液晶ディスプレイの不良解析Failure Analysis of Liquid Crystal Display

液晶ディスプレイの不良事例

表示不良（シミ・ムラ・焼き付き・フリッカー・輝点）

<配向膜、平坦化膜>

• 配向膜表面の変質・凹凸
• 液晶ハジキ
• 汚染成分の付着
• 洗浄剤・剥離剤・レジストの残渣

<液晶>

• シール、配向膜など構成材料からの汚染
  （イオン成分、金属、有機成分）
• 液晶分子の分子構造変化
• 水分の混入

構成部材の不良

• 液晶組成変化（微量分解物の生成等）
• 部材の変色
• 部材中の不純物（金属・イオン成分・添加剤など)
• カラーフィルター中の顔料の析出
• シール材・封止材の硬化不良
• 透明電極(ITO)の抵抗不良
• 偏光板のヨウ素脱離
• COF(Chip On Film)導通不良

TFTの不良

• 結晶欠陥
• Poly-Siの粒径異常
• ドーパントの濃度分布異常
• コンタクトの形状異常
• テーパ角の異常
• パッシベーションの膜質異常
• ゲート線・信号線のパターン不良
• 電極の腐食

剥離・浮き

• ＩＣ浮き
• シール材の剥がれ
• スペーサの剥がれ
• パッシベーションの浮き
• 偏光板の浮き

異物

• 液晶分子の高分子化
• 構成部材からの析出
• 工程・環境からの混入
• 樹脂層中でのフィラーの偏析

気泡・脱ガス

• セル内気泡の成分
• 基板、カラーフィルターやオーバーコート材料からの脱ガス

原因究明のためのプロセス環境・材料評価

LCDの不良の多くは、製品の製造環境からの汚染や、LCDを構成する材料の不具合に起因します。製造環境や材料を詳細に調査・分析し、製品の不良発生のメカニズムを究明していきます。材料・部材についてはお客様専用の分析データのライブラリを作成し、不良解析に用います。

チャンバー内の有機汚染評価

ウェーハ放置法は、汚染を吸着する媒体を任意ポイントに設置する簡易な方法で、直接大気の捕集が困難なチャンバー内、搬送経路の空間などの評価に適しています。

膜材料からの発生ガス評価

構成部材からの発生ガス挙動を把握することは、表示不良、気泡、剥がれなどの不具合をコントロールする上で重要です。目的に応じて、様々な発生ガス分析をご提案します。

有機膜のガス成分の発生挙動

パッシベーション膜(SiN)からの水素の脱離挙動

各温度領域の質量スペクトルからガスを定性し、各成分ごとの発生速度、発生量を得ることができます。

SiN膜の膜質評価（構成元素と結合状態）

膜組成の評価

XPSのピーク面積は元素量と相関があるため、組成評価が可能です。測定例では2種類のSiN膜を測定し、試料Cと試料Dで組成比が異なることが分かります。

結合状態の評価

Si-H結合の吸収ピーク強度に差異がみられ、試料Cは膜中にSi-H結合として、Hを多く含むことが分かります。

[ 更新日:2025/04/22 ]