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投稿指南吴国宾 ，李鹏云，王如义，韩明东，温丽娟，刘艳君
（河北冀雅电子有限公司，河北 石家庄 050071）
摘 要：本文研究了钝化层在LCD 中的作用，实验结果表明，采用钝化层工艺不仅提高了液晶显示器件的耐严酷环境的能力，而且有助于改善器件的光电参数性能。
关键词：钝化；LCD 器件；蚀断
中图分类号：TN141.9 文献标识码:B
Function of Passivation Film in Liquid Crystal Display
WU Guo-Bin, LI Peng-Yun, WANG Ru-Yi ,HAN Ming-Dong，
WEN Li-juan, LIU Yan-jun
(Hebei Jiya Electronics Co.,Ltd.,Hebei Shijiazhuang China 050071)
Abstract: This article has aimed to research the function of passivation flim in LCD,The result indicate that the process can not only improve capability of LCD in resistingrigor circumstance,but also meliorate photoelectricity parameter performance of LCD.Keyword: passivation; LCD parts; corrosive open
引 言
自从LCD 问世以来，液晶显示器件的钝化工艺一直是人们极为关注的问题，钝化技术已成为LCD 领域中的一项课题。用ASM606LB（TIO.ZRO2.SIO2）钝化，无需复杂的设备，成膜容易，工艺简单。而且，这种膜具有优良的热稳定性、化学稳定性、耐水性、绝缘性、热膨胀系数小、与PI 膜的黏附力极强和不易脱落等优点。使用钝化工艺可以明显改善LCD器件的性能。
1 钝化的工艺流程
钝化工艺流程包括：清洗、吹干、红外线加热烘干、紫外线照射、冷却、印刷、预固化、紫外线固化和主固化。清洗、吹干、红外线加热烘干、紫外线照射和冷却等是为印刷作准备的工序。印刷工序只需要按照正常的PI 印刷工艺制作即可，但需要注意的是预固化的温度一定要适当(50～100°C)。此外，温度上升的速度也需要注意，升温太急不容易控制膜厚的均匀性； 升温太慢不容易控制印刷的位置。紫外线固化和主固化的目的是保证形成高质量的钝化膜, 紫外线固化要求能量在6000mJ以上，主固化要求温度在300--350°C, 时间10 分钟以上。
2 钝化效果
1）可以降低功耗
我们用同一种产品做两种对比实验。第一种产品，只涂 PI；第二种产品印刷钝化膜+PI。实验结果列于表1。从实验结果可以看出，涂敷钝化膜可以降低屏的功耗，提高屏的驱动能力。对于模块产品涂敷钝化膜更为重要。如果IC 的驱动能力不够强，LCD功耗大时，会出现显示竖条现象,影响显示效果。
2）可以杜绝蚀断现象发生
LCD 的ITO 电极间常存在杂质，尤其是屏的夹缝处，加电后，杂质会使电极发生电化学腐蚀，导致LCD 的ITO 电极蚀断，造成显示缺划，严重影响显示性能。涂敷钝化膜可以避免发生电化学腐蚀现象。蚀断如图1 所示。
3）可以阻挡SEG-COM 之间由于污染造成的盒间短路
LCD 的盒厚一般为5～10mm 左右，如果净化等级达不到工艺的加工要求，很容易造成盒间短路， LCD 屏的尺寸越大出现短路的概率就越大，因为钝化膜具有良好的绝缘性，并且与PI 膜的黏附力极强和不易脱落的特点，所以涂敷钝化膜可以降低盒间短路。
4）可以提高液晶分子的取向性能，提高预倾角的一致性，使液晶分子整齐排列，改善光电性能的稳定性，提高对比度及显示质量。我们用日本产LCD-5000 测试仪进行评价，只涂 PI和印刷钝化膜+PI 的对比度测试情况如图2 所示。
5）降低了刻蚀区域和非刻蚀区域的反射特性偏差，可以控制暗显，尤其是高档产品使用的玻璃阻值较小，ITO 的电阻越小，ITO 膜的厚度越大，发生暗显的概率就越大，涂敷钝化膜可以减轻此现象。
6）可以消除串扰现象
因为模块产品多选用10～30Ω/□的低阻值的ITO 玻璃，ITO 膜较厚，当相临两个电极的间距较小时，ITO 易形成横向电场，反相干扰，导致驱动出现串扰现象，涂敷钝化膜可以减轻此现象。
3 建议
1）若采用钝化膜工艺，涂敷后最好用UV 照射一下，这样成膜质量效果较好，并且可以防止龟裂的发生；
2）钝化膜的固化温度至少应比PI 的固化温度高30℃以上，否则钝化膜与PI 膜的黏附力不好，导致摩擦时产生碎屑；
3）钝化膜与PI 膜界面的匹配要好，否则，加电后会出现显示斜纹和排向不良（畴）等缺陷，工厂使用时需要做DOE 工艺优化实验。
4 结论
钝化膜结构致密、稳定、不易受到破坏、能够阻挡Na 离子和水分子的侵蚀。钝化膜含有大量的负电荷，可以束缚住可移动离子。负电荷所产生的电场可以减弱固定正电荷和界面处形成的表面电场对器件性能的影响。笔者认为，要想得到好的钝化膜，涂敷时的周围环境条件非常重要。钝化膜能够提高LCD产品的成品率、可靠性以及改善电光参数性能等，目前COG、TAB 及间距小的产品都采用钝化膜工艺。
参考文献：
[1]上海科技出版社、国外大规模集成电路基础材料“掩模版”部分[M]，1979 年2 月
[2]L.I.Maissel and R.Glang, “Hang-book of Thin Film Technology”, Chapter 1[M],McGraw-Hill Book Company, New York,1970.
[3]d.m.Mattox, “ Interface formation during Thin Film Deposition”[J]J.Appl.Phy.vol.34,p.2493,1963.
作者简介：吴国宾（1974-），男，河北省人，1997 年毕业于河北科技大学应用电子工程系，1997 年至今，一直在河北冀雅电子有限公司从事LCD 的开发和技术管理工作，现任R&D 工程师。E-mail:jywgb@jiyalcd.com
资料提供：《现代显示》
