黑矩阵扩散法修复亮点理论模型及影响因素分析

发布时间：2019-07-20 09:42

【摘要】：本文建立了黑矩阵扩散法修复亮点的理论模型并实验验证了该模型,分析了影响修复效果的各个因素及影响程度,为提升亮点修复成功率奠定基础。我们设置一系列实验,定性分析了激光泵浦源、激光波长、光斑大小、加工速度、产品设计和修复模式因素对修复效果的影响。首先,通过FIB图像分析,验证了创建的修复理论模型;其次,分析了上述因素对修复成功率的影响,最后对一款修复难度大的产品进行改善提升。实验结果表明:修复过程按照产生空隙(Gap,约1.5μm),黑矩阵颗粒化和空隙填充三阶段进行;从成功率看,Laser Diode泵浦方式优于Flash Lamp,B波长激光优于A波长激光,光斑大小选取1/2子像素、速度选取100~200μm/s时Gap成功率最高,有Overcoat层(OC)且黑矩阵(BM)比重大的产品修复成功率更高。最后我们以上述理论分析和实验结果为指导,将一款修复难度极大的产品的成功率从40%提升到90%以上。
【图文】：

图１修复设备示意图Ｆｉｇ．１Ｒｅｐａｉｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｃｈｅｍｅ

ＲＧＢ像素修复成功率的影响。总体来看，国内外目前针对黑矩阵扩散修复亮点的方法无全面系统的公开研究，对修复原理模型、修复影响因素等无详细的分析。基于此，本文建立了修复原理模型并进行实验验证，详细而全面得分析多个因素对修复效果的影响，并以此为指导，对不同设计的产品进行修复，成功率提升非常明显。本文的研究工作，为该方法的深入研究奠定基础，为液晶面板企业修复成功率的提升提供了理论和实践依据。２修复理论模型的建立２．１修复设备简介黑矩阵扩散的方法所使用的设备结构示意图如图１所示，主要由机械硬件、激光加工部和控制系统组成［８］。机械硬件包括基台、玻璃台和龙门架等组成，主要来承载液晶面板并进行机械运动。控制系统主要进行硬件动作和激光加工的控制，同时完成图像数据的处理，有些设备还附带点灯器件［９］，修完后直接确认修复效果。图１修复设备示意图Ｆｉｇ．１Ｒｅｐａｉｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｃｈｅｍｅ激光加工部是修复设备最为关键的部件，主要有激光器、光学系统和加工镜头组成。在光学１６５第２期魏平玉，等：黑矩阵扩散法修复亮点理论模型及影响因素分析

围的黑矩阵覆盖在像素上，遮挡像素的光线，将亮点变为为暗点，提升产品等级。判定一个像素或者说产品能否用黑矩阵扩散法修复的基准是：像素周围全部可利用的ＢＭ填充像素区域后，点灯灰度是否能到达暗点标准。如果达到暗点标准，则理论上可修复，如果达不到暗点灰度标准则该点理论上不可修复，同时还要求修复不能引起其他不良。２．３修复理论模型我们建立的修复理论模型中修复过程分为３个步骤：第一步产生Ｇａｐ（空隙），，第二步ＢＭ（黑矩阵）颗粒化，第三步Ｇａｐ填充（ＢＭ分散）。图２中（ａ）表示绿色像素发生亮点不良，在点灯条件下观察颜色发亮，下面以修复该绿色像素为例，详细说明黑矩阵扩散法的理论模型。图２修复模式图Ｆｉｇ．２Ｒｅｐａｉｒｍｏｄｅｌｓｃｈｅｍｅ第一步：产生Ｇａｐ。在彩膜侧，ＲＧＢ像素的光阻层直接做在玻璃基板上。使用激光将彩膜层和玻璃之间打出一定厚度的间隙，产生Ｇａｐ，如图２（ｂ）所示，本步骤为后续填充黑矩阵颗粒作准备。第二步：ＢＭ颗粒化。使用激光将固态的ＢＭ加工成细碎的颗粒，如图２（ｃ）所示。第三步：Ｇａｐ的填充。即使用颗粒化的ＢＭ填充Ｇａｐ，用ＢＭ遮挡光线。该过程和ＢＭ颗粒化过程紧密结合在一起。使用激光将ＢＭ颗粒化后直接推入Ｇａｐ内，或者说边颗粒化边填充，如图２（ｄ）所示。３修复影响因素分析３．１激光设备因素激光波长是激光器的重要参数，波长由激光器工作物质决定。目前修复使用的为固体激光器，最常见的为ＮｄＹＡＧ和ＹＬＦ激光器。ＮｄＹ－ＡＧ是最常用的一种激光器，其波长为１０６４ｎｍ，但是在
【作者单位】：合肥鑫晟光电科技有限公司;
【分类号】：TN873.93

【共引文献】