مناقشة حول آلية تكوين البقعة الصفراء في وحدات العرض TFT-LCD والتدابير المضادة للتحسين

2025-08-28

مناقشة حول آلية تكوين البقعة الصفراء في وحدات العرض TFT-LCD والتدابير المضادة للتحسين

في وحدات العرض TFT-LCD، هناك العديد من العيوب المتعلقة بالعرض البصري، مثل التعويم الأبيض أو تسرب الضوء في الصور السوداء بالكامل، ومورا COG في الصور المتحركة، ومورا الإطار الرمادي، والأصفرار، أو الأزرق، أو التعتيم في الصور البيضاء. هناك أسباب عديدة وراء هذه العيوب، ويختلف تأثير كل منها ومقبوليته بشكل كبير. تكون بعض العيوب مستقرة ولا تتفاقم بمرور الوقت، بينما قد يتدهور بعضها الآخر تدريجيًا مع مرور الوقت. لذلك، بالنسبة للعيوب المتعلقة بالعرض البصري، من الضروري أولاً تحديد السبب الجذري، يليه تقييم المخاطر بناءً على الآلية الأساسية، من أجل منع الخسائر الكبيرة المحتملة.

تركز هذه المقالة على تحليل العيوب المتعلقة بأداء شاشات العرض الضوئية LCD، وتحديدًا "البقع الصفراء لشاشات LCD". وهي مقسمة بشكل أساسي إلى ثلاثة أجزاء: ظاهرة وخصائص البقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل، وآلية تكوين البقع الصفراء، والأسباب الشائعة والتدابير المضادة للتحسينات للبقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل.

1. ظاهرة وخصائص البقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل

بقع LCD صفراء: عادةً، تحت شاشة بيضاء، تظهر مناطق محلية معينة باللون الأصفر أو البني المصفر مقارنة بالمناطق المحيطة من حيث مظهر العرض. عادة ما يكون لهذه الظاهرة عدة خصائص رئيسية:

●البقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل غير منتظمة الشكل وتظهر على شكل عيوب موضعية، وعادةً ما تظهر على شكل أنماط على شكل بقعة أو على شكل شريط أو على شكل إطار. علاوة على ذلك، فإن حدوث الاصفرار إقليمي وليس موحدًا على كامل السطح. بناءً على الشكل والموقع، يتم تصنيفها عادةً على أنها اصفرار موضعي، أو اصفرار في مناطق الزوايا، أو اصفرار على طول الحواف الأربعة. الأشكال والمواقع المختلفة للبقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل تنتج عن عوامل أساسية مختلفة.


cb08783e0f4c174


● عدم رجعة البقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل. تظهر البقع الصفراء على شاشة LCD عادةً بعد تعرض وحدة LCD لضغط خارجي، مما يتسبب في تلف مادي داخل لوحة LCD. وبمجرد حدوث هذا الضرر، فإنه عادة ما يكون دائمًا ولا يختفي تلقائيًا. ولذلك فإن ظاهرة البقع الصفراء LCD تتميز بعدم الرجوع.

●لون البقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل هو أصفر بارز وبارز بشكل واضح. عادةً ما تظهر البقع الصفراء لشاشات LCD باللون الأصفر أو الأصفر الفاتح أو البني المصفر، مما يؤدي إلى إنشاء تباين واضح مع المناطق البيضاء حول وحدة شاشة LCD.


2. آلية تكوين البقعة الصفراء LCD

بغض النظر عن مظهر البقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل أو موقعها أو مدى خطورتها، فإن الآلية الأساسية لها هي نفسها في الأساس. قبل مناقشة آلية تكوين البقعة الصفراء، من المهم أولاً شرح العلاقة بين نفاذية لوحة LCD وفجوة الخلية الخاصة بها. هناك علاقة محددة بين نفاذية LCD وفجوة الخلية. وفقًا للصيغة المتعلقة بنفاذية شاشة LCD إلى فجوة الخلية، عندما يكون الانكسار الثنائي الفعال للبلورة السائلة ثابتًا، كلما زادت فجوة الخلية، زادت نفاذية شاشة LCD. عندما يكون سمك الخلية عند قيمته المثلى، فإن نفاذية الألوان الأساسية الثلاثة - الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) - تكون أيضًا في مستواها المثالي. ونتيجة لذلك، ينتج عن مزيج هذه الألوان الثلاثة ضوء أبيض، وتعرض وحدة LCD صورة بيضاء.


90f346246ee88bf


ec283136808e67c


نظرًا للخصائص البصرية للبلور السائل، تؤدي فجوات خلايا LCD المختلفة (Cell Gap) إلى اختلاف مستويات النفاذية للألوان الأساسية الثلاثة - الأحمر (R)، والأخضر (G)، والأزرق (B). عندما تزداد فجوة خلايا LCD، تنخفض نفاذية الضوء الأزرق (B) بشكل ملحوظ، بينما تظل نفاذية الضوء الأحمر (R) والأخضر (G) مرتفعة نسبيًا. ينتج عن مزيج الضوء الأحمر والأخضر ضوء أصفر، مما يؤدي إلى ظهور شاشة LCD باللون الأصفر. على العكس من ذلك، عندما تقل الفجوة بين الخلايا، تصبح نفاذية الضوء الأزرق هي السائدة، مما يتسبب في ظهور الشاشة باللون الأزرق.

لذلك، فإن آلية تكوين البقعة الصفراء لشاشات الكريستال السائل هي زيادة في فجوة خلايا شاشات الكريستال السائل. السبب الرئيسي لهذه الفجوة المتزايدة في الخلية هو الضغط الميكانيكي الخارجي المطبق على وحدة شاشات الكريستال السائل، والذي يجبر البلورة السائلة داخل الخلية على الهجرة نحو المناطق المحيطة بالمنطقة المضغوطة. في هذه المناطق التي تتراكم فيها البلورات السائلة، يتم تمديد فجوة الخلايا أو اتساعها محليًا، مما يؤدي إلى تقليل نفاذية الضوء الأزرق وينتج عنه اصفرار موضعي - يظهر كبقع صفراء أو بقع صفراء على الشاشة.


3. الأسباب الشائعة للبقع الصفراء لشاشات الكريستال السائل والتدابير المضادة للتحسين

أثناء عملية تصنيع وحدات شاشة LCD بالكامل وفي اختبار المنتج النهائي، قد تتعرض وحدة LCD لضغط ميكانيكي من مصادر مختلفة. ومع ذلك، فإن الأسباب الأكثر شيوعًا للبقع الصفراء الناتجة عن الضغط تنشأ عادة من:  

- الضغط الميكانيكي أثناء اختبار موثوقية المنتج النهائي

- الضغط أثناء عملية ربط OCA (اللاصق الشفاف بصريًا).

- الضغط أثناء تجميع خلايا LCD (عملية ربط الخلية)

● الضغط على شاشة LCD أثناء الاختبار الميكانيكي للمنتج النهائي (اصفرار حول الحواف)

بعد التجميع النهائي، يخضع الجهاز الكامل عادةً لاختبارات ميكانيكية مختلفة لتقييم أدائه الميكانيكي. تتضمن هذه الاختبارات عمومًا اختبارات دوران الأسطوانة، والسقوط الدقيق، والسقوط المتحكم فيه، واختبارات الضغط. أثناء هذه الاختبارات الميكانيكية، يمكن أن تؤدي عوامل مثل كمية الكريستال السائل داخل لوحة LCD، وارتفاع وكثافة PS الرئيسية (الفواصل العمودية)، واستواء وحدة LCD ومبيت الجهاز، وفجوة الاتجاه Z بين وحدة LCD والمبيت، والقوة الهيكلية للمبيت، إلى ضغط ميكانيكي على وحدة LCD. قد يتسبب هذا الضغط في حدوث تشوه موضعي لفجوة الخلية، مما يؤدي إلى ظهور بقع صفراء — خاصة حول الحواف الأربعة للشاشة.

--- سبب الاصفرار المحيطي: العملية المحددة التي يؤدي من خلالها الاختبار الميكانيكي للجهاز الكامل إلى ظهور بقع صفراء على وحدة LCD هي كما يلي (خطر تكوين البقعة الصفراء هو الأعلى أثناء اختبار السقوط الدقيق للجهاز بأكمله).

① إذا كان السُمك الإجمالي لوحدة شاشة LCD كبيرًا جدًا أو كان استواءها ضعيفًا، فسيؤدي ذلك إلى فجوة أصغر في اتجاه Z بين الوحدة وغطاء الجهاز. أثناء الاختبارات الميكانيكية المتكررة على الجهاز بأكمله، يمكن أن تؤدي هذه الفجوة الصغيرة إلى ضغط وحدة شاشة LCD على الهيكل.


d657a1a9591e96a

② عندما يتم ضغط وحدة عرض LCD، عادةً ما يتم ضغط PS (الفواصل العمودية) الرئيسية في المنطقة المركزية لشاشة LCD، مما يؤدي إلى تقليل فجوة الخلايا في المركز. ومع ذلك، يحتوي إطار مانع التسرب الموجود في محيط شاشة LCD على PS الذي يوفر الدعم، وبالتالي تظل PS الرئيسية في المناطق المحيطة غير مضغوطة إلى حد كبير.

③ بعد ضغط المنطقة المركزية لشاشة LCD وتقليل فجوة الخلايا، تتدفق البلورات السائلة وتتراكم باتجاه حواف شاشة LCD. يؤدي هذا التراكم إلى زيادة فجوة الخلايا في الأطراف، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور عيوب صفراء حول حواف شاشة LCD.


3533931a4144534


--- التدابير المضادة للتحسين للاصفرار المحيطي:

لمعالجة الاصفرار حول حواف شاشة LCD، يتم عادةً إجراء التحسينات في جانبين: 1. تعزيز لوحة LCD نفسها، وعلى وجه التحديد تحسين استقرار فجوة خلايا شاشة LCD؛  2. تحسين التوافق بين وحدة LCD وغطاء الجهاز. تدابير التحسين الشائعة:

① قم بتقليل كمية البلورة السائلة داخل خلية LCD. عندما يتم تقليل حجم البلورة السائلة (إضعاف قدرتها على دعم فجوة الخلية، حيث يصبح PS هو الدعم الأساسي)، سيتم ضغط PS الرئيسي بسهولة أكبر في ظل الظروف الأولية، وبالتالي تقليل فرق الارتفاع بين PS الرئيسي وPS الفرعي. عندما تتعرض شاشة LCD لضغط خارجي، يمكن لوحدة PS الرئيسية أن تتشوه وتنضغط بسرعة، مما يسمح لوحدة PS الفرعية بتوفير دعم فعال بسرعة لمقاومة القوة الخارجية.

② حافظ على كمية البلورة السائلة دون تغيير، ولكن قم بزيادة ارتفاع PS الرئيسي. بعد زيادة ارتفاع PS الرئيسي، عندما تتعرض شاشة LCD لضغط خارجي، يتم زيادة الهامش القابل للضغط لـ PS الرئيسي بشكل فعال. ويساعد هذا على منع تقليص فجوة الخلية في المنطقة المركزية لشاشة LCD أثناء الاختبار الميكانيكي للجهاز بأكمله، مما يضمن في النهاية استقرارًا أفضل لفجوة الخلية عبر جميع المناطق داخل خلية LCD.

③ زيادة كثافة PS لكل وحدة مساحة. من خلال زيادة كثافة PS، يتم تعزيز مقاومة شاشة LCD للضغط والتشوه، مما يساعد في الحفاظ على استقرار فجوة الخلية عبر جميع المناطق داخل خلية شاشة LCD


f83c89ae3dea563

④ تأكد من خلوص الاتجاه Z المناسب بين شاشة LCD وغطاء الجهاز. يعد الحفاظ على سمك شاشة LCD الإجمالي باتجاه الطرف الأدنى إلى الطرف الأوسط من نطاق التسامح، والتحكم في استواء كل من شاشة LCD وغطاء الجهاز، وتعزيز القوة الهيكلية للهيكل من إجراءات التحسين الشائعة أيضًا لتقليل الاصفرار حول حواف شاشة LCD.

● الضغط على شاشة LCD أثناء تصفيح OCA الكامل (الاصفرار الموضعي)

يعد التفاوت المحلي والضغط المتبقي أثناء عملية تصفيح OCA من الأسباب الشائعة للاصفرار الموضعي على شاشة LCD. بالإضافة إلى ذلك، فإن التداخل الداخلي داخل شاشة LCD - مثل سمك غراء السيليكون المفرط، أو لاصق الأشعة فوق البنفسجية السميك للغاية أو عجينة الفضة الموصلة البارزة خارج المستقطب - يمكن أن يؤدي أيضًا بشكل شائع إلى اصفرار موضعي.


--- سبب الاصفرار الموضعي:  

6ff56b25e97043b

بأخذ التفاوت بعد تصفيح OCA كمثال، عندما يتم تطبيق ضغط غير متساو أثناء عملية الربط الناعمة إلى الصلبة، يمكن أن يسبب تشوهًا مقعرًا محليًا في OCA. أثناء مراحل التصفيح والضغط الفراغي اللاحقة التي يصعب الوصول إليها، قد تسحب هذه المناطق المقعرة لوحة LCD، مما يؤدي إلى زيادة فجوة الخلية (على غرار تأثير فوهة الشفط). ونتيجة لذلك، تنخفض نفاذية الضوء الأزرق (B) بشكل ملحوظ، في حين تظل نفاذية الضوء الأحمر (R) والضوء الأخضر (G) دون تغيير نسبيًا. يؤدي التأثير المشترك لهيمنة الضوء R وG إلى إنتاج اللون الأصفر، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور بقع صفراء موضعية على شاشة LCD.


--- إجراءات التحسين المضادة للاصفرار الموضعي:

قم بإجراء التحقق من DOE (تصميم التجربة) أثناء عملية تصفيح OCA الكاملة لمنع الاصفرار الموضعي الناجم عن التفاوت أو الإجهاد المتبقي في OCA.  

- في عملية التصفيح الناعمة إلى الصلبة، تحقق من ضغط وسرعة الربط الأمثل وحددهما، مع ضمان استواء منصة الربط.  

- في عملية التصفيح الصعبة، تحقق من وضبط ضغط الربط الأمثل، والمدة، ومستوى الفراغ، مع التأكد من توازي غرفة الربط.  

تساعد هذه الإجراءات على تقليل خطر الاصفرار الموضعي بسبب الضغط الناجم عن OCA على شاشة LCD.


● الضغط أثناء عملية تجميع الخلايا (الاصفرار الموضعي):

أثناء عملية تجميع خلايا LCD، تكون البقع الصفراء الناتجة عن ضغط الجسيمات الأجنبية نادرة نسبيًا؛ يعد ضمان التحكم المناسب في النظافة أثناء عملية تجميع الخلية أمرًا أساسيًا لمنع هذه المشكلة.

تشبه آلية اصفرار بقعة LCD ما تم وصفه أعلاه: أثناء عملية تجميع الخلية عندما يتم ربط ركائز CF وTFT معًا، يمكن أن تتسبب الجزيئات الغريبة الناتجة عن تآكل المعدات في رفع محلي لخلية LCD. في المواضع التي ترفعها الجسيمات الأجنبية، تزداد فجوة الخلية، مما يؤدي في النهاية إلى الاصفرار الموضعي. بشكل عام، لا يمكن للمستخدمين تنفيذ التحسينات في مرحلة العملية هذه، ويجب عليهم بدلاً من ذلك التركيز على تدابير التحسين الموضحة في القسمين السابقين فيما يتعلق بقضايا الاصفرار.


e1a5e262b8197cd