淺談彩色濾光片的修補(bǔ)和良率改善

摘 要：彩色濾光片（Color Filter）簡稱CF，是液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)色彩的重要材料。它與液晶顯示面板搭配使用，彩色濾光片的技術(shù)發(fā)展與液晶顯示面板的技術(shù)發(fā)展關(guān)聯(lián)很大，彩色濾光片的成本也決定了整個(gè)顯示面板的成本，彩色濾光片的修補(bǔ)可以降低報(bào)廢率增加效益。本文介紹下彩色濾光片生產(chǎn)工藝流程，彩色濾光片的缺陷修補(bǔ)以及如何提高修補(bǔ)良率。

關(guān)鍵詞：彩色濾光片；彩色濾光片的缺陷；修補(bǔ)方法；改善良率

中圖分類號(hào)：TN873.93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0311-01

前 言

彩色濾光片是液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)色彩的重要材料。彩色濾光片成本也決定了整個(gè)顯示屏的成本，制造業(yè)中產(chǎn)能和良率是兩個(gè)重要指標(biāo)，其中良率目標(biāo)的達(dá)成除了各種工藝的優(yōu)化外，彩色濾光片的修補(bǔ)必不可少，修補(bǔ)可以降低彩色濾光片報(bào)廢率增加效益，因此彩色濾光片的修補(bǔ)以及修補(bǔ)良率非常重要。

1 彩色濾光片的生產(chǎn)工藝

彩色濾光片是液晶屏實(shí)現(xiàn)色彩的核心材料，其原理是玻璃基板上通過各種工藝將R/G/B光刻膠均勻涂在上面，然后通過的白光過濾成紅、綠、藍(lán)三種基本色素點(diǎn)陣，根據(jù)驅(qū)動(dòng)IC控制電壓的不同，三種顏色依不同種類混合產(chǎn)生各式各樣的色彩。一般的彩色濾光片生產(chǎn)過程分為BM，R，G，B，ITO，PS 6道制程工藝：BM（Black Matrix）工序：是玻璃基板上最初形成的層，其作用是隱藏TFT的配線，遮蔽光線，防止RGB的混色。RGB（Red/Green/Blue）工序：是BM的下一個(gè)工程，但RGB三道的形成順序根據(jù)會(huì)各家廠家各種各樣.其主要作用是利用光的3原色原理達(dá)到Full Color顯示。ITO（Indium Tin Oxide）工序：RGB工序后通過Sputtering成膜，用氧化Indium和氧化錫燒結(jié)體，形成TFT對偶電極的透明薄膜。PS （photo spacer）工序：其作用是用來維持CF和TFT的Gap的柱子，向由這些形成的空間注入液晶。每一道制程都包含有自動(dòng)光學(xué)檢查機(jī)，檢查機(jī)臺(tái)會(huì)對CF判定OK，RP和NG，其中一般BM制程，B制程和PS制程后的RP進(jìn)行修補(bǔ)。

2 彩色濾光片缺陷修補(bǔ)方法及修補(bǔ)良率

修補(bǔ)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，首先我們要發(fā)現(xiàn)缺陷并修補(bǔ)，目的是為了提升良率增加效益，最后有針對性的改善修補(bǔ)方法提升修補(bǔ)良率降低報(bào)廢率。一般修補(bǔ)分為BM Repair，B Repair，PS Repair，下面分別以各制程的主要缺陷以及修補(bǔ)方法談一下。

BM Repair主要分別BM白缺和黑缺兩大類不良缺陷：對于BM白缺，修補(bǔ)規(guī)定可以根據(jù)實(shí)際量產(chǎn)規(guī)格設(shè)定，比如修補(bǔ)可以規(guī)定小于1個(gè)單畫素判OK，大于1個(gè)單畫素判NG。因BM Repair一般不進(jìn)行INK修補(bǔ)，故BM制程后白缺暫不修補(bǔ)；對于BM黑缺，我們修補(bǔ)規(guī)定大于4個(gè)單畫素統(tǒng)一判定BO，小于4個(gè)單畫素，RGB畫素區(qū)域異物直接鐳射掉，BM上異物需研磨至設(shè)定高度以下。黑缺異物研磨至高度以下過程中我們現(xiàn)在采用手動(dòng)研磨和自動(dòng)測量加研磨兩種方法，研磨操作容易導(dǎo)致BM白缺，然后在B制程后的B Repair還需進(jìn)行INK修補(bǔ)。為了提高修補(bǔ)良率，我們采用先手動(dòng)測量高度然后再分段研磨的方法。假設(shè)有一個(gè)高度為4.202的BM黑缺為例，我們可以在Remaining height of lapping中數(shù)值填寫3.5然后點(diǎn)擊Execute進(jìn)行手動(dòng)研磨，然后再次進(jìn)行手動(dòng)Measure，假如此時(shí)測量黑缺高度為3.5，我們可以Remaining height of lapping中數(shù)值填寫3再進(jìn)行研磨，這樣慢慢降低研磨高度至研磨至高度以下，分段研磨可以有效降低研磨黑缺造成白缺的概率達(dá)到改善修補(bǔ)良率的目的。另外鐳射時(shí)則需要根據(jù)不同的異物選擇能量，Laser能量太小可能鐳射不掉異物；Laser能量太大的話，不僅黑缺鐳射掉也會(huì)導(dǎo)致BM被鐳射掉。因此我們選擇Laser能量小一點(diǎn)，鐳射的失敗可能也會(huì)相應(yīng)減少，而對于Laser能量的選擇則需要工作中隨著經(jīng)驗(yàn)慢慢累積。

B Repair除了研磨功能最主要的是Ink。Ink修補(bǔ)時(shí)選擇相應(yīng)的Recipe，然后選擇修補(bǔ)的顏色，先對選定的區(qū)域進(jìn)行鐳射，鐳射后做Ink Repair，一次如果沒有補(bǔ)全白缺位置，可以Retry Ink直到無白缺，再點(diǎn)UV做固化。需要注意的是，Ink修補(bǔ)時(shí)應(yīng)朝著一個(gè)方向，最好不要重復(fù)一個(gè)點(diǎn)吐Ink，持續(xù)吐造成膜厚過高。在畫素中做Ink時(shí)，例如50×50的Laser，一次Ink吞吐不能填滿整個(gè)區(qū)域，可以相應(yīng)更改Ink修改噴涂量。Ink噴涂量設(shè)定非常重要，噴涂量變大，吐出的濃度也會(huì)變大，所以修補(bǔ)時(shí)不能為了一次性補(bǔ)完白缺就將噴涂量調(diào)高。一般新的針頭，R，G，B噴涂量調(diào)整為100，即可修補(bǔ)鐳射區(qū)域50×50的白缺，BM調(diào)整為30～40。B Repair最難修補(bǔ)的RGB光阻殘，我們制定了修補(bǔ)步驟來提高修補(bǔ)良率：①將超過RGB半個(gè)畫素以上區(qū)域進(jìn)行鐳射；②對RGB和BM進(jìn)行研磨，將高度研磨至規(guī)格以內(nèi)；③RGB鐳射過的區(qū)域邊緣再研磨，將鐳射的濺射物研磨高度以下；④將鐳射過的RGB畫素再鐳射一遍，防止研磨時(shí)帶過來的臟東西；⑤再相應(yīng)的畫素上補(bǔ)上相應(yīng)的光阻，確認(rèn)透過光修補(bǔ)沒問題，可UV固化；⑥UV完可對Ink后的區(qū)域進(jìn)行高度研磨測量；⑦為避免漏研磨，可切換到X2，觀察修補(bǔ)后的地方哪邊顏色較深，則有可能高度超高，需再度研磨至規(guī)格內(nèi)。

PS Repair主要是針對黑缺異物凸起研磨，我們可以選擇和BM研磨一樣先測高度后分段研磨方法，這樣可以有效減少研磨剝落和過研磨提高修補(bǔ)良率。

3 結(jié)束語

彩色濾光片的良率目標(biāo)的達(dá)成除了各種工藝流程的優(yōu)化外，彩色濾光片的修補(bǔ)良率作用必不可少，修補(bǔ)方法的改進(jìn)和優(yōu)化可以有效提高修補(bǔ)良率降低報(bào)廢率，我們在工作中要掌握彩色濾光片的制程和主要缺陷，除了基本修補(bǔ)方法外要積累主要缺陷的修補(bǔ)方法，基本修補(bǔ)和針對性修補(bǔ)相結(jié)合提高修補(bǔ)良率。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-9-9

作者簡介：張童童（1985-），男，工程師，主要從事產(chǎn)品的修補(bǔ)技術(shù)管理及修補(bǔ)質(zhì)量管理工作。