液晶显示屏挤压漏光的分析及改善

为提高液晶面板挤压漏光最大临界力值和抗挤压能力,通过对液晶面板挤压漏光机理进行分析,结合企业实际生产,采用实验设计（DOE）筛选主要因子。DOE结果表明,挤压漏光的主要因子有柱状隔垫物（Photo spacer,PS）尺寸、黑色矩阵（Black Matrix,BM）宽度、PS站位以及平坦化层（PLN）厚度。在实际生产过程中对挤压漏光进行改善设计实验,结果表明：增加PS的尺寸能有效提升面板抗击压能力的32.69%,且尺寸增大后,其弹性回复率增加了4.4%,能有效降低挤压漏光的发生;增加3μm BM宽度设计的面板挤压漏光平均临界值提升了30.61%;改变PS站位整体居中设计较PS偏右上设计的面板的挤压漏光平均临界力值提升了33.33%;PLN厚度减小0.6μm能有效提升27.08%的面板挤压漏光临界力值。     

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%。     

TFT-LCD中隔垫物密度与Push Mura和低温气泡的关系

研究了隔垫物密度对Push Mura和低温气泡的影响.实验表明,通过增加隔垫物密度,能提高液晶面板的抗压强度,降低Push Mura发生率.但是,隔垫物密度过高会引起低温气泡发生.当隔垫物密度控制在适当范围内时,既能大大改善Push Mura,又不会发生低温气泡,且不影响产品的光学特性.     

窄长型车载液晶显示屏黑画面漏光研究及改善

黑画面的漏光是高级超维场开关显示模式(Advanced-Super Dimensional Switching,ADS)TFT-LCD中常见的一种不良,当液晶面板有形变或应力作用即容易发生漏光不良,窄长型ADS车载产品更容易受力形变。本文探讨漏光发生的机理并进行改善。研究发现,面板由于形变,内应力,液晶偏转发生异常,最终导致黑画面的漏光。本文以312.4mm(12.3in)寸窄长型车载ADS产品为例,首先对平坦度进行分析:从面板平坦度、背光源平坦度、背光源口子胶位置等方面分析。再从应力着手:从模组将集成电路压接在玻璃基板上的工艺(Chip on Glass,COG)、面板和背光源的组装精度进行漏光实验。实验结果表明,在面板平坦度提升、背光源平坦度管控、背光源口子胶设计为半口子胶并由长边固定变更为短边固定,COG绑定温度和压力进行实验设计、组装精度提升等方面改善后,黑画面漏光可从15%降低至0.1%以内。     

基于彩色滤光片柱状隔垫物高度的液晶滴下工艺

液晶滴下工艺是TFT-LCD生产中的关键技术。液晶的滴下量一般选取在不发生低温气泡和高温重力Mura的范围内,这被称为LC Margin。LC Margin越窄,液晶滴下的中心量距离上下限的范围越小,生产过程中随工艺波动容易出现低温气泡和重力Mura不良。本文针对LC Margin窄的产品(≤3%)提出了根据彩色滤光片柱状隔垫物的高度进行整批次分液晶面板进行液晶滴下的方法。生产过程中对该方法产出的液晶面板进行高低温测试,结果显示没有重力Mura及低温气泡出现,优化了液晶滴下工艺,为LC Margin窄的产品在生产中应用提供了一种新的解决方案。     

TFT-LCD中升华物组分对柱状隔垫物性能的影响

为了分析升华物组分对柱状隔垫物性能的影响机制,对目前量产通用的隔垫物材料A和含有升华物组分的隔垫物材料B进行了研究。通过FTIR,3D扫描显微镜,弹性测试和量产测试等方法对隔垫物材料的升华物成分、形貌、力学性能和量产稳定性进行了分析。实验结果表明,添加的升华物组分是一种熔沸点较低的丙烯酸酯单体,相同工艺条件下可以增大隔垫物的顶面面积约1.5μm,同时减小其底面面积约1μm。但是在大批量产的过程中,会在掩膜板上凝结升华物形成曲面薄膜,增加辅助隔垫物的尺寸和高度。添加的升华物组分可以提高隔垫物的抗压强度,同时可以对应高PPI TFT-LCD产品的开发需求,但是会使低温气泡等不良发生的概率变大。     

ADS TFT-LCD漏光敏感性影响因素研究与改善

ADS TFT-LCD暗态受外力时存在漏光亮度高、范围大、颜色偏黄的敏感性差问题,模组极易产生漏光。本文研究了玻璃、液晶和隔垫物(PS)3方面对暗态漏光敏感性的影响。研究得出,玻璃厚度减小,可以改善按压亮度变化,例如外力30N时,0.5T玻璃的L_o亮度相比0.7T L_o亮度下降了33%;降低液晶Δnd可以改善按压发黄;相同Δnd,减小Δn,增加K,可减少LC散射,继而可减小按压亮度高和范围大问题,例如外力30N时,散射值0.027的L_o亮度相比散射值0.038的L_o亮度下降了28%;增加PS的支撑密度,可以减小按压亮度和范围的变化,例如PS密度3 168 μm~2/mm~2的L_o亮度相比PS密度2 364 μm~2/mm~2的L_o亮度下降了22%。通过以上措施,可以改善ADS产品L_o漏光敏感性。本文对敏感性改善的机理也做了相应解释。     

TFT-LCD的Line Zara失效机制及改善

为了彻底改善TFT-LCD的Line Zara不良,本文建立了Line Zara失效模型,并分析了Line Zara失效机制,其中Line Zara发生率与外力大小及玻璃弯曲形变程度成正比,与框胶至柱状隔垫物距离、框胶粘结力成反比。基于Line Zara的失效机制,针对性地提出了改善措施并进行了实验验证。实验结果表明,减薄时的抛光工艺、减薄后运输箱的填充密度和框胶粘结力对Line Zara有显著的影响。随着抛光压力的减小和时间缩短,Line Zara发生率逐渐减少。随着运输箱中玻璃数量或隔垫物数量的增加,运输箱的填充密度逐渐增大,玻璃受外力发生的弯曲形变逐渐减小,相应的Line Zara发生率逐渐减小;当隔垫物为无尘纸时,玻璃的弯曲形变最小,Line Zara发生率最低。此外,当框胶与ITO粘结力增加12.5%、与PI粘结力增加66%后,Line Zara的发生率可降低至2%以下。TFT-LCD的Line Zara不良可通过降低抛光压力与时间、增加运输箱的填充密度和增加框胶粘结力彻底改善。     

TFT-LCD黑Gap分析及改善研究

黑Gap是大尺寸TFT-LCD产品常见的一种不良,它直接影响产品品质,降低产品竞争力。本文分析了黑Gap的发生原因及机理,指出面板放在卡夹中受到与卡夹接触点较强外力挤压后发生形变,柱状隔垫物受损,不能及时恢复导致黑Gap的发生。实验表明管控面板在卡夹中的存放时间,限制面板进行加热或降低加热温度,减少加热时间;增加面板与卡夹接触面积,减小面板与卡夹的接触角;增加柱状隔垫物与面板接触密度及辅助柱状隔垫物顶面柱径大小均可有效改善黑Gap。通过导入以上措施,使得黑Gap发生率由改善前的8.58%降低至0.1%,大大提高了产品品质。     

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。     

TFT-LCD边角漏光不良机理分析及改善研究

目前,薄膜晶体管型液晶显示器(Thin-Film Technology Liquid Crystal Display,TFT-LCD)已成为显示领域的主流产品,而液晶面板是TFT-LCD的一个重要组成部分。LCD边缘漏光会导致画面失真,影响可视效果,造成画面显示品质下降、良率降低,因此改善边缘漏光成为急待解决的问题。本文研究了液晶与PI膜层取向异常对边角漏光的影响、LC Pattern设计对边角漏光的影响、Si-Ball型号对边角漏光的影响等,结果证明LC Pattern设计对边角漏光具有较好的改善效果,Pattern拉伸可改善边角漏光但更易造成液晶穿刺现象,小滴优化不仅能改善边角漏光而且也能防止液晶穿刺。另外小型Si-Ball对边角漏光改善效果最优,同时从信赖性验证等方面可以排除较小Si-Ball,限定出Si-Ball选择范围。     

TFT-LCD面板光学检测自动对焦系统设计

针对TFT-LCD面板尺寸大、厚度薄、光透过率高的特性,建立了基于激光三角测距法的自动对焦系统.采用光学回路和机械结构设计,对激光光斑中心位置准确求取以及自动对焦原理等算法进行了研究.首先,根据激光三角法测距原理进行了光学回路设计,并以纳米定位平台作为微小行程对焦驱动轴.其次,通过分析光斑图像特性,调节相机快门调整曝光...     

TFT-LCD面影像残留改善研究

影像残留是一种TFT-LCD屏的固有特性。主要是由于长时间显示静态画面时液晶材料的极化敏感性造成的。这种极化影响了液晶材料的光学特性,并阻止液晶分子完全恢复到正常松弛状态。本文主要探讨了通过改变TFT设计来改善面影像残留现象的方案。通过设计实验变更TFT-LCD的主要参数(Pixel设计、Aperture Ratio、ΔVp等),提出了4种面影像残留改善方案并制作了样品。对这4种改善方案的试制样品进行了TFT-LCD面影像残留水平测量和评价,分析了各像素设计因素对面影像残留水平的影响;同时对试制样品的画面品质进行了评价,为解决相关画面品质问题对该方案进行了设计优化,最终获得了一种较佳的面影像残留改善方案。     

TFT-LCD发绿的研究及改善

TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display)行业中,在对屏进行切割、搬运过程中,容易造成屏边缘破损。当破损位置刚好位于屏点银胶位置时,银胶会通过破损进入,与黑矩阵(Black matrix,BM)接触,使黑矩阵带电形成干扰电场,从而使液晶偏转异常而产生发绿不良。切割工艺中,增加辅胶涂覆可以使切割后的空白条更稳定,从而减少搬运过程中摩擦、碰撞导致的屏边缘破损,从而降低不良发生率,导入后不良发生率由5.6%下降到1.5%。屏单侧点银胶是一种具有可行性的不良改善临时措施,但不具有量产导入性。通过对比相似产品银胶点位设计及产线工艺条件调查,得出当银胶点距离屏边缘≥4mm时,可有效防止发绿不良的发生。在点银胶侧BM区域进行挖槽,使银胶与BM隔离开,可彻底避免静电由银胶导入黑矩阵。黑矩阵挖槽设计导入后,发绿不良降低为0%,不良彻底解决。     

叠层方式形成彩色滤光片隔垫物的研究

本文研究了液晶显示面板彩色滤光片工艺中以叠层方式形成隔垫物的关键技术问题,即叠层隔垫物高度控制、主-附隔垫物段差的形成和主-附隔垫物段差受后续平坦层工艺的影响变化等,并提出了解决方案。在黑矩阵、红色、绿色、蓝色滤光层形成一定的叠层高度后,采用形貌追随型平坦化材料对像素区平坦,通过控制像素开口部分OC的厚度,可以实现叠层隔垫物高度的控制。采用改变叠层图案设计的方法形成主-副隔垫物高度差(Main-sub段差),段差达成范围是0.4~1.2μm,达到了灰阶曝光方式可以达到段差的水平,但成本却大幅降低。并且验证了采用形貌追随型OC材料覆盖可以较好的保持OC工艺前形成的Main-sub段差。基于以上技术制备了4 Mask彩色滤光片原型机。     

具有攻击角约束的无抖振滑模导引律设计

为了提高拦截器弹头的杀伤力,带攻击角度约束的导引律一直是学术界研究的热点。因此,制导律的设计既要保证较小的脱靶量又要保证以相应的攻击角度打击目标,目前已有很多的控制方法应用在拦截器制导设计中,包括最优制导律,滑模制导律,PN制导律,等等。我们知道滑模控制方法对外界扰动和参数不确定性有较好的鲁棒性,但是滑模控制的抖振缺陷普遍存在于传统的线性滑模和终端滑模中。因此,本文提出了一种新的无抖振终端滑模控制方法用于制导律的设计中,该方法不仅对外界有界扰动有较好的鲁棒性,还有效的消除了抖振的产生。最后数字仿真验证了该方法的有效性。     

高世代线TFT-LCD面板对盒精度的提升

对盒精度提升是高世代TFT-LCD面板生产线产品小型化、薄型化、高PPI(300+)与高开口率升级的必备核心技术。通过阵列(Array)与彩膜(CF)关键位置/尺寸匹配性优化与离散性优化,首次尝试阵列关键位置精度(TP)非线性补正功能,并钻研成盒(Cell)过程中基板翻转稳定化、封框胶设计与涂布工艺优化,实现电视机、显示器、笔记本、平板电脑等产品对盒精度由7.5μm降低至5.5μm;在解决显示器产品按压Mura与平板电脑产品像素漏光的同时,对产品开口率的贡献也随着产品PPI的升高而增加,PPI 300+产品的开口率余量提高14.8%,有效提升了高世代TFT-LCD面板生产线小尺寸/高PPI产品核心竞争力、收益性和产品群组合。另外,本文建立高世代TFT-LCD面板生产线对盒精度分析方法、对策检讨及改善的标准流程,形成新产品阵列TP非线性补正和对盒辅助封框胶的设计基准。     

新型高透射比偏光棱镜

为了提高棱镜的透射比、减小两出射光束间的距离,设计了一种高透射比偏光棱镜.对该棱镜的出射光偏振状态、光路和透射比进行了理论分析,并对表面镀有硬质膜的样品进行了性能测试.研究结果表明:该棱镜不仅实现了高的透射比,减小了两束输出光间的距离,还具有现有高透射棱镜所不具备的优点.     

一种基于改进型存储结构OSD芯片的设计与实现

本文针对中低端液晶显示系统,设计了一种基于改进型存储结构的字符型数字在屏显示（OSD）发生器。采用三行三列的邻域运算生成字符边框,改进了现有字符发生器的存储结构,可以在一个时钟周期内同时读取三行字符点阵数据,产生字符边框,避免在芯片内部使用多个时钟,降低芯片设计复杂性。该设计经过FPGA验证和流片测试,工作稳定可靠,已经成功应用于便携式液晶显示DVD播放机和数码相框。