國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y 第四章 TFT-LCD 產業供應鏈分析
本章介紹 TFT-LCD 產業供應鏈，第一節是 TFT-LCD 產業之分類與定義，
第二節是 TFT-LCD 之製造流程 (中游面板製造)。
第一節 TFT-LCD 產業之分類與定義
依據行政院主計處 2006 年 5 月所出版的中華民國行業分類系統第八次修 訂版，TFT-LCD 面板產業歸納於第 C 大類「製造業」內之「電子零組件製造業」
（中分類碼 26），若再向下細分則歸屬於「光電材料及元件製造業」（小分類碼 264）中的「液晶 面板及其組件製造業」（細分類碼 2641）。液晶以凝集構 造 的不 同可 分成三種 ：向列型（ Nematic）液晶、層列型（Smectic）液晶、
膽固醇型（Cholesteric）液晶。向列型液晶的液晶分子大致以長軸方向平行排列，
其有一度空間的規則性排列。此類型液晶的黏度小，應答速度快，是最早被應用 的液晶。
從技術上可將液晶顯示器（Liquid-Crystal Display，LCD）分為數種類別（如 表 4.1）。首先依驅動方式可分為二大類：被動矩陣驅動型（Passive Matrix）
和主動矩陣驅動（Active Matrix）兩種。被動驅動液晶顯示器（PM LCD）是利 用掃描電極與資料電極的安排來達到點矩陣的驅動形式，而主動驅動液晶顯示器
（AM LCD）是運用主動元件（如電晶體）來控制各畫素（Pixel）的開關，因 此其有驅動單一畫素時 並不會影響其相鄰畫素之特性。故主動矩陣式 LCD 之顯示特性，如解析度、視角、反應速度、色階等，均較被動矩陣驅動型 LCD 優 良。
被動矩陣驅動型中又可分成 TN（Twisted Nematic）型與 STN（Super
38
‧
Twisted Nematic）型。TN 型液晶顯示器的基本構造為上下兩片導電玻璃基板，
其間注入向列型（Nematic）的液晶，上下基板 外側各加上一片偏光板，另外
晶 Passive Matrix Drive
（PM）
扭轉向列型
Twisted Nematic – Twist 90∘（TN-LCD）
超扭轉向列型
Super Twisted Nematic–Twist 270∘（STN-LCD）
金屬絕緣體金屬液晶顯示器
Metal Insulator Metal LCD（MIM-LCD）
非晶矽 Amorphous Silicon（a-Si）
液晶顯示器
Liquid Crystal Display （LCD）
單晶矽 Silicon
主動矩陣驅動式液 晶Active Matrix Drive
（AM）
薄膜電晶體 液晶顯示器
Thin Film Transistor
（TFT-LCD） 多晶矽
Poly Silicon
（p-Si）
低溫多晶矽
Low Temperature Poly Silicon
（LTPS）
高溫多晶矽
High Temperature Poly Silicon
（HTPS）
連續結晶
Continuous Grain（CGS）
資料來源：整理自王淑珍，（2003）。
主 動 矩 陣 驅 動 型 又 可 分 金 屬 絕 緣 體 金 屬 液 晶 顯 示 器 （ Metal Insulator Metal LCD）及薄膜電晶體液晶顯示器（Thin Film Transistor LCD，
TFT-LCD）兩類，其中以 TFT-LCD 之應用最廣泛。TFT-LCD 主流的技術又可分
39
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
為非晶矽（Amorphous Silicon，a-Si）、單晶矽（Silicon）、多晶矽（Poly Silicon、
p-Si）與連續結晶（Continuous Grain，CCS）種。
在顯示效果上，液晶顯示器（Liquid Crystal Display，簡稱 LCD）顯現圖像 的原理，是藉由面板上每一個不同明晴和顏色的像素組合而成，而每個像素的明 晴及顏色，由透 過像素中液晶分子光源的強弱及顏色決定。液晶分子為一有機 分子，同時其有固 態晶體的光學特性與液態流體的流動特性，透過驅動 IC
（Driver IC）輸出電壓的改變，液晶分子的排列會隨著電場的方向扭轉，於是 折射出光線的角度就會不同，因而產生畫面景象。
TFT-LCD 面板的基本結構為兩 片玻璃基板中間夾住一層液晶。前端 LCD 面板貼上彩色濾光片，後端 TFT 面板上製作薄膜電晶體（TFT）。當 施電壓於電晶體時，液晶轉向，光線穿過液晶後在前端面板上產生一個畫素。
背光模組位於 TFT-Array 面板之後負責提供光源。彩色濾光片給予每一個畫素 特定的顏色。結合每一個不同顏色的畫素所呈現出的就是面板前端的影像。
因此，TFT-LCD 面板主要可以拆解成 LCD 面板（LCD Panel）、驅動電路單 元（Driving Circuit Unit）以及背光板模組（Backlight & Chassis Unit）等三部份 (圖 4.1)。
而在看似輕薄的 LCD 中，是由多項材料及元件所組成，不同類型的 LCD，
所需材料不盡相同。但在眾多材料中，有幾項重要的材料所佔成本高達八 成以上，以下則分別加以說明，截面及結構圖為圖 4.2 中之 LCD Panel 之部分並 可依其各材料編號參照圖 4.3 與 4.4 進行暸解。
1.
玻璃基板（Glass Substrate）：
玻 璃 基 板 是 TFT-LCD 的 主 要 製 程 原 料，就 是 俗 稱 的 母 玻 璃 或 素 玻 璃 ， 是 一 種 高 精 密 透 明 的 電 子 零 件 。 其 尺 寸 依 不 同 設 備 世 代 而 有 大 小 之 分 ， 最 終 尺 寸 是 根 據 面 板 所 需40
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y
尺 寸 加 以 切 割 而 成 。 玻 璃 基 板 厚 度 約 在 0.4~1.1mm。 玻 璃 基板 上 依 據不 同 功 能 需 求 再做後序製程，形成 TFT 基板、彩色濾光片或 ITO 導電玻璃。
2.
背光（Back light）模 組：
背 光 模 組 的 功 能 便在 於 供 應 亮 度 充 分 與 分 佈 均 勻 的 光 源 ， 使 面 板 能 夠 正 常 顯 示 影 像 。 目 前 較 常 使 用 的 背 光 源 約 可 分 成 三 類：CCFL 、 EL 及 LED 背 光 源 ， 而 彩 色 LCD 多 採 用 CCFL 背 光 源 。 CCFL 背 光 源 是 由 CCFL 燈管、導光板（Light Guide Plate, LGP）、反射板（Reflector）、擴散膜（Diffuser）及稜 鏡片（Prism Sheet）等組成。
圖 4.1 LCD 結構圖。資料來源：Samsung 網站
http://www.samsung.com/Products/TFTLCD/Technology/GeneralTechnology/
structure_LCD.htm
3.
驅動 IC（Driver IC）：
驅動 IC 的主要功能是藉由輸出的電壓大小 來控制液晶旋轉的程度，以展現色階及更替畫面。 驅動 IC 分為兩種，一為 列於 X 軸的源極驅動 IC（Source Driver IC）與列於 Y 軸的問極驅 動 IC（Gate Driver IC） 。
41
‧ 國
立 政 治 大 學
‧
N a tio na
l C h engchi U ni ve rs it y