品質を損なうことなくコストを削減: 中国のディスプレイメーカーは TFT マスク削減と CF OC 層除去の課題をどのように乗り越えているか

品質を損なうことなくコストを削減: 中国のディスプレイメーカーは TFT マスク削減と CF OC 層除去の課題をどのように乗り越えているか

競争の激しい世界のディスプレイ市場において、中国メーカーは技術革新とコストの最適化を推進し続けています。カスタマイズされた顧客の要求に応えるために、LCD モジュール メーカーは 2 つの重要なプロセス簡素化戦略を採用することがよくあります。それは、TFT ガラス用のフォトマスクの数を 5 枚から 4 枚に減らすことと、CF (カラー フィルター) ガラス上の OC (オーバー コート) 充填層を排除することです。これらの対策により、マスクのコストが大幅に削減され、生産効率が向上しますが、生産ラインのプロセス能力に対して厳しい要求も課せられます。特に老朽化したラインでは、些細な見落としがバッチ品質の問題を引き起こす可能性があります。

プロセス簡素化の諸刃の剣: テクニカル分析とリスク管理

I. CFガラスのOC層除去のリスクと対策

CF ガラスの正確な構造 (基板 → BM 層 → RGB 層 → OC 層 → ITO 層) は、重要な機能を OC 層に依存しています。

· 平坦化: RGB カラー ピクセル間の高さの差を埋めます。

・保護：RGB層へのダメージを防ぎ、表面の平坦性を維持します。

OC レイヤーを削除すると、次のような直接的な原因が発生します。

・ITO電極表面の凹凸 → 液晶分子のアンカリング方向の乱れ

・多発する表示不具合：「星空」の輝点、ゴースト、焼き付き（局所的な液晶応答遅れ）

中国のディスプレイメーカーによる対抗戦略:

・BM遮光面積を拡大し、高低差による光漏れを補正

· RGB ステップ高さのプロセスを厳密に制御し、ピクセル高さの変動をナノメートル レベルまで低減します

· ドット反転を使用して駆動スキームを最適化し、クロストークを低減します (より高い消費電力のバランスをとる必要があります)

II. 4マスクTFTガラスプロセスの課題とブレークスルー

従来の 5 マスク TFT プロセスには、ゲート層 → ゲート絶縁層 → S/D チャネル層 → ビア層 → ITO 層が含まれます。マスクを 4 枚に減らすことの核心は、ゲート絶縁層と S/D 層のフォトリソグラフィーを統合し、単一マスクでマルチゾーン露光を制御することにあります。

プロセス削減の連鎖的な効果 (CECEP Panda の Ye Ning 氏の調査に基づく):

・段差の拡大：S/D層下の新たなa-Si/n+a-Si膜層により0.26μmの段差を実現 → 液晶セルのスペースを圧迫

・セルギャップ0.03μm増加：S/Dフィルムテーパー角8.99°増加→液晶相対高さ上昇

・重力ムラリスク：高温境界のLCマージンが1%縮小し、表示ムラが発生しやすくなる

中国メーカーの主要なプロセス管理ポイント:

・精密なエッチング管理：GOA回路のショート（不可逆的なリスク）を防ぐために残留物を除去します。

· 動的セルギャップ補正: アレイ膜厚の変化に基づいて CF PS (フォトスペーサー) の高さを調整します。

· 強化された絶縁保護: 外圧や長期動作による GOA 回路と Au ボール間の絶縁損傷を防ぎます中国の知恵: コストと品質のバランスを取る技術 中国の大手ディスプレイ メーカーは、体系的なソリューションを開発しました。

▶ デジタルシミュレーションファースト: モデリングを使用して段差の高さが細胞の電場に与える影響を予測し、設計を最適化します。

▶ オンライン監視の強化: ムラとマイクロショートに AI 視覚検査を導入して、初期の異常を阻止します

▶ ドライバICの協調チューニング：ドット反転波形をカスタマイズして応答遅延を補正

TFT マスクの縮小と CF OC 層の除去プロセスは精密手術に似ており、中国の LCD メーカーの基礎となる技術的専門知識が試されます。材料特性の制御からナノメートルレベルの段差の除去、エッチングパラメータの最適化からアルゴリズム革新の推進に至るまで、あらゆる段階で「品質を犠牲にすることなくコストを削減する」という取り組みが具体化されています。国内の高世代生産ラインの精度が向上し続ける中、中国のスマートマニュファクチャリングはコスト、効率、品質の「不可能な三位一体」を主要な競争優位性に変え、世界のディスプレイ産業に新たな勢いを注入している。