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。     

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。     

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。     

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。     

AMOLED不良MAP自动缺陷定位方法研究

AMOLED生产工艺复杂,在生产过程中容易受环境、化学气体、液体洁净度及设备工艺参数的影响,在玻璃面板上形成大小不均的点状不良.当面板上出现大量不良点聚集时,会导致该面板直接报废,影响产品的最终良率.本文方法结合机器学习与图像处理技术,可实现不良坐标点MAP图的在线智能分析.采用层次聚类算法对不良坐标点进行聚集分类,对...     

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。     

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。     

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。     

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。     

残影不良分析及改善对策研究

通过对大量残影不良样品进行分析,找到了残影不良产生的原因,并基于分析结果设计了改善残影的实验。通过分析发现:残影不良产生的原因是彩膜侧像素与黑矩阵之间的段差过大,在摩擦工程时段差过大区域形成了摩擦弱区,摩擦弱区内的液晶分子配向较弱,导致不良产生。为降低残影不良进行实验,结果显示:在彩膜侧加覆盖层可以有效降低残影不良的发生率,但不适用于量产;通过采用高预倾角的配向膜材料,同时控制配向膜工程到摩擦工程的时间,可使残影不良发生率由28.2%降低至0.2%,为企业的稳定高效生产奠定了基础。     

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。     

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%。     

高PPI产品下的取向膜画面品质改善研究

为了实现TFT LCD高PPI产品的高分辨率,高开口率,低功耗全面提升,分析了不同因素的影响程度,加强了对取向膜印刷品质的管控。同时对涉及该过程相关因素进行研究分析。对取向膜画面品质相关的产线印刷和干燥条件、APR版制作工艺、取向膜膜厚变化、APR版线数开口率进行优化测试,找到了可以提高取向膜画面品质的方法。实验结果表明:通过对取向膜印刷和干燥条件优化,确定了TN产品画面品质提升的产线管控方案;在APR版制作过程中引用扩散保护膜,ADS产品Particle类不良降低2%,Scratch类不良降低1%;对取向膜膜厚提升,ADS产品的段差和残像得到改善,对比度提升30~120,Zara Particle不良降低30%;通过对APR版的网点,开口率优化:400L,30%,普通曝光的APR版更新为600L,20%,高PPI有机膜类产品的Sand Mura发生率降低为0%。可以满足高PPI产品对取向膜印刷稳定的管控要求,适应高分辨率、高开口率、低功耗等要求。     

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。     

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。     

TN型液晶面板气泡不良分析研究与改善

液晶显示面板中气泡不良是一种出现频率低但影响较大的缺陷。本文研究了一种TN型液晶显示面板出现的气泡不良,分析原因为彩色滤光片(Color Filter,CF)中平坦化层(Over Coat,OC)材料由于在高温条件下长时间存放,导致OC内气体大量析出,通过氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)裂缝释放到面板中形成气泡。文章从不良产生机理、不良改善进行研究,论证了通过优化工艺参数、变更OC工艺及材料减少气体发生,变更ITO成膜温度来降低ITO裂缝的发生,从而从源头解决此不良,保证产品品质,提升客户满意。     

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。     

TFT-LCD摩擦工艺过程中静电放电不良分析及改善设计

本文对摩擦工艺过程中的线不良进行了分析,通过切割验证、设计方案变更验证了降低ESD风险的两个方向。通过实际的验证结果分析发现,减小填充图形的面积或者将填充图形连接到公共电极,同时搭配填充图形到信号线的距离增加到大于60μm,可以大大降低静电放电发生的概率,不良率由20%降低到0%。结果充分表明,此设计方案可应用于实际产品设计中以降低摩擦工艺过程中的ESD风险。     

TFT-LCD横纹不良研究与改善

本文研究了一款TFT-LCD HADS产品出现的21.4%横纹不良。通过分析和改善研究表明,产生横纹的根本原因是V_(com)反馈信号与CLK_1、CLK_2、CLK_3信号产生耦合效应及V_(com)补偿电路共同作用下,导致V_(com)在栅压关闭前存在三上三下的周期性波动,形成三行暗三行亮水平粗纹;根据原理分析进行不良改善实验验证,最终通过调整降低V_(com)补偿电路倍数,将该不良降低至0%。