HADS产品通常使用有机膜材料来减小寄生电容, 以实现高像素密度(PPI)显示。本文对如何改善以顶层ITO为像素电极(Pixel Top)设计的有机膜产品的公共电极ITO与数据线间短路(DCS)不良进行了工艺优化研究。首先, 通过显微镜、聚焦离子束对HADS有机膜产品DCS不良发生机理进行了分析, 进而提出了第一钝化绝缘层刻蚀工序省略、保留第一钝化绝缘层至公共电极与像素电极间第二钝化绝缘层刻蚀时进行“一步刻蚀”的工艺流程变更改善方案。针对新工艺流程验证中TFT栅极过孔处第一钝化绝缘层出现的底切不良, 通过调整等离子增强化学气相沉积成膜参数改善第一钝化绝缘层膜质, 并选取最优成膜条件进一步调整干法刻蚀参数改善刻蚀形貌, 获得了优良的栅极过孔刻蚀坡度角。优化后的“一步刻蚀”工艺进行的TFT基板, 其栅极过孔第一钝化绝缘层坡度角小于40°, 与栅极绝缘层间无明显刻蚀台阶。量产验证有机膜缺失导致的DCS发生率降为0。通过优化工艺, 在降低产品不良率的同时还减少了工艺步骤, 提升了产能。

研究了一种长期THO信赖性过程中产生的四角发黑Mura。由于该Mura在TFT膜面可见, 本文重点模拟分析了TFT侧在信赖性过程中电容的变化, 确定了不良是存储电容(Cst)变化引发的电学不良, 其机理为水汽不断进入第二绝缘层(PVX2), Cst持续增大, 进而造成了TFT-LCD像素充电电压和灰阶的降低。通过降低沉积压强和提高Si/N比, PVX2膜层致密性和阻水性加强, 模拟信赖性测试中电容的变化由19.6%降至0.5%, 成功解决了该不良, 避免了信赖性风险, 提升了产品品质。

基于相同点位分别测试了TFT白点色度均匀性(WCU)和各层氮化硅(SiNx)膜厚, 并分析了二者的关联性, 发现TFT WCU与栅极绝缘层(GI)和第二绝缘层(PVX2)两层的相关性较大, 而与厚度最薄, 折射率最大的第一绝缘层(PVX1)最不相关; 提出了降低GI层剩余厚度避免低速沉积GI(GL)的残留和降低PVX2膜层厚度以提升面内均一性的改善方案, 最终使得产品的TFT WCU均值降低约0.000 7; 最大值由改善前的0.007 0降至改善后的0.005 2, 满足了最大值≤0.005 5的目标值, 改善效果明显。

HADS型TFT基板制程中通常存在两次ITO退火工艺, 而Cell制程中则存在相似的配向膜高温烘焙工艺。为提升TFT产线退火工序的产能, 因此考虑对ITO退火进行时间上的缩减甚至直接省略, 然后利用配向膜烘焙的热处理对前层ITO的结晶进行补偿, 但ITO结晶方式的变化还需确保产品高透过率特性。对比实验的结果表明: 单层ITO退火时间由30 min缩减至10 min时, 产品的透过率基本保持不变; 2nd ITO退火直接省略时产品仍具备高的透过率特性, 但1st ITO退火省略时产品的透过率则会大幅降低, 其主要原因是钝化绝缘层的阻隔导致了1st ITO中的亚氧化物无法被后工段的热处理所氧化, 而配向膜涂覆后的2nd ITO在烘焙过程中仍可以与外界高温空气结合反应。在确保产品高透过率的前提下, 选择从源头上减少了1st ITO内亚氧化物的产生, 通过增加1st ITO成膜时的氧气流量也可以实现1st ITO退火的直接省略。最终两次ITO退火均可被配向膜烘焙所替代且产品兼具高透过率特性, 最大化地提升了TFT产线的生产效率。

从HADS 产品像素漏光现象出发, 分析了HADS 产品产生像素漏光的主要原因和机理。通过分析发现, HADS 产品像素漏光主要是因为摩擦弱区液晶配向角度异常导致的透过率差异产生的。并在此基础提供摩擦方向优化和PS形状优化以减少摩擦弱区对像素漏光的影响。为更好画面品质的HADS产品提供了改善方向。

利用飞秒微加工和磁控溅射技术, 在熔融石英衬底上设计并制作了不同结构的金属线栅, 通过太赫兹时域光谱系统研究了线栅结构对太赫兹波偏振透射特性的影响, 并用有限时域差分法对实验结果进行了模拟验证.分析了影响S和P两个偏振方向太赫兹波透射的物理机制.为制作太赫兹波段偏振器件提供了有益的参考.