摘 要:IJP液晶噴涂工藝和采用D-PSC的真空貼合系統(tǒng)是目前TFT-LCD生產(chǎn)中,ODF工藝的最新技術(shù),兩者的結(jié)合對(duì)常見不良和異常有明顯的改善,但也出現(xiàn)了新的吸盤Mura不良。通過分析和實(shí)驗(yàn),確認(rèn)了不良改善的方法,并據(jù)此反推和驗(yàn)證了關(guān)于不良真因的推測(cè)。
關(guān)鍵詞:液晶噴涂;D-PSC;吸盤Mura
一、 引言
TFT-LCD行業(yè)的傳統(tǒng)液晶灌注工藝為液晶滴下工藝。其原理類似針管注射,單滴最小滴下量約為0.15mg。這種方式滴下的液晶,需要在貼合后由單滴擴(kuò)散為整面,均一性較難控制。而新型的IJP液晶噴涂工藝類似噴墨打印,以電壓控制上千個(gè)針孔的壓電陶瓷開閉,單滴滴下量可小至0.00004mg,使液晶天然具有較好的均一性。
真空貼合系統(tǒng)上基板在真空環(huán)境中的吸附方式包括ESC(靜電吸附盤)、PSC(物理吸附盤)等。分布式物理吸附盤(D-PSC)則是最新技術(shù),在保證吸附能力的情況下,因?yàn)槲矫娣e小,使基板的剝離變得容易。
以上兩者均被運(yùn)用到最新型的高世代液晶面板產(chǎn)線中,對(duì)ODF產(chǎn)線常見的滴下痕、四角真空泡、塊狀Mura、貼合掉片等不良有明顯的改善,提升了產(chǎn)線的良率。
二、 不良現(xiàn)象
隨著新技術(shù)的運(yùn)用,新的不良也出現(xiàn)在生產(chǎn)過程中。出現(xiàn)的新的不良現(xiàn)象是規(guī)則排列的白色的小圓形Mura,位置與真空貼合設(shè)備的D-PSC完全一致,被命名為吸盤Mura。
通過收集發(fā)生異常的基板的履歷及制程數(shù)據(jù),與正?;鍖?duì)比后發(fā)現(xiàn),基板在真空貼合設(shè)備內(nèi)停留的時(shí)間越長(zhǎng),異常的發(fā)生率越高:正常制程時(shí)間下,發(fā)生率約0.1%,超過2倍制程時(shí)間后,發(fā)生率高達(dá)6.4%。
三、 解析
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),與設(shè)備機(jī)構(gòu)相關(guān)的Mura類異??赡芤?yàn)橐韵略虍a(chǎn)生:①靜電;②盒厚差異;③液晶成分變化。為了確定異常產(chǎn)生原因,對(duì)異?;搴驼;暹M(jìn)行相應(yīng)的檢查和測(cè)量。
通過調(diào)取設(shè)備靜電監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)異?;迮c正?;逯g,靜電數(shù)據(jù)無(wú)明顯差異。關(guān)閉除靜電棒,進(jìn)行惡化實(shí)驗(yàn),異?,F(xiàn)象并未加重或減弱,可以排除靜電影響。
對(duì)異常基板,使用盒厚測(cè)量設(shè)備測(cè)量同一基板上OK區(qū)域與Mura區(qū)域的盒厚,對(duì)比其差異。通過OK區(qū)域與Mura區(qū)域各10個(gè)點(diǎn)的測(cè)試后發(fā)現(xiàn),Mura區(qū)域與OK區(qū)域盒厚無(wú)明顯差異,可以排除Mura是由盒厚差異造成。
將同一基板上Mura區(qū)域與OK區(qū)域的液晶進(jìn)行取樣后,使用氣相色譜進(jìn)行分析其成分。根據(jù)結(jié)果,Mura區(qū)域與OK區(qū)域和標(biāo)樣相比,各組分出峰時(shí)間、峰面積均無(wú)明顯差異,無(wú)法證明Mura是由液晶成分變化產(chǎn)生。
四、 分析實(shí)驗(yàn)
通過對(duì)異常基板的解析無(wú)法得知異常的原因,因此,對(duì)產(chǎn)生異?;宓纳a(chǎn)過程進(jìn)行進(jìn)一步分析。
分析基板在真空貼合設(shè)備內(nèi)經(jīng)過的過程及其可能發(fā)生滯留的原因,并收集異?;逡虿煌蛟谫N合機(jī)內(nèi)滯留同樣時(shí)間后,造成的D-PSC吸盤Mura的比例,發(fā)現(xiàn)當(dāng)基板滯留原因是粗對(duì)位異常時(shí),D-PSC吸盤Mura的發(fā)生率(60%以上)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于因精對(duì)位異常和加壓對(duì)位異常滯留的基板(6%以下)。
不難推斷,粗對(duì)位異常時(shí),基板所處的狀態(tài)造成了D-PSC吸盤Mura的發(fā)生。對(duì)各個(gè)狀態(tài)下兩個(gè)主要因素:真空度、上定盤高度的差異進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于精對(duì)位和加壓對(duì)位階段,粗對(duì)位階段的上定盤高度較高(高10mm)。
為驗(yàn)證異常是否由此差異產(chǎn)生,分別進(jìn)行優(yōu)化和惡化實(shí)驗(yàn),即將初始上定盤高度分別變更-10、-5、5、10mm進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,高度變更-10mm以后,Mura未發(fā)生。將此優(yōu)化參數(shù)通過小中大量驗(yàn)證導(dǎo)入量產(chǎn)后,Mura發(fā)生率從1.6%下降到0.01%,成功解決此異常,每月減少超過10000片因此異常降等的基板。
五、 根因推測(cè)
根據(jù)異常的最終解決方法,推測(cè)異常發(fā)生的機(jī)理如下。上定盤高度決定了上下基板間的距離。上定盤高度相差10mm時(shí),扣除結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的厚度,上下基板間的間距差異實(shí)際達(dá)到4~5倍。
初始上定盤高度較高時(shí),由于上下基板間的氣體量大,其氣流量也較大。由于IJP工藝,液晶在基板表面的分布更加平坦,使液晶表面組分分布更容易受到氣流影響。同時(shí)在D-PSC吸附的作用下,基板有輕微的形變,造成D-PSC位置與其他位置的液晶受氣流影響程度不同。滯留時(shí)液晶分布持續(xù)受氣流影響,因此現(xiàn)象惡化。當(dāng)初始上定盤高度較低時(shí),由于上下基板間的氣體量小,其氣流量也較小,液晶表面組分分布受氣流的影響也較小,即使滯留也很難產(chǎn)生差異,不會(huì)產(chǎn)生Mura的現(xiàn)象。
為驗(yàn)證這一設(shè)想,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):將上定盤高度恢復(fù),在抽真空時(shí),通過關(guān)閉一臺(tái)干泵的方式,降低抽真空的速度,從而減少氣流量。經(jīng)過一段時(shí)間的驗(yàn)證,在此期間,異常發(fā)生率為0.2%,也有明顯降低,設(shè)想得到佐證。
六、 結(jié)語(yǔ)
針對(duì)應(yīng)用液晶噴涂與D-PSC真空貼合技術(shù)的液晶面板產(chǎn)線上出現(xiàn)的吸盤Mura,文章作者通過分析及實(shí)驗(yàn),最終鎖定了解決問題的關(guān)鍵是降低真空貼合設(shè)備的初始上定盤高度,使基板表面的液晶不會(huì)因?yàn)槌檎婵諘r(shí)的氣流發(fā)生改變。并且通過降低抽真空速度的方式驗(yàn)證了對(duì)異常發(fā)生機(jī)理的推測(cè)。
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作者簡(jiǎn)介:唐樂,南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司。