TFT-LCD残影不良的研究与改善

影像残留是TFT-LCD,特别是TN型产品常见的不良,对产品良率影响很大。本文从产品设计、工艺参数、工艺管控3个方面对残影进行分析。发现产品设计时Data线两侧段差过大,是导致残影发生的主要原因,通过增加配向膜厚度和摩擦强度值可以有效降低残影,实验得出配向膜膜厚高于110nm,摩擦强度高于5.5N·m时无残影发生。通过控制配向膜工程与摩擦工程间的延迟时间在5h,摩擦工程与对盒工程间的延迟时间在10h,并且严格管控ITO偏移量可以有效减少Panel内部电场,从而降低残影。通过以上措施,对于15.6HD产品,良率提升了10%,为企业高效生产奠定基础。     

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。     

基于DOE的TFT-LCD切换残影不良改善研究

为降低TFT-LCD生产过程中切换残影不良的发生率,在考虑残影的主要影响因素基础上,采用实验设计(DOE)中的部分因子实验设计筛选该不良的显著因子,结合生产实际开展切换残影的改善研究工作。研究结果表明:DOE方法能有效辨别残影不良的显著因子有覆盖层(Over coater,OC)、重叠部分(ITO-Vcom Overlay,OL)和摩擦扭转力(Rubbing Torque),在实际生产的不良改善过程中,彩膜玻璃(Color Filter,CF)增加OC、加大OL和提高Rubbing Torque值均能有效降低残影不良发生率;研究结果为切换残影和改善TFT-LCD生产过程中其他不良提供了新思路。     

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。     

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。     

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。     

周边配向膜Mura改善研究

在大世代线液晶面板厂,因产品切换便捷、产能高等优势,配向膜材料涂布多采用喷墨印刷方式。但随着高分辨率、无边框等技术升级,喷墨印刷方式面临的挑战也随之增加,产生了很多新的配向膜不良。本文研究了一种周边配向膜Mura,分析原因为阵列基板上的配向膜固化时,在基板周边过孔处出现堆积,造成周边显示区配向膜厚不均匀,导致显示区边缘形成暗线不良。文章从配向膜边界位置、预固化温度、预固化环境气压和配向膜膜厚4个方面进行分析实验,证明了外扩配向膜边界、降低预固化温度、降低预固化环境气压和降低配向膜膜厚,可以有效减轻配向膜在周边过孔处堆积,进而成功解决此不良,获得优异的显示品质。     

TFT-LCD残像原理与分析-加强篇二

残像是TFT-LCD的一种显示特性,主要表现为当液晶显示器长时间显示同一个画面,在把画面切换到下一个画面时,原先的画面会残留在下一个画面中。本文的加强篇二从材料面的彩膜、液晶、配向膜及工艺面的配向膜工程、ODF工程导致的残像具体分析了其原因和改善方法。     

配向膜材料与面残影的关联性研究

利用mini-cell作为评价平台,从配向膜材料自身特性角度,对配向膜材料与面残影之间的关联性进行了综合研究。一方面,配向膜材料自身优异的稳定性有助于维持电压保持率(VHR);另一方面,配向膜材料自身的低电阻率特性有助于存储电荷的释放,利于实现较低的残余电流(RDC)。而当配向膜材料的RDC和高低温间VHR变化值同时处于较低水平时,可以获得面残影水平较低的TFT-LCD模块。因此,利用mini-cell对配向膜材料进行评估,通过比较RDC以及ΔVHR数值,可以间接实现对TFT-LCD的残影结果评估,为实际生产中产品残影的改善提供了基础理论指导,具有重要的指导性作用。     

一种新型TFT-LCD用配向膜材料研究

基于面内转换IPS(In-Plane-Switching)液晶显示模式采用新型的光配向技术,相比摩擦配向技术具有无静电、无污染、可控的预倾角等优势。但同时存在显示画质不良如残像,对产品良率及客户体验感影响很大。本文通过对三款聚酰亚胺材料制备及应用光配向技术形成取向层,首先对聚酰亚胺材料特性进行研究,分别为亚胺化率、接触角、Edge Margin、表面各向异性;再对画质不良残像原理进行简单分析,根据残像画面呈现形式分为长期残像与短期残像。通过一系列测试结果得出最优材料亚胺化率为92%、Edge Margin为70.6nm、接触角为78.5°、表面各向异性光配向能量为300mJ,能够满足目前生产要求;实验测试显示画面为短期残像LV2水平优于量产LV3水平,低电阻率(1×10~(12))配向膜对残像具有明显改善效果,能够很好满足客户需求。同时本文研究思路对后续新材料测试及验证具有一定的参考价值。     

共面转换液晶显示器中获得对比度高于1:600的新技术

薄膜晶体管液晶电视(TFT-LCD TV)因为具有薄、轻、紧凑和可随意放置的特点，已经占据了大部分电视机市场。除了这些物理特性以外，最重要的特性是已具有了良好像质的对比度。为了将对比度提高到1：600以上，对偏振片膜、背光源板、滤色片树脂、电极锥角和摩擦条件等都进行了研究。优化的背光板组合，光滑的电极锥角和摩擦方法的控制是提高对比度的主要控制因素。应用新开发的滤色片树脂，对获得高对比度最为有效。     

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%。     

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%。     

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。     

快速响应的共面转换型液晶显示器

共面转换液晶显示器(IPS-LCD)由于其具有可视角度大、色彩真实、画质出色等优点,在平板显示器中得到了广泛应用,然而响应速度慢限制了其在高端显示器中的应用。本文中,首先通过采用正性液晶,对IPS类型中的边缘场转换型(FFS)和边缘场共面转换型(FIS)的液晶显示器,不同摩擦角度下的电光特性和响应时间进行了模拟计算。然后从预倾角度、电极尺寸以及弹性常数出发,对FIS液晶盒结构参数进行了优化,提出了一种快速响应的液晶显示器。我们通过计算机模拟发现,在FFS液晶盒中,摩擦角度对工作电压具有较大影响,小摩擦角度可实现高透过率、低工作电压;而在FIS液晶盒中,摩擦角度对响应时间具有较大影响,大于10°时与2°时相比,响应速度可提高82.7%以上。并且,不同摩擦角度下,弹性常数对FIS液晶显示器的响应速度影响不同,摩擦角度为2°时,响应速度与弹性常数K11、K22、K33都有关,而摩擦角度为12°时,响应速度只与K22有关,这个原因导致了12°与2°时相比,响应速度提高了84.2%。     

无机红,绿,蓝滤色膜的设计和制备

本文阐述了应用在Ｔｒｉｎｉｃｏｎ管中的二氧化钛无机红、绿,蓝滤色膜的的设计和制备。研制的红滤色膜透过率达到８０％以上,蓝滤色膜透过率达到７５％以上,绿滤色膜透过率达到６５％以上。这类无机滤色膜也可用于其它成像和显示器件。     

两种不同类型的滤光片式彩色亮度计性能比较

显示器的色度和亮度可以通过彩色亮度计进行测量。小视场滤光片式彩色亮度计因其低成本在生产线上应用广泛,而近来出现的影像式彩色亮度计虽然也属滤光片式,但是由于其探测器不同而具有大视场,且结构、原理和性能与前者都有差异。量化比较这两类滤光片式彩色亮度计的性能,可以为影像式彩色亮度计的质量评估提供依据。文章分别选取两类滤光片式彩色亮度计中的代表型号,通过进行原理分析和实验验证进行对比分析。结果表明,影像式彩色亮度计的性能不低于小视场滤光片式彩色亮度计。     

超高色域图案化量子点彩膜的研究

平板显示中影响色域的两个关键因素为背光源发光光谱特性和彩色滤光片的透过光谱特性。在TFT-LCD的高色域领域,为了实现BT2020标准,我们开发了量子点光刻胶替代彩色滤光片的方法。首先合成新型的量子点光刻胶,将其作为色彩转换膜制备在彩色滤光片下方,通过背光激发量子点自发光,可得到色纯度更高的红绿光。研究表明,自主开发的量子点光刻胶可以有效地进行色转换,可耐受光刻工艺,在高温烘烤和碱性显影下,可保持一定转换效率,且能实现pattern化,避免目前用白光直接搭配彩膜的漏光问题,有效地提高色域。