平板显示技术：PI&Rubbing工艺简介

1、PI&Rubbing工艺简介1. CELL工艺简介目录5. PI&Rubbing主要不良4. Rubbing设备及工艺2. PI&Rubbing基本原理 3. PI设备及工艺TFTPANEL模组ARRAYCELLMODULE彩膜CF1.Cell工艺PI&RubbingODFEnd CELLBPCPI PrintPre CureMain CureRubbingSealSpacerShortLCVASUV CureSeal CureCuttingPOLCLVTrimmerARCCELL工艺的基本流程通过一种特殊的印刷工艺，经过一系列处理后在TFT/CF基板上分别形成一层均匀的PI膜，电机带动贴附有

2、摩擦布的辊轮高速旋转，摩擦布上的绒毛在PI膜上完成摩擦动作从而在PI膜上产生具有对液晶配向的结构。2.PI&Rubbing简介2.1液晶配向技术简介2.2 液晶配向理论2.3 PI膜形成机理Pre-tilt Angle Rubbing Angle2.4 Rubbing目的及原理配向能力不足像素电极和信号电极产生的横向电场，使某个区域液晶分子反转。基板段差(表面结构高低不平)，造成液晶分子反转。像素电极信号电极液晶PI 电场线配向能力：PI膜使液晶分子沿一定方向排列能力的强弱。2.5 配向能力预倾角(Pre-tilt Angle)：液晶分子一端在摩擦方向上相对于PI膜表面翘起的角度。Pre-ti

3、lt AngleLiquid CrystalLong Alkyl ChainPolyimide SurfaceGlass + PILC电场方向Pre-tilt Angle 0LC电场方向Glass + PI?Pre-tilt Angle 02.6 预倾角显示模式预倾角TN预倾角越大响应速度越快，预倾角大小对对比度的影响较小(常白模式)。摩擦强度越小预倾角越大，但摩擦强度过小会导致配向能力变差。VA设计屋脊状凸起物获得倾斜垂直方向的预倾角(无Rubbing)。SFT预倾角越小对比度越大。Rubbing Angle为其真正的“预倾角”，Rubbing Angle越大响应速度越快但同时其对比度会变小

4、，应选择合适的Rubbing Angle。不同显示模式的预倾角3.PI Line设备布局Before PI CleanBufferRobot PI CoaterPre-CureMain-CureCOOLRobotInspectionInspectionRobotRobotRobotBuffer PI CoaterULDLDBefore PI CleanMain-CurePre-CurePI Line 2#PI Line 1#OperatorCOOLRobotRobotLDULDScraperDispenserAPR 版配向膜印刷:在TFT及CF基板上印刷一层均匀的PAA膜(PI的前驱体)。3.

5、1 PI PrintPI Print设备各部件结构3.2 Pre-cure预固化：通过加热使PAA膜中的溶剂(NMP)部分挥发，使其初步成膜，并防止异物的附着。SubstrateHot plateProximity pinLift pin非接触式加热3.3 Main Cure主固化：高温使溶剂全部挥发，PAA发生脱水反应而环化变为PI。水平层流热风循环方式Line 1 _ CF LineLine 2 _ TFT LineSTK 6RobotRubbing InspectionTurn unitUSCUSCRobotTurn unitUSCRobotRobotUSCport1port2port1

6、port2图5 Rubbing Line4.Rubbing设备布局4.1 Rubbing设备主要构成Rubbing布在使用前要经过Aging处理(Dummy Glass)，使其毛向为产品的Rubbing Angle。4.2 Rubbing ClothRubbing Angle：根据工艺文件确定TFT及CF基板的摩擦方向及基板旋转角度，并考虑Table速度计算出Roller角度。Pretilt Angle：在一定范围内，压入量越大预倾角越小。摩擦强度定义变化影响M：Rubbing次数D：压入量过小在PI膜表面形成的沟槽数量少、PI分子的取向度小，导致液晶分子不能按照一定方向排列，造成畴错。过大会

7、使沟槽直径很大乃至划痕，使液晶取向效果差导致显示不良，划痕导致线状不良。4.3 Rubbing工艺参数Depth管控：Rubbing Depth的变化用Torque值来实时监控，但Roller偏芯度、工作台平整度、工作台与Roller之间的平行度都可以影响Torque值的大小，因此应该在换Roller时用NIP值来验证压入量。DepthNipRDepth的管控内部液晶取向度摩擦强度的大小影响PI对液晶的配向能力及预倾角的大小4.4 摩擦强度的影响旋光现象：当线偏振光通过某些旋光物质后，其振动面将以光的传播方向为轴发生旋转，掺杂少量手性剂的TN型液晶在某种排列方式下具有旋光性。Twist 90

8、E旋光性旋光性消失4.5 Twist Angle4.6 视角灰阶反转：在某个大角度有可能看到低灰阶反而比高灰阶还亮，也就是类似黑白反转的现象。 IPS模式需要反向平行摩擦，由于IPS模式需要很小的预倾角和较强的锚定力，所以需更换适合的摩擦布和PI材料。TFT Rubbing DirectionCF Rubbing Direction4.7 SFT&Rubbing5. PI&Rubbing工艺的主要不良PIRubbingPI划伤Scratch Mura漏印Cross MuraPIN HoleGhost Mura星状裂纹碎亮点拆片洗LC重滴LC不良名称：PI划伤发生原因： PI膜遭到损伤检测：电检

9、低灰阶画面可见发白现象对策：引起PI划伤的原因较多，主要解决方法是通过解析寻找规律并查找异常点。PI划伤解析流程不良名称：PIN HOLE发生原因：透明有机物检测：PI Inspection对策：检查PI印刷前清洗单元(UV灯管照度及使用寿命)不良名称：漏印发生原因：造成原因：PI液tank供液压力不够；P轮与A轮间压入量偏小；P轮与玻璃间压入量偏小。检测：PI Inspection对策：PI液流量管控；调整好P轮与A轮间及P轮与玻璃间压入量。不良名称：Rubbing Scratch Mura（摩擦划伤）发生原因： Rubbing Cloth表面附着异物或者Rubbing Cloth有气泡、褶

10、皱，Rubbing时对PI膜表面造成划伤或者摩擦不均。检测：Steam Inspection和电检低灰阶画面可见周期性45连续的短斜线排列。对策：出现连续性划伤时，更换Rubbing Roll。不良名称：Rubbing Cross Mura（偏芯不均）发生原因：因摩擦布卷在Roll表面后接缝过大或者过小，在摩擦过程中布缝与其他部分造成摩擦效果差异，Rubbing Roller偏芯过大也会造成这种现象。如果TFT/CF同时发生就会产生交叉Mura。检测： Steam Inspection和电检低灰阶画面可见呈满屏状、周期性、45斜线排列。对策：提高Rubbing密度(提高Rubbing次数、提高Roller转速、降低Table移动速度)。不良名称： Zaratsuki P/T（像素边缘漏光）发生原因：在Rubbing 工艺进行时由于Rubbing Cloth的摩擦产生的较小的PI膜碎屑导致。检测： 电检低灰阶画面满屏碎亮点。对策：加强Rubbing后清洗，减小压入量，增大摩擦次数，选择合适的PI。不良名称：Rubbing Ghost Mura发生原因：因Panel边缘或者Pad部与周边存在段差，在摩擦过程中，段差部对Cloth造成一定的影响导致与周边摩擦效果存在差异。检测： Steam Inspection和电检低灰阶画面可见边缘横/竖条纹