第一章 序論
1.1 研究背景
平面液晶顯示器由發展至今,已成生活不可或缺之產品,舉凡在通信、
航太、電腦等科技上,在價格與技術與實用性上皆取代了傳統 CRT,成為 目前新時代顯示產業的霸主。顯示面板產業演變至今,期間也做了許多重 大的改革,例如從六道光罩演進至四道光罩,從虹吸式注入液晶變更為 ODF(液晶滴下),如此馬不停蹄的演變,實是人類智慧下努力的成果。
一般物質有三種狀態:固態、液態、氣態。在西元 1888 年時奧地利 植物學家 F.Reinitzer 在觀察安息酸膽固醇( cholesterol benzozte ) 的溶解行為時,發現在加熱到 145℃ 會從固體變成一種混濁液狀物,繼 續加熱到 179℃ 才開始變成透明液體。隔年德國物理學家 O.Lehmann 以 偏光顯微鏡觀察此混濁液狀物,發現其具有雙折射效應。經過後來的研究,
科學家們發現此一混濁的液狀物是介於固態和液態之間的相態,稱為液晶。
而液晶成為了現代平面顯示面板中 LCD 電板中最重要的關鍵材料。
近年來通訊業發達,各手機市場、衛星導航、數位相框、Netbook 等 產品如雨後春筍般的開發出來,故小尺寸面板需求也日益增高,受到小尺 寸化的影響,基板上的利用率也需大幅提升,因此壓縮各道製程極限,亦 衍生出各項面板缺陷,而缺陷的根因研究有助於產品品質的提升。
2
1.2 研究動機與目的
工作中擔任製程分析,而經歷了中尺寸(17"、15")技術成熟後,逐 漸導入各式各樣的小尺寸,如 10.2 吋的小筆電、7~8 吋的數位相框、4~6 吋的多媒體娛樂器及 1~3 吋的手機。原本從未發生過的缺陷有逐漸浮現的 趨勢。在工廠內最常見到的是機構發塵造成異物掉落,而異物掉落所產生 的痕跡,是較容易用反推及位置特性,驗證方式找出正確機台,另外較為 明顯的缺陷在觀察與根因上較易分析找到根因,很快的就可以進行改善工 程,反觀較困難的分析包含了很多因素:
1.無法很明顯的檢查:在現象上較淡、光源透射後不易區分出差異,
受限於儀器無法精準分析。
2.取樣困難的位置:如框膠內靜電破壞或膜上異物過小,此皆會造成 破壞性拆解的同時,因為不良物體被移動,而無法取得最原始之破壞狀 態。
3.易消失及易再現:如突然產生亮點、亮線或氣泡等不良,在靜置一 段時間之後消失,重新進行判定後不良消失,或此不良因外在條件較嚴苛,
如暫時性溫度較冷、局部性壓力較大或測試時電壓較低,在異常狀況下產 生且可回復的缺陷,稱為假性缺陷。
4.複合因素過多:如 TFT 元件中 Metal 1 與 Metal 2 邊緣有 overlap,
經 PI 轉寫製程及切裂製程後,容易因壓力增高產生 Metal 2 裂縫,最後
3
因導電不良而產生整條亮線,此包含到設計餘裕度與製程壓力參數,若產 品在設計期間未能解決時,唯一解決方式則落在製程參數的調整來改善。
這些較難分析的問題點中,我們沒辦法一時之間進行判定,故可以進 行一些實驗來觀查它的變化,如材料變更、製程變更、惡化條件等,並依 各實驗條件結果,來進行推測最可能發生成因。
4