TFT-LCD面板内的ITO连接过孔目前只有一些定性的设计规则, 缺乏定量计算和设计过孔的方法。本文研究了此类过孔电阻的定量计算方法, 同时探索了过孔电阻与击穿电流的关系, 为合理设计过孔、防止过孔烧毁提供了指导依据。首先, 通过分析过孔的结构, 抽象出等效电阻电路图, 得到多种不同结构的过孔电阻分解公式。过孔电阻主要由深孔接触电阻、浅孔接触电阻和深浅孔之间连接的ITO电阻组成。然后, 通过设计不同尺寸的金属与ITO的接触过孔, 使用开尔文四线检测法测量得到深孔接触电阻和浅孔接触电阻与孔尺寸之间的关系式。同时, 深浅孔之间连接的ITO电阻可通过ITO方块电阻与深浅孔之间的ITO尺寸计算得到。由此, 我们仅依据过孔的尺寸信息及ITO方阻数据即可计算得到各种结构的过孔电阻阻值。通过对大量过孔电阻的实测值与计算值进行相关性分析, 线性相关系数达到0.96, 证明了该计算方法的可靠性。最后, 通过测量大量过孔的电阻阻值及其击穿电流值, 发现过孔电阻阻值与击穿电流之间存在显著的幂函数关系, 幂指数在-1.3附近, 相关系数达到0.98。自此, 建立起了一整套可定量计算和设计过孔电阻和击穿电流的方法。

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。

在TFT-LCD工艺制作过程中, 平板电脑产品一直存在暗态画面不均问题, 对产品良率的影响较大, 本文主要从产品设计、工艺参数调整、制程控制等方面进行研究, 分析产品暗态均匀性的影响因素。研究表明, 产品暗态均匀性主要受到暗态画面亮度和液晶显示器模组平坦度两个方面影响, 暗态画面亮度越低, 暗态均匀程度越好; 液晶显示器模组平坦度平坦度越好, 暗态均匀程度越好。结合实际生产, 通过这两个方面的改善, 探讨出一套暗态均匀性的管控改善方案, 有效地管控了暗态均匀性的程度。

本文对摩擦工艺过程中的线不良进行了分析, 通过切割验证、设计方案变更验证了降低ESD风险的两个方向。通过实际的验证结果分析发现, 减小填充图形的面积或者将填充图形连接到公共电极, 同时搭配填充图形到信号线的距离增加到大于60 μm, 可以大大降低静电放电发生的概率, 不良率由20%降低到0%。结果充分表明, 此设计方案可应用于实际产品设计中以降低摩擦工艺过程中的ESD风险。

分析了机载液晶显示器(TFT-LCD)结构及其液晶材料温度特性。研究了液晶显示器在高温环境下容易出现的黄斑现象及其原理。分析了机载加固液晶显示器的热传导特性。提出了两种优化方案并分别进行了有限元分析, 对比分析数据后选用了其中优化较好的方案进行实验验证。实验表明改进方案可以有效优化散热结构, 降低液晶屏高温下的温升。

基于JAS膜技术的像素结构, 通过分析实验, 研究对比了JAS和non-JAS两个机种下, 不同的面板反转方式分别对这两个机种像素电压的串扰影响。结果发现, non-JAS机种的像素电压在不同反转方式下受到串扰的影响最小, JAS机种由于数据线与TFT漏极之间的寄生电容(Csd)的影响而产生颜色串扰的问题, 并提出了问题的解决方法。本文的研究结果对大尺寸、高分辨率TFT-LCD产品的像素电压串扰问题及像素结构设计上有一定的指导作用和参考意义。