20170814-PI-工艺介绍-徐栋

PI工艺介绍目录1PI工艺目的&要求PI工艺流程&FlowChart附PI工艺不良介绍2PI材料介绍3PI设备介绍41.PI工艺目的&要求无PI膜的液晶分子分布TFT基板PI膜LC分子Rubbing

方向有PI膜的液晶分子分布（Rubbing后）VS是啊是啊好自由啊呜呜。。动不了了PI工艺内容：在TFT/CF基板表面均匀涂布一层PI膜（配向膜）PI工艺要求：PI液在基板表面均匀涂布、固化成膜膜厚SpecIn、无Mura等不良PI膜的作用：结论：通过PI工艺，在基板表面形成一层均一的PI膜；经过Rubbing或光配向工艺使膜表面产生沟槽，PI分子发生取向；取向后PI分子对液晶分子有较强的配向作用，导致液晶分子按照设计方向有序排列。2.PI工艺流程&FlowChartPI工艺FlowChart：PI工艺具体流程：1、Cleaner：清洗去除Glass表面的Particle以及有机物等异物2、Inkjet：使用喷墨打印方法将PI液均匀地涂布在Glass基板上（B3&B5还有RollerCoater）3、Pre-cure：预固化，使PI液分层，蒸发溶剂；条件130±5℃，130S4、PIInspection：PI液成膜质量自动检查5、Mac&Mic：Mac-成膜质量宏观检查（目视，检查Mura、Block等）；Mic-成膜质量微观检查（EdgeMargin测量、Inspectiondefectreview）6、MainCure：主固化，使溶剂彻底蒸发，上层PAA脱水环化生成聚酰亚胺；条件230±5℃，1200S7、CB：冷却单元，使基板冷却到室温GlassFlowDirectionTurnAlignInspectionTurnRobotCSTLoadStockerIN01UnloadStockerIN02Ink02TA02TA03TR03TR02TR06TR07TR09P\C01P\C02M\C01M\C03M\C04MM01MM02Insp01Mac&MicPre-CureInkjetMaincureCB01Ink01CleanerM\C02TR08TR04TR05TR01TA01Buffer3.1PI材料介绍—PIPI是什么？PI结构组成：MainCurePAA脱水环化：Polyimide:学名为聚酰亚胺，简称PI，属于高分子聚合物；PI是由二胺与二酸酐单体发生酰胺化反应合成的半梯形分子结构的工程塑料，价格高。PI特性：半梯形分子结构，耐高温（250~500℃）、耐辐射、化学稳定性好

膜强度适中，耐磨性好、配向性佳

线膨胀系数小，尺寸安定良好电气绝缘、与基板粘结性好、光学特性佳3.2PI材料介绍—PI液常用PI液种类：PAA/PAA&SPI/PAAPI液组成：PI液性能指标：性能说明要求稳定的TBA液晶在PI表面翘起的角度TN：3-5°；VA：90°；IPS/FFS/ADS：0-2°VHR充电电压保持率＞98%RDC直流电荷残留低印刷性PI液涂布、流平性能好粘结性PI与基板之间的粘结强度好ITEM上层物质下层物质成膜物质SPI（可溶性PI）改性PAA（聚酰胺酸）PAA（聚酰胺酸）作用直接用于配向加热酰胺化后配向用于离子释放与基板粘结等优点成膜简单；TBA较低；纯度高分子舒展，配向力强；膜面强度高溶解性、印刷性好、粘结强度高，RDC低缺点分子卷曲，配向力较弱；膜质软热固化成膜，需保证酰胺化率；纯度低纯度不高PI液使用条件管控：PI液存放温度：≤-15℃PI液退冰时间：≥8hPI液由冰箱取出超过24小时须回冰，回冰时间：≥12h不同时间点退冰的PI液,不可混在同一瓶中使用设备清除有机物清除Particle干燥APPEUVBrushHPSH&MSlitHPMJAirKnifeIR名称常压等离子体增强UV光滚刷清洗高压细微水颗粒喷射清洗高压水汽混合清洗高压微细水颗粒喷射清洗空气刀红外加热图片--工作原理等离子体高速运动将有机物分子化合键破坏，形成游离态后除去杂质有机物吸收紫外光，生成O3，进而反应生成CO2和H2O溶剂+DIW配合滚刷清洗基板表面将高压细微水颗粒喷到基板表面清洗高压气体的推动下变成薄雾，薄雾冲击清洗将加压的液滴通过Nozzle分散成微小颗粒，冲击基板清洗利用高压空气吹干基板表面液滴使用红外加热基板，使液体蒸发能力对应有机残留物清除直径＞3umParticle--直径＞1umParticle基板完全干燥4.1PI设备介绍—CleanerPICleaner

：清除基板表面的Particle及有机残留物4.2PI设备介绍—InkjetPIInkjet（PI液喷墨打印机）：使用喷墨打印方法在玻璃基板表面涂布一层液晶配向膜，使液晶分子在配向膜的作用下整齐有序的排列。Unit①Unit②Unit③Unit④Unit⑤待机UnitTableUnit本体TankUnitNozzle检查UnitHeadshaftUnitPIInkjet

Layout：PIInkjet

工作原理：气体压力将Tank内的PI液送入Head内，通过电压控制Head内的压电陶瓷震动，PI液从Nozzle中自然滴下；再利用Head的移动形成高密度PI液滴，最后在表面张力的作用下使液滴扩散后连接成膜。4.2PI设备介绍—InkjetHead

unit

No.1

Front

side１２３４・・・・・・・・・・・・・２－F２－R１－R１－FRearsideHead

unit

No.2Head

unit

No.4Head

unit

No…Head

unit

No…LineHead

shaftHead

unit

No.3TopView结论：B9PIInkjet共63个HeadUnit，1HeadUnit=2Head，1Head=256Nozzle；一个HeadUnit上的两个Head相对位置偏移127μmPIInkjet

Head排布：PIInkjet

Nozzle工作原理：将Head上256个Nozzle分成8组，每组Nozzle由一个电压模块控制；通过改变电压的大小控制Head内的压电陶瓷震动频率，从而使得PI液从Nozzle内自然滴下。

PIInkjet

Head实物图：4.2PI设备介绍—Inkjet参数定义Spec影响因素DotPitch相邻两排液滴之间距离50-127um膜厚&膜面质量DropMass液滴的大小40-75plNozzlePitch相邻Nozzle间距127um固定值涂布速率HeadShaft移动速度100-800mm/STactTime频率Head每秒吐出液滴数量1K-7K吐出均一性基板进入方向基板进入设备的方向两边PI扩散效果角度机台旋转角度±15°PIInkjet设备参数：PIInkjet

涂布效果示意图：

PIInkjet方向PIInkjet

涂布膜厚计算：式中：Tw——Wet膜厚，后未经干燥的PI膜厚度；Dm——吐出量；Pn——NozzlePitch，Head中两个Nozzle的间距，

Dp——DotPitch，沿涂布方向相邻液滴的间距；P——Pattern，涂布Nozzle的比率。4.3PI设备介绍—RollerCoater版胴走行版酮TABLEGLASSBladeDispenserAniloxRollDoctorRollAPRPlateMovingPIInk经由Dispenser吐出，经过blader和doctorroll匀胶后，可以均匀的散布在AniloxRoll的凹坑内，每次开始印刷基板前，AniloxRoll都会跟版眮接触转印一次，以便将AniloxRoll凹坑内的PIInk转移到版眮上的APR版上。开始印刷时，版眮将沿图所示的走行方向移动，移动的同时将以设定好的压入量进行涂布，从而将PIInk涂布到基板上。RollerCoater工作原理：RollerCoater示意图：ItemInkjetRollerCoaterRemark辅助设备无APRCleaner，APRSTK，APRCheckTableInkjet

适用于大尺寸产品，效率更高RollerCoater更好对应小尺寸、高PPI产品TactTime约25s42sPIThickness500~1500Å内均可Anilox固定后膜厚固定（ex.1000Å）产品切换＜5min＞1hr耗品HeadAPRPlate，刮刀PI利用率可达90%约60%产品种类不受限制需要不同PatternAPRPlateEdgeMargin2.0±0.8mm0.9±0.5mm周边凹凸区(Halo)2.5mm0.5mmPIInkjet&RollerCoater工艺Spec对比：4.3PI设备介绍—RollerCoater4.4PI设备介绍—其他设备

设备名称Pre-CureInspectionMac&MicMain-CureCooling图片目的预固化蒸发溶剂；使PI液分层自动检查监控印刷后的基板表面缺陷（缺陷的数目和位置）Mac：目视宏观不良检查；

Mic：微观不良检查蒸发溶剂；PAA脱水酰胺化，生成PI使基板冷却到室温工作原理加热干燥清洁空气的方式加热Camera对glass进行连续拍照，计算机记录拍下的图像数据并分析，判定不良目视或者操作显微镜对PI

膜面不良进行检测PI膜吸收红外线，将辐射能转变为热能--工艺参数130±5℃；130S--B9EM：2.0±0.8mm230±5℃；1200S40℃；300SRemark缓慢升温，防止形成针孔自动检测抽检频率视情况而定----ProximitypinLiftpinMicroMacroPI工艺固化检测设备介绍：5.PI工艺不良介绍名称图片原因应对措施SujiMuraInkjet1个或者多个Nozzle未吐出PI产生的条纹Mura，有角度涂布则为斜条纹，且多为基板贯穿型条纹反复清洁擦拭Head，Purge

解决未吐出不良膜面BlockInkjet1个或者多个HeadPI液吐出量偏大或者偏低自动或者手动调节HeadUnit电压，增大或减小PI吐出量。异物异物留在了GLASS上，有膜上异物以及膜下异物两种加强机体内部Particle管控M24PI液扩散时候绕过ViaHole，导致PI液PI无法顺利扩散进入过孔内，固化后形成不均匀区，亮暗过孔呈周期性分布导致倾斜涂布角度0.5°改过孔结构为半过孔设置

周边MuraPI周边扩散不好导致的周边muraEdgeMargin确保使用扩散性更高PI液水平黑线PI周边扩散不好有关,判断由PIEM偏小引起EdgeMargin确保CFPI全涂覆；TFTPI与sealOverlay5.PI工艺不良介绍名称图片原因应对措施PinholeParti