降本不降质:中国显示屏制造商如何驾驭TFT减罩与CF去OC工艺挑战

发布时间:2025-06-09


  在激烈的全球显示屏市场竞争中,中国制造商持续推动技术创新与成本优化。面对客户定制化需求,LCD模组厂商常采用两项关键工艺精简方案:TFT玻璃从5道光罩减为4道,以及CF玻璃取消OC(Over Coat)填充层。这些举措显著降低了掩膜版(Mask)成本并提升了生产效率,但其背后是对产线制程能力的严苛考验——尤其对设备老化的产线,稍有不慎即可能引发批量性品质隐患。

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工艺精简的双刃剑:技术解析与风险管控

一、CF玻璃取消OC层的隐患与对策
  CF玻璃的精密结构(基材→BM层→RGB层→OC层→ITO层)中,OC层承担着关键角色:

平整作用:填补RGB三色像素间的高度差异

保护作用:防止RGB层损伤,保障表面平整度

取消OC层将直接导致

ITO电极表面起伏 → 液晶分子锚定方向紊乱

显示缺陷高发:满天星亮点、拖影、残影(局部液晶响应滞后)

中国显示屏制造商应对策略

扩大BM遮光面积:补偿因高度差导致的光泄漏

严控RGB段差工艺:将像素高度波动降至纳米级

驱动方案优化:采用点翻转(Dot Inversion)驱动降低串扰(需平衡更高功耗)

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二、TFT玻璃4 Mask工艺的挑战与突破
  传统5 Mask TFT工艺包含:栅极层→栅绝缘层→S/D沟道层→Via层→ITO层。减为4 Mask的核心在于合并栅绝缘层与S/D层光刻,通过单次掩膜控制多区域曝光。

工艺缩减引发连锁反应(据中电熊猫叶宁研究):

段差增大SD层下新增a-Si/n+a-Si膜层,段差达0.26μm → 挤压液晶盒内空间

盒厚(Cell Gap)增加0.03μmSD膜层Taper角增大8.99° → 液晶相对高度上升

重力Mura风险:高温边界LC Margin内缩1%,易现显示不均

中国制造商的工艺控制关键点

精密蚀刻管理:杜绝残留导致GOA线路短路(风险不可逆)

动态盒厚修正:根据Array膜厚变化调整CF PS(Photo Spacer)高度

强化绝缘防护:防止外压或长期点亮击穿GOA线路与金球(Au Ball)间绝缘层

中国智慧:成本与品质的平衡艺术

领先的中国显示屏制造商已构建系统性解决方案:
▶ 数字仿真先行:利用建模预判段差对盒内电场的影响,优化设计
▶ 在线监测强化:引入AI视觉检测Mura及微短路,拦截早期异常
▶ 驱动IC协同调校:定制点翻转波形补偿响应延迟

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结语:以技术深度筑牢制造护城河

  TFT减罩与CF去OC工艺如同一场精密的手术,考验着中国LCD制造商的底层技术积淀。从材料特性把控到纳米级段差消除,从蚀刻参数优化到驱动算法创新,每一步都是对"降本不降质"承诺的践行。随着国产高世代产线精度持续提升,中国智造正将"不可能三角"(成本、效率、品质)转化为核心竞争力,为全球显示产业注入新动能。

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