摩擦工艺不良的探究

TFT-LCD的摩擦工艺中,容易产生摩擦Mura、L0条形不均、摩擦划伤等不良。分析及验证发现:摩擦Mura的发生与摩擦强度较弱,聚酰亚胺膜配向力不足引起像素漏光相关。选择摩擦强度好的尼龙布,并控制摩擦布寿命在100张基板以下,可以有效控制不良的发生。通过工艺调整加强摩擦强度时需考虑Zara发生情况,选择摩擦Mura和Zara总体发生较低的摩擦强度是必要的。采用摩擦辊垂直基板短边设计,可一定程度控制摩擦Mura的发生;长条型像素设计可从源头防止漏光产生。产品设计时避免显示区延伸区域大块金属的干涉可一定程度防止条形不均发生,以信号层作为绑定IC引线较之开关层做引线对条形不均改善有更好的效果。棉布的棉籽剪裁、摩擦设备机台的及时有效清洁、基板来料的超声波清洗是防止摩擦划伤发生的有效保证。     

Mobile产品异物产生机理及改善研究

异物是TFT-LCD制程常见的顽固缺陷,在高世代线(8.5代线)以摩擦工艺生产mobile产品时不良发生率更高。本文针对8.5代线生产Mobile产品时所产生的异物进行原因及机理分析,发现该异物来源于摩擦制程,产生机理为:摩擦辊在玻璃基板上摩擦时,布毛容易刮起配向膜而产生细小的PI碎屑。为此本文从摩擦强度、单辊摩擦和光配向工艺进行实验,实验结果显示:对于改善细小的PI碎屑最优工艺为光配向,异物不良由2.34%降至0.41%。在最优的光配向工艺条件下继续优化清洗机条件:在高压气液混合喷射(HPMJ)的压力8 MPa、清洗机速度6 600mm/min和风刀喷淋(AK Shower)打开条件下异物不良降至0.16%,改善效果明显。     

TFT-LCD摩擦工艺ESD研究与改善

摩擦工艺ESD(Electrostatic Discharge)是TFT-LCD制程中较为常见的一种不良,以317.5 mm(12.5 in)产品为例,摩擦工艺过程中ESD发生率20%,对产品良率影响较大。文章结合实际生产对摩擦工艺ESD的原因进行理论分析与实验验证,得出摩擦工艺发生ESD的原因为TFT基板上面有悬空的大块金属,在摩擦过程中电荷积累过多容易发生ESD,ESD进一步烧毁旁边金属电路导致面板点亮时画面异常。生产过程中通过工艺管控和产品设计两方面优化改善,工艺方面通过增加湿度,涂布防静电液以及管控摩擦布寿命进行改善,设计方面通过变更悬空的大块金属为小块金属,通过工艺设计优化最终生产过程中摩擦工艺ESD发生率由20%下降到0%,大大提高了产品品质,降低了生产成本。     

TFT LCD光配向制程对低灰阶画面抖动的影响

为了改善光配向产品画质,提高产品良率,针对光配向产品在低灰阶出现画面抖动不良现象进行系统研究,发现了画面抖动异常发生机理并找到有效的改善措施。首先,通过盒厚量测仪对异常区域进行预倾角比对,确定异常位置预倾角变化。接着通过光配向原理与预倾角角度进行关联分析,对画面抖动机理提出合理解释,确认由外部静电电场造成局部光配向电压异常。最后,通过排查机构确认静电发生单元,提出有效的改善措施。画面抖动是基板在制程中受到静电累积,造成基板背面积累一定电荷。在光配向制程中,受外部静电场的影响,像素内的电压未达到预定值,造成预倾角异常,点灯成像为画面抖动。通过改善在制程中的静电累积,防止静电累积在基板背面造成光配向电压异常,改善画面抖动不良。     

STN-LCD液晶显示器定向层摩擦工序的静电研究

讨论了基于STN液晶显示器定向层摩擦静电原理,从摩擦布表面静电累积、PI稀释剂、TOPCOAT、湿度、离子风机和软X光等方面对静电影响进行实验研究,并对结果进行了讨论,提出了控制摩擦工序静电的建议。     

TFT-LCD中液晶取向异常亮点机理研究及改善

在采用摩擦配向工艺实现液晶取向的TFT-LCD显示屏中,外形不规则亮点不良主要有两种:一种是由可见异物造成的亮点,可以通过加强摩擦后清洗等改善;另一种亮点不良并没有伴随可见异物发生。为提升TFT-LCD良率,亟需明确后者的形成机理并制定改善对策。经分析发现,此种不可见异物亮点位置处液晶取向异常,通过进一步对不良区域微观结构和成分的分析,确认该区域表面有厚约7.5～10nm的杂质区,造成液晶取向异常;然后通过液晶和配向膜取向异常的再现性测试,锁定摩擦布中背胶和柔顺剂残留是造成液晶取向异常的主要因素,明确了此不良的发生机理;最后,在生产线实际测试了减少背胶和柔顺剂的摩擦布,非异物亮点不良由0.6%降至0%,验证了我们的机理推测和实验室测试结果的有效性。     

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。     

TFT—LCD成盒工程中配向不良的改善

从生产角度研究了TFT—LCD成盒工程中配向不良发生的原因，通过对TFT基板、PI液的调查．通过对彩膜基板色层断差、角断差等的量测明确了角断差对此不良的影响，分别在摩擦工程、本硬化工程对这项不良进行改善，结果表明本硬化工程工艺条件的改进对改善该不良有明显效果，并通过一组实验得到最优化本硬化条件，最终改善了该不良。     

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。     

液晶玻盒结构中PI层摩擦定向的实现

液晶玻璃表面涂敷一层有机高分子薄膜,这层薄膜是液晶玻盒结构的一个重要组成部分,行业内称之为液晶玻盒定向层（PI层）。这层薄膜经过绒布类材料高速摩擦来实现定向,使玻盒内的液晶分子可以按照摩擦所产生的沟槽方向来实现想要达到的均匀有序排列。文章主要介绍了摩擦工艺实现的方法以及摩擦胶辊与摩擦布的设计与选用。     

Panel污渍分析及改善探究

Panel污渍是TFT-LCD生产中一种常见的不良,它直接影响到产品的画面品质和出售价格,降低产品竞争力。本文通过研究发现大量panel污渍是摩擦产生的含Si元素杂质导致。实验表明:降低制品膜面的粗糙度,使杂质更易去除;通过提升摩擦后的清洗能力,也能有效去除杂质,一定程度降低了panel污渍发生率;而最后通过导入C系列摩擦布,使摩擦过程中产生极少杂质。通过导入以上3种改善措施,最终将55UHD产品的panel污渍发生率从8.2%降至0.2%。     

聚酰亚胺主链结构对液晶取向膜性能的影响

采用一步法,以N,N-二(4-氨基苯基)-4-(十二烷氧基联苯基)-4’-氨基苯醚(C12-BAAPE)为控制预倾角的功能性二胺,2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺(TFDB)或4,4’-二氨基二苯醚(ODA)为辅助二胺,分别与2,2’-双(3,4-二羧苯基)六氟丙烷四羧酸二酐(6FDA)和4,4’-联苯醚二酐(ODPA)聚合,得到三种主链结构不同的聚酰亚胺(PI-1、PI-2和PI-3)。利用NMR、FT-IR、DSC、TGA、偏光显微镜和预倾角测试仪对聚合物的结构、热性能以及制备的液晶盒的取向性进行了表征,同时测试了3种PI的溶解性能。结果表明,PI-2液晶取向膜的耐摩擦性能明显优于PI-1和PI-3,且具有更高的玻璃化转变温度(Tg)和分解温度(Td),更好的溶解性能。分子模拟(MS)表明,由于PI-2分子主链垂直构象的存在,增加了分子链的刚性,因而提高了取向膜的耐摩擦性能。     

液晶显示器摩擦取向技术的新发展

摩擦取向技术一直是液晶显示器领域使用最广泛的取向技术和研究热点。介绍了液晶显示器摩擦取向技术在取向工艺、取向理论、取向材料、检测方法等方面的新进展和局限性。     

侧链密度对聚酰亚胺取向膜性能的影响

成功地合成了二胺单体十二烷氧基苯-4′,4″-二氨基三苯胺(DPDTA),并用此单体与3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷(DMMDA)和二苯醚四羧酸二酐(ODPA)共缩聚,采用低温缩聚-热酰亚胺化、通过调节共聚物组成制备了2种聚酰亚胺(PI)。利用FT-IR、NMR、UV-Vis与DSC等手段对合成二胺单体及PI进行了结构表征和性能测试。研究了其取向性能、透光性能和耐热性能。结果表明,在摩擦前,含10%DPDTA的PI不能诱导液晶分子取向,含25%DPDTA的PI能诱导液晶分子垂直取向,预倾角可达89.6°。而摩擦后,两种PI都能使液晶分子平行取向,预倾角分别为1.8°和2.4°。两种PI膜在500～800nm区域透光率都在80%以上,玻璃化温度都在230℃以上。     

液晶共面取向的等离子处理方法

在受等离子辐照过的一些有机和无机的基板上，获得了高质量的液晶共面取向。与已知的用来改善顶部锚定及预倾角各向同性的等离子处理方法不同，新方法是将等离子束调整到倾斜射向待取向的基板。在所用的辐射参数范围内，所有基板上的LC取向的易取向轴(easy axis)都平行于等离子体传播方向。研究了LC的预倾角和锚定能与等离子束的入射角、辐照时间、能量以及辐照电流密度等的依赖关系。经等离子处理过的基板上，方位角、锚定能与用光取向方法得到的相近，而预倾角与摩擦产生的类似。透过率-电压曲线与等离子处理的和摩擦工艺处理的非常接近。与摩擦取向相同，等离子诱导的取向具有很高的温度和光照的稳定性。也考虑了采用等离子／偏振紫外光和等离子／摩擦处理等组合方法来制作LC图形。     

表面摩擦对反射式胆甾相液晶显示器件对比度的影响

主要通过p态和fc态的反射特征曲线来研究取向层的摩擦强度对胆甾相液晶显示器件对比度的影响。随着摩擦强度的增大,器件的对比度先增大后减小,在摩擦强度为25.26mm时,器件的对比度达最大,约为5.66。结果表明,对取向层进行适当的摩擦处理,可以得到对比度较高的显示器件。     

IPS液晶取向膜表面光学各向异性DΔ的研究

针对共面转换IPS(In-Plane-Switching)液晶显示模式取向膜,利用反射椭偏消光法测量了取向膜表面的光学各向异性DΔ值。研究了在不同摩擦条件和亚胺化温度条件下,取向膜表面光学各向异性值DΔ值的变化。研究结果表明,随着亚胺化温度升高,DΔ值呈现下降趋势。在摩擦强度各因子中,压入量和转速对于DΔ值影响较大。DΔ值可作为一种定量化评价取向膜取向状态的方法,并可作为生产过程中对于液晶稳定性取向的管控方法使用。