信赖性与LCD

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TFT-LCD Stage Mura的研究与改善

TFT-LCD Stage Mura的研究与改善

第32卷㊀第4期2017年4月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀C h i n e s e J o u r n a l o fL i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ㊀㊀㊀㊀㊀V o l .32㊀N o .4㊀A pr .2017㊀㊀收稿日期:2016G08G23;修订日期:2016G10G18.㊀㊀∗通信联系人,E Gm a i l :ya n r u nb a o @b o e .c o m.c n 文章编号:1007G2780(2017)04G0269G06T F T GL C DS t a geM u r a 的研究与改善肖㊀洋,周㊀鹏,闫润宝∗,郑云友,齐勤瑞,魏崇喜,章㊀旭,张㊀然(北京京东方显示技术有限公司,北京100176)摘要:T F T GL C D 面板在屏幕上有斑点或波浪状M u r a ,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B M C D ㊁B M 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B M P R 受光区域变小,B M C D 会偏小,进而导致区域性透过光不均一产生M u r a ;玻璃弯曲后B M 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M u r a .经过实验验证,B M C D 和像素间距的偏差主要由机台凸起导致g l a s s 弯曲引起,可以通过降低吸附压力和研磨机台,来改善C D 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C D 来改善.最终通过B M C D 增加㊁研磨机台和降低吸附压力措施,S t a geM u r a 不良率由10.05%下降至0.11%.关㊀键㊀词:薄膜晶体管液晶显示器;色斑;线宽;像素间距中图分类号:T N 141.9㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i :10.3788/Y J Y X S 20173204.0269R e s e a r c ha n d i m p r o v e m e n t o fT F T GL C DS t a g eM u r a X I A O Y a n g ,Z HO U P e n g ,Y A N R u n Gb a o ∗,Z H E N G Y u n Gy o u ,Q IQ i n Gr u i ,W E IC h o n gGx i ,Z H A N G R a n ,Z H A N G X u (B e i j i n g B O E D i s p l a y T e c h n o l o g y C o .,L t d .,B e i j i n g 100176,C h i n a )A b s t r a c t :T h es p o t t e da n ds t r i p e d M u r ao n T F T GL C D P a n e ld e g r a d e d p r o d u c t q u a l i t y.T h ed e f e c t p a t t e r nm a t c h e d t h e e x p o s u r es t a g eb y a n a l y z i n g.I tw a s f o u n dt h a t t h eB M C Da n dP i x e lP i t c ha r e a b n o r m a l t h r o u g hr e s e a r c h i n g t h ea b n o r m a la r e ac h a r a c t e r i s t i c p a r a m e t e r .M o d e la n a l ys i sb a s e do n S t a g eM u r a i n d i c a t e d t h a t t h eb e n d i n g o f g l a s s o ns t a g e s h o r t e d t h eE x p o s u r e g a p ,w h i c hs h r a n k t h e E x p o s u r e a r e a ,a n dm i n i f i e dC Da n d f o r m e d t r a n s m i t t a n c e d i f f e r e n c e .T h e b e n d i n g o f gl a s s a l s o s h i f t e d t h eP i x e l P i t c h ,w h i c h r e s u l t e d i n l i g h t l e a ka n d M u r a .T h e e x p e r i m e n t s h o w e d t h a t t h ed i f f e r e n c eo f B M C Da n dP i x e l P i t c hw e r e c a u s e d b y S t a g e f l a t n e s s ,w h i c h c o u l d b e i m p r o v e d b y p o l i s h i n g s t a ge a n d d e c r e a s i n g v a c u u m a d s o r p t i o n p r e s s u r e .T h el i g h tl e a k o fP i x e lP i t c hc o u l d b ea l s oi m p r o v e d b ye x t e n d i n g C D.F i n a l l y ,t h e C F B M s t a g e M u r a w a si m p r o v e d g r e a t l y b y C D i n c r e a s i n g ,s t a g e p o l i s h i n g ,a n d v a c u u ma d s o r p t i o n p r e s s u r e d e c r e a s i n g ,a n d t h e S t a geM u r a d e f e c t r a t i o d e c r e a s e d f r o m 10 5%t o 0.11%.K e y wo r d s :T F T GL C D ;M u r a ;C D ;p i x e l p i t c h . All Rights Reserved.1㊀引㊀㊀言㊀㊀薄膜晶体管液晶显示器(T F TGL C D)能够产生色彩的变化,主要是来自彩色滤光片(C o l o r F i l t e r,即C F).液晶面板是通过驱动集成电路(I C)的电压改变,使液晶分子排列呈站立或扭转状,形成闸门来选择背光源光线穿透与否,并通过彩色滤光片的红(R)㊁绿(G)㊁蓝(B)三种彩色层提供色相,形成彩色画面.随着T F TGL C D高世代量产线投产以及更大尺寸L C D面板的研制,与之配套的大尺寸㊁高分辨率彩色滤光片的品质显得越发重要,M u r a是评价彩色滤光片宏观视觉品质的关键参数,因此对生产工艺中产生的M u r a 也管控越来越严格.(M u r a一词源自日语,是液晶面板生产过程中出现的各种色斑类不良现象总称[1G2])目前国内主要研究了C e l l和A r r a y工艺的T o u c h M u r a㊁Z a r aM u r a和R u b b i n g M u r a,很少有人进行C F M u r a的研究与改善,尤其是黑矩阵(B l a c k m a t r i x,简称B M)S t a g e M u r a的形成机理研究与改善[3G5].本文通过对21.5T N(T w i s t e d N e m a t i c)产品模组段未确认M u r a,进行与设备图形匹配,找出造成该缺陷的设备,同时进行M u r a区域B M特性数据测量,分析B M C D(C r i t i c a lD i m e n s i o n),像素间距(即B M P a t t e r n相对于设计位置的偏移量)是否存在异常,B M P a t t e r n与玻璃平面的夹角(T a p e 角)和膜层厚度是否异常,对M u r a形成机理进行模型分析,并试验验证,最后提出合理的改善方法,使S t a g eM u r a得到了很大的改善.2㊀现象和试验思路2.1㊀不良现象B M S t a g eM u r a在下游工艺模组段能够被检出,现象为白色发亮的圆斑和波浪线,如图1左侧所示,该不良位置㊁大小等均与B M曝光机特有机台结构相吻合,如图1右侧所示.可以断定这种缺陷形貌是由B M E X PS t a g e产生,在M a c r o(宏观检查机)观察B M工艺产品,在特定光源角度下可以被检出,缺陷形态与图1左侧一致.统计B M S t a g e M u r a从高发期至改善结束(a)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(b)(c)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(d)图1㊀B M S t a g e M u r a与曝光机基台结构.(a)圆斑M u r a,(b)圆斑曝光机基台结构,(c)波浪线M u r a,(d)波浪线曝光机基台结构F i g.1㊀B M S t a g eM u r a a n d e x p o s u r e s t a g e s t r u c t u r e.(a)S p o t t e d M u r a;(b)S p o t t e de x p o s u r es t a g es t r u c t u r e;(c)S t r i p e d M u r a;(d)S t r i p e de x p oGs u r e s t a g e s t r u c t u r e模组段不良发生率,如图2所示.模组段不良最高时发生率达10.05%,对品质影响巨大,经过后续一系列测试改善,不良发生率最终降至0.11%.图2㊀B M S t a g eM u r a模组段不良发生率F i g.2㊀B M S t a g eM u r am o d u l e d e f e c t r a t i o 2.2㊀试验思路由于B M S t a g eM u r a发生原因明确,因此对B M相关特性参数进行详细测量,通过数据分析不良机理及改善方向.随机抽取一块模组段不良屏,分别测量C D㊁像素间距㊁膜层厚度及T B M p a t t e r n与玻璃平面夹角,测量结果如图3所示.072㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷㊀. All Rights Reserved.(a)(b)(c)(d)图3㊀B M S t a geM u r a 不良屏特性相关参数.(a )不良屏B M C D 数据;(b )不良屏B M P i x e lP i t c hd a t a ;(c )不良屏B M 膜厚数据;(d )不良屏B M T a pe 角数据F i g .3㊀B M S t a geM u r a c h a r a c t e r i s t i c p a r a m e t e r .(a )B M C Dd a t a o f a b n o r m a l p a n e l ;(b )B M P i x e l P i t c h d a t a o f a b n o r m a l p a n e l ;(c )B M T h i c k n e s sd a t a o fa b n o r m a l p a n e l ;(d )B M T a p e a n gl e o f a b n o r m a l p a n e l ㊀㊀从上述数据可以看出:M u r a 区C D 较O K 区偏小0.5μm ,像素间距发生偏移成对称性偏移,像素间距数值为1.52(S p e c <1),B M T a p e 角和膜厚数据则无变化.由此推断出B MS t a g eM u r a 与上述两种发生变化特性参数有关.基于B M 工艺特点及曝光机结构特点,对S t a g eM u r a 发生机理构建下述模型:①玻璃在曝光机基台上局部区域发生玻璃弯曲,E x p o s u r eG a p 变小,致使B M P R 受光区域变小,由于C F 使用负性光刻胶,故显影后B M C D 会偏小;②玻璃弯曲后B MP a t t e r n 相对于设计位置也会发生变化,故像素间距会呈现对称性偏移.简单机理描绘图如图4所示.图4㊀S t a geM u r a 发生机理模型构建F i g .4㊀S t a geM u r a g e n e r a t i o nm e c h a n i s m m o d e l 通过构建机理模型分析,初步认为B MS t a geM u r a 发生根本原因为玻璃弯曲导致B M P a t t e r n 发生偏移导致漏光,同时B M C D 偏小导致局部区域透光过大.从生产工艺及设备实际情况出发,以曝光工艺变更及设备变更为改善方向.3㊀实验和分析3.1㊀工艺相关3.1.1㊀B M C D 改善测试工艺方面,通过增加B M C D ,达到减弱B M 漏光的目的.由于B M C D 增加后,会导致产品透过率下降,因此为了弥补产品透过率,将R G B 像素膜厚相应减薄,以补偿由于B M C D 增加而降低的透过率,实现平衡.针对21.5T N 产品,B M C D 由28.2μm 增加到29μm (产品透过率下降0.95%),为了弥补透过率的下降,R G B 像素膜厚,相应由2 25μm 下降到2.21μm (产品透过率提高0 95%),实现平衡(见表1),并且相关信赖性评价172第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀肖㊀洋,等:T F T GL C DS t a geM u r a 的研究与改善. All Rights Reserved.无异常(见表2).通过上述工艺优化调整,达到减弱B M 漏光(见图4),最终实现B M S t a g eM u r a 不良发生率(MM T R e s u l t _Q 级)由6.43%降低为2 21%(下降3.62%),改善效果明显.表1㊀21.5T NB M C D 透过率模拟结果T a b .1㊀t r a n s m i s s i o n s i m u l a t i o n r e s u l t o f 21.5T NB M C DB MCD (μm )透过率/%T r ./%R GB150n m 135n m R a t i o/%28.252.3048.705.405.27G28.552.10485.375.240.5728.7552.0047.805.365.230.762951.9047.50G5.220.9529.2551.8047.205.345.211.1429.551.5046.905.315.181.7129.7551.2046.605.285.152.28表2㊀21.5T N R G B 膜厚透过率模拟结果T a b .2㊀T r a n s m i s s i o n s i m u l a t i o n r e s u l t o f 21.5T N R G BT h i c k n e s sR G BT h i c k (μm )色域/%T r ./%150n m135n m R a t i o (ʏ)/%2.2573.7072.3@5.45.27G2.2473.5072.1@5.415.280.192.2373.3071.9@5.425.290.382.2273.1071.7@5.435.300.572.2172.9071.5@5.455.320.952.272.70G5.331.142.1972.5071.1@5.475.341.332.1872.2070.9@5.485.351.52表3㊀21.5T NB M C D29.2μm +R G BT h i c k2.21μm 信赖性评价结果T a b .3㊀R e l i a b i l i t y a s s e s s r e s u l t o f 21.5T NB M C D29.2μm +R G BT h i c k2.21μm T e s t I t e mS p e c A v g.21.5O R TC W 14R e s u l t A v g.C h r o m a t i c i t yW x0.3130.3210.305W y0.3290.3380.320C o l o rG a m u tG74.373.0色温650060307045O KM a xB r i g h t (W 255)C e n t e r 200217265O K M i nB r i gh t (000)C e n t e r G0.2230.298O K272㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷㊀. All Rights Reserved.续㊀表T e s t I t e mS pe c A v g .21.5O R TC W 14R e s u l t A v g.U n i f o r m i t y(W 255)9P o i n t s 808286O KG r a y S c a l e L 255100.00100.00100.00L 12721.5824.1121.36L 00.000.100.11g a mm a 2.21.952.16O KC o n t r a s t r a t i o C e n t e r 600974889O K C r o s s GT a l kH X (%)G0.40%0.37%V X (%)G0.27%0.19%O KR e s po n s eT i m e T r .1.54.243.95T f 3.51.021.39T r +T f 55.265.34O KG r e e n i s h 1D o tG0.0040.0031+2D o t G0.0030.0022D o t G0.0050.005O K T R5.00%5.06%4.97%O K3.2㊀设备相关图5㊀曝光基台C h u c kF l a t n e s sA d ju s tH o l e 结构F i g .5㊀E x p o s u r eC h u c kF l a t n e s sA d ju s tH o l e s t r u c t u r e 3.2.1㊀曝光机基台吸附压力改善测试设备方面,在曝光过程中需要通过真空吸附将玻璃吸附在基台表面,因此在吸附过程中,会导致与基台C h u c kF l a t n e s sA d j u s tH o l e 结构接触区域的玻璃发生凸起,每个基台上有14处C h u c k F l a t n e s s A d ju s t H o l e 结构(见图5),导致E x p o s u r eG a p 变小,光路衍射角较小,曝光后形成的C D 较小.同时,玻璃凸起曝光形成的B M C DP a t t e r n 发生偏移.B M C D 较小导致该区域透过光相对正常区域多,同时C DP a t t e r n 发生偏移,导致此处漏光.最终产生B M S t a ge M u r a .为了减弱基台吸附玻璃过程中,导致的特定区域处玻璃弯曲凸起,因此在保证玻璃可以被正常吸附的前提下,将基台吸附压力由-30k P a 下降到-20k P a.通过上述吸附压力优化调整,实现B M S t a g e M u r a 不良发生率(MMT R e s u l t _Q 级)由2.21%降低为1.24%(ˌ0.97%),改善效果明显.图6㊀改善后B M C D 数据F i g .6㊀I m pr o v e dB M C DD a t a 3.2.2㊀曝光机基台研磨测试设备方面,为了彻底改善曝光过程中由于基台真空吸附导致的玻璃弯曲凸起导致的B M 漏光(见图6),因此采取对基台C h u c k F l a t n e s sA d j u s tH o l e 结构(见图5)进行研磨作业,已达到降低玻璃弯曲凸起的目的,改善B MS t a geM u r a .372第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀肖㊀洋,等:T F T GL C DS t a geM u r a 的研究与改善. All Rights Reserved.C h u c kF l a t n e s sA d ju s tH o l e 结构凸起高度为0.2mm~0.3mm ,使用油石进行研磨,研磨去掉0.02mm .研磨后测量特性数据,B M C D M u r a 区域比正常区域小0.3μm ,相比改善前的0.5μm 有所改善,同时测量像素问题数值为0.53,相比改善前的1.52改善很多(见图7).通过上述基台研磨调整,实现B M S t a ge M u r a 不良发生率(MMT R e s u l t _Q 级)由1.24%降低为0 11%(ˌ1 13%),图7㊀改善后B M 像素间距数据F i g .7㊀I m pr o v e dB M P i x e l P i t c hD a t a 不良彻底改善.4㊀结㊀㊀论本文通过对S t a geM u r a 相关特性数据(B M C D ㊁像素间距㊁膜厚㊁T a pe 角)测量分析,发现S t a g eM u r a 产生原因如下:①玻璃在曝光机基台上局部区域发生弯曲,E x p o .G a p 变小,致使B M P R 受光区域变小,由于C F 使用负性光刻胶,故显影后B M C D 会偏小,容易发生漏光;②同时玻璃弯曲后B M P a t t e r n 相对于设计位置也会发生偏移,故像素间距会呈现对称性偏移,也会导致漏光.通过实验验证,B M C D 偏小和像素间距的偏差可以通过增加B M C D ,曝光机基台吸附压力降低和研磨机台,来进行改善.最终通过上述有效措施,S t a ge M u r a 不良得到彻底改善,模组段不良生率达由10.05%下降至0.11%.参考文献:[1]㊀毕昕,丁汉.T F T GL C D M u r a 缺陷机器视觉检测方法[J ].机械工程学报,2010.46(12):13G19.B IX ,D I N G H.M a c h i n e v i s i o n i n s p e c t i o nm e t h o d o fM u r a d e f e c t f o rT F T GLCD [J ].J o u r n a l o f M e c h a n i c a lE n gi Gn e e r ,2010,46(12):13G19.(i nC h i n e s e)[2]㊀黄锡珉.液晶显示技术发展轨迹[J ].液晶与显示,2003,18(1):1G6.HU A N G X M.R o a d Gm a p o fL C Dt e c h n o l o g y [J ].C h i n e s eJ o u r n a l o f L i q u i dC r y s t a l sa n d D i s p l a ys ,2003,18(1):1G6.(i nC h i n e s e)[3]㊀周雷,徐苗,吴为敬,等.大尺寸金属氧化物T F T 面板设计分析[J ].发光学报,2015,36(5):577G582.Z HO U L ,X U M ,WU WJ ,e t a l .D e s i g na n a l y s i so f l a r g es i z em e t a l o x i d eT F T p a n e l [J ].C h i n e s eJ o u r n a l o fL u m i n e s c e n c e ,2015,36(5):577G582.(i nC h i n e s e )[4]㊀桑胜光,车晓盼,王嘉黎,等.高P P IA D S 产品白M u r a 不良产生原理及改善研究[J ].液晶与显示,2016,31(5):435G441.S HA N GSG ,C H EXP ,WA N GJL ,e t a l .P r i n c i p l ea n d i m p r o v i n g r e s e a r c ho fw h i t e M u r ad e f e c t i nh i g hP P I A D S p r o d u c t [J ].C h i n e s eJ o u r n a l o f L i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ,2016,31(5):435G441.(i nC h i n e s e )[5]㊀车春城.广视角F F S 技术C E L L 研究与设计[D ].成都:电子科技大学,2007.C H ECC .T h e r e s e a r c h a n d d e s i g n o f t h e t e c h n i q u e o f F F SC E L Lw i t hw i d e a n g l e o f v i e w [D ].C h e n gd u :U n i ve r s i Gt y o fE l e c t r o n i cS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ofC h i n a ,2007.(i nC h i n e s e )作者简介:肖洋(1987-),男,天津人,本科,高级工程师,主要从事液晶显示面板的生产和工艺相关工作.E Gm a i l:x i a o y a n g@b o e .c o m.c n 周鹏(1987-),男,湖北人,本科,高级工程师,主要从事液晶显示面板的生产和工艺相关工作.E Gm a i l :z h o u p e n g @b o e .c o m.c n 闫润宝(1983-),男,吉林人,硕士,高级工程师,主要从事液晶显示面板的生产和工艺相关工作.E Gm a i l :ya n Gr u nb a o @b o e .c o m.c n472㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷㊀. All Rights Reserved.。

TFT-LCD边角漏光不良机理分析及改善研究

TFT-LCD边角漏光不良机理分析及改善研究
p a ne l i s a n i mpo r t a nt c ompo ne n t o f TFT —LCD.LCD e d ge l i gh t ~ l e a ki ng c a n c a u s e i ma g e d i s t or t i o n,
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 P I 膜层 取 向异 常对 边 角漏 光 的影 响、 L C
P a t t e r n 设 计 对 边 角 漏 光 的影 响 、 S i - B a l l 型 号 对 边 角漏 光 的影 响 等 , 结果 证 明 L C P a t t e r n设 计 对 边角 漏 光 具 有 较 好 的改 善 效
不 液 晶与 显 Ch i n e s e J o u r n a l o f Li q ui d C r y s t a l s a nd Di s p l a ys
Vo l _ 3 2 No . 6 J u n . 2 0 1 7
2 0 1 7年 6月
Ab s t r a c t :A t p r e s e n t ,Th i n Fi l m Tr a n s i s t o r Li q u i d Cr y s t a l Di s p l a y( TFT —L CD,Th i n —Fi l m Te e h — n o l o g y Li q u i d Cr y s t a l Di s p l a y )h a s b e c o me t h e ma i n s t r e a m i n t h e f i e l d o f Di s p l a y p r o d u c t s ,a n d L CD

Honeywell显示器产品介绍

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Honeywell液晶显示器178°宽视角范围
7、宽视角范围 Honeywell液晶显示器采用广视角、高开口率的专业液晶面板 ,可视角度(H/V)达到178°,上下左右超广视角,各角度几乎 没有亮度及彩色的明显变化,并且图像明亮,最适合公共领域的多 角度观看。
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液晶面板
背光类型 分辨率 亮度(cd/㎡) 对比度 最高色彩 响应时间(ms) 功耗(W) 运行温度(℃)
AUO
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Honeywell 显示器专显产品卖点
1、长寿命,支持24小时/天的连续重负载工作 采用A级高性能液晶面板,能够满足7*24小时工作的需要、承 受大幅度的温度变化,更适合长时间显示及公共场所应用。
Honeywell显示器产品
全部采用A级专业显示器液晶面板
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Honeywell 65寸液晶显示器产品标底文件
1、★国际知名品牌,在国内拥有重点工程的成功案例; 2、★全天候应用设计:投标显示器必须是专为高负荷、全天候显示应用而设计,支持24 小时×7天不间断开机运行; 3、★屏幕尺寸: ≥65寸;液晶背光:采用LED背光源;屏幕亮度:≥500cd/m2;响 应时间:≤4ms;最高色彩:10bit-1.07Billion;物理分辨率:1920×1080 支持全高清 信号显示;对比度:≥4000:1;单边框厚度≤46.5mm 4、★接口满足: 输入:VGA×1、DVI×1、HDMI×1、YPbPr×1、AV×1、DEBUG×1; 控制:RJ45 for RS-485(环接) 5、★平均故障间隔(MTBF):≥60,000小时; 6、★额定功耗≤270W; 7、★所投设备必须满足国内和国际电气设备的安全、电磁学、质量等方面规范和标准; 具备国家3C产品认证证书; 8、★运行温度:0°C~40°C 9、★运行湿度:10~90% 10、投标商须对投标设备的技术性能指标要求给予明确响应; 注:红色★代表重要参数部分

TFT-LCD重力Mura的影响因素

TFT-LCD重力Mura的影响因素
Influencing factors of TFT-LCD gravity Mura
WANG Jian* ,WANG Chao
(Beijing BOE Display Technology Co.,Ltd.,Beijing 100176,China)
Abstract:Poor gravity Mura has always been a difficult problem to solve in the display industry.With the increasing requirement of transmittance and contrast of display screen,product design Margin be- comes smaller,therefore,the solution of gravity Mura is particularly critical.In this paper,the inter- nal characteristic factors of the display screen are analyzed,and the LC Margin test is carried out by making sample with process change.It is proved that the main factor causing the change of LC Margin is the PS height.At the same time,the thickness of SD film and Gate film on Array glass also have some influence on LC Margin.The thickness of BM & OC & Blue film and the characteristic parame- ters of glass thickness on CF glass will also lead to the change of LC Margin.The thickness of PI film and the type of LC have little influence on the production of LC Margin,but it can not be ignored. Such experimental demonstration provides relevant basis for industry research,and also provides veri- fication experience for enterprises to ensure the quality of products. Key words:gravity Mura;film thickness;LC margin;LC amount

高温接着力对液晶气泡的影响

高温接着力对液晶气泡的影响

第36卷㊀第8期2021年8月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀C h i n e s e J o u r n a l o fL i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ㊀㊀㊀㊀㊀V o l .36㊀N o .8㊀A u g.2021㊀㊀收稿日期:2021G02G04;修订日期:2021G03G18.㊀㊀∗通信联系人,E Gm a i l :10158784@b o e .c o m.c n文章编号:1007G2780(2021)08G1113G08高温接着力对液晶气泡的影响刘㊀翔∗,陈㊀炎,吴㊀伟,代俊锋,李㊀凯,刘㊀斌,吴思翔(武汉京东方光电科技有限公司,湖北武汉430000)摘要:本文对大尺寸产品中发生的高温运行液晶气泡不良进行了系统的分析与研究,从不良现象㊁机理假设出发,通过实验复现,总结出该不良的根因:封框胶在高温环境下,其接着力大幅下降,导致产生液晶气泡不良.论证了通过选用高T g 点封框胶材料和优化接着界面,提升其高温接着力,从而有效地解决此不良,确保产品品质,对提升液晶显示器生产良率和客户满意度具有重要意义.关㊀键㊀词:封框胶;液晶气泡;高温接着力;接着界面中图分类号:T N 141.9;T H 691.9㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i :10.37188/C J L C D.2021G0037E f f e c t o f h i g h t e m pe r a t u r e a d h e s i o no n l i q u i d c r ys t a l b u b b l e s L I U X i a n g ∗,C H E N Y a n ,WU W e i ,D A I J u n Gf e n g ,L IK a i ,L I U B i n ,WUS i Gx i a n g(W u h a nB O EO p t o e l e c t r o n i c sT e c h n o l o g y Co .,L t d .,W u h a n 430000,C h i n a )A b s t r a c t :T h e l i q u i d c r y s t a l b u b b l ed e f e c t o c c u r r e d i n l a r g e Gs i z e p r o d u c t su n d e rh i g h Gt e m p e r a t u r e Go pGe r a t i o n Gt e s t a r e s y s t e m a t i c a l l y a n a l y z e d a n d s u mm a r i z e d f r o mt h e o c c u r r e n c e o f t h e d e f e c t ,h y po t h e s e s o n t h em e c h a n i s m ,a n d t h r o u g h e x p e r i m e n t a l t e s t s t o v e r i f y t h e h y po t h e s i sm e c h a n i s m.I t i s c o n c l u d e d t h a t t h e a d h e s i v e o f t h e s e a l a n t i s r e d u c e d g r e a t l y i nt h eh i g ht e m p e r a t u r ee n v i r o n m e n t ,r e s u l t i n g in t h e f o r m a t i o no f l i q u i dc r y s t a l b u b b l ed e f e c t .A t t h e s a m e t i m e ,i t i sd e m o n s t r a t e dt h a tb y s e l e c t i n gs e a l a n tm a t e r i a l sw i t hh i g h T g p o i n t a n d o p t i m i z i n g t h e b o n d i n g i n t e r f a c e ,t h e h i g h Gt e m p e r a t u r e a d h e Gs i o n i s i m p r o v e d ,t h e r e b y t h e p r o b l e mi ss o l v e de f f e c t i v e l y ,t h e p r o d u c t q u a l i t y i se n s u r e d ,a n dt h e p r o d u c t i o n y i e l do fL C D m o n i t o r s a n d c u s t o m e r s a t i s f a c t i o na r e i m pr o v e d .K e y wo r d s :s e a l a n t ;l i q u i d c r y s t a l b u b b l e s ;h i g h Gt e m p e r a t u r e a d h e s i o n ;i n t e r f a c e 1㊀引㊀㊀言㊀㊀液晶气泡为显示屏生产中的一种常见不良,其与产品设计和工艺生产等方面有一定的相关性[1].液晶气泡不良大致可分为空气气泡和真空气泡两大类[2].因封框胶而产生的气泡大多为空气气泡.封框胶的密封不佳时,由于液晶盒内气压小,外界的空气渗入盒内,导致产生液晶气泡.这种空气气泡在加热状态下变大,降温状态下变小,同时,使用显微镜观察封框胶周边边缘位置会有液晶泄漏现象[3G4]. All Rights Reserved.同时,随着人们对液晶显示器件品质要求逐步提升,窄边框㊁全面屏等产品已成为高品质显示的主流[5].这类产品的封框胶面积一般较窄,极易发生因封框胶接着力不佳导致的液晶气泡不良.如何提升封框胶的接着力,是框胶厂商和液晶面板厂商关注的重点.通常,影响液晶盒密封性能的因素大致可以分为设备涂覆稳定性以及材料自身特性.当设备无涂覆不良时,液晶气泡不良主要因封框胶的接着力较差引起,其影响因素[6]主要有:(1)接着界面:O C(O v e r c o a t ,平坦化层)㊁配向膜P I (P o l y i m i d e )[7]㊁氮化硅钝化层P V X (P a s s i v a t i o nS i N x )等;(2)封框胶的固化率;(3)封框胶自身特性;(4)封框胶宽度.本文针对G 10.5工厂139.7c m (55i n )产品发生的固定位置液晶气泡不良,从不良现象㊁影响因素㊁机理假设分析并通过实验论证,明确了不良产生的原因并加以改善,确保产品品质,提升了生产良率与客户满意度.2㊀不良现象与假设机理厂内生产的139.7c m (55i n )产品在进行高温点灯信赖性测试(H i g h T e m p e r a t u r e O pe r a t i o nT e s t ,H T O ,60ħ)时,24h 固定位置图1㊀液晶气泡F i g .1㊀L i q u i d c r ys t a l b u b b l e 发生有液晶气泡(B u b b l e )的现象,如图1所示.不良区域封框胶已发生开裂,阵列基板(T h i nF i l m T r a n s i s t o r ,T F T )与彩膜基板(C o l o rF i l t e r,C F )完全剥离,拆屏后,不良区域封框胶完全剥离在T F T 侧.通过微观电子扫描显微镜(S E M )确认,在S E M 下,仅不良区域可见封框胶与氮化硅钝化层P V X 存在分裂痕迹,如图2所示.根据宏观显微镜和微观S E M 的观察结果可推测其原因为:(1)封框胶固化不足,导致接着力较差.(2)显示屏在H T O 环境中有高温影响,轻微变形,同时在固定位置有应力干涉,使得封框胶与O C 剥离,造成封框胶与T F T 间的缝隙.(3)封框胶接着界面处的P V X (O C )层的表面粗糙度异常,导致相互间的接着力较差.(4)封框胶与P V X 的高温接着力较差.封框胶与P V X 之间由于接着力差,在外界大气压挤压下,盒内液晶从接着弱区渗出,形成盒内液晶与盒外空气通道,导致局部P V X 开裂,因力相互作用导致封框胶与O C 剥离[8].⑤封框胶与O C 的高温接着力差.在封框胶与O C剥离过程中,由于力的相互作用,封框胶与T F T 基板中的P V X 层出现开裂现象.图2㊀封框胶与P V X 缝隙的S E M 图F i g .2㊀S E Mi m a g e o f g a p be t w e e n s e a l a n t a n dP V X 3㊀测试设备及方法3.1㊀测试设备实验所使用的测试仪器主要有显微镜(M i Gc r o s c o p e ,S E C G2000GS T G945),扫描电子显微镜(S E M R e g u l u s 8100,H I T A C H I ),原子力显微镜(A F M ,X E 15,P a r k),拉拔力设备(美国英斯特朗材料试验5965).3.2㊀测试方法(1)H T O 高温环境运行测试(60ħ)剥离力测试(P r e s s u r eC o o kT e s t &P e e l o f f,P C T ):P C T 测试条件为将液晶盒置于121ħ㊁100%湿度㊁2个大气压的环境中观察12h &24h ,看显示屏是否存在液晶气泡不良.P e e l o f f 是在不同时间P C T 后测试显示屏的剥离情况,P C T 前剥离力:S p e c .ȡ14.7N (1.5k g f ),P C T 后剥离力:S pe c .ȡ2.98N (0.3k gf ).4111㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀. All Rights Reserved.(2)常高温接着力测试将液晶盒置于恒温箱中,进行剥离力测试,如图3所示.(3)拉拔测试[9]使用特制的胶水将液晶盒上下基板粘附在测试探头上,将上基板的探头往外拉扯,直到上下基板分离(脱胶和破裂视为无效数据),读取拉力感应仪器,记录下上下基板分离瞬间的拉力.拉拔力值越大,框胶耐拉(接着力)性能越好.图3㊀常/高温接着力测试示意图F i g .3㊀D i a g r a mo f n o r m a l /h i g h t e m pe r a t u r e a d h e s i o n t e s t图4㊀拉拔测试示意图F i g .4㊀D i a gr a mo f t e n s i o n t e s t 4㊀假设验证通过上述的4种假设进行一些相关性实验验证,进行不良现象的复现.4.1㊀固化率测试T F T 与C F 对盒后,封框胶所在位置上有金属走线,在进行紫外光(U V )固化时,金属线对U V 光有一定的遮挡,若开口率不足,封框胶的固化率会较低,导致封框胶的接着力较差.将不良区(N G )和完好区(O K )样品取出,对金属线区域(L i n e )与金属线间隙区域(O p e n )进行封框胶的固化率测试,并与无金属线遮挡区域(R e f .)封框胶固化率对比.测试位置如图5所示.图6为封框胶固化率结果.从图中可看出,以无金属线遮挡区域(d )处固化率值为1做数值处理,不良区与完好区封框胶中起主要作用的亚克力树脂和环氧树脂成分的固化率均在0.99~1.02,两者间的固化率无差异,因此该不良的产生与封框胶固化率无关.图5㊀(a ),(c )N G 区固化率测试;(b )O K 区固化率测试;(d)无金属线遮挡区固化率测试.F i g .5㊀(a ),(c )C u r i n g ra t e t e s t o fN Gz o n e ;(b )C u Gr i n g r a t e t e s t o fO Kz o n e ;(d )C u r i n g ra t e t e s t f o r t h e a r e aw i t h o u tm e t a lw i r e s h i e l d i n g.图6㊀封框胶固化率结果F i g .6㊀C u r i n g ra t e r e s u l t s o f f r a m e s e a l a n t 4.2㊀应力干涉验证通过复查显示屏发生液晶气泡所使用的的背光源,发现在背光下部中心位置(匹配不良区)有一凸起支撑点,同时在高温环境下,显示屏上的偏光片失水收缩,显示器也会产生一定的形变(D e Gf o r m a t i o n ),导致中心点应力集中.由于应力干涉的影响,使得应力点处框胶受到剪切力的作用,导致不良(B u b b l e)的产生.使用未发生液晶气泡不良的液晶盒,制备两端非齐边并带有封框胶的样品,如图7所示,使用夹子将两边夹住,使上下基板受到相对力的作用,这样封框胶会受到剪切力的作用,模拟应力干涉现象.受力48h 后,样品未发生T F T 与C F 分离5111第8期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘㊀翔,等:高温接着力对液晶气泡的影响与研究. All Rights Reserved.现象.将该样品制备S E M 小样,进行S E M 观察,发现无P V X 与封框胶分离迹象,如图8所示,说明应力影响不是该不良发生的主导因素.图7㊀剪切力示意图F i g .7㊀D i a gr a mo f s h e a r f o r ce 图8㊀剪切力模拟S E M 结果F i g.8㊀S E Mr e s u l t s o f s h e a r f o r c e s i m u l a t i o n 4.3㊀表面粗糙度测试若不良区金属电极上方P V X 层或O C 层表面粗糙度与完好区有差异,成盒后的封框胶在接着界面的形态会存在差异,导致封框胶与P V X(O C )的接着力异常,产生高温液晶气泡不良.制备不良区(N G )与完好区(O K )的T F T 侧/C F 侧基板样品,使用A F M 设备测试两侧封框胶附近P V X 层和O C 层平坦度,对比不良区与完好区P V X 表面和O C 表面平坦度的差异.经过A F M 分析,不良区P V X 与O C 的表面粗糙度(R a 值)分别为25n m 和15n m ,完好区P V X 与O C 的表面粗糙度分别为30n m 和13n m ,N G 区与O K 区域的表面粗糙度无明显异常,如图9所示,该结果说明表面粗糙度差异假设不成立.图9㊀(a ),(b )O K 区与N G 区P V X 表面粗糙度;(c ),(d )O K 区与N G 区O C 表面粗糙度.F i g .9㊀(a ),(b )P V Xs u r f a c e r o u gh n e s s i nO Kz o n e a n dN Gz o n e ;(c ),(d )O Cs u r f a c e r o u g h n e s s i nO Kz o n e a n dN Gz o n e .4.4㊀高温接着力模拟在液晶盒的非齐边上施加点应力,常温下,48h 无气泡产生.由于H T O 气泡的发生需要时间较长,为了加速该不良的发生,模拟高温恶化实验,如图10所示,使用热风枪对施加应力点进行加热,逐步升高温度,使受力点处液晶盒发生气泡.通过S E M 观察到封框胶与P V X 有分离现象,如图11所示,拆屏后,可观察到该处封框胶与O C 剥离.不良现象得到复现,说明封框胶与O C 的高温接着力差是产生气泡的主因.6111㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀. All Rights Reserved.图10㊀高温恶化模拟示意图F i g .10㊀S c h e m a t i c d i a g r a mo f h i g h t e m pe r a t u r e d e t e Gr i o r a t i o n s i m u l a t i on图11㊀高温恶化模拟S E M 结果F i g .11㊀S i m u l a t e dS E Mr e s u l t s o f h i g h t e m pe r a t u r e d e Gt e r i o r a t i o n通过上述4种假设验证实验,可得出发生H T O 气泡的主因是由于封框胶与O C 的高温接着力较差,次因是测试背光有固定凸起支撑点,与液晶盒接触位置出现应力集中,因此发生固定位置H T O 气泡不良.而造成封框胶与P V X 处的缝隙原因为封框胶与O C 剥离过程中,由于力的相互作用,使得封框胶与P V X 界面受到一个拉扯力.5㊀改善验证通过假设机理验证实验,得出产生液晶气泡不良的主要原因是封框胶与O C 的接着力较差导致,根据这一方向提出两种解决方案.(1)接着界面间材料变更,封框胶S 1和S 2,O C C 1和C 2;(2)接着界面变更,封框胶与O C 接着,封框胶与P I (配向膜)接着.通过厂内H T O 和P C T&P e e lo f f 信赖性测试,常温拉拔测试和常高温接着力测试,评估各接着界面间差异,选出最优搭配.5.1㊀O C 材料变更采用厂内目前量产的O CC 1和C 2,用相同的工艺条件制备出液晶盒成品,封框胶采用S 1,进行厂内评价测试.测试结果如表1和图12所示.从表1可以看出,两种O CC 1和C 2均在信赖性测试中发生液晶气泡,因此O C 材料的变更对该不良无改善作用.表1㊀不同O C 间信赖性测试结果T a b .1㊀R e l i a b i l i t y t e s t r e s u l t s a m o n g di f f e r e n tO C I t e m H T O P C T&P e e lo f f拉拔力/N C 1发生液晶气泡&48h O K 402C 2发生液晶气泡&48hO K244图12㊀O CC 1与C 2和封框胶的常/高温接着力F i g .12㊀N o r m a l /h i g ht e m pe r a t u r ea d h e s i o nof O C C 1o rC 2t o s e a l a n t5.2㊀封框胶材料变更采用厂内目前量产的封框胶S 1和S 2,用相同的工艺条件制备出液晶盒成品,O C 采用C 2,进行厂内评价测试.测试结果如表2㊁图13所示.从表2可以看出,使用封框胶S 2在信赖性测试中未发生有液晶气泡现象,说明该不良可通过封框胶材料的变更进行改善;从图13可以看出,封框胶S 1随温度的升高,其接着力下降较明显,相比于常温,当温度上升到80ħ时,其接着力下表2㊀不同封框胶信赖性测试结果T a b .2㊀R e l i a b i l i t y t e s t r e s u l t s o f d i f f e r e n t f r a m e s e a l a n t s I t e m H T O P C T&P e e lo f f拉拔力/N S 1发生液晶气泡&48h O K 402S 2无液晶气泡发生O K4607111第8期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘㊀翔,等:高温接着力对液晶气泡的影响与研究. All Rights Reserved.降49.6%,而封框胶S2的接着力下降8.3%,封框胶S2的高温接着力性能明显优于封框胶S1.从拉拔力和常温接着力的结果来看,常温下封框胶S2的粘附力优于封框胶S1.因此,在接着力性能上,封框胶S2优于S1.图13㊀封框胶S1与S2的常/高温接着力F i g.13㊀N o r m a l/h i g ht e m p e r a t u r ea d h e s i o nb e t w e e nf r a m e s e a l a n t S1a n dS2表3㊀不同接着界面信赖性测试结果T a b.3㊀R e l i a b i l i t y t e s t r e s u l t s o f t h e d i f f e r e n t i n t e r f a c eI t e m H T O P C T&P e e lo f f 拉拔力/ NS1&C2发生液晶气泡&48hO K402S1&P I无液晶气泡发生OK441S2&C2无液晶气泡发生OK510S2&P I无液晶气泡发生OK7155.3㊀接着界面变更通过P I涂布工艺变更,由原来的面板涂布变化成彩膜侧基板全涂布,使得封框胶与P I膜接着.测试结果如表3和图14㊁15所示.由表3可知,通过变更接着界面,使得封框胶与P I接着,可改善H T O气泡的发生.不论是封框胶S1还是S2,与P I接着的常温拉拔力测试结果均优于与O C接着.从图14㊁15可以看出,封框胶S1与S2与P I的常高温接着力均优于与O C.这说明在接着力性能上,封框胶/P I接着界面优于封框胶/O C.图14㊀封框胶S1与O CC2和P I的常/高温接着力F i g.14㊀N o r m a l/h i g h t e m p e r a t u r e a d h e s i o no f f r a m es e a l a n t S1o rO CC2t oPI图15㊀封框胶S2与O CC2和P I的常/高温接着力F i g.15㊀N o r m a l/h i g h t e m p e r a t u r e a d h e s i o no f f r a m es e a l a n t S2o rO CC2t oP I6㊀机理分析6.1㊀封框胶材料分析H T O气泡不良的发生主要因素是封框胶S1与O CC2在高温下接着力大幅下降导致,其原因是:(1)封框胶的主要成分为环氧树脂和亚克力树脂,当温度接近于或高于聚合物玻璃态转变温度(T g)时,可提高个别分子基团或大分子结构的重排率,使得封框胶的粘附力与分子粘接能力之间的差异程度减小,使得封框胶的粘附力减弱[10]. (2)李因文等人的研究表明[11],温度升高时,高分子材料有从玻璃态向高弹态转变的过程,当温度较低时,封框胶中树脂分子主链对侧链的束缚力能使支链在平衡位置附近振动;当温度超过T g 时,封框胶中树脂分子侧链运动加剧,分子主链对侧链的束缚力不足以使支链在平衡位置附近振动,从而表现出高弹或粘流特性,使得封框胶的粘附力急剧降低.封框胶S1和S2的T g点分别为40~50ħ㊁60~70ħ,H T O信赖性测试时的环境温度为60ħ,在背光点灯照射下,显示器周边8111㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀. All Rights Reserved.温度可达70ħ左右,因此封框胶S 1相比于S 2其高温下的接着力下降幅度更多,导致接着力不满足需求,造成H T O 气泡的产生.6.2㊀接着界面分析封框胶与配向膜P I 间的接着力优于与封框胶与O C .由Y o u n g 方程:γS -γS L =γLc o s θ㊀,(1)其中:γS 为固体表面能,γS L 为固G液间表面能,γL 为液体表面能.张越的研究中表明[12],粘附功:W =γS +γL -γS L ㊀,(2)结合公式(1)㊁(2)得公式(3):W =γL 1+c o s θ(),(3)所使用的的O C 的水接触角为70ʎ~90ʎ,P I 膜的接触角为60ʎ~70ʎ[13],代入上述公式(3)中,可得出P I 膜的粘附功大于O C ,W P I >W OC ,表明封框胶与P I 的接着力优于封框胶与O C .7㊀结㊀㊀论通过封框胶材料变更和接着界面优化测试对比,进一步明确封框胶S 1与O C 的常/高温接着力较差是产生液晶气泡的主要原因.高温下封框胶S 1与O C 的接着力大幅下降,同时在H T O 高温点灯下,液晶盒有一定的变形,使其局部受到应力作用,加剧了高温液晶气泡的发生.在材料上,可以通过变更封框胶种类,选用T g 点相对较高的封框胶来改善此不良;在工艺上,可采用P I (配向膜)全涂方式,使P I 与封框胶直接接触的方式来改善此类不良,避免产生高温液晶气泡.因此,后续封框胶选型评估时,其常/高温接着力和T g 点可作为重要参考指标,降低高温信赖性测试时出现液晶气泡风险.参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀廖燕平,宋勇志,邵喜斌,等.薄膜晶体管液晶显示器显示原理与设计[M ].北京:电子工业出版社,2016.L I A O YP ,S O N G YZ ,S HA O XB ,e t a l .T h i nF i l m T r a n s i s t o rL i q u i dC r y s t a lD i s p l a y [M ].B e i j i n g :P u b l i s h Gi n g H o u s e o fE l e c t r o n i c s I n d u s t r y,2016.(i nC h i n e s e )[2]㊀谢克成.T F TL C D 液晶气泡产生机理与改善研究[D ].广州:华南理工大学,2019.X I EKC .As t u d y o nt h e m e c h a n i s m a n di m p r o v e m e n to f l i q u i dc r y s t a lb u b b l e s i n T F T L C D [D ].G u a n gz h o u :S o u t hC h i n aU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ,2019.(i nC h i n e s e )[3]㊀郝延顺,庞鲁,魏永辉,等.T F T GL C D 制程中B u b b l e 的分析与改善研究[J ].电子技术与软件工程,2015(11):138.HA O YS ,P A N GL ,W E IY H ,e t a l .A n a l y s i s a n d i m pr o v e m e n t o f B u b b l e i nT F T GL C D p r o c e s s [J ].E l e c t r o n i c T e c h n o l o g y &S o f t w a r eE n g i n e e r i n g ,2015(11):138.(i nC h i n e s e )[4]㊀赵德友,刘亮,于翔,等.O D F 工艺中边框胶穿刺的影响因素研究[J ].现代显示,2012(7):18G21.Z HA O D Y ,L I UL ,Y U X ,e t a l .S t u d y o n t h e i n f l u e n c e f a c t o r s o f s e a l a n t c o l l a ps e i nO D F p r o c e s s [J ].A d v a n c e d D i s p l a y ,2012(7):18G21.(i nC h i n e s e )[5]㊀刘亮,王向楠,赵德友,等.T F T GL C D 移动显示窄边框技术进展[J ].液晶与显示,2013,28(2):228G232.L I UL ,WA N GXN ,Z HA ODY ,e t a l .S l i mb o r d e r t r e n d o fT F T GL C D m o b i l e d i s p l a y pa n e l [J ].C h i n e s e J o u r n a l o f L i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a y s ,2013,28(2):228G232.(i nC h i n e s e )[6]㊀邓明锋.L C DB ub b l e I s s u e 分析与改善研究[D ].广州:华南理工大学,2017.D E N G M F .A n a l y s i s a n d i m p r o v e m e n t o f L C Db u b b l e i s s u e [D ].G u a n g z h o u :S o u t hC h i n aU n i v e r s i t y of T e c h n o l o Gg y,2017.(i nC h i n e s e )[7]㊀王欢,于翔,朱凤稚,等.T F T GL C D 的L i n eZ a r a 失效机制及改善[J ].液晶与显示,2019,34(6):549G555.WA N G H ,Y U X ,Z HU FZ ,e t a l .F a i l u r em e c h a n i s ma n d i m pr o v e m e n t o fT F T GL C DL i n eZ a r a d e f e c t [J ].C h i Gn e s eJ o u r n a l o f L i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ,2019,34(6):549G555.(i nC h i n e s e )[8]㊀王超,徐习亮,姚之晓,等.T N 型液晶面板气泡不良分析研究与改善[J ].液晶与显示,2019,34(7):634G639.WA N GC ,X U XL ,Y A OZX ,e t a l .A n a l y s i s a n d i m p r o v e m e n t o f b u b b l e d e f e c t i nT N m o d e l i q u i d c r y s t a l pa n e l [J ].C h i n e s eJ o u r n a l o f L i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ,2019,34(7):634G639.(i nC h i n e s e )[9]㊀王大巍,王刚,李俊峰,等.薄膜晶体管液晶显示器件的制造㊁测试与技术发展[M ].北京:机械工业出版社,2007.WA N GD W ,WA N G G ,L I JF ,e ta l .M a n u f a c t u r i n g ,T e s t i n g a n d T e c h n o l o g y D e v e l o p m e n t o f Th i nF i l m 9111第8期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘㊀翔,等:高温接着力对液晶气泡的影响与研究. All Rights Reserved.T r a n s i s t o rL i q u i dC r y s t a lD i s p l a y De v i c e s [M ].B e i j i n g :C h i n aM a c h i n eP r e s s ,2007.(i nC h i n e s e )[10]㊀姚康德,刘静.高性能环氧树脂的进展[J ].热固性树脂,1992(3):52G57.Y A O K D ,L I UJ .D e v e l o p m e n t o f h i g h Gp e r f o r m a n c e e p o x y r e s i n s [J ].T h e r m o s e t t i n g Re s i n ,1992(3):52G57.(i n C h i n e s e)[11]㊀李因文,徐守芳,马登学.以玻璃化转变温度(T g )串联的高分子物理教学探究[J ].高分子通报,2020(9):74G78.L IY W ,X USF ,MA D X.S t u d y o f t h e g l a s s t r a n s i t i o nt e m p e r a t u r e (T g )a s t h e s e r i e s c o n n e c t i o n i n p o l ym e r p h y s i c s t e a c h i n g [J ].C h i n e s eP o l ym e rB u l l e t i n ,2020(9):74G78.(i nC h i n e s e )[12]㊀张越.沥青与集料界面粘附性研究[D ].西安:长安大学,2014.Z HA N GY.S t u d y o n a d h e s i o n o f i n t e r f a c e b e t w e e n a s p h a l t a n d a g g r e g a t e [D ].X i a n :C h a n g a nU n i v e r s i t y,2014.(i nC h i n e s e)[13]㊀李晓锦,陈强,郑伟,等.一种新型T F T GL C D 用配向膜材料研究[J ].液晶与显示,2018,33(10):864G869.L IXJ ,C H E N Q ,Z H E N G W ,e ta l .N e wa l i g n m e n tm a t e r i a l f o rT F T GL C D [J ].C h i n e s eJ o u r n a lo f L i qu i d C r y s t a l s a n dD i s p l a y s ,2018,33(10):864G869.(i nC h i n e s e )作者简介:㊀刘㊀翔(1991-),男,湖北黄石人,硕士,2018年于武汉理工大学获得硕士学位,主要从事液晶显示面板方面的研究.E Gm a i l :10158784@b o e .c o m.c n0211㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷㊀. All Rights Reserved.。

等离子在各个行业的应用

等离子在各个行业的应用

等离子在电子行业的应用灌装-提高灌注物的粘合性灌装是指通过灌注树脂来保护电子元件。

灌装前的等离子活化可以确保良好的密封性,减少电流泄露,提供很好的邦定性能。

灌装提供了绝缘性,还可以防止潮湿、高/低温、物理及电子应力的影响。

它还具有阻燃、减震、散热的作用。

灌装元件通常是低表面能、浸润性差的聚合物,从而导致邦定困难,形成空洞。

等离子活化可以提高表面能,确保良好的浸润性,使树脂能够在PTFE、硅胶、聚酰亚胺等绝大多数的低表面能聚合物材料上充分的流动。

邦定板的清洁-改善打线效果大气式等离子笔已经成功地应用在邦定板的清洁领域。

在生产中,等离子笔可以很容易的集成到邦定机上,实现在线式清洁。

因此该工艺就不需要一个独立的工序,这意味着邦定板在邦定前已经得到了清洁,从而大大提高生产效率。

等离子笔的工作区域没有任何的电压和电流,因此不会损坏电子元件。

等离子笔的清洁效果比类似电晕放电等技术要好的多,而且处理的温度也更低。

低运行成本(工艺气体是压缩空气)、低设备成本使等离子笔在邦定清洁领域大受欢迎。

改善塑胶材料的胶接性能等离子技术很适合处理胶接前的塑料、金属、陶瓷、玻璃等材料。

在应用中,稀松的边界膜被去掉,留下非常清洁的表面。

在处理塑料时,另外一个优点是边界膜剥离后,还可以去掉表面上的几十纳米厚度的基体材料。

这样可以在原子级别使表面粗糙化,从而提供更多的表面结合位置,改善粘合效果。

同时,还可以通过等离子中的活性原子化学性的改变表面,从而在基体材料表面形成很强的化学键。

这些急性键可以帮助水和粘合剂浸润到所有塑料缝隙中。

这样就可以极大地改善粘合性能。

在有些应用中,结合力甚至可以提高50倍以上。

等离子还可以改变聚合物表面的化学性能以便和特定的粘合剂进行粘合。

除了氧气之外,还可以用其他气体来获得所需要的表面,从而为产品设计提供更多的选择。

线路板行业中型等离子设备主要用途:4种气体通入,不同组合用于不同工艺制造,可用于高频板PTFE类软硬结合版多层软板制造工艺柔性板镀化金前镀化金后清洗绑定金丝前清洗SMT 前清洗等。

喷漆信赖性测试LessonLearn.

喷漆信赖性测试LessonLearn.

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4.百格測試
4.1.目的:測試產品的附著力是否在Spec之內 4.2.使用:
a-划格:用百格刀以45° (如图一)在所测试产品表面选择一块没有污点和暇疵的区域以横向及竖向划格交叉 成90° 角(注:切完第一刀后须用毛刷清理完漆屑后方可切第二刀)使产品表面出现1m㎡的方格100格 (如图二),刀片须切到素材,如没有,则须重新选区域进行划格; b-清理:用刷子刷出方格,将毛屑刷去(如图三); c-测试:从一圈3M610(或3M600或以客户要求)胶带上撕下开头两圈扔掉,然后用匀速平稳的动作撕下 比测试面积更长一点的胶带对准格子中心贴上去,先用手指抚平后再用力擦拭。使胶带充分接触產品漆面。 d-抓住胶带边缘,将胶带从后面180° 角迅速揭起(如图四)在产品的另外两个区域重复这个测试
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2.色差
2.1.目的:測試產品的色差是否在Spec之內 2.2.>結構介紹:
1-觀物鏡 2-觀物鏡開關 7.測量鍵 8.資料輸出埠 13.校正白板
3.功能鍵 4. LCD顯示屏 5.樣品測量孔 9.電池蓋 10.變壓器插孔 11.電源開關
6.測量孔徑選擇開關 12.備用大小孔徑放置區
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4.3.測試結果參照標准:
5B:切口的边缘完全光滑,格子边缘没有任何剥落(如圖五) 4B:在切口的相交处有小片剥落,划格区内实际破损不超过5%(如圖六) 3B:切口的边缘和/或相交处有被剥落,其面积大于5%,但不到15%(如圖七) 2B:沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落,及/或者部分格子被整片剥落。被剥落的面积超过15%但不到35(如圖八) 1B:切口边缘大片剥落及/或者一些方格部分或全部剥落,其面积大于划格区的35%,但不超过65%(如圖九) 10 Presentation Title

手机生产信赖性Ship Back ORT Cycle测试

手机生产信赖性Ship Back ORT Cycle测试

Case4
20
2
10.0%
20
2
10.0%
20
17
85%
80
2
1.25%
140
23
16.43% 16.43%
Case1:충격3회->Function->간이 Radiation Case2:충격6회->Function->간이 Radiation Case3:충격6회->Function->충격6회->Function->간이 Radiation Case4:충격3회->Function->ORT->Function->간이 Radiation
60℃,95%RH,24Hrs
1.5M.,12면,1Cycle->85도 ~ -40도 / 각 45분 /16cycle
T-Shock
85도 ~ -40도 / 각 45분 /27cycle
Function
FQC Function 检查基准
Call
FQC Call 检查基准
Current
FQC Current 检查基准 WCMDA 1900 Band 9400 Channel WCMDA 800 Band 4132 Channel GSM 1900 Band 512 Channel GSM 850 Band 251 Channel 18dBm-28dBm 18dBm-28dBm 25dBm-35dBm 28dBm-38dBm 标值23dBm 标值23dBm 标值30dBm 标值33dBm
Case2:101~200、 R21~R40: 6 ->Function-> Radiation → 无 Case2 : Case2 → 无 -181 功能测试模式下回音杂音 →无
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1.引言1.1 LCD与信赖性关系概述世界TFT-LCD产业正处于在中日韩鼎立的“三国”时代,日本最早将TFT-LCD 推向产业化,韩国及日本之后成为世界最大的TFT-LCD生产国,现在中国的TFT-LCD产量已跃居世界首位。

在中国,台湾地区最先进入TFT-LCD行业,随后上海、北京、江苏、广东、安徽等省市先后建立了4.5代以上的TFT-LCD生产线。

中国的TFT-LCD产业格局进入了真正的“战国”时代。

于是,LCD开始真正的进入百姓家庭,代替了CRT开始成为主流。

在生活中,我总希望可以得到质量较高、可靠、安全的LCD产品。

而对于产品而言,无论怎么设计、生产,都无法一次性保证产品本身零缺陷。

甚至在设计过程中出现的缺陷是致命的,我们无法一次性发现,如果我们直接用于量产的话,那么等到发现缺陷的时候,便出现了一大批的不合格产品。

这样不仅浪费大量的人力、物力、财力,而且甚至会导致公司失去市场。

另外,LCD产品从生产到销售的一系列的活动中,你不可能保证意外不会导致LCD可靠性的下降,甚至是缺失。

所以进行一系列的可靠性试验是尤为重要的。

1.2 LCD原理及结构○1LCD介绍TFT(Thin Film Transistor)LCD即薄膜场效应晶体管LCD,是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。

液晶平板显示器,特别TFT-LCD,是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT 的显示器件,它的性能优良、大规模生产特性好,自动化程度高,原材料成本低廉,发展空间广阔,将迅速成为新世纪的主流产品。

○2LCD原理原理是利用液晶的物理特性:通电时排列变得有序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过,说简单点就是让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。

而所谓液晶其实就是一种介乎于液体和晶体之间的物质。

他的奇妙之处是可以通过电流来改变分子结构。

正因为如此,我们可以为液晶加上不同的工作电压,让他控制光线的通过量。

从而显示变化万千的图像。

液晶本身并不会发光,因此所有的液晶显示器都需要背光照明。

背光灯管在液晶显示器打开的同时就一直被点亮的。

为了控制透光率,人们把液晶单元放在了两片偏振玻璃片之间。

这样,当液晶单元没有被加上电压的时候,处于初始状态,这样背光在通过时就会被被液晶单元的特殊分子结构所极化,光线被扭曲,从而通过前面的偏振玻璃被人们所感知,即产生“白色”效果。

同理,当液晶单元被加上电压之后,他的分子结构会被改变,这样光线的角度并不会被扭曲。

于是光被显示器前面的偏振玻璃所阻隔,无法被人们所感知,即产生“黑色”效果。

○3LCD结构LCD结构依据不同的组合分为三种,一种是没有背光,也有驱动电路的面板叫panel;一种是没有背光,但有驱动电路的面板,叫open-cell;还有一种就是有背光板的面板。

我们把open-cell与背光板组合的产品叫模组。

1.3 LCD应用及发展LCD的应用领域广泛;如:TN-LCD用于钟表、计算器、掌上型游戏机、仪表等;STN-LCD用于PDA\游戏机、翻译机、电话、传真、摄影机、医疗器械及工业仪器等;TFT-LCD用于电视机、TV电话、计算机等。

从CRT到STN到TFT,看到了发展,也看到了优劣。

这里介绍一种最新型的显示,即OLED (Organic Light Emitting Display)有机发光显示器,它已经不再属于液晶显示的范畴。

OLED因为其自身的多种优越性能,已经被业内公认为下一代的主流显示技术。

更有人将OLED称为LCD的杀手。

OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,它可以做到更薄更轻,主动发光(既不需要背光源),广视角,高清晰,响应快速,能耗低,低温和抗震性能优异,潜在的低制造成本,柔性和环保设计等等。

目前全世界共有超过100家公司正在同时投资开发OLED产品,其中不乏柯达(小分子技术的发明者),CDT(大分子技术的拥有者),三洋,索尼,先锋,夏普,EPSON,菲利普,三星,LG等等这样的业界领袖级的企业,国内目前也有很多企业致力与OLED的研究。

相信经过人们的努力,十年之后,OLED将会全面取代LCD成为市场上的绝对主流产品。

虽然OLED产品拥有美好的前景,但是现阶段OLED还存在使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。

目前只有少数的手机产品采用OLED,例如Samsung X339,X369就都使用了一个256色的OLED作为副屏。

而这些副屏的显示寿命都是有限的。

2.信赖性2.1 信赖性的定义1.1夏普公司对信赖性的定义:产品在使用环境中, 经过一段时间的运行后, 其功能仍能维持正常运作的能力。

故障:产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态。

失效:产品终止规定功能。

1.2信赖性的特点:重要的质量特性,顾客最为关注贯穿于设计、制造、储运、使用、维修的整个过程2.2 信赖性保证体系信赖性保证体系包括设计验证、量产验证、长期性信赖性验证。

设计验证产品开发设计、工艺过程设计和材料设计变更以后的质量鉴定试验。

经过240、1000hours的测试,验证设计的可行性与稳定性量产验证批量生产时,防止产品(包括材料)的变异,进行Aging测试。

定期抽样,168hours/次,验证制造工艺(材料)的波动性。

长期信赖性验证验证产品寿命的长期信赖性。

(通过MTBF值的测试)MTBF(Mean Time Between Failures)值是产品信赖性指标的最通用表示方法---“平均无故障工作时间” 。

例如:若要改变产品寿命周期(寿命期由50000hours 提高到200000hours),可采用如此方法。

信赖性保证体系作用:1、验证开发设计阶段的产品,βfactor(过去的重要质量问题)和αfactor(部材、过程的更改)在240hours、1000hours两个时间段内有无问题。

2、确定产品在各种环境条件下工作或贮存时的功能信赖性,为设计开发、生产、顾客使用提供有用的信息。

3、充分暴露产品的潜在缺陷,为产品的改进、减少维修费用及保障费用提供信息。

4、确认是否符合产品出货的信赖性定量要求。

5、是一个发现~分析~纠正~再检查的PDCA循环过程,不断提高产品质量。

2.3、信赖性的目的2.3.1设计信赖性1、现在针对panel、open-cell、Module等进行大约35项各种不同条件的试验。

2、大部分环境试验项目,测试时间是以240hours为评价基准,若没有出现异常,则出于公司内确保高度的可靠性的考虑,再继续试验进行到1000hours(公司内更高的标准)。

2.3.2量产保证1、产品使用初期,故障容易暴露出来。

2、故障率较高,且呈迅速下降趋势。

3、由设计和制造缺陷引起。

如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等。

4、可以通过加强质量管理及采取环境应力筛选加以减少。

2.3.3出货品信赖性从保证出货品质角度出发,公司的量产验证,主要是通过定期抽样,进行aging实验,验证量产品质。

aging的条件是53℃,168hours/次,抽样数量按照AQL抽样标准执行。

2.3.4、长期信赖性1、公司评价panel、open-cell、Module的长期信赖性的关键指标是MTBF。

通过实施各种文件约定的基准环境试验条件来实现。

例如:计算累积的MTBF试验条件: High temp. (Ta=60℃) aging of 10 pcs for 1000hours结果: Accumulation MTBF≈70000hours(8years)2、公司正在加强长期可靠性的关键指标MTBF的验证。

计划2010年底得到MTBF 200000hours以上的数据。

方法是通过超加速寿命试验实现(试验条件增加了光,温度和压力等各种应力水平)可靠度R(t)、产品总数N0、工作到t时刻产品发生的故障数r(t)R(t)= 1- r(t)/ N0如果在累积MTBF=261454hours时,有一台module出了故障,则可靠度: (1-1/6)*100% = 83.3%4、信赖性试验4.1信赖性试验介绍1、公司现在针对panel、open-cell、Module等进行大约35项各种不同条件的试验。

2、大部分环境试验项目,测试时间是以240hours为评价基准,若没有出现异常,则出于公司内确保高度的可靠性的考虑,再继续试验进行到1000hours(公司内更高的标准)。

3、240hours的选择是公司设计开发时,在与客户沟通的资料中明示的基本条件之一。

4.2信赖性试验与设计审查(DR)信赖性实验几乎全程参与DR工作:从企划构想DR,基本设计DR,0次DR,1次DR,最终DR再到总括DR。

整个过程中不仅要求以全面详实的数据来描述实验结果,而且要求站在客户的角度去做出客观公正的评价。

4.3信赖性试验4.3.1试验样品:样品抽取原则:随机抽取开发设计合格样品或量产的合格品。

试验后留样:根据需要部分试验样品需长期保留;没有特别要求的试验后保留三个月再进行报废。

4.3.2试验程序:试验的一系列完整操作过程,通常包括下列各项:a) 试验室取样和接受委托试验样品(需要有严格详细的交接记录和内容说明)。

b)样品的预处理(原来所处环境条件较恶劣)c) 初始检测(仔细判断初始状况,防止混淆引起误判)d) 条件试验(设备参数基准设置正确)e) 恢复f) 最后检测4.3.3信赖性试验流程1、对于任何信赖性的试验首先都应该填写《确认试验申请书》(试验目的、型号、数量、部品变更内容、试验要求等。

)2、样品初期确认相当重要,公司有相关的check list按步骤实施,生成<样品初期check报告>防止初期的漏判,造成以后的误判。

3、240hours后的信赖性评价,OK只能发行《暂定合格书》,对于NG要求填写《对策改善要求联络书》送交试验申请部门,运用PDCA循环,确认改善。

4、1000hours后的信赖性和特别要求评价,OK发行《合格书》,对于NG要求填写《对策改善要求联络书》送交试验申请部门,运用PDCA循环,确认改善。

4.4试验项目大致可以分为两大类:1、温、湿度环境测试验证制品抵抗高/低温、高湿度环境的能力。

温、湿度动作实验和温湿度保存实验两者的区别在于:动作实验于实验腔中需保持点亮、信号切换状态;而保存实验只将制品放置于实验腔中即可,无须点亮。

2、压力保存实验检查在高温状态下,高气压与低气压对seal框胶的影响。

3、热冲击实验主要评价制品在极限高温/低温及两种之间温度急速变化下的耐性(如SOF连接是否异常)4、加速寿命试验将产品置于高温, 高湿及压力环境下加速产品本身寿命。

可以验证seal框胶之湿气抵抗能力,因为当产品被置于严苛之温度/ 湿度及压力下测试, 湿气会沿者胶体或胶体与导线架之接口渗入。

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