面板斜纹Mura不良分析及改善对策研究论文_陈晓真

摘要：所谓的斜纹Mura为面板通电后，在不同区域显示灰度不一致的斜条纹，通过分析本文中的内容可以看出,主要是因为氧化铟锡ITO2 孔层线宽CD偏大导致条纹Mura，加上佳能曝光机月牙形状机构，面板在治具上点亮后宏观表现为斜纹Mura。鉴于此，本文就斜纹Mura不良分析及改善对策展开探讨，以期为相关工作起到参考作用｡

关键词：面板驱动；斜纹Mura；ITO2 CD；穿透率

1.不良现象分析

1.1 面板驱动原理简介

面板驱动电路由LC驱动模块+TFT开关模块进行驱动通电显示。通过给MOS管栅极Gate施加一定的正电压后，栅极Gate吸引电子形成导通沟道，再给MOS管源极S通以负电压提供电子流入。当电子通过导通沟道达到漏极D时，整个MOS管处于工作状态，即可提供Cs液晶电容进行充放电，Cs液晶电容放电过程中极板间形成电势差，即可驱动面板内的液晶分子水平旋转排列，从而驱动像素显示。如图1：

图1 图2 不良现象

1.2 斜纹Mura不良原因分析

本文所述的斜纹Mura为面板通电后白灰画面下发黑，呈斜纹形状，显示程度大于客户要求ND1.0，ND Filter滤光片，为通过彩色滤光片后穿透率，ND越小，穿透率越大。如图:2：

2.斜纹Mura产生原因分析

2.1．扫描电子显微镜观察

曝光是利用高能量UV光做曝光光源，透过光罩使光束局部通过透光区至光阻上，使得光阻之感光剂产生分解或聚合图形转移首重线宽转移，一般要求分辨率线宽CD越低越好。不良面板剖面后，在扫描电子显微镜SEM下观察剖面区域,发现不良区域曝光后ITO2 CD实做比设计值偏大0.5um（实做：2.5~2.6um，设计：2.1um）｡

从电场角度确认：当CD&Space（CD间距）有偏差时，ITO2与ITO1两电级电压差产生的水平电场受影响，液晶偏转的角度受限，从而导致光学穿透率下降，进而产生亮暗不均现象，即斜纹Mura。除能导电外，ITO2薄膜还具有较高的透光性能，这是由于氧化物中原子键存在间隙，自由电子的密度不高，从而光线可以穿透ITO2膜。当ITO2厚度CD偏大时，光学穿透率小，从而使面板通电后，产生灰度不一致的直线Mura。

2.2佳能曝光机影响

ITO2 PHOTO使用佳能曝光机曝光，曝光机为了尽量保证照度的均一性，必须使出射球面光强度一致，所以曝光机露光成型设计成ARC月牙形状，为一半径R250的圆弧。在ITO2 CD偏大的情况下，光路走向通过月牙状机构时，面内不均形成的形状从直线Mura投射成斜纹Mura。同时，不同的ITO2 CD大小会导致不同程度ND的斜纹Mura。如图3所示：

图3曝光机光路走向图 图4 CD/Space与穿透率关系

3.改善对策探究

3.1 ITO2 CD值调整

ITO2 CD为ITO2 PHOTO曝光后的线宽，CD设计中心值为2.1um，公差±0.4，其光学穿透率折算的Gamma值满足规格范围。CD与穿透率的关系呈现关系如图5，CD越接近设计中心值，穿透率越好。如图4

影响CD大小的可能原因有Dose量、曝光机照度、膜厚、显影液参数系统、Rolling pitch、Pre-bake温度、曝光机PS台面移动速度等等，其中Dose量影响最为关键，如下公式，生产过程中照度不变，机台的扫描速度固定条件下，线宽CD与机台的Dose量有着正比的关系，Dose量降低，线宽CD缩小。

表1 Dose量与CD关系

3.2 CD均一性研究

ITO2曝光在玻璃基本大片时进行各table顺序曝光，为Table3 → Table4 → ScanA → ScanB → 2.Table1 → Table2 → ScanC → ScanD。

各table 容易因曝光过程中各种因素的影响，从而导致曝光后table间的CD不一致，均一性差。针对DP压力、Pre Bake软烤温度用Minitab软件对重点影响因素进行关键因子分析，可以发现， Pre Bake温度为重要影响因子，影响因素85%。

曝光过程中Pre Bake软烤也称为曝光前预烤。在曝光之前，晶片上的光阻必须先经过烘烤，以便将光阻层中的溶剂去除，使光阻由原先的液态转变成固态的薄膜。当软烤温度不一样，容易导致各模块光阻去除量不一致，从而导致各模块的ITO2 CD线宽不一致，CD均一性差。CD均一性U%为：（Max-Min）/（Max-Min），当U%越小越好。实际曝光过程中可以通过调整软烤温度来改变CD的均一性。一般Pre Bake的温度在于 90-110℃，将曝光温度设置从110℃降低到108.5℃，CD U%从7.78&缩小到5.66%。说明曝光软烤温度降低，对CD均一性有益。

4.结果与讨论

通过缩小ITO2 CD 值，提高CD的均一性来降低面板斜纹Mura的Dppm，从大批量生产的验证数据可以看出斜纹Mura的Dppm从12,000降低到110。因此,我们可以看出Dose量的下调&Pre Bake温度的下调是影响CD的重要因素，是降低斜纹Mura的重要改善对策。

结语

通过以上研究与实验可知,面板产品由于曝光机台Dose量偏大容易导致ITO2 CD值偏大；Pre Bake的温度太高，容易导致面板各table的 CD均一性不好，从而导致面板通电测试后斜纹Mura不良率高。因此在面板产品设计时，必须先行对曝光机台的Dose量&曝光过程的Pre Bake温度进行先期研究实验，，以防止产品大批量量产时斜纹Mura大批量不良产生。

参考文献:

[1]王月.基于单片机直接驱动段式LCD的驱动模块设计[J].微型电脑应用,2012,28(07):36-39.

[2]吴官胜,沈燕.高世代显示面板生产过程中危险废物减量化对策研究——以某6代TFT-LCD项目为例[J].环境保护与循环经济,2018,38(07):10-15.

[3]方位. “多层显示面板”新发明(4)[N]. 电子报,2018-04-15(007).

[4]张晋芳. 把面板显示核心技术掌握在中国人自己手中[N]. 中华工商时报,2018-01-09(006).

[5]谭小平,郭星灵.新型RGBW手机显示面板研究[J].光电子技术,2016,36(04):257-259+264.

论文作者:陈晓真

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

标签：斜纹论文;  面板论文;  温度论文;  不良论文;  机台论文;  如图论文;  过程中论文;  《电力设备》2018年第21期论文;