Zara漏光和Rubbing Mura改善研究

研究了摩擦强度对Zara漏光和摩擦痕Mura的影响。实验表明,当摩擦强度偏低时,Zara漏光易发生,而摩擦强度偏高时,则易引发摩擦痕Mura。通过选择合适的摩擦强度,可降低Zara漏光和摩擦痕Mura的发生率。另外,利用FIB对基板表面进行分析,找到了FFS型产品容易发生Zara漏光和摩擦痕Mura的原因。     

小尺寸FFS产品Zara分析与改善研究

通过对大量Zara样品进行分析,构建了不良现象——对应原因(Phenomenon-Cause)的4种理论模式,并基于此理论设计了改善Zara的实验。通过分析发现:约5μm左右可移动的Zara主要为摩擦工艺过程产生的碎屑;10~25μm按压不动的Zara主要为取向膜涂覆过程中的颗粒引起;轮廓清晰尺寸较大的Zara主要来自环境颗粒;无清晰轮廓且体积较大的Zara主要为摩擦取向失效形成的岛状漏光。为降低Zara不良进行实验,结果显示:增加取向膜在基板上的覆盖率以及变更彩膜涂层材料可有效降低Zara不良的发生率;此外,减小柱状隔垫物的坡度角度能够从源头上有效防止Zara的产生。Zara不良的研究与改善提升了小尺寸FFS产品的良率5%以上,为企业的稳定高效生产奠定了基础。     

Rubbing Mura产生机理及改善研究

Rubbing Mura是以接触式摩擦工艺生产TFT_LCD产品时常见的顽固缺陷,尤其在HADS产品上不良发生率更高。本文对Rubbing Mura产生的原因及机理进行分析,发现该不良由TFT基板上的源极线(Source Data,SD)附近的Rubbing弱区漏光引起。研究了Rubbing强度(Nip值)、Rubbing布型号、Rubbing布寿命、黑矩阵(Black Matrix,BM)加宽和SD减薄对HADS产品的Rubbing Mura的影响,选择最优的工艺条件,Rubbing Mura的不良发生率由2.4%降至0%,改善效果明显。     

摩擦Mura机理和设计改善方法

摩擦Mura是ADS型TFT-LCD中一种常见不良,本文主要对摩擦过程中固定位置的Mura进行理论研究和实验测试。摩擦Mura产生原因是TFT基板上的源极线附近的摩擦弱区漏光。从产品设计方面找出影响这种固定位置的摩擦Mura的主要因子为ITO材质、段差、过孔密度。ITO材质为金属材质,摩擦时对摩擦布损伤较大,摩擦方向上ITO越长对摩擦布损伤越大,摩擦Mura越明显。设计时需要尽力保证摩擦方向上ITO长度一致。段差会导致摩擦布经过高低不同区域时产生损伤,设计时需要尽力保证摩擦方向上段差一致。过孔是密度影响,孔径直径(5μm)摩擦布毛直径(11μm),密度越小则摩擦Mura越轻。以15.0FHD产品为例,对周边电路设计位置ITO材质/源极线/过孔密度等膜层进行设计优化,摩擦Mura发生率从5%降至0%,改善效果明显。     

网状斑点不良分析研究

针对网状斑点(Emboss Mura)不良现象进行系统研究,确定不良发生的机理,并找到有效的改善措施。首先通过半导体参数测试设备和改变电压、频率等方法测试Mura电学特性,然后采用扫描电子显微镜、椭偏仪对栅极绝缘层进行测量,最后采用扫描电子显微镜、X射线电子能谱对玻璃基板背面Mura形貌和成分进行测试,对Mura产生的原因提出合理的解释,并给出有效的改善措施。结果表明,Emboss Mura是干刻反应腔下部电极的阵列凸起划伤玻璃基板背面和凸起碎屑粘附在划伤处形成的。通过更改电极凸起的形状、结构、材质以及下部电极清洁方式、优化电极温度、增加PI膜厚等方式可以极大降低不良的发生率。     

L0周边Mura分析及其改善研究

L0周边Mura是TFT-LCD的一种常见缺陷。本文对L0周边Mura发生原因进行分析,发现真空对盒工艺进行过程中玻璃基板表面受力不均使力学合成力较少的局部位置发生形变并引起液晶屏周边区域盒厚波动,产生不良。采用辅助封框胶开环方式,主封框胶内外两侧压差趋于平衡,L0周边Mura发生率大幅降低;而通过优化辅助封框胶工艺有效地解决了周边区域力学失衡难题,不良发生率降至0.3%,改善效果明显。此外,周边优化设计方案有助于新产品开发阶段避免该不良发生。     

Zara Domain不良的研究与改善

Zara Domain是TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)行业TN型产品中常见的不良,严重影响着产品的良率。本文通过对101.3mm(3.97in)TN产品的大量实验,系统分析和研究了Zara Domain问题。研究结果表明:优化产品设计、工艺参数、工艺管控都可有效地管控Zara Domain的发生率。首先通过调控矩阵工厂刻蚀工艺,确保Shield Bar坡度角保持在45°左右时,Zara Domain发生率为0%。其次在盒工厂摩擦工艺段,也可通过调控摩擦滚轮的摩擦强度值来提高摩擦后配向能力的均一性来降低Zara Domain的发生率。实验发现当摩擦强度值保持在2.3N·m时,Zara Domain的发生率1%。另外通过改善对盒过程中高温固化的冷却工艺,在设备上方增加空调扇,加速冷却,也可使Zara Domain的发生率1%。本文通过对101.3mm(3.97in)TN产品系统的研究,有望为解决Zara Domain不良提供一定的技术支持。     

横线Mura的分析与改善

横线Mura是一种在TFT-LCD生产过程中产生的不良,对于画面品质有较大的影响。文中对横线Mura发生的原因进行分析,通过对金属膜层的应力测量及分析不良区域金属断面结构,认为横线Mura的发生是由于在栅电极成膜过程中,玻璃基板中心和边缘的Mo金属层的应力差异较大,造成在应力释放后Mo金属层与玻璃基板之间结合不紧密,从而影响到栅电极与源电极间的寄生电容参数发生变化和信号电平发生偏移。提出对栅电极膜层结构进行调整,将栅电极底层Mo金属膜去除可以有效地降低不良的发生比率,并进行了相关验证。     

TFT-LCD Stage Mura的研究与改善

TFT-LCD面板在屏幕上有斑点或波浪状Mura,影响液晶显示器的品质,经过图形匹配,缺陷与曝光机机台形貌匹配。通过对异常区域特性分析,发现异常区域的BM CD、BM像素间距存在异常。对原因进行模型分析:玻璃在曝光机基台上局部区域发生弯曲,曝光距离变短,致使BM PR受光区域变小,BM CD会偏小,进而导致区域性透过光不均一产生Mura;玻璃弯曲后BM像素间距相对于设计位置也会发生变化,从而导致漏光产生Mura。经过实验验证,BM CD和像素间距的偏差主要由机台凸起导致glass弯曲引起,可以通过降低吸附压力和研磨机台,来改善CD差异和像素间距偏移,同时像素间距偏移漏光,也可以通过增加CD来改善。最终通过BM CD增加、研磨机台和降低吸附压力措施,Stage Mura不良率由10.05%下降至0.11%。     

OLED掩模版Mura缺陷分析与改善

Mura缺陷管控作为关键技术指标直接决定着OLED器件的显示画质与良品率。针对OLED掩模版生产过程中发生的Mura缺陷,通过Mura不良分析发现这种缺陷与阵列像素单元邻近辅助图形有关,并在显影工艺后表现出阵列像素单元关键尺寸（CD）不均匀与宏观色差。依据显影工艺分析,基于旋喷式显影模式提出了一种分步显影方案,实验测试分析了显影液流速、旋转速度、纯水流速以及纯水/显影液过渡时间等工艺参数对Mura缺陷的影响。通过优化显影工艺,实现阵列像素单元CD不均匀性优于120 nm,阵列像素单元边缘Mura不良区域由大于3%降低至无视觉可见Mura,结果表明该工艺方案可以显著改善Mura缺陷。     

摩擦配向工艺对HADS产品像素漏光的影响分析

从HADS产品像素漏光现象出发,分析了HADS产品产生像素漏光的主要原因和机理。通过分析发现,HADS产品像素漏光主要是因为摩擦弱区液晶配向角度异常导致的透过率差异产生的。并在此基础提供摩擦方向优化和PS形状优化以减少摩擦弱区对像素漏光的影响。为更好画面品质的HADS产品提供了改善方向。     

TN型产品画面切换潮汐现象的分析与改善

TN型LCD产品在由L255向L0切换瞬间经常出现一种潮汐现象。该现象表现为像素边缘液晶响应延迟,有短暂的局部漏光,对品质影响较大。为改善该不良进行了研究。首先,根据不良表现出来的规律性,明确了只有摩擦弱区并不能导致不良;接着,通过大量的实测数据及电学实验分析证明了侧向电场增大到一定程度后才能使不良发生。分析表明,不良是摩擦弱区和侧向电场共同作用的结果,通过优化像素电极和数据线与摩擦弱区的位置关系,不良由2.7%下降到0.3%左右。     

TFT-LCD重力Mura的影响因素

重力Mura不良一直是显示业内一种比较难以解决的顽疾。随着显示屏透过率及对比度的要求不断提高,产品设计安全范围变得更小,因此重力Mura不良的解决更是尤为关键。本文对显示屏内部特性因素进行了分析,并通过工艺变更样品制作,进行液晶量安全范围(LC Margin)实验测试。证明了引起LC Margin变化的主要因素为柱状隔垫物(PS)高度,同时阵列基板上的源极信号体(S/D)膜层厚度和栅极(Gate)膜层厚度同样对LC Margin产生一定影响;CF基板上BMOCBlue膜层厚度、玻璃厚度特性参数也会导致LC Margin发生变化;在成盒(Cell)制作工艺中,PI膜层厚度及液晶型号对LC Margin的产生影响虽然不大,但也不容忽视;通过这样的实验论证,为业内研究提供相关依据,也为企业提供验证经验,保证产品的品质。     

ADS TFT-LCD贴合产品按压漏光研究及改善

按压漏光是发生在ADS TFT-LCD贴合产品上的一种漏光不良,本文对8.5G工厂1 225mm (55in)产品按压漏光的发生原因进行分析,发现漏光为玻璃基板固定位置受外部应力作用形变导致。同时分析了辅助封框胶排布、封框胶固化前外部应力对基板的影响等。通过改变翻转台运动方式,能有效改善按压漏光发生程度,按压漏光发生等级由Level 2(L2,客户不接受等级)下降至Level 1(L1,客户接受等级)。该方法的首次导入,为后续其他产品漏光的解决提供了思路。     

TN型产品Zara Domain理论研究与分析改善

Zara Domain是高PPI TN型TFT-LCD制成中较为常见的一种不良,为了提高产品品质,急需改善Zara Domain。以3.97in TN产品(PPI 235)为例,Zara Domain发生率30%,对产品良率影响较大,文章结合生产情况对Zara Domain发生的原因进行理论分析和实验验证,得出改善Zara Domain的方法。首先,产品设计上可以通过增加平坦膜改善彩膜侧平坦度。其次,材料上可以选择高预倾角的配向膜以及低Pitch的液晶分子。最后工艺上优化摩擦强度和对盒后冷却工艺。实验结果表明:通过设计,材料,工艺三方面改善,最终生产过程中Zara Domain发生率1%,提高了产品品质。     

边角Zara Domain及其改善研究

研究了大尺寸TFT-LCD显示器制造工艺中LC Pattern对边角Zara domain的影响。实验表明,当大尺寸TFT-LCD显示器制作工艺中LC Pattern中边角处无液晶滴时,边角Zara domain发生率高,当LC Pattern在边角处添加液晶滴时,边角Zara domain发生率降低,通过调整边角处液晶滴到玻璃基板有效面积的距离,到一定范围时边角Zara domain明显降低,通过优化,确定当使用LC Pattern 5时,边角Zara domain发生率最低,为2.5%,经过高温炉处理后,边角Zara domain完全消失。     

TFT-LCD一种黑Mura机理分析及工艺验证改善

TFT-LCD面板生产过程中会出现各种Mura,尤其是电视大尺寸产品,对显示均一性要求很高。Mura现象种类多,原因差异性大,本文分析的Mura属于电视面板的特殊不良。为解决此黑Mura,首先进行了实物分析研究,通过液晶盒特性、表面微观以及电学分析确认实物未见明显异常,为极微观异常。采用目前实际可操作方法很难进行深入分析,需依靠工艺验证来明确,因此通过工艺验证确认到不良为配向膜清洗机相关,而清洗机独立单元繁多。依据不良可能的原因以及实际生产线的运营状况,设计了5项相关可行性实验:清洗速度降低,清洗后增加静置时间,紫外光清洗强度提升,毛刷远离基板以及清洗机高压二流体喷淋压力调整。通过以上工艺验证结果,推理出不良形成原因为电荷残留,并提出两个合理可行的改善方向,首先是减少基板在高压二流体喷淋下的停留,其次为增加监控或关闭高压二流体喷淋,使不良从0.94%降低至0.00%,提升了产品品质。     

一种GOA产品静电失效的研究及改善

在TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display)行业中,进行摩擦工艺制程时,玻璃基板与机台接触、分离;摩擦辊与玻璃基板摩擦、摩擦机台顶针上升过程,都容易产生静电击穿。针对一款在摩擦工艺过程中产生静电的GOA(Gate driver on Array)产品,结合摩擦工艺参数、生产环境,进行了一系列静电相关验证。验证发现:摩擦工艺中摩擦布寿命、环境湿度对静电发生影响很大。摩擦布寿命越靠后,静电越容易发生;湿度越大,静电越不容易发生。摩擦机台顶针上升速度、摩擦布类型也对静电发生有一定影响,顶针缓慢上升,静电不容易发生;摩擦棉布较尼龙布静电效果相对较好。而针对摩擦工艺发生的静电失效不良,光配向替代是一种根本的解决方法,导入光配向工艺后,摩擦相关静电失效不良由量产6.8%下降为0%。     

未确认Mura分析及改善对策

未确认Mura是一种能够影响TFT-LCD画面品质的不良。文章对未确认Mura不良进行了详细的分析,认为扇形区域出现有源层残留是导致未确认Mura不良发生的原因,介绍了一种通过变更曝光工艺条件来解决此种不良的方法,并通过试验论证了此方法的量产可行性。     

基于田口法对无边框液晶模组L0漏光改善研究

为改善无边框液晶模组L0漏光,本文通过对影响面板透过率的液晶材料、PI原材、ODF工艺、PI涂布及其摩擦工艺等诸多因素研究,筛选出预固化温度时间、PI膜厚、TFTCT面摩擦强度、TFTCT摩擦布共7个影响因子;选择面板翘曲度为噪声因子,通过量测不同程度L0漏光对应的面板翘曲,并对L0漏光程度与翘曲进行二次拟合,以此分别选取翘曲为1.8～2.1μm及6.4～8.0μm的面板作为噪声因子高低水平。按L8设计田口实验,采用Jump14运行试验结果,结果显示,预固化温度设置为140℃,预固化时间设置为130s,PI膜厚设置为75nm,TFT面摩擦强度设置为14mm,CF面摩擦强度设置为15.5mm,其他参数维持量产条件,S/N可得到最大值-2.63。该条件下实际平均漏光水平从参数调整前的2.25下降到调整后的1.04。特别地,在漏光高发的翘曲区域,即6.4～8.0μm时,L0漏光均值从3.07下降到1.7,预测漏光程度大于level 3的不良率从6.2%下降到0.2%。