艾 雨，劉利萍，周紀(jì)登

（合肥鑫晟光電科技有限公司，安徽 合肥 230012）

1 引 言

在顯示領(lǐng)域中，TFT－LCD以其輕、薄、節(jié)能等特點，擴(kuò)大了其應(yīng)用優(yōu)勢［1－5］。目前家用電視普遍采用TFT－LCD作為顯示面板，由于電視面板尺寸較大，Mura類不良對顯示質(zhì)量有很大影響。Mura主要表現(xiàn)為有效顯示區(qū)域內(nèi)亮度或者顏色顯示不均勻［6－8］，本文討論的顯示不均即為一種Mura類不良。

顯示不均是指面板的不同區(qū)域顯示的灰度不一樣，本文通過分析發(fā)現(xiàn)：面板的柱形隔墊物尺寸較小，且柱形隔墊物周圍空間較大，在受到外力作用時柱形隔墊物會發(fā)生較大滑動，導(dǎo)致黑矩陣與金屬線之間產(chǎn)生較大偏移，且發(fā)生滑動后無法恢復(fù)到原位置而產(chǎn)生漏光，宏觀表現(xiàn)即為顯示不均。

顯示不均的改善需從工藝和設(shè)計兩個角度進(jìn)行：將面板平放在盒子中運輸，或控制面板切割后裝在卡夾中運輸?shù)綑z測工位的時間可防止顯示不均發(fā)生，但對生產(chǎn)節(jié)奏的控制要求太高，不具量產(chǎn)性；將柱形隔墊物的尺寸增大，減小柱形隔墊物周圍空間，可使柱形隔墊物在受到外力作用時，不會發(fā)生較大的位置偏移，可以有效改善顯示不均不良。

2 不良現(xiàn)象

本文所述顯示不均的不良現(xiàn)象為面板的局部區(qū)域泛藍(lán)，如圖1所示。

圖1 不良現(xiàn)象Fig.1 Defect phenomenon

3 顯示不均產(chǎn)生原因分析

3.1 顯微鏡觀察

在顯微鏡下觀察面板，發(fā)現(xiàn)不良區(qū)域有漏光現(xiàn)象。測量發(fā)現(xiàn)，不良區(qū)域金屬線和黑矩陣之間的偏移較大，黑矩陣無法遮擋住金屬線。正常區(qū)和不良區(qū)（如圖2～圖3）黑矩陣和金屬線的偏移量測試值如表1所示。

圖2 不良區(qū)域Fig.2 Defect area

圖3 正常區(qū)域Fig.3 Normal area

表1 偏移量Tab.1 Shift amount

3.2 運輸方式試驗

在正常工藝流程中，面板切割后會放到卡夾中運輸?shù)綑z測工位，為驗證顯示不均不良與面板在卡夾中放置的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行如下兩種運輸方式（如圖4～圖7）的試驗：

運輸方式1：玻璃基板→切割工序→面板→卡夾運輸→檢測工位

運輸方式2：玻璃基板→切割工序→面板→盒子平放運輸→檢測工位

圖4 卡夾運輸Fig.4 Cassette transportation

圖5 盒子運輸Fig.5 Box transportation

圖6 卡夾運輸不良現(xiàn)象Fig.6 Defect phenomenon of cassette transportation

圖7 盒子運輸不良現(xiàn)象Fig.7 Defect phenomenon of box transportation

兩種運輸方式造成的顯示不均的不良等級如表2所示。

表2 不良等級Tab.2 Defect grade

由表2可見：卡夾運輸顯示不均不良較嚴(yán)重，泡沫盒平放運輸，顯示不均不良等級很低。

3.3 設(shè)計比對

選取同是電視面板的A產(chǎn)品和B產(chǎn)品與本產(chǎn)品的pillar spacer（PS）的位置和大小進(jìn)行比較，結(jié)果如表3所示。

表3 設(shè)計比對Tab.3 Design comparison

通過設(shè)計比對發(fā)現(xiàn)：A產(chǎn)品的PS周邊空間較小，可以利用周圍的金屬線等形成一個固定裝置，阻擋柱形隔墊物的移動，在外力下不容易發(fā)生偏移；B產(chǎn)品的柱形隔墊物尺寸較大，可以利用周圍的金屬線等形成一個固定裝置；而本產(chǎn)品的柱形隔墊物周邊空間較大，導(dǎo)致受到外力時柱形隔墊物會發(fā)生較大偏移。

3.4 不良產(chǎn)生原因推測

綜合以上分析，可以得出顯示不均的產(chǎn)生原因：面板在卡夾中放置時會由于重力作用而產(chǎn)生彎曲（如圖8），面板彎曲會引起柱形隔墊物同枕墊位移（如圖9），本產(chǎn)品柱形隔墊物的尺寸小、周圍空間較大，這種位置偏移短時間內(nèi)無法恢復(fù)，導(dǎo)致黑矩陣與金屬線之間出現(xiàn)偏移，發(fā)生漏光，宏觀表現(xiàn)即為面板局部區(qū)域泛藍(lán)。

圖8 面板在卡夾中彎曲Fig.8 Curve of panel in cassette

圖9 柱形隔墊物偏移Fig.9 Shift of pillar spacer

4 顯示不均改善對策

4.1 縮短面板在卡夾中的放置時間

將面板放在卡夾中，每隔1h取出面板，測試顯示不均的嚴(yán)重程度，結(jié)果如表4。

表4 不良等級與時間關(guān)系Tab.4 Relationship between defect grade and time

由試驗結(jié)果可知，縮短面板切割后通過卡夾運輸?shù)綑z測工位的時間，可以減輕顯示不均的不良程度，但此方案對生產(chǎn)節(jié)奏的控制要求太高，在實際生產(chǎn)中很難實現(xiàn)。

4.2 增大黑矩陣寬度

考慮將黑矩陣的寬度增大，使黑矩陣和金屬線發(fā)生偏移時黑矩陣可以遮擋漏光，考慮到增大黑矩陣寬度會降低面板的透過率，因此將黑矩陣寬度增大9μm，由25μm增大到34μm，試驗結(jié)果如表5。

表5 不良等級與黑矩陣寬度的關(guān)系Tab.5 Relationship between defect grade and black matrix width

由表5可見，在保證面板透光率的情況下將黑矩陣的寬度增大，顯示不均不良無改善。

4.3 增大柱形隔墊物尺寸

由于本產(chǎn)品的柱形隔墊物尺寸較小，而周邊空間較大，在面板受到外力作用導(dǎo)致柱形隔墊物發(fā)生滑動時，沒有能夠阻擋柱形隔墊物滑動的阻擋物。因此，考慮將柱形隔墊物的尺寸增大，使柱形隔墊物周圍的空間變小，在柱形隔墊物發(fā)生滑動時，可以較早與周邊金屬線接觸，從而阻擋柱形隔墊物的滑動。因此，將柱形隔墊物的尺寸由15 μm增加至23μm，示意圖如表6所示。

表6 柱形隔墊物尺寸示意圖Tab.6 Schematic diagram of the size of pillar spacer

由表6可見，尺寸增大后柱形隔墊物與金屬線的距離遠(yuǎn)小于增大前柱形隔墊物與金屬線的距離，對增大后的效果進(jìn)行驗證，結(jié)果如表7。

表7 不良等級與柱形隔墊物的關(guān)系Tab.7 Relationship between defect grade and pillar spacer

表8 評價項目Tab.8 Evaluation items

由表7可以看出，柱形隔墊物尺寸增大前，不良等級均為L4，柱形隔墊物尺寸增大后，不良等級均為L2.5，不良程度有明顯減輕。

考慮到柱形隔墊物尺寸增大對產(chǎn)品性能的影響，進(jìn)行了產(chǎn)品評價，表8為相關(guān)的評價項目。

其中殘像的測試條件為：25℃、168h，7×5棋盤格，經(jīng)過高溫老化室老化，冷卻1小時后切換到L127畫面，進(jìn)行線殘像和面殘像評價，評價結(jié)果如表9和表10。

表9 面殘像Tab.9 Area image sticking

由表9和表10可見，線殘像和面殘像等級均為L3以下，符合評價標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)果與討論

通過縮短面板在卡夾中的放置時間來解決顯示不均不良，由于對生產(chǎn)節(jié)奏的控制要求太高，因此，不具有量產(chǎn)性；增加黑矩陣的寬度對顯示不均的改善效果不明顯，并且會降低面板的開口率，也不可行；通過增加柱形隔墊物的尺寸可以有效改善顯示不均，并且不影響產(chǎn)品性能，因此，是解決顯示不均不良的有效方法。

6 結(jié) 論

通過以上研究與實驗可知，大尺寸電視面板由于尺寸較大，在卡夾中放置時，因為重力原因會產(chǎn)生較大的下垂，下垂區(qū)的柱形隔墊物會產(chǎn)生較大偏移，發(fā)生漏光，宏觀表現(xiàn)即為顯示不均不良；在設(shè)計大尺寸電視面板時，必須注重柱形隔墊物的設(shè)計，使柱形隔墊物具有足夠大的尺寸，并使柱形隔墊物與陣列基板的接觸處周圍有金屬線等阻擋物，防止柱形隔墊物由于面板受到重力時產(chǎn)生較大的偏移而引起面板出現(xiàn)顯示不均不良。

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