第1205篇推文
OLED作为一种电流型发光器件,已越来越多地被应用于高性能显示中。
与LCD相比,OLED为自发光材料,它具有高对比度、超轻薄、可弯曲等诸多优点。
同时,OLED也面临着亮度的高度均匀性和残像等难题。
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什么是mura
由于设备工艺的局限性,在大面积玻璃基板上制作的LTPS TFT,不同位置的TFT常常在诸如阈值电压、迁移率等电学参数上具有非均匀性,这种非均匀性会转化为OLED显示器件的电流差异和亮度差异,并被人眼所感知,即Mura现象。
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辞典
M
U
R
A
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释义:Mura 本来是一个日本字,是指显示器亮度不均匀, 后扩展至面板上任何人眼可识别的颜色差异。Mura 会通过点,线,面等规则或者不规则的形式体现出来。
众所周知,OLED屏的Mura是一个最让人头疼的问题,在技术开发过程中,工程师们花了大量的时间和精力想要将这些Mura去除。
而实际生产中,造成Mura的原因多种多样,几乎每一道工艺制程都对Mura的形成有贡献,但不同工序对最终显示mura形态和严重程度的影响又有差别。
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Mura的成因
成膜不均
对于成膜设备,比如PECVD沉积的绝缘膜(SiO2,SiNx,a-Si等),其面内膜厚分布受到真空腔室的物理制约,气体流场、上下电极的电场及下电极的热场分布都不可能做到在玻璃表面均匀分布,因此会造成薄膜厚度的面内不均。
除了膜厚之外,薄膜的物理性质在面内也会有一定的差异,这些有可能造成TFT性能的电学差异,从而导致显示像素的光学差异。
同样用于金属薄膜或透明电极薄膜沉积的PVD设备,也受到设备电场、流场、磁场和热场不均的限制,不可能做到完美的均匀。
晶化不均
LTPS背板的工艺中,ELA工艺是采用准分子激光对CVD沉积的a-Si膜进行照射,使其转变为多晶硅薄膜。
目前广泛采用的准分子激光器是Coherent公司提供的XeCl气体激光器,波长为308nm。
激光束的宽度一般为400um,而长度一般和玻璃的大小去进行匹配,所以为一个线激光。
这样的线激光扫过玻璃表面的时候,由于激光脉冲,光学元件和基板运动速度的不均匀性,不可避免地会是多晶硅薄膜产生垂直方向和水平方向的线性不均。
如下为对LTPS薄膜进行光学和电学拍照可以看到的mura情况。
▲ELA光学Mura
▲ELA电学Mura
对位差异
在制作LTPS-TFT及OLED过程中,不同层间的对准差异也可能会产生mura,这与机台的对位及光刻设备的位置精准度有关系。
刻蚀不均
刻蚀制程的不均,如干刻的emboss造成的mura,及干刻中电场、流场等的分布造成的mura。
▲干刻Emboss mura
其他成因
清洗等湿制程中,风刀,药液浓度分布等也可能造成Mura。
OLED蒸镀过程,OLED蒸镀膜厚不均,FMM在热的作用下的变化等等,也可能在最终产生显示Mura。
总而言之,Mura产生的原因在每一道制程中都存在,绝对的均匀制程是不存在的。
附录各种Mura示意图
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Mura 的判定
Mura的判定通常于百分之五十Gary Pattern书面判定,其Judge的方式可采用Limit Sample or ND Filter.
ND Filter:
ND为在可见光波长范围下能提供相当稳定的响应,主要功能在于降低光源之透过率。
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Mura的改善方法
如果对这些mura不加以改善或者消除,那在最终显示的时候就会呈现到人眼中,影响显示画面的质量。
Mura的改善大致可以分为如下三种方法:
1.工艺改善
2.设计补偿
3.外部补偿
文章来源:屏芯视界
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