Das Dünnfilm-Transistor-Flüssigkristalldisplay (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display, TFT-LCD) spart Panelkosten, indem es den Prozess der schwarzen Matrix (Black Matrix, BM) durch die Technologie der schwarzen Fotoabstände (Black Photo Spacer, BPS) ersetzt. Zur Verbesserung der Ausrichtgenauigkeit wird die BOA-Technologie (BPS on Array) eingesetzt, bei der BPS auf die Array-Substratseite verlagert wird. Der ursprüngliche BM-Prozess war der erste Fertigungsschritt, während der neue BPS-Prozess der letzte Schritt im Array ist. Die BPS-Belichtungsformung erfordert eine präzise Ausrichtung mit Metallmarken (Metal Mark) des Frontprozess-Arrays. Die geringe Durchlässigkeit von BPS erschwert das Erfassen der Metallmarken durch CCD-Kameras für die Ausrichtung. Zur Lösung dieses technischen Problems wurde das Prinzip der Markenerfassung in der Belichtungsanlage analysiert. Durch Anpassung der Pigmentzusammensetzung wurden BPS-Materialien mit unterschiedlichen Durchlässigkeiten erzielt. Die Belichtungsformung wurde an BPS-Materialien mit unterschiedlichen Durchlässigkeitswerten untersucht, um die minimalen Anforderungen an die Durchlässigkeit im Ausrichtprozess sowie die maximale Abdunkelung zu erforschen. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass die Wellenlänge der Ausrichtlichtquelle der NSK-Belichtungsmaschine im Bereich von 780~1000 nm im Infrarotbereich liegt, und bei einer Durchlässigkeit des BPS-Materials unter 23 % schlägt die Ausrichtung fehl. Durch die Verwendung einer organisch-anorganischen Pigmentzusammensetzung statt organischer Mischpigmente kann im Infrarotbereich eine Durchlässigkeit von etwa 90 % erreicht werden, die den Ausrichtanforderungen entspricht. Nach dem Aushärten wird eine optische Dichte von 1,2/μm erreicht, die den Abdunkelungsanforderungen des BPS-Produkts entspricht. Die optischen Kennwerte des so hergestellten BPS-Panels erfüllen die Produktspezifikationen.

TFT-LCD;BPS-Technologie;Belichtungsprozess;Markierungs-Ausrichtung;Durchlässigkeit