LCD 的缺陷顯示與分析手法

面板製程從矽礦開始熔製玻璃，其間經由 TFT 元件製作與 Color Filter 的製作(圖 2-15)，再經 Cell 製程將兩片基板組成較接近成品的 Cell 半成品，期間的 Array 檢查站檢查電性、表面、膜厚等…，CF 檢查 站檢查色度、平坦、精度等…，但這些檢查所檢出的不良缺陷，與最終產 品是有較大之差距，而為了減少材料的浪費，故在最接近產品狀態的檢查 站去檢測面板的品質，此檢查站為 Cell 製程中切裂製程之後的點燈檢 查。

一般來說我們可利用觀察方式之差異將不良進行分類，其中主要為不 均類(Mura)、線不良、點不良、液晶相關、條紋類、刮傷類及偏光板等七 大項(圖 2-16)，而在不均類是利用通電後模擬面板最終之狀態(稱為點燈) 下未有邊界之大面積現象，成膜時未能使膜厚均勻導致電性上的落差，在 各個非導體的材質最容易發生，在線不良上常常因為異物掉落在製程上，

造成元件平行短路(兩條相同線短路在一起)、立體短路(上下層金屬線短 路在一起)，或者跨越液晶與 VCOM 平面短路到，由於設計的因素，在實物

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操作之中常見到金屬線 Layout 在面板外裸露，且使用易造成腐蝕之鋁金 屬，最後金屬層鋁被掏空產生線不良；在點類之不良最常見到是異物之壓 傷畫素，與線不良之差異為線不良之壓傷會造成整條漏電，而點不良之壓 傷為影響單顆畫素下液晶之排列，而影響單顆畫素亮暗點之不良成因，亦 包括表面不平整造成液晶排列異常，我的研究題目就是其中一個項目；在 液晶類的不良可以利用 Cell Gap 的差異特性，利用上下層偏光板旋轉，

讓光線透過液晶產生之光程差進行檢查，面板在更改為 ODF 製程方式之後，

常常可利用旋偏光板原理，在指壓面板造成之波紋大小與顏色觀察，來判 定液晶是否足夠，亦可利用熱脹冷縮的原理，對面板進行加熱或冷凍確認 液晶利多寡；在條紋類方面，由於顯示上需考慮面板之大小及條紋寬度、

間距及明顯度，此部分常常歸咎於 TFT 光罩重覆曝光所造成之電信問題，

及各層膜間製程輕微刮傷影響，所造成的膜厚不均，輕微的成膜厚度影響 下容易造成視覺上光線之感受差異；在刮傷類不良較常發生於非製程膜面 上的那一側，由於玻璃為易碎品，在各機台轉運過程中容易在背面造成細 微破碎，經實驗判定約略 0.2mm↓的大小，刮傷是不影響光學性質，但是 在面板經由薄化製程之後，此刮傷容易與蝕刻液產生非等方向性蝕刻之放 大現象，故此將為後續挑戰之製程之一。

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圖 2-1 依照液晶屈折率之異向性 n//>n⊥所衍生的各種光學性質。

圖 2-2 向列型液晶分子的不同排列方式。

圖 2-3 TFT LCD 結構圖。

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圖 2-4 為光在扭轉向列型(TN)液晶下之做用示意圖。

圖 2-5 自然光經過偏光板後被極化成單一方向極化光。

圖 2-6 扭轉向列型(TN)液晶單元調制光穿透之原理。

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圖 2-7 NB/NW 穿透率與施加電壓關係。

圖 2-8 眼球水平截面與各部份的構造和名稱。

圖 2-9 視網膜細胞層。

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圖 2-10 眼睛對不同波長視覺感度分布曲線(v、v＇)。

圖 2-11 瑪謝爾顏色系統。

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圖 2-12 HSL 為 Hue(色相)、Luminance(亮度)、Saturation(飽和度)。

圖 2-13 Munsell 3D 色票 (By John Kopplin)。

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圖 2-14 CIE 色度圖及相關色溫關係。

圖 2-15 面板經由各站流程製成 Cell 半成品。

G E 層

S E 層

S D 層

C H 層

P E 層 （ IT O 層 ）

B M

R 畫 素

G 畫 素

B 畫 素

I T O 層

P S ( S O C 機 種 )

PI 轉 寫

P I 轉 寫

面板製造流程

PI配向 PI配向

框膠 散佈

組立 液晶滴下

薄化

切裂

出貨模組

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輝點 ODF Mura 面內氣泡

Array NG 漏光 S Shift /G Shift

角落偏白 Cross Talk 靜電氣

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