一种改善显示屏mura的方法与流程

1.本发明涉及低温多晶硅薄膜的高温制备领域，特别是涉及一种改善显示屏mura的方法。

背景技术：

2.多晶硅(p-si)薄膜的高载流子迁移率远大于非晶硅(a-si)，因此常代替非晶硅应用于薄膜晶体管(tft)的有源层，在集成周边驱动的有源液晶显示(amlcd)和有源有机发光二极管(amoled)中具有非常重要的应用。由于平板显示器的多晶硅薄膜的衬底是难以承受高温工艺的玻璃，因而，在此条件限制下，低温多晶硅(ltps)技术是业界必然的选择。
3.由于设备工艺的局限性，在大面积ltps玻璃背板上制作的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。
4.在实际生产中，几乎每一道工艺制程都会造成mura。目前业内大多数ltps玻璃背板的制备流程如图1所示，在ltps玻璃背板的制备过程中需要经过多道高温退火工艺，如去氢、活化和氢化、金属退火等，其中高温炉被广泛地应用于上述高温退火工艺中。高温炉的腔体内设有用于支撑ltps玻璃背板的支撑结构，ltps玻璃背板置于支撑结构上进行高温退火处理。支撑结构虽然方便了ltps玻璃背板的放置和固定，但同时也影响了ltps玻璃背板的退火程度，即ltps玻璃背板上与支撑结构接触的区域上的tft的特性与其他区域上的tft的特性存在差异，从而容易造成mura。

技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种改善显示屏mura的方法，包括：
6.提供高温炉，所述高温炉内设有包括若干加热管、用于放置ltps玻璃背板的支撑结构，所述加热管设置在所述支撑结构的下方；
7.提供辅热板，将所述辅热板安装在所述高温炉中，所述辅热板所处的高度不高于所述支撑结构且不低于所述加热管；
8.将所述ltps玻璃背板放置在所述支撑结构上进行退火处理。
9.进一步地，所述辅热板为陶瓷板或者铝合金板中的任一种。
10.陶瓷板、铝合金板均属于热传导良好的材料，具有耐高温、比热容高的特性，使用陶瓷板或者铝合金板作为辅热板有助于实现高温炉内的温度均匀分布。
11.进一步地，所述辅热板设置在所述加热管与所述支撑结构之间。
12.进一步地，所述辅热板在所述ltps玻璃背板上的投影面积覆盖所述ltps玻璃背板。
13.进一步地，所述辅热板在所述ltps玻璃背板上的投影面积覆盖所述ltps玻璃背板中与所述支撑结构相对应的区域。
14.进一步地，所述辅热板嵌套在所述加热管上。
15.进一步地，所述辅热板在所述加热管上的投影面积覆盖所述加热管，所述辅热板的厚度不小于所述加热管的直径。
16.进一步地，所述辅热板嵌套在所述支撑结构上。
17.进一步地，所述辅热板在所述支撑结构上的投影面积覆盖所述支撑结构，所述辅热板的厚度不大于所述支撑结构的厚度。
18.进一步地，所述ltps玻璃背板进行退火处理，满足：升温起始温度为100-250℃、升温速率为3-15
°
/min、退火温度为280-500℃。
19.目前，高温炉常用于ltps玻璃背板的高温退火工艺中，虽然高温炉内支撑结构的设置影响了高温炉腔体内的温度分布情况从而影响ltps玻璃背板上与支撑结构接触的区域的tft的特性，但是在一般情况下该区域上的tft的特性与其他区域的tft的特性的差异在可接受范围内，即在一般情况下ltps玻璃背板应用于显示屏时，显示屏上各区域的亮度均匀性较好，不会出现mura。然而，在高温炉长期使用后，经过该高温炉进行高温退火处理的ltps玻璃背板应用于显示屏时会出现mura，具体表现为显示屏上会显现出支撑结构的形状，即ltps玻璃背板上与支撑结构相对应区域的tft的特性与其他区域的tft的特性存在较大差异，从而导致两个区域的显示亮度存在较大区别。在这种情况下，高温炉腔体内的温度分布情况不仅受到支撑结构的影响，还会受到自身加热单元的影响。高温炉的加热单元如加热管或者是热电偶，其具有一定的空间排列，相邻两个加热单元之间存在间距，而该间距中的温度会低于加热单元所在区域的温度，即高温炉内各区域的热量分布存在差异，而随着加热单元的老化，这种热量分布的差异也会逐步增大。在支撑结构和加热单元的双重影响下，高温炉腔体内的温度分布均匀性差，从而影响了ltps玻璃背板的退火程度，造成了ltps玻璃背板上各区域的tft的特性存在较大差异，使得显示屏上出现了mura。发明人发现通过在高温炉内增设辅热板即能改善因退火工艺而导致显示屏出现mura的问题，辅热板吸收加热单元释放出的热量并将该热量重新进行分配，使得高温炉内的热量分布均匀化，降低了ltps玻璃背板上各区域所接受的温度的差异，从而降低了ltps玻璃背板中各区域退火程度的差异。
20.相比于现有技术，本发明的技术方案至少存在以下有益效果：本发明在高温炉中增设了辅热板，并对辅热板的材质、位置、尺寸进行了设计和优化，有效地改善了因ltps玻璃背板退火工艺而导致显示屏出现mura的情况；同时辅热板的设置也延长了高温炉的使用年限，降低了生产成本。
附图说明
21.附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
22.图1为ltps玻璃背板的制备流程示意图；
23.图2为现有技术中ltps玻璃背板的加热过程的示意图；
24.图3为实施例1中ltps玻璃背板的加热过程的示意图；
25.图4为实施例2中ltps玻璃背板的加热过程的示意图；
26.图5为实施例3中ltps玻璃背板的加热过程的示意图；
27.图6为实施例4中ltps玻璃背板的加热过程的示意图。
28.附图标记说明：1-加热管；2-支撑结构；21-支撑条；22-支撑针；3-ltps玻璃背板；
4-辅热板。
具体实施方式
29.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.在低温多晶硅薄膜的制备过程中，常使用高温炉对ltps玻璃背板进行加热处理，高温炉中设有加热管和支撑结构，支撑结构用于放置和支撑ltps玻璃背板，其中，支撑结构包括支撑条和设置在支撑条上的支撑针，ltps玻璃背板的加热过程如图2所示，加热管1设置在支撑条21下方，支撑针22垂直设置于支撑条21，ltps玻璃背板3放置在支撑针22上。在实际的生产过程中，高温炉在长期使用后，经过该高温炉进行高温退火处理的ltps玻璃背板应用于显示屏时会出现mura，具体表现为显示屏上会出现呈支撑结构形状的亮度异常区域。鉴于此，本发明提供一种改善显示屏mura的方法，包括提供辅热板4，并将辅热板4安装在高温炉中，辅热板4在高温炉中所处的位置不高于支撑结构2且不低于加热管1。发明人发现在高温炉中增设了辅热板4后，继续使用高温炉对ltps玻璃背板进行加热处理，显示屏出现呈支撑结构形状的亮度异常区域的问题得以解决。
31.本发明中辅热板选择耐高温、比热容高、热传导性良好的材质，可选陶瓷板或者铝合金板，优选地，辅热板为陶瓷板。
32.本发明中对ltps玻璃背板进行退火处理，退火处理包括图1中所示的去氢、活化和氢化以及金属退火。
33.本发明中ltps玻璃背板的具体膜层结构与现有的ltps玻璃背板相同，包括基板玻璃、多晶硅层、栅绝缘层、栅极电极、源漏金属电极、间绝缘层、平坦层、有机发光材料层、阴极、阳极、有机绝缘膜层等。后续将ltps玻璃背板与盖板进行封装制得amoled显示面板。
34.实施例1
35.在长期使用后的高温炉中增设辅热板4，如图3所示，多根加热管1并列设置在支撑条21下方，支撑针22垂直设置于支撑条21上，ltps玻璃背板3放置在支撑针22上，辅热板4设置在加热管1和支撑条21之间，ltps玻璃背板3的尺寸为：长为920mm、宽为730mm，辅热板4的尺寸为：长为920-1000mm、宽为730-810mm、厚度为1-10mm，即辅热板4在ltps玻璃背板3上的投影面积覆盖ltps玻璃背板3。
36.使用该高温炉对ltps玻璃背板进行去氢处理：将高温炉的起始温度设置在100-250℃、升温速率设置在3-15
°
/min，升温至400-500℃，ltps玻璃背板的去氢过程持续5-60min；
37.使用该高温炉对ltps玻璃背板进行活化和氢化处理：将高温炉的起始温度设置在100-250℃、升温速率设置在3-15
°
/min，升温至400-500℃，ltps玻璃背板的活化和氢化过程持续30-120min；
38.使用该高温炉对ltps玻璃背板进行金属退火处理：将高温炉的起始温度设置在100-250℃、升温速率设置在3-15
°
/min，升温至280-350℃，ltps玻璃背板的金属退火过程持续30-120min；
39.实施例2
40.在长期使用后的高温炉中增设辅热板4，高温炉内的结构如图4所示，多根加热管1并列设置在支撑条21下方，支撑针22垂直设置于支撑条21上，ltps玻璃背板3放置在支撑针
22上，辅热板4设置在加热管1和支撑条21之间，支撑条21的尺寸为：长为365mm、直径为14mm，辅热板4的尺寸为：长为365-400mm、宽为100-200mm、厚度为1-10mm，此时辅热板4在ltps玻璃背板3上的投影面积仅覆盖支撑条21所在的区域。
41.本实施例中ltps玻璃背板3后续的去氢、活化和氢化及金属退火处理过程均与实施例1相同。
42.实施例3
43.在长期使用后的高温炉中增设辅热板4，高温炉内的结构如图5所示，多根加热管1并列设置在支撑条21下方，支撑针22垂直设置于支撑条21上，ltps玻璃背板3放置在支撑针22上，辅热板4嵌套在加热管1上，辅热板4的尺寸为：长为920-1000mm、宽为730-810mm、厚度为60-100mm，此时辅热板4在加热管1上的投影面积覆盖加热管1，并且辅热板4的厚度不小于加热管1的直径。
44.本实施例中ltps玻璃背板3后续的去氢、活化和氢化及金属退火处理过程均与实施例1相同。
45.实施例4
46.在长期使用后的高温炉中增设辅热板4，高温炉内的结构如图6所示，多根加热管1并列设置在支撑条21下方，支撑针22垂直设置于支撑条21上，ltps玻璃背板3放置在支撑针22上，辅热板4嵌套在支撑结构2上，辅热板4的尺寸为：长为365-400mm、宽为100-200mm、厚度为20-60mm，此时辅热板4在支撑结构2上的投影面积覆盖支撑结构2，并且辅热板4的厚度不大于支撑结构2的厚度以避免影响支撑结构2对ltps玻璃背板3的支撑作用。
47.本实施例中ltps玻璃背板3后续的去氢、活化和氢化及金属退火处理过程均与实施例1相同。
48.实施例1-4中的ltps玻璃背板在完成退火处理后按照常规的步骤进行后续的镀膜、图形化等工序后，分别与盖板进行封装制得amoled显示面板，4块amoled显示面板再分别经过常规的组装流程及工序制得显示屏。上述4个显示屏的亮度均匀性较好，均未出现呈支撑结构形状的亮度异常区域的问题。
49.从制造成本的角度考虑，实施例2更具优势，具体表现为：辅热板4设置在加热管1和支撑结构2之间，且辅热板4在ltps玻璃背板3上的面积仅覆盖支撑结构2即可，这有利于辅热板4的安装、维护和更换。
50.本发明中辅热板的数量不设限制，可根据高温炉自身的实际情况(老化程度)和实际的需求设置多块辅热板，如在加热管、支撑结构上均设置辅热板以进一步改善高温炉内的温度分布均匀性。
51.为解决高温炉在长期使用后，经过该高温炉进行高温退火处理的ltps玻璃背板应用于显示屏时，显示屏上会出现呈支撑结构形状的亮度异常区域的问题，发明人尝试从以下五个方面进行解决：1.推测高温炉中的离子棒的除静电能力降低，采取更换离子棒的方式，如使用顺尔鸿5系列c离子棒；2.推测升温速率过快的因素，采取降低升温速率的方式；3.推测支撑杆老化，采取更换支撑杆的方式；4.推测mfc(气体质量流量控制器)气流过小的因素，采取加大气流的方式；5.推测高温炉内温度不均的因素，采取增设辅热板的方式。发明人经过试验发现，上述五种方式中只有采取增设辅热板的方式能解决上述问题。
52.鉴于上述试验结果，发明人推测高温炉在长期使用后，各加热管的发热效率会出
现差异，这使得腔体内的温度均匀性进一步降低，从而影响了ltps玻璃背板的受热均匀性，特别是在ltps玻璃背板上与支撑结构相对应的区域所接受到的热量与其他区域所接受到的热量之间的差值增大，导致了支撑结构的图形“投射”到ltps玻璃背板上，在显示屏点亮时出现mura。而在高温炉中增设了辅热板后，腔体内的温度均匀性得到了改善，具体地，辅热板吸收加热管释放出的热量并将该热量重新进行分配，温度较高区域的热量流向温度较低区域，使腔体内各区域之间的温度差值减小，这也使得ltps玻璃背板的受热均匀性也得以改善，从而降低了ltps玻璃背板中各区域退火程度的差异，改善了因ltps玻璃背板退火工艺而导致显示屏出现mura的情况。
53.本发明提供的改善显示屏mura的方法具有以下优势：
54.1.在高温炉内增设辅热板即可改善因腔体内温度分布不均而引起的显示屏出现mura的问题，可操作性强且高效简单；
55.2.通过增设辅热板就能使得腔体内的温度分布均匀性得以改善，这延长了高温炉的使用寿命，降低了生产成本。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种改善显示屏mura的方法，所述方法包括：提供高温炉，所述高温炉内设有包括若干加热管、用于放置ltps玻璃背板的支撑结构，所述加热管设置在所述支撑结构的下方，其特征在于，提供辅热板，将所述辅热板安装在所述高温炉中，所述辅热板所处的高度不高于所述支撑结构且不低于所述加热管；将所述ltps玻璃背板放置在所述支撑结构上进行退火处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅热板为陶瓷板或者铝合金板中的任一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅热板设置在所述加热管与所述支撑结构之间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述辅热板在所述ltps玻璃背板上的投影面积覆盖所述ltps玻璃背板。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述辅热板在所述ltps玻璃背板上的投影面积覆盖所述ltps玻璃背板中与所述支撑结构相对应的区域。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅热板嵌套在所述加热管上。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述辅热板在所述加热管上的投影面积覆盖所述加热管，所述辅热板的厚度不小于所述加热管的直径。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅热板嵌套在所述支撑结构上。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述辅热板在所述支撑结构上的投影面积覆盖所述支撑结构，所述辅热板的厚度不大于所述支撑结构的厚度。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ltps玻璃背板进行退火处理，满足：升温起始温度为100-250℃、升温速率为3-15
°
/min、退火温度为280-500℃。

技术总结

本发明涉及一种改善显示屏mura的方法，包括：提供高温炉，高温炉内设有包括若干加热管、用于放置LTPS玻璃背板的支撑结构，加热管设置在支撑结构的下方；提供辅热板，将辅热板安装在高温炉中，辅热板所处的高度不高于支撑结构且不低于加热管；将LTPS玻璃背板放置在支撑结构上进行退火处理。本发明在高温炉中增设了辅热板，并对辅热板的材质、位置、尺寸进行了设计和优化，有效地改善了因LTPS玻璃背板退火工艺而导致显示屏出现mura的情况。而导致显示屏出现mura的情况。而导致显示屏出现mura的情况。