广色域、低功耗TFT-LCD在高温高湿运行测试时容易发生周边发粉不良, 严重影响器件的视觉效果。本文研究了不同成分的绿色色阻、有源层与平坦层材料制成的微型液晶盒与TFT-LCD在光照、高温与高湿环境中的透过率变化情况, 以及周边发粉的起始时间, 明确发粉不良的根本原因为绿色色阻中的非金属配合物分子结构的Y颜料, 且不良程度与产品边框、有源层与平坦层材料吸水率相关。通过使用高疏水性、高硬化度的绿色色阻材料与低吸水率的平坦层材料, 在不损失TFT-LCD透过率的前提下, 有效改善了TFT-LCD发粉不良, 实现a-Si产品高温高湿运行测试(THO)运行1 000 h以上, a-IGZO产品运行500 h以上不产生发粉不良, 并建立TFT-LCD显色核心的RGB色阻材料的成分管理基准, 搭建发粉不良的生产线与实验室评价体系。

为了扩大公司产品布局, 尽快将RGBW产品推入市场, 本文对该类产品关键的RGBW 彩色滤光片(Color filter, CF)技术进行开发, 并结合公司产线特点, 对RGBW CF技术应用能力提升进行研究。首先通过产线测试, 从高平坦保护膜(Over coating, OC)材料特性、OC厚度设计、OC工艺条件等角度出发, 对该技术的关键特征参数RGB-W段差进行优化, 建立像素尺寸、OC厚度与段差关系的数据模型, 并进行产品验证。接着, 建立段差与液晶盒厚、色温、透过率的关系, 对OC Mura的影响因素进行分析及优化, 降低新技术应用可能造成的产品品质风险。最后, 针对产线特点造成的OC异物高发问题, 通过异物检查机、SEM、显微镜等分析设备对异物发生率及发生原理进行分析, 从材料、工艺参数、设备参数及设备状态等角度制定改善对策, 提升产品良率。最终实现RGB-W段差0.6 μm以下, CF良率99.5%以上。该技术满足产品品质及量产稳定性要求。

广色域TFT-LCD产品需要使用高颜料浓度的RGB色阻, 光照状态下易于发生发绿不良, 严重影响TFT-LCD显示器件的视觉效果。通过研究不同成分的色阻制成的TFT-LCD与光电测试样板在光照前后的发绿情况以及光电特性变化, 确定TFT-LCD光致发绿不良源于绿色色阻中含有的金属酞箐类G颜料, 且不良程度与绿色色阻中G颜料含量强关联。此类颜料具有共轭结构与半导体特性, 光照状态下发生电子迁移, 导致介质损耗因数升高, 影响TFT-LCD的耦合电场, 进而导致RGB像素亮度的差异化, 形成光致发绿不良。依托方法: (1)在保证TFT-LCD样品色度规格的前提下, 通过广色域G颜料以降低绿色色阻中的G颜料含量; (2)使用高敏感度的光起始剂, 可以有效改善TFT-LCD产品的光致发绿不良, 尤其方法(1)更为有效。本文建立TFT-LCD显色核心的彩色滤光片RGB色阻成分管理基准, 同时搭建光致发绿不良的生产线与实验室评价体系, 为后续色阻材料开发提供理论指导。

针对于液晶显示器出现的侧视角发红不良, 本文从定性及定量角度进行机理分析。初步实验定性确定影响侧视角发红的主要因素为材料Rth和颜料颗粒分布。定量分析方面, 通过对Rth、膜层厚度、上偏振片偏振方向与主观察方向的夹角(A-UPMO)、透过光主波长4个方面的分析, 得到侧视角不良程度的理论计算公式。根据上述结论, 通过减小Rth, 减薄膜层厚度以及缩小A-UPMO可以有效改善不良程度。给出通常情况下, 新材料开发过程中Red/Green/Blue Rth的阈值分别为6.0 nm/5.4 nm/4.0 nm, 为未来新材料开发及不良改善提供有益的参考。