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(diǎn)，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(yùn)輸，或控制面板切割后裝在卡夾中運(yùn)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(yùn)輸方式試驗(yàn)

在正常工藝流程中，面板切割后會放到卡夾中運(yùn)輸?shù)綑z測工位，為驗(yàn)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(yùn)輸方式（如圖4～圖7）的試驗(yàn)：

運(yùn)輸方式1：玻璃基板→切割工序→面板→卡夾運(yùn)輸→檢測工位

運(yùn)輸方式2：玻璃基板→切割工序→面板→盒子平放運(yùn)輸→檢測工位

圖4 卡夾運(yùn)輸Fig.4 Cassette transportation

圖5 盒子運(yùn)輸Fig.5 Box transportation

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

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

兩種運(yùn)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(yùn)輸顯示不均不良較嚴(yán)重，泡沫盒平放運(yùn)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(yàn)結(jié)果可知，縮短面板切割后通過卡夾運(yùn)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(shí)際生產(chǎn)中很難實(shí)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(yàn)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(yàn)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(xiàng)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)可知，大尺寸電視面板由于尺寸較大，在卡夾中放置時，因?yàn)橹亓υ驎a(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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