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(LCD)はガラス基板・液晶・配向膜・カラーフィルターおよび透明電極など様々な部材から構成される表示機器です。当社は長年培った技術・経験を基に、LCDの不良解析を実施し、発生原因の特定にまで踏み込んだ不良メカニズムの解明をサポートします。

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。

ガスクロマトグラフ測定結果
全有機炭素・各成分検出量

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

TPD/MS測定結果

パッシベーション膜(SiN)からの水素の脱離挙動

TDS測定結果

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

3DAP像 分布 濃度プロファイル

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

3DAP像 分布 濃度プロファイル

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:2022/03/30 ]

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