新型TFT-LCD柱状隔垫物的形变研究

介绍了一种可应用于大尺寸TFT-LCD的新型柱状隔垫物(photo-spacer)材料。与已经量产的材料相比,该材料具有更高的弹性恢复率和外压形变承受能力。在相同生产条件下的对比实验显示,该材料经过230℃加热20min柱高的缩小率为3.04%,具有较好的热稳定性。机械性能评价结果显示,摩擦压力对于Spacer柱高没有太大的影响。

叠层方式形成彩色滤光片隔垫物的研究

本文研究了液晶显示面板彩色滤光片工艺中以叠层方式形成隔垫物的关键技术问题,即叠层隔垫物高度控制、主-附隔垫物段差的形成和主-附隔垫物段差受后续平坦层工艺的影响变化等,并提出了解决方案。在黑矩阵、红色、绿色、蓝色滤光层形成一定的叠层高度后,采用形貌追随型平坦化材料对像素区平坦,通过控制像素开口部分OC的厚度,可以实现叠层隔垫物高度的控制。采用改变叠层图案设计的方法形成主-副隔垫物高度差(Main-sub段差),段差达成范围是0.4~1.2μm,达到了灰阶曝光方式可以达到段差的水平,但成本却大幅降低。并且验证了采用形貌追随型OC材料覆盖可以较好的保持OC工艺前形成的Main-sub段差。基于以上技术制备了4 Mask彩色滤光片原型机。

液晶显示屏挤压漏光的分析及改善

为提高液晶面板挤压漏光最大临界力值和抗挤压能力,通过对液晶面板挤压漏光机理进行分析,结合企业实际生产,采用实验设计(DOE)筛选主要因子。DOE结果表明,挤压漏光的主要因子有柱状隔垫物(Photo spacer,PS)尺寸、黑色矩阵(Black Matrix,BM)宽度、PS站位以及平坦化层(PLN)厚度。在实际生产过程中对挤压漏光进行改善设计实验,结果表明:增加PS的尺寸能有效提升面板抗击压能力的32.69%,且尺寸增大后,其弹性回复率增加了4.4%,能有效降低挤压漏光的发生;增加3μm BM宽度设计的面板挤压漏光平均临界值提升了30.61%;改变PS站位整体居中设计较PS偏右上设计的面板的挤压漏光平均临界力值提升了33.33%;PLN厚度减小0.6μm能有效提升27.08%的面板挤压漏光临界力值。

色阻堆叠在阵列基板上形成液晶屏隔垫物的研究

报道了一种新型液晶显示屏间隙支撑隔垫物的关键技术,可以替换传统的半透/灰阶曝光工艺,仅使用一张普通的全透光罩即可实现不同的支撑高度需求,并且达到遮光的效果,大幅节约了制备成本,可用于曲面或柔性显示面板。其中,主要隔垫物由两层色阻材料堆叠衬垫并覆盖平坦化层及黑色的光阻材料形成高度,辅助隔垫物由一层色阻衬垫并覆盖平坦化层及黑色的光阻材料形成高度,主/辅隔垫物的各自高度及它们之间的段差可以通过改变衬垫色阻的尺寸及平坦化层厚度进行调节。这种调节方式可以使主隔垫物高度的调节范围达0.6μm,辅助隔垫物高度的调节范围为0.5μm,它们之间的段差可以在0.2～1.3μm之间调节,理想段差位于此区间内。基于上述技术制备的液晶显示屏具有良好的显示效果,可用于高世代大尺寸液晶显示面板的生产。

TFT-LCD改善“斑点不良”的研究

在压力测试时,高分辨率TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)液晶面板会发生"斑点不良"。为了预防该不良的发生,本文分析了"斑点不良"的发生机理:压力测试时,隔垫物PS(Photo Spacer)发生滑动,将阵列基板上透光区域的配向膜-聚酰亚胺PI(Polyimide)划伤,而失去配向液晶能力,在暗态画面下,划痕处会发生漏光,形成斑点状。本文对不同尺寸及分辨率的液晶面板进行了压力测试,比较隔垫物挡墙、黑矩阵BM(Black Martrix)、隔垫物站位等不同因素对"斑点不良"的影响:隔垫物挡墙能有效阻挡隔垫物的滑动距离的23.6%,能有效降低"斑点不良"的漏光发生;当隔垫物滑动的距离未超出黑矩阵的遮挡范围时,不可见"斑点不良"或很轻微;站在金属块(Pillow)上的隔垫物比没有站在Pillow上的隔垫物滑动距离小约10%。最后以49in超高清UHD(Ultra High Definition)液晶面板为例,提出一种改善"斑点不良"的的设计方案:增加PS上下挡墙设计,降低PS滑动距离;增加BM宽度设计,保证PS边缘到BM边缘的距离大于PS滑动距离;降低PS的个数,增加PS的大小设计降低透过率损失。该方案客户验证无"斑点不良"发生且透过率下降1.2%,说明此设计方案能够有效地改善"斑点不良"。

TFT-LCD中升华物组分对柱状隔垫物性能的影响

为了分析升华物组分对柱状隔垫物性能的影响机制,对目前量产通用的隔垫物材料A和含有升华物组分的隔垫物材料B进行了研究。通过FTIR,3D扫描显微镜,弹性测试和量产测试等方法对隔垫物材料的升华物成分、形貌、力学性能和量产稳定性进行了分析。实验结果表明,添加的升华物组分是一种熔沸点较低的丙烯酸酯单体,相同工艺条件下可以增大隔垫物的顶面面积约1.5μm,同时减小其底面面积约1μm。但是在大批量产的过程中,会在掩膜板上凝结升华物形成曲面薄膜,增加辅助隔垫物的尺寸和高度。添加的升华物组分可以提高隔垫物的抗压强度,同时可以对应高PPI TFT-LCD产品的开发需求,但是会使低温气泡等不良发生的概率变大。

基底涂层对PS弹性回复率的影响

为进一步提升液晶显示产品盒厚的稳定性,本文研究了TFT-LCD中柱状隔垫物(Photo Spacer,PS)弹性回复率(ER)与基底膜层间的关系。首先制作不同基底膜层的PS样品,然后利用SNU 3D显微镜表征PS的大小及高度,用扫描电镜(SEM)观察基底膜层的厚度,最后用动态超显微硬度计表征PS。实验结果表明,PS在空白玻璃(Bare Glass)上的ER比正常基底膜厚高3.9%(200 mN)。平坦层(Over Coat)维氏硬度越高时,PS ER越高,且随着载入压力的增大,维氏硬度差异所导致的PS ER差异越大,当载入压力为500 mN时差异达到6.3%。彩色光阻(Color Resist)膜厚由2.2μm变厚到2.5μm时,PS ER降低,载入压力为100 mN时,A、B材料PS ER分别降低3.7%、4.9%。另外对PS在基底涂层下的疲劳性进行了研究,结果表明随着压入次数增加,PS ER增加,塑性形变比例减小,25次后逐渐保持平稳。

利用光刻胶支柱控制柔性液晶盒厚的方法

液晶显示器凭借其低功耗、轻薄化等优点逐渐成为平板显示技术的主流.随着显示技术的不断进步和发展,柔性显示已经成为了平板显示发展的重要方向之一.对于柔性液晶显示器件的制备,如何稳定地控制液晶盒厚均匀性成为了一项重要课题.采用了光刻胶作为间隔支柱的材料,利用光刻技术制备均匀分布、图形可控的间隔支柱,控制柔性液晶盒的盒厚.并通过支柱形貌表征、盒厚均匀性的测量研究光刻胶支柱盒厚控制效果.