改善TFT-LCD中串扰的工艺研究

论文摘要

近年来,薄膜晶体管液晶显示器产业在基础研究和应用方面急速扩展,特别是在中小尺寸领域逐渐成为平板显示器的主流。但是,若想真正全面取代其它平板显示技术,大面板尺寸和高解析度及高画面品质的要求则是必然要克服的挑战。然而,面板尺寸加大对宽视角提出更高要求。解析度要求越来越高,而解析度的增加要求TFT线宽更窄,像素间距也更小。这会导致串扰（CrosstaIk）、闪烁（Flicker）、影像残留等问题,成为困扰提升画面品质的几个主要挑战。特别是继TN型液晶显示器后新开发的VA型及IPS型液晶显示器,由于采用新型电极结构设计,更容易导致画面串扰的问题。然而从驱动上改善串扰一直是工业界采用的主要方法,主要是对串扰进行补偿,但是通过驱动改善是不稳定的,而且针对不同型号产品,甚至同一款产品也要有多种驱动方案,这显然是不高效的；结构上改善串扰主要是通过增加线间距,但是这样降低了开口率,与高解析度的发展方向是相悖的。为了能从根本上解决串扰,如何从制造工艺上找到与串扰强相关的因素并加以优化就非常重要。本论文通过对生产工艺中与串扰强相关工艺的DOE试验及分析,找出工艺上改善和控制串扰的方向。第一章主要是对串扰的现象及原因进行了研究,并介绍了TFT-LCD的基本工作原理；第二章介绍了制备及测试方法；第三、四章主要是对与串扰强相关工艺的试验验证并有针对性的优化工艺改善串扰：1.垂直串扰的改善论文首先通过对垂直串扰屏幕的反向解析,确定了TFT关态特性异常是导致垂直串扰的原因。接着理论分析了TFT关态特性异常的原因,认为干刻工艺是造成异常的主要工艺因素。对干刻工艺进行DOE试验,验证了干刻工艺对关态特性的影响；发现了造成大玻璃上存在I-off较大的异常区域的原因,并最终通过试验找到了改善I-off均匀性的最佳干刻工艺条件,从而进一步改善了垂直串扰。2.水平串扰及耦合电容的改善论文通过改变PVD金属成膜工艺,降低了公共电极的线电阻,从而降低了公共电极线线延时,解决了水平串扰；本部分还对影响耦合电容的主要因素进行了分析,通过试验验证了耦合电容对串扰的影响,确定了像素电极（ITO）和信号线（S/D）的最小间距,为提高像素开口率提供了数据支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 TFT-LCD工作与驱动原理
• 1.3 串扰原因分析
• 1.4 本文内容安排
• 第二章 液晶面板制造工艺及其测试方法
• 2.1 液晶面板制造工艺概述
• 2.2 阵列段工艺
• 2.2.1 干刻工艺
• 2.2.2 PECVD工艺技术
• 2.2.3 曝光工艺
• 2.3 主要测试方法
• 第三章 垂直串扰的工艺改善
• 3.1 TFT关态特性与垂直串扰的关系
• 3.2 干刻深度与串扰的关系
• 3.3 干刻功率及压强对TFT关态特性的影响
• 3.4 还原性气体退火对TFT关态特性的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 水平串扰和耦合电容的改善
• 4.1 水平串扰改善方案制定
• 4.2 改善方案验证
• 4.3 耦合电容的工艺管控
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 致谢