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研究生:曾傳龍
研究生(外文):Chuan-Lung Tseng
論文名稱:配向膜印刷製程亮點異常改善之研究
論文名稱(外文):Study on the improvement of bright point defects in the polyimide coating process
指導教授:劉漢文
口試委員:楊尚霖汪芳興
口試日期:2020-01-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:電機工程學系所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:43
中文關鍵詞:配向膜亮點
外文關鍵詞:polyimidebright point
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摘要
大陸在官方支持下,面板已不再是以韓國、台灣為首的一種產業。面板業需思考著該如何從中做出不同,並藉由無可披靡的品質及價值,才能從中脫穎而出。面對著大陸滔滔不絕的新世代生產線投入,8.5代、10.5代都已經陸續量產,如何讓生產的面板價值更加提升,生產的良率指標是首要的課題。
配向膜印刷製程中,亮點缺陷為面板良率降低及報廢的重要異常原因,而造成此異常的主因為,聚烯亞胺(Polyimide,PI)又稱為配向膜,於基板上有沾附不良的問題,造成面板點燈後出現局部點位顯示異常,加上8.5大世代後使用噴墨(INK JET)印刷機,此為使用噴吐方式再依靠流動模式於基板上成膜,在此亮點缺陷上有更加容易發生的機率。本研究首先針對產品發生亮點的異常位置做討論,再由機台參數設定改善液滴密度、增加洗淨能力讓基板接觸角變低增加流動能力,或由改善畫素圖案設計,增加流動範圍、減少流動阻礙,本論文的研究讓高規格面板良率提升及產品得以量產。
在本論文中,我們得到一些結論,噴墨機台的印刷方式,流動均勻為重要影響因子,故有以下三點結論,一、印刷密度較大的機台可改善印刷距離極限,有利於生產較高階窄邊框產品。二、印刷密度較大的機台可改善彩色濾光片綠畫素沾附不佳的異常。三、產品設計結構過於封閉阻礙配向膜的流動,需納入新產品開發需避免的事項,避免開發失敗。
展望未來,4K×2K使用目前主流噴墨機台,Y間距99微米機台已能對應,未來在8K×4K的運用上,需注意畫素圖案設計不能過於封閉,以及導入更小Y間距的噴墨機台。
Abstract
With the official support of the mainland, the panel is no longer an industry led by South Korea and Taiwan. The panel industry needs to think about how to make a difference from the olds, and to stand out from it by its unmatched quality and value. Facing the continuous new generation production line investment on the mainland, the 8.5 and 10.5 generations have been mass-produced one after another. How to increase the value of the panel produced, the production yield index is the primary issue.
The bright spot defect in the alignment film printing process is an important abnormality in the reduction of panel yield loss and scrap. The main cause of this abnormality is the non-uniformity of polyimide (PI), also known as the poor adhesion of alignment film on the substrate. After the light is turned on, the local dot display is abnormal. In addition, the INK JET printer has been used after the 8.5 generation. This is a spray method that uses the flowing mode to form a thin film on the substrate. This bright spot defect is more likely to occur. This research discusses the bright spot anomalies that occur in the TFTLCD, and how to improve. The adopted methods include to increase the droplet density by the machine’s parameters, to increase the cleaning ability to lower the substrate contact angle and enhance the flowing ability, and to improve the layout design on the substrate for increasing the diffusion range and the reduction of the diffusion barrier. The research in this thesis can improve the yield of high-specification panels and enable mass production.
In this paper, we have obtained some conclusions. The printing method of the INK JET machine with uniform flowing has known as an important influencing factor. Therefore, there are three conclusions as follows: First, an INK JET machine with a higher printing density can improve the printing distance limit, which is conducive to produce the higher order narrow border products. Second, the machine with a higher printing density can improve the abnormality of poor color filter adhesion such as green pixel. Third, if the design structure of a pixel is closing enough, it will hinder the flowing of the alignment material, and it is necessary to include the avoided matters in the development of new products.
Looking forward to the future, the current mainstream 4K×2K product can be produced by the INK JET machine with a Y-pitch of 99 um. In the future, in the 8K×4K product’s applications, we need to pay attentions to the pixel structural design not to be closing enough and the introduction of the smaller Y-pitch INK JET machines.
目次
誌謝辭…………………………………................................................................ i
摘要................................................................ ii
Abstract.................................................................... iii
目次...................................................................... v
表目次................................................................ viii
圖目次.............................................................. ix
第一章 緒論.................................................................1
1.1 研究背景...............................................................1
1.2 研究動機................................................................2
1.3 研究目的與方法...............................................................3
第二章 薄膜電晶體液晶顯示器製程技術介紹..........................4
2.1薄膜電晶體陣列製程...........................................................6
2.2 彩色濾光片製程............................................................9
2.3 面板製程............................................................11
2.3.1 配向膜印刷製程........................................................11
2.3.1.1大氣常壓電漿洗淨原理及功能..............................12
2.3.1.2 印刷機型式介紹.................................................13
2.3.1.3印刷機膜厚決定調整方式.................................15
2.3.1.4 印刷機成膜方式的比較.................................16
2.3.1.5 印刷機印刷區域及位置調整方式.....................16
2.3.1.6 印刷機優缺點比較….....................................17
2.3.1.7 噴墨印刷機特性介紹.................................19
2.3.1.8 配向膜製程檢測機介紹..................................20
2.3.2 組立製程................................................22
2.3.3 光配向製程.................................................23
2.4 模組製程 ..................................................24
第三章 亮點異常案列解析與實驗建立.......................................25
3.1.異常區於彩色濾光片上顯示區外圍局部區域.................................25
3.1.1彩色濾光片上顯示區外圍局部區域的異常區域分析確認.........25
3.1.2 實驗條件一、Y間距198 um機台印刷區域向外延伸.......26
3.1.3 實驗條件二、Y間距99 um機台印刷區域向外延伸.........26
3.2 異常區於彩色濾光片上顯示區內...............................27
3.2.1異常區於彩色濾光片上顯示區內的異常區域分析確認…….27
3.2.2 實驗條件三、填補藍畫素旁缺少的Photo spacer…………..30
3.2.3 實驗條件四、五、使用Y間距 99 um機台針對不同Photo spacer分佈基板進行印刷……..………………………………...31
3.3 異常區於薄膜電晶體陣列側顯示區內…..…………………………32
3.3.1薄膜電晶體陣列側顯示區內的異常區域分析確認…………….32
3.3.2實驗條件六、印刷機台密度變更…………………………….…34
3.3.3實驗條件七、加強基板表面親水性…….…………………...….34
3.3.4實驗條件八、增加預烤前的配向膜流動時間…………….……34
3.3.5實驗條件九、設計變更,TFT M1封閉型設計進行開口…..…35
第四章 實驗結果與討論………………………………………………………36
4.1異常區於彩色濾光片上顯示區外圍局部區域實驗結果與討論……36
4.2異常區於彩色濾光片上顯示區內實驗結果與討論………………38
4.3異常區於薄膜電晶體陣列側顯示區內實驗結果與討論….…….40
第五章 結論與未來展望……………………………………………………..42
參考文獻……………………………………………………………………..43
參考文獻

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