Für das Problem der Charakterisierung der Dicke der Polyimid-(PI)-Ausrichtungsfolie im Peripheriebereich eines TFT-LCD wird eine Methode zur Charakterisierung der Dickenverteilung basierend auf der Tiefenanalyse mittels Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie (TOF-SIMS) vorgeschlagen. Ein Argon-Cluster-Ionenstrahl (GCIB) wird verwendet, um mehrere Mikrobereiche der im Tintenstrahldruck hergestellten PI-Folie anzurastern. Die Zeit, bei der die normalisierte Signalstärke des charakteristischen Ions InO₂ des ITO-Substrats auf 50 % ansteigt, wird als Kriterium für das Durchdringen der Schicht ausgewählt, und die Dickenverteilung der Folie an 17 Mikrobereichen am Rand wird gemessen. Die Sputtertiefen der Rille und die ursprüngliche Folienstärke wurden unabhängig mit einem Stufenmessgerät gemessen, und die Zuverlässigkeit des von der Methode offenbarten Dickenverteilungstrends wurde durch statistische Korrelationsanalyse zwischen Sputterzeit und Dicke verifiziert. Die Methode wurde an vier PI-Filmproben mit unterschiedlichen Vorbackprozessen angewendet. Die TOF-SIMS-Tiefenanalysemethode zeigte eine hohe Übereinstimmung des räumlichen Verteilungstrends der Film-Sputterzeit mit der vom Stufenmessgerät gemessenen ursprünglichen Dicke, wobei die Spearman-Korrelationskoeffizienten insgesamt zwischen 0,571 und 0,963 lagen. Bei den Proben A und C, die vor dem Vorbacken 1 Minute ruhen gelassen wurden, lagen die maximalen Sputterzeiten in der Randzone bei 378 bzw. 487 s, deutlich höher als die durchschnittlichen Zeiten der anderen Mikrobereiche (etwa 180 s); während bei den Proben B und D ohne Ruhezeit die Sputterzeit in der gesamten Zone recht gleichmäßig war (etwa 180 s). Diese Methode bietet ein effektives Analysewerkzeug zur Charakterisierung der Dickenverteilung von Filmen in großflächigen Mehr-Mikrobereichsbereichen und kann die Prozessoptimierung von mit Tintenstrahldruck hergestellten PI-Ausrichtungsfolien und die Verbesserung der Fertigung von schmalen Randpaneelen technisch unterstützen.

Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie;Tiefenanalyse;Polyimid;Flüssigkristall-Ausrichtungsfolie;Dickencharakterisierung;Tintenstrahldruck