[디스플레이재료] TFT-LCD 제작 공정

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목차: 1. Introduction

2. TFT-LCD 제작 공정
- Color Filter 공정
- TFT 공정
- Cell 공정
- Module 공정

3. TFT-LCD Costdown
- 재료(부품) 측면
- 공정 및 설계 측면
- 그 외의 측면

본문내용: 유리기판 (glass)
Glass를 TFT line 투입 전 Cleaning
이용하여 Glass표면에 묻어 있는
불순물을 제거

Gate 전극 생성 (Gate electrode)
Sputtering에 의하여 Gate 금속막 증착

절연막 및 반도체막 생성
(Insulator & a-si)
Photography에 의하여 생성

Date 전극 생성 (Date electrode)
Etching으로 Glass위에 증착된 금속막의
특정부를 녹여내고 소자와 소자사이의
전기적인 회로를 형성

보호막 생성(Passivation)
Gate 전극 보호(금속의 산화방지)를
위한 막생성

화소전극 생성 (Pixel Electrode)

BLU(Back LightUnit)
편광판(Polarizer)
Color Filter
Driver IC

위 4가지 부품의 비용이 TFT-LCD에 있어서 큰 비중을 차지한다. 이 4가지 부품을 중점적으로 원가절감측면에서 고려한다면 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이다.

부품 : Driver IC
LCD 패널의 TFT 기판에 Driver-IC를 직접 그릴 수 있는 기술을 개발한다. 지금까지는 필름 위에 드라이버 IC를 부착하는 COF (Chip On Film) 방식이 널리 사용돼 왔다. 하지만 Driver-IC를 패널 안에 직접 새기는 GIP(Gate In Panel)를 이용하면 LCD 패널과 PCB를 연결하는 필름을 제거, 종전에 400~500개의 연결선을 가지고 있던 구조를 1~2개의 flexible PCB로 대체할 수 있도록 한다. PCB 크기를 절반 이상 줄일 수 있으며 기판과 LCD 패널 사이의 연결점을 줄여 제품의 신뢰성 등도 크게 높일 수 있다.

부품 : BLU (Back Light Unit)
CCFL대비 LED가격이 3배 정도 비싸지만(상당히 유동적이다), 백색 LED를 백라이트광원으로 사용하면 기존의 RGB LEC로 사용하는 LED 개수를 크게 줄일 수 있다. 아울러 드라이버 회로 등도 기존대비 획기적으로 줄어서 제조 단가를 30~40% 낮출 수 있다.

재료 : CNT(Carbon Nano Tube)
CNT소재가 조금 더 가격경쟁력을 가질 때, CNT를 하이그로시용으로 채택한다면 BLU(LED조명)부분에서 부품수를 획기적으로 줄여 생산 단가를 절감 할 수 있을 것이다.

2) 공정 및 설계 측면

무인쇄 도광판 공정
소형 및 박형을 추구하는 LCD의 수요와 BLU가 차지하는 가격 비중을 볼 때 무인쇄 도광판 공정으로 광 효율과 수율을 높이고 retro prism sheet를 이용하여 공정 및 단가를 줄이고 sheets의 특성을 분석하여 angular luminance를 최적화 할 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있을 것이다.

Roll printing 공법
기존 Photolithography공정은 복잡한 과정, 여러 화학약품의 사용, 고가의 초대형 장비 등이 필요하다. 하지만 Roll Printing공정을 이용하면 각 Photolithography공정의 감광물질 코팅, 노광 그리고 현상 공정을 신문을 인쇄하듯 롤러를 이용해 한 번에 수행이 가능하다. LCD관련 투자비 및 재료비 원가 절감을 30%이상 가능 할 것이다.

COG~FOG(LCD모듈공정) 자동화 공정 설계
loader+wet세정, plasma세정, COG, FOG, unloader의 공정을 자동화 할 경우 생산1.5배 정도의 증대, 85%의 인건비 절감 등의 효과를 가질 수 있다. 또한, 중복공정의 생략으로 인한 단순화, 관리의 용이성 등의 효과도 얻을 수 있다.

참고문헌: 디스플레이뱅크 : http://www.displaybank.com

ᆞLG Display : http://www.lgdisplay.com

ᆞ김지훈外3人, 『Display (PDP, LCD) 소재와 구조에 관한 연구』, [한국 EHS 평가학회지], vol4 No.4 p1~27, 2006

ᆞ박남규外2人, 『삼성전자 LCD 사업부의 불확실한 LCD 산업주기 변동에 따른 시장우위전략』, [국제경영연구], vol19, 2008. 10

ᆞ김현재, 『TFT-LCD 기술 동향 』, [전기전자재료], vol20 No.9, 2007. 9

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