氮化硅膜层对侧视角白画面色偏的影响及发红改善

研究了TFT基板中氮化硅膜层对TFT-LCD终端产品侧视角白画面色偏的影响,填补了TFT膜层与TFT-LCD侧视角白画面色偏的研究欠缺,为类似的光学色度不良改善提供了有益的参考。通过大量的实验测试和仿真模拟,探索了氧化硅膜层厚度对侧视角白画面色偏的影响规律。结果表明,氮化硅膜层是一个影响色偏量和色偏方向的关键因素,其中栅极绝缘层(GI)和第一钝化绝缘层(PVX1)对色偏的影响较大,而第二钝化绝缘层(PVX2)对色偏的影响较小,氮化硅厚度与白画面侧视角色偏程度呈非线性相关。以某款HADS产品为例,其中氮化硅膜层包括栅极绝缘层(320nm)、第一钝化绝缘层(100 nm)和第二钝化绝缘层(200 nm)。基于单因子实验结果和模拟结果,综合考虑电学特性和产能影响,采用PVX1140 nm作为改善条件,对侧视角白画面发红改善有效,即宏观观察无发红现象且实测数据都满足产品规格。

ITO退火工艺对HADS型TFT-LCD透过率的影响

HADS型TFT基板制程中通常存在两次ITO退火工艺,而Cell制程中则存在相似的配向膜高温烘焙工艺。为提升TFT产线退火工序的产能,因此考虑对ITO退火进行时间上的缩减甚至直接省略,然后利用配向膜烘焙的热处理对前层ITO的结晶进行补偿,但ITO结晶方式的变化还需确保产品高透过率特性。对比实验的结果表明:单层ITO退火时间由30min缩减至10min时,产品的透过率基本保持不变;2nd ITO退火直接省略时产品仍具备高的透过率特性,但1st ITO退火省略时产品的透过率则会大幅降低,其主要原因是钝化绝缘层的阻隔导致了1st ITO中的亚氧化物无法被后工段的热处理所氧化,而配向膜涂覆后的2nd ITO在烘焙过程中仍可以与外界高温空气结合反应。在确保产品高透过率的前提下,选择从源头上减少了1st ITO内亚氧化物的产生,通过增加1st ITO成膜时的氧气流量也可以实现1st ITO退火的直接省略。最终两次ITO退火均可被配向膜烘焙所替代且产品兼具高透过率特性,最大化地提升了TFT产线的生产效率。

基于以顶层ITO为像素电极设计的产品工艺优化

HADS产品通常使用有机膜材料来减小寄生电容,以实现高像素密度(PPI)显示。本文对如何改善以顶层ITO为像素电极(Pixel Top)设计的有机膜产品的公共电极ITO与数据线间短路(DCS)不良进行了工艺优化研究。首先,通过显微镜、聚焦离子束对HADS有机膜产品DCS不良发生机理进行了分析,进而提出了第一钝化绝缘层刻蚀工序省略、保留第一钝化绝缘层至公共电极与像素电极间第二钝化绝缘层刻蚀时进行“一步刻蚀”的工艺流程变更改善方案。针对新工艺流程验证中TFT栅极过孔处第一钝化绝缘层出现的底切不良,通过调整等离子增强化学气相沉积成膜参数改善第一钝化绝缘层膜质,并选取最优成膜条件进一步调整干法刻蚀参数改善刻蚀形貌,获得了优良的栅极过孔刻蚀坡度角。优化后的“一步刻蚀”工艺进行的TFT基板,其栅极过孔第一钝化绝缘层坡度角小于40°,与栅极绝缘层间无明显刻蚀台阶。量产验证有机膜缺失导致的DCS发生率降为0。通过优化工艺,在降低产品不良率的同时还减少了工艺步骤,提升了产能。

氮化硅膜层对TFT白点色度均匀性的影响及其改善

基于相同点位分别测试了TFT白点色度均匀性(WCU)和各层氮化硅(SiNx)膜厚,并分析了二者的关联性,发现TFT WCU与栅极绝缘层(GI)和第二绝缘层(PVX2)两层的相关性较大,而与厚度最薄,折射率最大的第一绝缘层(PVX1)最不相关;提出了降低GI层剩余厚度避免低速沉积GI(GL)的残留和降低PVX2膜层厚度以提升面内均一性的改善方案,最终使得产品的TFT WCU均值降低约0.000 7;最大值由改善前的0.007 0降至改善后的0.005 2,满足了最大值≤0.005 5的目标值,改善效果明显。