Kostenreduzierung ohne Kompromisse bei der Qualität: Wie chinesische Displayhersteller die Herausforderungen bei der Reduzierung von TFT-Masken und der Eliminierung von CF-OC-Schichten meistern

Kostenreduzierung ohne Kompromisse bei der Qualität: Wie chinesische Displayhersteller die Herausforderungen bei der Reduzierung von TFT-Masken und der Eliminierung von CF-OC-Schichten meistern

Auf dem hart umkämpften globalen Displaymarkt treiben chinesische Hersteller weiterhin technologische Innovationen und Kostenoptimierungen voran. Um individuelle Kundenanforderungen zu erfüllen, wenden LCD-Modulhersteller häufig zwei wichtige Prozessvereinfachungsstrategien an: Reduzierung der Anzahl der Fotomasken für TFT-Glas von 5 auf 4 und Eliminierung der OC-Füllschicht (Over Coat) auf CF-Glas (Farbfilter). Diese Maßnahmen senken die Maskenkosten erheblich und verbessern die Produktionseffizienz, stellen aber auch strenge Anforderungen an die Prozessfähigkeiten der Produktionslinie – insbesondere bei alternden Linien, wo kleinere Versäumnisse zu Problemen bei der Chargenqualität führen können.

Das zweischneidige Schwert der Prozessvereinfachung: Technische Analyse und Risikomanagement

I. Risiken und Gegenmaßnahmen bei der Beseitigung der OC-Schicht auf CF-Glas

Die genaue Struktur von CF-Glas (Substrat → BM-Schicht → RGB-Schicht → OC-Schicht → ITO-Schicht) beruht auf der OC-Schicht für kritische Funktionen:

· Planarisierung: Füllt Höhenunterschiede zwischen RGB-Farbpixeln aus

· Schutz: Verhindert Schäden an der RGB-Schicht und erhält die Ebenheit der Oberfläche

Das Eliminieren der OC-Schicht führt direkt zu Folgendem:

· Unebene ITO-Elektrodenoberfläche → Ungeordnete Verankerungsrichtungen der Flüssigkristallmoleküle

· Häufige Anzeigefehler: „Sternenhimmel“-helle Flecken, Geisterbilder, Bildstau (lokale Verzögerung der Flüssigkristallreaktion)

Gegenstrategien chinesischer Displayhersteller:

· Erweitern Sie den lichtabschirmenden Bereich von BM, um durch Höhenunterschiede verursachte Lichtlecks auszugleichen

· Kontrollieren Sie RGB-Schritthöhenprozesse genau und reduzieren Sie Pixelhöhenschwankungen auf den Nanometerbereich

· Optimieren Sie Ansteuerschemata mithilfe der Punktinversion, um Übersprechen zu reduzieren (erfordert den Ausgleich eines höheren Stromverbrauchs).

II. Herausforderungen und Durchbrüche des 4-Masken-TFT-Glasprozesses

Der herkömmliche 5-Masken-TFT-Prozess umfasst: Gate-Schicht → Gate-Isolationsschicht → S/D-Kanalschicht → Via-Schicht → ITO-Schicht. Der Kern der Reduzierung auf 4 Masken liegt in der Zusammenführung der Gate-Isolationsschicht und der S/D-Schicht-Photolithographie, wodurch die Mehrzonenbelichtung mit einer einzigen Maske gesteuert wird.

Kaskadeneffekte der Prozessreduzierung (basierend auf Untersuchungen von Ye Ning von CECEP Panda):

· Erhöhte Stufenhöhe: Neue a-Si/n+a-Si-Filmschichten unter der S/D-Schicht erzeugen eine 0,26-μm-Stufe → Engt den Platz in der Flüssigkristallzelle ein

· Vergrößerung des Zellspalts um 0,03 μm: Der S/D-Filmverjüngungswinkel erhöht sich um 8,99° → Die relative Höhe des Flüssigkristalls steigt

· Gravitations-Mura-Risiko: Der LC-Rand an der Hochtemperaturgrenze schrumpft um 1 % und neigt dazu, Ungleichmäßigkeiten anzuzeigen

Wichtige Prozesskontrollpunkte für chinesische Hersteller:

· Präzises Ätzmanagement: Beseitigung von Rückständen zur Vermeidung von Kurzschlüssen im GOA-Schaltkreis (irreversible Risiken)

· Dynamische Zelllückenkorrektur: Passen Sie die Höhe des CF PS (Fotoabstandshalter) basierend auf den Variationen der Array-Filmdicke an

· Verbesserter Isolationsschutz: Verhindern Sie, dass äußerer Druck oder Langzeitbetrieb die Isolierung zwischen GOA-Schaltkreisen und Au-Kugeln beschädigen. Chinesische Weisheit: Die Kunst, Kosten und Qualität in Einklang zu bringen. Führende chinesische Displayhersteller haben systematische Lösungen entwickelt:

▶ Digitale Simulation zuerst: Verwenden Sie Modellierung, um die Auswirkungen der Stufenhöhe auf die elektrischen Felder der Zelle vorherzusagen und Designs zu optimieren

▶ Verbesserte Online-Überwachung: Setzen Sie eine visuelle KI-Inspektion für Mura und Mikrokurzschlüsse ein, um frühe Anomalien zu erkennen

▶ Kollaboratives Treiber-IC-Tuning: Passen Sie Punktinversionswellenformen an, um Reaktionsverzögerungen auszugleichen

Die Prozesse zur Reduzierung der TFT-Maske und zur Entfernung der CF-OC-Schicht ähneln Präzisionsoperationen und stellen das zugrunde liegende technische Know-how chinesischer LCD-Hersteller auf die Probe. Von der Kontrolle der Materialeigenschaften bis zur Eliminierung von Stufenhöhen im Nanometerbereich, von der Optimierung der Ätzparameter bis hin zur Innovation von Algorithmen – jeder Schritt verkörpert die Verpflichtung zur „Kostenreduzierung ohne Qualitätskompromisse“. Während sich die Präzision inländischer Produktionslinien für hochmoderne Technologien immer weiter verbessert, verwandelt Chinas intelligente Fertigung die „unmögliche Dreifaltigkeit“ von Kosten, Effizienz und Qualität in einen zentralen Wettbewerbsvorteil und verleiht der globalen Display-Industrie neuen Schwung.