TFT-LCD Touch Mura不良的研究和改善

TFT-LCD Touch Mura不良的研究和改善

牛骏宇

北京京东方显示技术有限公司 北京市 100176

摘要：Touch Mura在整个TFT-LCD制作流程中非常容易发生，并且严重影响产品性能。文章主要研究了液晶量、Sub PS设计、PS段差设计及工艺参数Total pitch对Touch Mura的影响。实验结果表明液品量的增加能够补偿敲击偏移，减轻 Touch Mura 不良;Sub PS的Z字形设计由于阻挡效应能够有效减轻 Touch Mura;Main PS和Sub PS的段差越大，Touch Mura margin越小;工艺参数Total Pitch 越接近设计值，Touch Mura 风险越小。所以在设计过程中优化液晶量和Main-Sub PS段差设计及 Sub PS设计能够有效减低Touch Mura 风险，此外，生产过程中对工艺参数 Total pitch的管控也至关重要。

关键词：Touch Mura；液晶量；柱状隔垫物；Total Pitch；

一、概述

产生Touch Mura的原因有很多，与液晶盒的结构设计、制造工艺等都有关系。一般认为Touch Mura是因为液晶面板拍击后BM无法正常遮挡侧漏光线所致，其根本原因是拍击造成面板上下两层玻璃基板的位错，致使Color Filter层的BM无法正常遮挡漏光。因为玻璃基板具有一定弹性，所以拍击造成的位错能在拍击力消失后很快得到一定程度的回复，但通常回复不完全。所以，通常增加 BM宽度可以有效降低Touch Mura 严重程度。但是该方法又会带来减小开口率的问题。因此，对Touch Mura现象更深入详尽的研究非常重要。本文在不改变液晶盒设计结构的情况下，着重从液晶量的角度进行研究。通过制备不同液晶灌装量的液晶面板，测试其拍击位移量和Touch Mura严重程度，找到相关性，并讨论了液晶量对Touch Mura的影响。

二、实验

1.液晶量变化对Touch Mura的影响

首先，以47cm（18.5in）为例，选取了不同的液晶量进行测试，以每滴液晶量3.278mg为中心，定为0%，分别增加和减少每滴液晶量的1%和2%，如表1所示。所有液晶面板其他生产工艺均相同，然后对此批样品进行 Touch Mura 程度判定。

2.TFT/CF Total pitch 对Touch Mura的影响

采用1850mm×1500mm 的玻璃基板，对于47cm（18.5in）产品来说可以切割 24张面板（Panel），从玻璃的倒角位置用字母开始命名Panel。其中篮框为Total pitch设计值，红框为Total pitch 实际值。选用47nm （18.5 in）产品，TFTD panel Total pitch 实际值右侧左偏玻璃3张，CF A panelTotal Pitch 实际值左侧右偏玻璃3张，假设其他Panel基本未偏移，Total Pitch 如图所示。

在保证对盒精度和其他设计及工艺条件一致的前提下，制作成模组产品进行 Touch Mura 判定。为了得到更详细、更准确的数据，根据不良的漏光面积和亮度程度，将 touch Mura按照6个水平进行区分，L0为最轻微等级，无漏光发生，中间L1、L2、L3，L4依次严重，L5为最严重等级，漏光面积占据了几乎整个屏幕。L3、L4、L5不良属于NG水准，LO、L1、L2属于可接受水准。可接受水准以PD比例（PDRatio）表示。

三、结果与讨论

1.液晶量变化对Touch Mura的影响

从实验结果可以看出随着液晶量的增多，Touch Mura可接受水准越来越高，不良程度在逐渐下降。当液晶量增加2%后，PD比率达到100%，无不良品发生。从不同液晶量的Touch Mura等级和偏移程度统计可以得出以下结论∶同等级程度液晶量增加偏移量增大，说明液晶量增加对偏移有补偿效果，即偏移量相同液品量越多不良程度越轻。液晶量增加1%约补偿1μm的绝对偏移量（NETCritical Dimension，指CF相对于TFT 的绝对偏移量，NETCD。

2.TFT/CF Total pitch 对Touch mura的影响的研究

选用的TFT和CF Panel Total Pitch偏移产品 Touch Mura结果如图所示。

图中 Level负为右视角明显，Level正为左视角明显，纵坐标为Touch Mura 判定等级，平面坐标为各Panel位置。从图中可以看出，A Panel右视角明显，DPanel左视角明显。其主要原因是CF TP A Panel左侧右偏明显，TFT TP D Panel右侧左偏明显，所以会造成对盒后A Panel CF相对 TFT左偏，D panel CF相对于TFT右偏，在Touch状态下TFT与CF两个基板偏移更严重，造成 APanel右视角明显，DPanel 左视角明显。排除对位精度及其他工艺影响，NETCD与TP成正向线性关系。对NET CD值与Touch Mura等级做回归分析，结果表明∶Touch Mura 等级和NETCD具有很强线性正相关性;回归系数b=0.502，说明NETCD每增加 2 pm，Touch Mura 程度增加1个等级。所以可以认为Total Pitch 偏移程度影响到Touch Mura的等级，因此，在工艺中需要管控好Total pitch，减少不良的发生。针对此次 TFTD-panel Total pitch 偏移和CF A panel偏移，通过工艺调整，对TFT基板和CF基板的Total Pitch补偿（Offset），Touch Mura'不良率从3.55%下降到0.41%。

四 结束语

通过对液晶量、Sub PS设计、PS段差设计及工艺参数Total pitch的研究不仅找到影响Touch Mura的根本原因，更可以通过增加液晶量、Sub PSZ字形设计、Main-Sub PS合理段差设计及管控好工艺参数 Total Pitch来解决 Touch Mura 不良，提高产品良率，降低成本。此外，Touch Mura 影响因素模型的建立对于TFT-LCD产品设计及工艺管控具有重要的参考意义。

参考文献：

[1]吴洪江，王威，龙春平．一种 TFT LCD vertical Block Mura的研究与 改善[J]．液晶与显示，2007，22(4)：433—439．

[2]张卓，赵海玉，张培林，等。基于重压法的Touch mura形变过程模拟[J]．液晶与显示，2010，25(5)：693—695．