TFT-LCD残像不良改善研究

发布时间：2020-06-18 21:59

【摘要】：薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的应用日益广泛,人们对液晶显示器的性能要求越来越高,同时对于画面品质要求也越来越严格。宽视角、高对比、低功耗、快速响应是显示器性能提升的主要方向,而残像、彩晕(Mura)类不良,是影响产品品质的重要因素。残像问题会伴随着点灯、开机画面时间的延长,而变严重。解决残像问题,成为TFT面板生产厂家一直持续性待解决的问题。为了改善公司面板残像不良,提升产品品质,通过各项改善实验的展开,对残像进行有效的改善。残像形成的两个基本条件:离子型不纯物与直流偏置电压。离子型不纯物在盒内受残留直流偏置电压影响,而形成残像不良。残像的影响原因较多,如产品画素设计、产品制程条件、光学、材料等多方面影响。本文主要通过画素设计与面板驱动优化、制程改善、及材料变更,验证出残像改善最佳制程条件,同时导入二次供应商材料,改善产品残像不良,达成公司的采购战略目标。主要研究如下:(1)画素设计方面,主要通过调整公共极电压与灰阶补正,改善耦合电压对残像的影响。同时将薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)与彩色滤光片(Color Filter,CF)公共电极分离,给不同输入电压;以及对于垂直取向排列(vertically aligned,VA)产品多畴设计,调整电容压降,解决残像是可行的。(2)面板驱动方面,面板伽马(Gamma)的驱动电压调整,残像改善效果明显,并导入量产机种。(3)制程方面改善,主要调整氮化硅膜层结构及膜质,改善由于Si-H、Si-Si键断裂,弱键被转化成带正电荷或带负电荷的悬空键。同时优化非晶硅残膜厚度,避免磷元素扩散到非晶硅层造成背沟道漏电流,从而改善漏电流对残像的影响。(4)材料方面改善,验证不同厂家的液晶及配向膜材料,抑制材料离子不纯物的析出。配向膜材料对残像的影响,配向膜的电压保持率(VHR)值越高越好,一般要求常温下,电压保持率在98%以上。对比分析,液晶离子的密度越高,残像不良风险越高。本文通过验证得出A公司较B公司液晶Δε(介电常数异向性)大,同时A公司改版后,液晶极性分子较多,残像较改版前液晶有改善。玻璃基板在制程过程当中,为降低剥离清洗引入的离子不纯物,对半导体器件沟道的影响,材料供应商减少剥离液的添加剂成分,进行产品实验。实验过程当中,发现减少剥离液的添加剂成分,还是无法去除器件沟道内的不纯物。推测璃基板在制程过程当中,引入的离子不纯物,对TFT器件沟道影响,在后制程成膜、干蚀刻过程当中被氧化,进一步失去导电作用,对残像无显著影响。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN873.93;TN321.5
【图文】：

电压图,直流偏置,电压,工程硕士学位

华南理工大学工程硕士学位论文形成两个基本条件：1. 液晶驱动上存在直流偏置电压（图 1-2 直流偏置电盒内存在离子型不纯物（图 1-3 配相膜与液晶界面诱导不纯离子聚集）。

离子聚集,移动离子,液晶,不纯

2图 1-3 配相膜与液晶界面诱导不纯离子聚集膜，ITO 是像素电极，Mobile ions 是移动离子，LC 是中，液晶盒内出现正负驱动电压的不对称，素设计、制程材料、以及在工艺制备过程当中纯物，直流偏置电压会吸附盒内离子杂质，当离配向层表面的束缚，在离子聚集处与其他区[2]。升产品信赖性品质的同时，进一步提升公司产根据残像形成的条件，可以通过降低离子聚集，

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