为了满足人们对显示器的色彩和显示实用性的更高需求,TFT-LCD制造行业涌现了大量的新技术,如COA(Color Filter on Array)、POA(Photo Spacer on Array)等。其中,隔垫物(Photo Spacer,PS)段差是COA和POA等新技术的关键特性,对这些新技术有着决定性影响。目前,韩国和日本对这一特性研究较多,研究发现PS段差主要由光刻胶特性、光罩设计和曝光机生产条件决定。由于中国对这一领域的探索起步较晚,再加上日本、韩国等国家的技术封锁,我国在TFT-LCD制造技术各方面发展较慢,前期主要以生产低端的传统TFT-LCD产品为主,涉及COA和POA技术研究的企业很少。近年来,在政府的大力扶持下,TFT-LCD行业快速发展,生产工艺和技术渐渐开始迈向高端技术行列,京东方(BOE)和华星光电(CSOT)等企业开始进行COA和POA技术的研究和探索。在COA、POA等产品开发过程中,由于光罩设计和生产制程条件无法有效匹配,需要花很长的时间、大量的人力和物力进行多次生产实验,才能调整出适合量产的PS段差。故而生产出合适的PS段差成为了生产中的一个重大难题。PS段差的生产优化研究,能够帮助我们找出PS段差生产规律,对国内TFT-LCD制造厂家进军COA、POA等技术领域具有重大指导意义。本文通过理论推断和生产实验验证,确认了PS段差的影响因子及作用规律,然后通过各因子的交互实验分析建立了PS段差数据库。在产品导入阶段运用此数据库进行产品设计,并通过生产实验进行了完善和优化,能够快速有效的实现适合量产需求的PS段差。考虑到PS段差的重要性,文章进一步讨论和研究了PS段差生产改善,分别从制程条件选定、段差偏高偏低和均一性改善进行了阐述,为TFT-LCD制造行业进一步优化PS段差生产提供了理论支持和实践依据。本课题研究的主要成果如下:(1)建立和完善了PS掩膜版设计规范,得到了合适的生产条件,使得PS制程首次制作时间缩短24.6小时,产品开发周期缩短了7.6天。(2)通过预烘烤温度的调整,进一步优化了PS生产条件,产线生产节拍提升1.5秒,为企业新增年效益363万元。(3)通过多个制程参数搭配调整提升了制程的调整空间,延长了曝光片数,使得生产效率从68%提升至79%以上。