CELL制程简介.ppt

1、2020/9/20,INTRODUCTION OF CELL PROCESS,2020/9/20,Page-2.,Alignment Section配向段製程 Assembly Section組立段製程 LC Section液晶段製程, Cell Process of color TFT-LCD,2020/9/20,Page-3., Alignment Section,2020/9/20,Page-4., Assembly Section,2020/9/20,Page-5., LC Section,2020/9/20,Page-6., Alignment Section,2020/9/20,P

2、age-7.,製程目的 將Array部份做完的TFT基板，切割成Single or Double size 製程參數 切入量：0.25mm Scribe速度：250mm/sec Scribe壓力 1, 2：1.8kg/cm2 製程管制 Bar Code 情報 切割精度 chipping, 1st Cut,2020/9/20,Page-8.,全板 550 x650 2 up 550 x314.9 1 up, 基板分割方式,2020/9/20,Page-9.,製程材料或治具 刀刃角度：125 製程異常與FA分析 切割偏移 Bezel衝突 毛邊 Bezel衝突 Chipping Shock、Vibr

3、ation、可靠度 破裂缺損 Shock、Vibration、可靠度, 1st Cut,2020/9/20,Page-10.,製程目的 將基板的長、短邊及轉角部份，加以研磨 製程參數 磨石旋轉速：5000rpm 研磨速度：長邊、短邊部份：4500mm/sec Corner部份：2000mm/sec 製程管制 面取量：0.20.1mm Corner：1.00.5mm 基板外觀尺寸：150150mm, Edge Grind,2020/9/20,Page-11.,製程材料或治具 磨石粗糙度 製程異常與FA分析 Chipping Shock、Vibration、可靠度 破裂缺損 Shock、Vibra

4、tion、可靠度, Edge Grind,2020/9/20,Page-12.,製程目的 以DIW清洗研磨後的基板 製程參數 搬送速度：2000mm/min SW1, 2流量：30L/min CJ壓力：15kg/cm2 Air Knife壓力：第一層上：0.9kg/cm2 第一層下：0.8kg/cm2, Cleaning,2020/9/20,Page-13., Air Knife,2020/9/20,Page-14.,製程目的 以UV O3方式清潔CF基板 製程參數 搬送速度：2600mm/min 1st Air knife 上、下壓：0.75kg/cm2、0.7kg/cm2 2nd Air

5、knife上、下壓：0.8kg/cm2、 0.75kg/cm2 UV 電壓：85V UV 照度：0.99J/cm2 Cooling air 流量：1600L/min, CF Cleaning,2020/9/20,Page-15.,製程目的 配向膜PI塗佈前之清洗 製程參數 洗劑濃度/溫度：0.5% 40C 搬送速度：1600mm/min Brush押入量：1mm 洗淨Shower流量：15L/min MS流量：36L/min MS輸出Level：100W Air Knife：上/下壓：0.9kg/cm2、 0.8kg/cm2 IR爐：150170 C, Pre-PI Cleaning,2020

6、/9/20,Page-16.,製程管制 Particles Count 製程異常與FA分析 水漬殘留 PI水紋狀Mura Particles Cell內異物, Pre-PI Cleaning,2020/9/20,Page-17., Pre-PI Cleaning,Roll/Brush Shower (LH-300) High Pressure Shower (DIW) UltraSonic Clean (DIW) MegaSonic Clean (DIW) Silane Shower (DIW) Air Knife IR Cooling Dry Air (CDA),2020/9/20,Page

7、-18., UltraSonic Vibrator,2020/9/20,Page-19., MegaSonic Vibrator,2020/9/20,Page-20.,製程目的 利用APR板轉印的方式塗佈配向材料Polyimide 製程參數 Anylox Roller和印刷Roller間的nip值 印刷Roller和基板間的nip值 Stage走行速度，film thickness Dispenser的PI滴下量，film thickness Doctor Roller的押入量，film thickness Doctor Roller的速度，film thickness , PI Coatin

8、g,2020/9/20,Page-21.,製程管制 製程時的濕度必須保持在455% Coating 初步的厚度約10000 Pre-Curing 完之厚度約750 250 製程材料PI SE-7492，polyimide + r-butyllacton 混合溶液 比例：5% solid content 特性：Pre-tilt角度小，高保持率，低殘留DC, PI Coating,2020/9/20,Page-22.,製程治具 APR板 製程異常與FA分析 PI膜厚不均PI斑、PI Mura Roller刮傷PI Mura Particle殘留Cell內異物 APR板不潔 Cell內異物、Pin-

9、Hole 溼度過高殘留DC值高 殘像, PI Coating,2020/9/20,Page-23.,製程目的 Leveling of PI Film 溶媒的蒸發 製程參數 Pre-Curing的溫度 排氣的風壓 Hot Plate上頂出pin的位置與高低 製程管制 Hot Plate的設定溫度150C 基板上的實際溫度80C Hot Plate到基板間的距離 2.5mm, PI Pre-Curing,2020/9/20,Page-24.,製程異常與FA分析 溫度過高或過低膜厚不均PI Mura 排氣的風壓不均勻溶媒揮發不一致 PI Mura Pin的位置於面內PI Mura Pin的位置太高或

10、太低溫度不均 PI Mura, PI Pre-Curing,2020/9/20,Page-25.,製程目的 自動檢查及人工檢查PI Coating製程之異常 檢查項目 PI剝落 Pin-Hole Mura Priticles, PI Inspection,2020/9/20,Page-26.,製程目的 為使polyamic acid完全轉化polyimide，並將溶媒完全蒸發，而使配向膜定形，達到硬化目的 製程參數 Main-Curing的溫度 Chamber內以N2氣體Purge 製程管制 IR溫度220C 時間12分鐘 N2氣體Purge流量300L/min, PI Main-Curing

11、,2020/9/20,Page-27.,製程異常與FA分析 溫度過高Color Filter變質 溫度過低Pre-tilt angle下降、Polyimide轉化率低 溼度過高殘留DC值高 殘像, PI Main-Curing,2020/9/20,Page-28.,製程目的 利用摩擦配向法使液晶分子均一地往相同方向排列 製程參數 滾輪基板間間隔：1.5mm 滾輪旋轉數：480rpm Rubbing Stage Speed：60mm/sec 滾輪角度設定：45.7 Air Knife Stage Speed：500mm/sec, Rubbing,2020/9/20,Page-29.,製程材料或治

12、具 研磨布：棉 (8007-090D)YA25-C 製程異常與FA分析 壓毛量過深 PI會剝落 壓毛量過淺 Rubbing的密度不均勻 Rubbing-siju 對角線方向等間隔的線狀Mura, Rubbing,2020/9/20,Page-30.,製程目的與原理 清除Rubbing製程後所殘留的毛屑或particles 製程參數及製程管制 洗淨液溫度：40 洗淨區US輸出：300W MS輸出Level：100W 頻率：1.6MHz Spin旋轉速：2000rpm IR爐：160 冷卻Air量：1600L/min, After Rubbing Cleaning,2020/9/20,Page-3

13、1.,製程材料或治具 LH-300 製程異常與FA分析 Rubbing毛屑 Cell內異物 Particles Cell內異物 水漬殘留 PI水紋狀Mura, After Rubbing Cleaning,2020/9/20,Page-32.,製程目的與原理 塗佈CF and TFT基板組立時的封著劑 製程參數及製程管制 纖維徑：6mm 纖維混合比：（1：100） 脫泡：游星式脫泡330sec，真空脫泡900sec 噴嘴內徑：0.3mm 噴嘴基板間間隔：70mm 塗布速度：50mm/s 塗布量：6700200mm2, Sealing,2020/9/20,Page-33.,製程材料或治具 Sea

14、lant(99%)：XN-256A-Y Glass Fiber(1%)：PF-60S 製程異常與FA分析 精度偏移 2nd Cut切割裂片不良 Pattern斷線 液晶注入不良 Seal塗佈量不足 基板間接著不密合 液晶注入不良, Sealing,2020/9/20,Page-34.,製程目的與原理 使用光切斷顯微鏡，檢查Seal的塗佈量 製程參數及製程管制 塗布量：6700200mm2 全周檢查：共檢查12點的寬幅, Seal Inspection,2020/9/20,Page-35.,製程目的與原理 加熱去除Sealant中的水份及溶劑，並使Epoxy進行初步聚合反應 製程參數及製程管制

15、暖爐設定：80 爐內處理時間：10min, Seal Curing,80,2020/9/20,Page-36.,製程異常與FA分析 溫度過高 Epoxy已產生硬化反應 溫度過低 Epoxy中的水份或溶劑含量過多 Sealant形狀變形, Seal Curing,2020/9/20,Page-37.,製程目的與原理 在Seal外緣適當位置點膠，做為和TFT基板導通用電氣訊號通路 製程參數及製程管制 噴嘴內徑：0.15mm 押入量：300mm 塗布時間：100ms 塗布量規格：950019500mm2 只檢查最終打點/塗布前有塗布Dummy, Transfer,2020/9/20,Page-38.

16、,製程材料或治具 銀膠：XA-220F 製程異常與FA分析 塗佈高度異常 漏光, Transfer,2020/9/20,Page-39.,製程目的與原理 噴灑散佈直徑一致的Spacer，用以保持CF與TFT基板間的液晶層的Cell Gap 製程參數及製程管制 平均密度：11030 ea/mm2 散佈時間：10sec Nozzle距離：1150mm Feeder回轉數：1.65rpm N2壓：3.0kgf/cm2 Nozzle往復回數：2回 槽內溼度：35%, Spacer Spray,2020/9/20,Page-40.,製程材料或治具 Spacer：KXM-520 製程異常與FA分析 溼度過

17、高 Spacer散佈時結塊 Spacer聚集 平均密度不良 Gap Mura 面內均勻度不良 Gap Mura 經後製程加壓 Spacer 破裂 點 Mura, Spacer Spray,2020/9/20,Page-41., Assembly Section,2020/9/20,Page-42.,製程目的與原理 利用UV假固定劑，在CF與TFT做精確對位後貼合，以UV光照射硬化，以固定基板間位置 製程參數及製程管制 Alignment目標：06mm Mount壓：2 kgf/cm2 時間：2.5sec UV照射量：100mW/cm2 Delay時間：初次：4sec(1520mm) 第二次以後

18、：1sec (5mm), Assembly,2020/9/20,Page-43.,製程目的與原理 利用加壓治具施給固定壓力於貼合後之基板，再將Sealant置於Oven中，加熱加壓使Sealant完全硬化後，可以達到所設計之Gap值 製程參數及製程管制 加壓力：350kgf 150保持約110min, Sealing Hot Press (MS2) 260 mm/sec Scribe速度 2：(MS1) 255 ; (MS2) 200 mm/sec Chip押入量：0.15 mm Break壓力1：0.17 / 0.12 / 0.11 Break壓力2：0.16 / 0.11 / 0.12 B

19、reak Bar Timer：0.6 sec, 2nd Cut,2020/9/20,Page-47.,製程材料或治具 刀刃角度：125 墊子：sun-map 0.5(t) mm 製程異常與FA分析 切割偏移 Bezel衝突 毛邊 Bezel衝突 Chipping Shock、Vibration、可靠度 破裂缺損 Shock、Vibration、可靠度製程異常與FA分析, 2nd Cut,2020/9/20,Page-48., LC Section,2020/9/20,Page-49.,製程目的與原理 加熱加壓將水氣及溶劑分子由Cell中釋出，再利用真空排氣將之抽出 製程參數及製程管制 加壓力：

20、1.5 atm 加壓加熱溫度：140 加壓加熱時間：130 min 排氣(真空)時間：35 min 真空加熱溫度及時間：135 、74 min 冷卻時間：62 min, Vacuum Annealing,2020/9/20,Page-50.,製程異常與FA分析 加熱真空抽氣不完全 Sealant將於Cell內釋出氣體 在液晶注入時Cell的角落將有氣泡產生, Vacuum Annealing,2020/9/20,Page-51.,製程目的與原理 利用大氣壓力及毛細管原理，將液晶注入到CF及TFT基板間的Gap內 製程參數及製程管制 真空排氣時間：10 min 真空保持壓力：0.09 torr

21、( 12 pa ) 真空保持時間：215 min Cell Dip 時間：0 min 大氣壓注入時間：240 min, LC Injection,2020/9/20,Page-52.,製程材料或治具 液晶：TM-9808 LV(Merck) 製程異常與FA分析 Cell注入口沒有完全接觸到液晶 液晶未灌滿 液晶真空抽氣、脫泡不完全 在液晶注入時Cell的角落將有氣泡產生 液晶注入太快 Spacer被沖力移動 Spacer刮痕, LC Injection,2020/9/20,Page-53., LC Section,2020/9/20,Page-54.,製程目的與原理 利用接觸式加壓，將多餘液晶

22、由Cell內壓出拭去，再使用UV封止劑將注入口封住 製程參數及製程管制 Gap值：4.80.4mm 吸入量：0.10.6mm 封止劑高度：0.5mm以下 加壓保持：299 KG210 min 減壓：216 KG60 sec UV照射量：2000 mj/sec, End Sealing,2020/9/20,Page-55.,製程材料或治具 封止劑：A-704-400 製程異常與FA分析 加壓不足 Gap過高 面狀Mura Dispenser點膠偏移 注入口液晶漏 減壓時間過久 封止劑吸入量過多 注入口處Mura Polyfron Spacer上有異物殘留 加壓不均勻 Gap Mura 封止劑中雜

23、質污染液晶 End Seal Mura, End Sealing,2020/9/20,Page-56., LC Section,2020/9/20,Page-57.,製程目的與原理 清洗基板表面及基板在加壓時所被擠出的液晶 製程參數及製程管制 洗淨濃度：99.25% (25% 原液濃度) 洗劑溫度：53 2 US輸出：80% 溫純水溫度時間：60 60 秒, 液晶取洗,2020/9/20,Page-58.,製程材料或治具 Nature sweeper 2（烏龍茶） 製程異常與FA分析 UltraSonic頻率及功率設定不當 導致洗劑或水分由注入口封止處滲入 注入口處Mura 真空氣泡, End

24、 Seal Cleaning,2020/9/20,Page-59.,製程目的與原理 加熱至液晶的Tc點後，恒溫至設定時間結束，再以冷卻方式使液晶再配向 製程參數及製程管制 昇溫溫度：120 恒溫溫度：120 製程異常與FA分析 Annealing不良 影響Pre-tilt angle、Reverse-tilt domain 、Reverse-twist domain, Isotropic oven,2020/9/20,Page-60.,製程目的與原理 在基板上下各放罝一片偏光片，並使用光箱來檢查 製程參數及製程管制 Gap值：4.80.4mm End Seal進入Cell的距離：0.10.6mm End Seal的塗佈高度 End Seal的塗佈寬度, Inspection,2020/9/20,Page-61., LC Section,2020/9/20,Page-62.,製程目的與原理 磨掉Shorting Ring部份，研磨Pad邊緣處玻璃銳角，並且磨掉Pad處之轉角 製程參數及製程管制