亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        表面處理對液晶顯示陣列基板中黑矩陣殘留的影響

        2015-10-22 08:03:42齊永蓮
        液晶與顯示 2015年6期
        關(guān)鍵詞:液晶顯示親水親水性

        張 鋒,舒 適,齊永蓮,劉 震

        (京東方科技集團股份有限公司技術(shù)研發(fā)中心,北京100176)

        表面處理對液晶顯示陣列基板中黑矩陣殘留的影響

        張 鋒?,舒 適,齊永蓮,劉 震

        (京東方科技集團股份有限公司技術(shù)研發(fā)中心,北京100176)

        主要分析了黑矩陣殘留程度與SiNx、SiON、SiOx等基底表面親水特性的關(guān)系,研究了等離子體處理對基底表面親水特性以及黑矩陣殘留的影響.首先,通過原子力顯微鏡和掃描電子顯微鏡對黑矩陣在不同基底表面的殘留顆粒大小、表面粗糙度進行了測試.然后,使用接觸角測試儀對不同基底表面的親水特性進行了表征,分析了表面親水特性和黑矩陣殘留程度的關(guān)系.最后,研究了等離子體處理條件對基底表面親水特性的影響,提出了采用O2/He等離子體對基底表面進行改性來解決黑矩陣的殘留問題.實驗結(jié)果表明:基底表面的水接觸角越小、親水性越強,黑矩陣在基底表面的殘留越少;O2/He等離子體表面處理使基底表面的水接觸角從17°降低到3°,增強了基底表面的親水特性,并且黑矩陣工藝之后基底表面的粗糙度從3.06 nm降低到0.69 nm,消除了黑矩陣的殘留.

        等離子體處理;親水性;接觸角;黑矩陣

        1 引 言

        現(xiàn)有的薄膜晶體管液晶顯示器件(TFTLCD)[1-2]是由包含有薄膜晶體管的陣列基板與包含有黑矩陣以及彩色濾色片的濾色片基板對準粘結(jié)而得到.在對準粘結(jié)的過程中,濾色片基板上的黑矩陣與陣列基板上的數(shù)據(jù)線和柵線之間不可避免的會出現(xiàn)偏移(≥±5μm),從而導(dǎo)致液晶顯示器件的透光率下降.特別是高分辨率(高PPI)液晶顯示器件,由于像素尺寸較小,黑矩陣偏移對顯示器件透過率的影響更大,嚴重時甚至有可能發(fā)生漏光現(xiàn)象,導(dǎo)致顯示畫面惡化.

        為了解決上述問題,已經(jīng)有人提出了一種在陣列基板上形成黑矩陣以及彩色濾色片(Black Matrix on Array,BOA)[3-6]的液晶顯示器件.該結(jié)構(gòu)中由于黑矩陣與數(shù)據(jù)線和柵線都形成在陣列基板上,因此可以減小二者之間的偏差(≤±2μm),從而提高顯示器件的透過率,并有效改善漏光現(xiàn)象.

        相對于黑矩陣形成于玻璃表面,BOA液晶顯示器件中黑矩陣一般形成于SiNx、SiON、SiOx等無機介質(zhì)表面,并且黑矩陣在無機介質(zhì)表面存在不同程度的殘留現(xiàn)象,會影響最終制備的液晶顯示器件的顯示效果.常規(guī)的消除黑矩陣在無機介質(zhì)表面殘留的方法是:在黑矩陣工藝完成之后采用干刻設(shè)備單獨進行一次灰化工藝.由于黑矩陣中包含有大量碳黑顆粒,在灰化工藝過程中產(chǎn)生大量的污染物顆粒會對干刻設(shè)備造成污染,導(dǎo)致良品率的下降.

        本文中,我們研究了TFT-LCD生產(chǎn)工藝中常用的O2/He等離子體處理工藝對黑矩陣在無機介質(zhì)表面殘留的影響.在黑矩陣工藝之前對無機介質(zhì)表面進行O2/He等離子體處理,既可以解決黑矩陣的殘留問題,同時又避免了污染物顆粒的產(chǎn)生,能夠保證良品率不受影響.

        2 實 驗

        2.1實驗條件

        本論文涉及的實驗和測試均在2.5G TFTLCD生產(chǎn)線進行.實驗過程如圖1所示,首先采用等離子體化學(xué)氣相沉積(PECVD)的方法分別在370 mm×470 mm的玻璃基板表面進行100 nm厚度的SiNx、SiON、SiOx薄膜沉積,然后利用濾色片基板生產(chǎn)線Hitachi-LE4000A曝光機進行黑矩陣的涂覆、曝光、顯影工藝以形成圖案化的黑矩陣,最后通過原子力顯微鏡(AFM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、接觸角測試儀等設(shè)備對實驗結(jié)果進行分析和表征.

        圖1 本實驗黑矩陣的工藝流程圖Fig.1 Process flow of BM pattern on inorganic insulator surface

        另外,為了研究等離子體表面處理對黑矩陣殘留的影響,在黑矩陣工藝之前,我們對沉積后的SiNx、SiON、SiOx薄膜表面進行了O2/He等離子體處理,并研究了等離子體處理條件對黑矩陣殘留的影響.

        3 實驗結(jié)果與討論

        3.1不同基底對黑矩陣殘留的影響

        圖2的原子力顯微鏡照片顯示了黑矩陣在不同基底表面的殘留程度(圖中白點為黑矩陣殘留顆粒),結(jié)果顯示相對于在玻璃表面而言(液晶顯示器件基準工藝),黑矩陣在SiOx、SiON、SiNx三種基底表面均存在不同程度的殘留,殘留的黑矩陣顆粒尺寸逐漸從~100 nm增加到~200 nm;并且在SiNx表面黑矩陣的殘留最為嚴重,表面粗糙度最大,如圖3所示.

        上述現(xiàn)象主要是由于玻璃、SiOx、SiON、SiNx不同基底表面的親水特性[7-8]不同導(dǎo)致的(與水的接觸角不同,如圖4所示):由于不同基底表面的其親水性不同,其表面分子與黑矩陣分子的作用力也不同,因此黑矩陣在其表面殘留程度也不同.相對于玻璃、SiOx、SiON而言,SiNx表面的水接觸角最大,其親水性最差、親油性最強,其表面分子與同為親油性的黑矩陣分子作用力最強[9],因此經(jīng)曝光、顯影等工序之后仍然有較多的黑矩陣顆粒殘留在SiNx表面.

        圖2 黑矩陣在不同基底表面殘留的AFM圖片F(xiàn)ig.2 AFM images of BM residue on inorganic insulator surface

        圖3 黑矩陣在SiNx表面殘留的SEM照片F(xiàn)ig.3 SEM image of BM residue on SiNxsurface

        圖4 不同基底與水的接觸角Fig.4 Contact angle between water and inorganic insulator

        3.2等離子體處理對黑矩陣殘留的影響

        為了消除黑矩陣的殘留,我們在黑矩陣工藝之前對基底的表面進行了O2/He等離子體表面處理,表面處理的條件如表1所示.

        表1 O2/He等離子體處理條件Tab.1 Parameter of surface treatment condition

        實驗結(jié)果顯示:進行黑矩陣工藝之前對基底表面進行O2/He等離子體處理能夠有效的消除黑矩陣在基底表面的殘留,降低基底表面的粗糙度,結(jié)果如圖5所示.

        圖5 黑矩陣在不同基底表面殘留的AFM圖片F(xiàn)ig.5 AFM images of BM pattern on inorganic insulator surface

        產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是因為基底表面經(jīng)O2/ He等離子體處理后發(fā)生了復(fù)雜的物理和化學(xué)變化[10],基底表面產(chǎn)生了自由基團或者帶氧的極性基團,如羥基(-OH).這些自由基團或者極性基團使基底表面極性增加,從而增加了SiOx、SiON、SiNx三種基底表面的親水性,降低了其表面分子與親油性黑矩陣分子之間的作用力,從而能夠消除黑矩陣在其表面的殘留.如圖6所示,是不同基底表面經(jīng)O2/He等離子體處理前后的水接觸角變化,從圖中可以看出經(jīng)等離子體處理后,SiOx、SiON、SiNx三種基底表面的水接觸角均有所減小,并且基本達到了水在玻璃表面的接觸角(~3°).

        圖6 表面處理對基底親水性的影響Fig.6 Effect of surface treatment on contact angle

        3.3等離子體處理條件對水接觸角的影響

        圖7是O2/He等離子體處理時間以及功率對SiNx表面水接觸角的影響,結(jié)果顯示等離子體處理時間(10 s,20 s,30 s)以及功率(300 W,500 W,800 W)的變化對SiNx表面的水接觸角,也就是親水性影響不大.因此實際進行生產(chǎn)時可以盡量縮短等離子體處理的時間和功率以提高產(chǎn)能.

        圖7 等離子處理時間和功率對接觸角的影響Fig.7 Effect of surface treatment condition on contact angle

        圖8是O2/He等離子體處理之后SiNx表面的水接觸角隨靜置時間增加的變化曲線,結(jié)果顯示隨著靜置時間的增加,等離子體處理的效果逐漸喪失,這是因為O2/He等離子體處理后使基底表面處于熱力學(xué)非平衡態(tài),而基底表面的非平衡態(tài)要自發(fā)的回復(fù)到平衡態(tài),這需要一個弛豫時間.因此在實際進行生產(chǎn)時要對等離子體處理和黑矩陣之間的工藝間隔時間進行控制,最好在等離子體表面處理之后立即進行黑矩陣工藝,以保證等離子體處理具有較好的效果.

        圖8 靜置時間對等離子體處理效果的影響Fig.8 Effect of time after surface treatment on contact angle

        4 原型機制備

        基于上述的實驗結(jié)果,我們制備出了10.1 in WQXGA(2 560×1 600)的BOA液晶顯示器件(如圖9所示),為目前全球最高分辨率(299PPI)的BOA液晶顯示器件.相對于同等設(shè)計規(guī)格的非BOA液晶顯示器件,我們制備的BOA液晶顯示器件透過率可以提升8%~10%(5.0% 5.4%).

        圖9 BOA原型機顯示畫面Fig.9 Display image of 10.1 in WQXGA prototype

        該BOA液晶顯示器件原型機的特性參數(shù)如表2所示.

        表2 BOA原型機特性參數(shù)Tab.2 Specification of 10.1 in WQXGA prototype

        5 結(jié) 論

        本文研究了在BOA液晶顯示陣列基板中,O2/He等離子體表面處理對黑矩陣在SiOx、SiON、SiNx等基底表面殘留的影響.結(jié)果表明,采用O2/He等離子體對基底表面進行處理之后,能夠增加基底表面的親水特性,水在基底表面的接觸角從17°降低到3°,黑矩陣工藝之后表面粗糙度從3.06 nm降低到0.69 nm,消除了黑矩陣在基底表面的殘留.

        [1] 王玉如.液晶顯示技術(shù)的最新進展[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2004,27(22):85-87.

        Wang Y R.The new development of TFTLCD[J].Modern Electronic Technique,2004,27(22):85-87.(in Chinese)

        [2] 張家祥,盧凱,郭建,等.TFT-LCD器件氧化銦錫層無退火工藝研究[J].液晶與顯示,2014,29(1),55-59.

        Zhang J X,Lu K,Guo J,et al.Anneal skip of ITO layer in TFT-LCD[J].Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays,2014,29(1):55-59.(in Chinese)

        [3] Annis C,Semenza P,尹春?。ㄗg).通過改進TFT-LCD生產(chǎn)工藝提高光透過率降低生產(chǎn)成本和能耗[J].現(xiàn)代顯示,2011(1):5-9.

        Charles A,Paul S,Yin C J.Better transmission:TFT-LCD manufacturing advances reduce cost and energy consumption[J].Advanced Display,2011(1):5-9.(in Chinese)

        [4] Park J J,Kim D G,Park S R,et al.Color filter on TFT array structure without the use of photolithography process in upper substrate&organic insulator in TFT substrate[C].SID 2005 Digest,2005:137-139.

        [5] Hong M P,Roh N S,Hong W S,et al.New approaches to process simplification for large area and high resolution TFT-LCD[C].SID 2001 Digest,2001:1148-1151.

        [6] Song J H,Kim S G,Nam H W,et al.Novel manufacturing process of TFT-LCD featuring C/F on array and its applications[C].SID 2000 Digest,2000:1018-1021.

        [7] 祝振鑫.膜材料的親水性、膜表面對水的濕潤性和水接觸角的關(guān)系[J].膜科學(xué)與技術(shù),2014,34(2):1-4.

        Zhu Z X.Hydrophilicity,wettability and contact angle[J].Membrane Science and Technology,2014,34(2):1-4.(in Chinese)

        [8] 何進,陳星弼,楊傳仁,等.直接鍵合硅片的親水處理及其表征[J].半導(dǎo)體技術(shù),1999,24(5):23-25,29.

        He J,Chen X B,Yang C R,et al.Characterization of Silicon Surface Hydrophilicity Treatment[J].Semiconductor Technology,1999,24(5):23-25,29.(in Chinese)

        [9] Kim Y J,Bulusu A,Giordano A J,et al.Experimental study of interfacial fracture toughness in a SiNx/PMMA barrier film[J].ACS Appl.Mater.Interfaces,2012,4(12):6711-6719.

        [10] 王云英,孟江燕,王運平.低溫等離子處理對PTFE表面性能的影響[J].航空材料學(xué)報,2009,29(5):77-81.

        Wang Y Y,Meng J Y,Wang Y P.Effect on PTFE surface property treated by low temperature plasma[J].Journal of Aeronautical Materials,2009,29(5):77-81.(in Chinese)

        Effect of surface treatment on BM residue in TFT-LCD array substrate

        ZHANG Feng?,SHU Shi,QI Yong-lian,LIU Zhen

        (BOE Technology Group Co.,LTD Technology Center,Beijing 100176,China)

        The effect of plasma surface treatment on black matrix(BM)residue and substrate hydrophilicity is investigated in order to improve display performance of TFT-LCD with BM on array(BOA)structure.The size of remained BM particles and surface roughness are characterized by atom force microscope(AFM)and scanning electron microscope(SEM).Water contact angle and hydrophilicity of substrate are measured by the contact angle instrument,which gives the correlation between hydrophilicity and BM residue.Finally,the effect of O2and He plasma surface treatment on BM residue is investigated.Experimental results indicate that the smaller water contact angle means the better hydrophilic and the less BM residue.After treatment with O2and He plasma,the water contact angle of substrate is decreased from 17°to 3°and the surface roughness is decreased from 3.06 nm to 0.69 nm after BM process.AFM morphology images show that BM residue is completely eliminated from the substrate.

        plasma treatment;hydrophilicity;contact angle;black matrix

        O472+.1

        A doi:10.3788/YJYXS20153006.0915

        1007-2780(2015)06-0915-05

        張鋒(1983-),男,陜西咸陽人,碩士,主要從事液晶顯示器件陣列工藝的研發(fā)工作.E-mail:zhangfeng_tri @boe.com.cn

        2015-04-10;

        2015-07-15.

        京東方科技集團股份有限公司研發(fā)項目基金(No.2012057)

        Supported by Research Foundation of BOE Technology Group Co.,LTD(No.2012057)

        ?通信聯(lián)系人,E-mail:zhangfeng_tri@boe.com.cn

        猜你喜歡
        液晶顯示親水親水性
        雙負載抗生素親水性聚氨酯泡沫的制備與表征
        親水作用色譜法測定食品中5種糖
        122×32 點陣液晶顯示漢字原理實驗
        空氣中納秒脈沖均勻DBD增加聚合物的表面親水性
        銀川親水體育中心場館開發(fā)與利用研究
        水刺型空氣加濕器濾材的親水性改性研究
        親水改性高嶺土/聚氨酯乳液的制備及性能表征
        超親水性TiO2復(fù)合薄膜的制備及特性研究
        親水作用色譜法測定甜菊糖主要極性組分
        界面致穩(wěn)型柔性膽甾相液晶顯示器件的制備與性能
        精品 无码 国产观看| 亚洲av成人无码一区二区三区在线观看| 蜜桃久久精品成人无码av| 亚洲一区中文字幕在线电影网 | 日韩乱码人妻无码中文字幕久久| 亚洲国产综合人成综合网站| 中文字幕人妻丝袜成熟乱| 成h视频在线观看免费| 特黄熟妇丰满人妻无码| a级黑人大硬长爽猛出猛进| 日本韩国三级aⅴ在线观看| 日韩精品免费av一区二区三区 | av中文字幕潮喷人妻系列| 18禁美女裸体网站无遮挡| 亚洲亚洲亚洲亚洲亚洲天堂| 国产主播性色av福利精品一区| 免费视频成人片在线观看| 亚洲中文字幕无码中字| 亚洲免费视频一区二区三区| 亚洲日本精品国产一区二区三区| 亚洲av高清在线一区二区三区 | 手机在线播放av网址| 人妻体体内射精一区二区| 国产美女在线一区二区三区| 国产激情免费观看视频| 欧美高清视频手机在在线| 午夜亚洲www湿好爽| 无码中文字幕av免费放| 天堂免费av在线播放| 国产啪亚洲国产精品无码| 99热在线精品播放| 午夜精品人妻中字字幕| 久久婷婷五月综合色高清| 欧美性性性性性色大片免费的| 久久国产香蕉一区精品天美| 人妻夜夜爽天天爽三区麻豆av| 色欲av蜜桃一区二区三| 日韩AV有码无码一区二区三区| 久久午夜一区二区三区| 久人人爽人人爽人人片av| 无码人妻一区二区三区在线视频 |