في وحدات العرض TFT-LCD، يتم ملاحظة عيوب "النقطة المضيئة" بشكل متكرر. نظرًا لأن مشكلات النقاط المضيئة في وحدات شاشات الكريستال السائل شائعة نسبيًا، إذا كانت نسبة الخلل منخفضة وكانت شدته خفيفة، فقد يتم تخفيف معايير القبول بشكل مناسب وفقًا لمتطلبات المنتج. في الواقع، يمكن تصنيف النقاط المضيئة لشاشات الكريستال السائل إلى أنواع مختلفة، ولكل منها آليات أساسية مميزة وتدابير تحسين مقابلة. على سبيل المثال: البقع الساطعة الناجمة عن الجزيئات الأجنبية في طبقة بوليميد (PI) (البقع المضيئة للجسيمات الأجنبية)، والبقع الساطعة للجسيمات غير الأجنبية الناتجة عن الشوائب التي تؤثر على المحاذاة أثناء عملية محاذاة PI، والبقع المضيئة بالبكسل الناتجة عن دوائر قصر الخط أثناء تصنيع الركيزة الصفيف. من بين هذه البقع الساطعة للجسيمات الأجنبية وغير الأجنبية نادرة نسبيًا في لوحات LCD، حيث تستخدم طبقات محاذاة PI في الوقت الحاضر في الغالب "تقنية محاذاة الصور"، مما يقلل بشكل كبير من حدوث النقاط المضيئة مقارنة بـ "تقنية محاذاة الفرك" التقليدية، حيث كان حطام PI المتولد أثناء الفرك سببًا رئيسيًا.

تركز هذه الورقة على تحليل "النقاط الساطعة لبيكسل LCD"، وتنقسم إلى ثلاثة أقسام رئيسية: التصنيف والظواهر الشائعة للنقاط الساطعة لشاشات LCD، وآلية توليد النقاط الساطعة لبيكسل LCD، واستراتيجيات تحسين النقاط الساطعة لبيكسل LCD.

1. التصنيف والظواهر الشائعة للبقع الساطعة لشاشات الكريستال السائل  

يمكن عمومًا تصنيف النقاط الساطعة لشاشات الكريستال السائل إلى نوعين: نقاط ساطعة بالبكسل ونقاط ساطعة غير منتظمة. يمكن تقسيم البقع المضيئة غير المنتظمة إلى نقاط مضيئة للجسيمات الأجنبية ونقاط مضيئة للجسيمات غير الأجنبية. يتناول التحليل التالي هذه الأنواع الثلاثة من النقاط المضيئة.

① البقع الساطعة من الجسيمات غير الأجنبية لشاشات الكريستال السائل:  

لا يرتبط سبب هذا النوع من النقاط المضيئة لشاشات الكريستال السائل ارتباطًا مباشرًا بالجسيمات الأجنبية. يُظهر هذا النوع من النقاط المضيئة عادةً الخصائص التالية:

●حجم النقطة المضيئة وشكلها غير منتظمين - فقد تكون أصغر من بكسل فرعي واحد أو تمتد عبر عدة وحدات بكسل فرعية، مع حافة غير متساوية وغير موحدة.  

● لا يظهر توزيع هذه العيوب على اللوحات الأم الزجاجية أو الألواح المقطوعة أي تركيز أو تجمع.  

● عند ملاحظتها تحت المجهر، لا تؤدي التعديلات الطفيفة في التركيز إلى تأثير هالة حول النقطة المضيئة، وتكون التغييرات في حجمها الظاهري ضئيلة.

تشمل الأسباب الشائعة للبقع المضيئة للجسيمات غير الأجنبية ما يلي: قوة الاحتكاك غير المتساوية أثناء محاذاة فرك PI، أو الشوائب الموجودة أثناء عملية محاذاة PI التي تتداخل مع المحاذاة الصحيحة.

② النقاط الساطعة للجسيمات الأجنبية في شاشة LCD:  

تحدث هذه عادةً أثناء تصنيع ركيزة صفيف LCD أو عمليات تجميع الخلايا، مثل حطام PI المتولد أثناء عملية محاذاة الاحتكاك لطبقة محاذاة PI، أو الجسيمات الأجنبية التي يتم إدخالها أثناء ترسيب الأغشية الرقيقة المختلفة على ركيزة المصفوفة، أو الملوثات التي يتم إدخالها أثناء عملية ربط اللوحة الخلوية.

● يتوافق حجم النقطة المضيئة عمومًا بشكل مباشر مع حجم جسيمات المادة الأجنبية.  

● يكون شكل النقطة المضيئة في الغالب دائريًا أو شبه دائري.  

● عادة ما يكون حجم النقطة المضيئة أصغر من حجم البكسل الفرعي الواحد.  

بالإضافة إلى ذلك، قد تظهر البقع المضيئة الناجمة عن حطام PI المتولدة أثناء محاذاة فرك طبقة محاذاة PI كنقطة واحدة أو نقاط متعددة. عندما يكون هناك العديد من هذه المواقع، يشار إلى هذا العيب عادة في الصناعة باسم "حقل النجوم" أو "السماء المرصعة بالنجوم" (حرفيا "السماء الكاملة للنجوم").

③ النقاط الساطعة لوحدات بكسل LCD:  

تشير هذه عادةً إلى حالات الفشل في منطقة جهاز TFT، والتي تنتج عادةً عن التوصيلات الكهربائية غير المقصودة (دوائر قصيرة) التي تحدث في منطقة جهاز TFT، أو بين جهاز TFT وخطوط الإشارة، أو بين خطوط الإشارة وأقطاب البكسل، أو بين وحدات البكسل المتجاورة. تتسبب مثل هذه الدوائر القصيرة في بقاء البكسل الفرعي مضاءً بشكل مستمر، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور نقطة مضيئة في بكسل LCD.

عادةً ما تكون النقاط الساطعة لوحدات البكسل LCD مرئية كنقاط ساطعة باللون الأسود والرمادي والأحمر (R) والأخضر (G) والأزرق (B) وأنماط الاختبار الأخرى. ومع ذلك، النقطة المضيئة غير مرئية في مجال اللون الخاص بها - على وجه التحديد، لا يمكن رؤية النقطة المضيئة الحمراء في صورة حمراء.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا تصنيف النقاط الساطعة لوحدات البكسل LCD وفقًا لعدد وحدات البكسل المتأثرة: نقاط ساطعة ذات بكسل واحد، ونقطتان ساطعتان متتاليتان من البكسل، وثلاث نقاط ساطعة متتالية من البكسل، وثلاث نقاط ساطعة بكسل متتالية أو أكثر.

2. آلية توليد النقاط الساطعة لشاشات LCD

في وحدات IPS (التبديل داخل الطائرة) LCD، السبب الرئيسي لنقاط البكسل المضيئة هو "الدوائر القصيرة".

أثناء عملية تصنيع ركيزة الصفيف، يمكن أن تؤدي العديد من خطوات العملية إلى عيوب الدائرة القصيرة في منطقة جهاز تبديل TFT. يتم وصف مواقع الدائرة القصيرة الشائعة والآليات المقابلة لتشكيل النقطة المضيئة على النحو التالي:

① دائرة كهربائية قصيرة بين وحدات البكسل:  

السبب الرئيسي هو النقش غير الكامل لطبقة Pixel ITO النهائية، مما يؤدي إلى وجود مادة ITO متبقية تربط بين وحدتي بكسل متجاورتين. مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي بينهما. عندما يتم تطبيق جهد البوابة وتشغيل TFT، يصبح قطبا البكسل ITO القصيران موصلين بشكل غير طبيعي، مما يؤدي إلى معادلة الجهد بينهما. يؤدي هذا إلى مجال كهربائي غير متساوٍ، مما يسبب إمالة غير طبيعية لجزيئات الكريستال السائل وينتج عنه نقطة مضيئة بالبكسل.  

في هذه الحالة، تُظهر النقطة المضيئة لوحدة البكسل LCD السلوك التالي: تظهر الشاشة عادية (مظلمة) في حالة إيقاف التشغيل (بدون جهد كهربائي، شاشة سوداء)، ولكن تظهر نقطة مضيئة عند تطبيق الجهد الكهربي أثناء التشغيل.

② دائرة كهربائية قصيرة بين البكسل وخط المسح:  

يحدث هذا بشكل أساسي بسبب النقش غير الكامل لخط المسح، مما يترك مادة موصلة متبقية تعمل على توصيل الجسور والقصور إلى قطب بكسل ITO. ونتيجة لذلك، يتم نقل جهد البوابة مباشرة إلى قطب البكسل ITO، مما يجبر جهد قطب البكسل ITO على التثبيت عند مستوى جهد البوابة. عندما ينطفئ جهد البوابة، يتم سحب القطب الكهربائي ITO بكسل إلى جهد منخفض، مما يخلق مجالًا كهربائيًا عكسيًا فيما يتعلق بـ Vcom. يؤدي هذا إلى دوران غير طبيعي لجزيء البلورة السائلة، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين نقطة مضيئة من بكسل LCD.  

في حالة الدائرة القصيرة هذه، تظهر النقطة المضيئة الناتجة عن بكسل LCD كنقطة ساطعة حتى في الحالة السوداء غير المزودة بالطاقة (أي تكون النقطة المضيئة مرئية عند عدم تطبيق أي جهد).

③ دائرة كهربائية قصيرة بين البكسل وخط البيانات:  

يحدث هذا في المقام الأول بسبب النقش غير المكتمل لخط البيانات، مما يؤدي إلى ترك مادة متبقية تؤدي إلى إنشاء جسر موصل (قصير) إلى قطب البكسل الكهربي ITO. ونتيجة لذلك، يتم نقل جهد المصدر مباشرة إلى قطب بكسل ITO، مما يجبر جهده على التثبيت عند مستوى جهد المصدر. عندما يتم تطبيق جهد المصدر، يتقلب الجهد الكهربائي على قطب البكسل ITO وفقًا لذلك، مما يمنع جزيئات الكريستال السائل من الاستقرار بسبب اختلافات الجهد المستمر. يؤدي هذا في النهاية إلى تكوين نقطة مضيئة في بكسل LCD.  

في حالة الدائرة القصيرة هذه، تتصرف النقطة المضيئة الناتجة عن بكسل LCD على النحو التالي: تظهر الشاشة عادية (مظلمة) في الحالة السوداء غير المزودة بالطاقة، لكن النقطة المضيئة تصبح مرئية عند تطبيق الجهد الكهربي أثناء التشغيل.

④ ماس كهربائى بين المصدر والصرف:  

يحدث هذا بشكل رئيسي بسبب النقش غير الكامل للطبقات المعدنية للمصدر والصرف، مما يؤدي إلى وجود مسار موصل متبقي بينهما. عندما يحدث قصر بين المصدر والمصرف، يصبح جهد القطب الكهربائي ITO بكسل مطابقًا بشكل أساسي لجهد المصدر. ونتيجة لذلك، بغض النظر عما إذا كان جهد البوابة عند مستوى مرتفع أو منخفض، يظل قطب البكسل ITO متصلاً بشكل مستمر بقطب المصدر، مما يتسبب في بقاء جزيئات الكريستال السائل في حالة انحراف مستمر. يؤدي هذا في النهاية إلى تكوين نقطة مضيئة في بكسل LCD.  

في حالة الدائرة القصيرة هذه، تظهر النقطة المضيئة الناتجة عن بكسل LCD بشكل طبيعي (مظلم) في الحالة السوداء غير المزودة بالطاقة، ولكنها تصبح مرئية كنقطة مضيئة عند تطبيق الجهد الكهربائي أثناء التشغيل.

⑤ ماس كهربائى بين البوابة والصرف:  

يحدث هذا بشكل رئيسي في منطقة القناة للطبقة النشطة، حيث تؤدي منتجات الحفر الثانوية المتبقية أو الحفر غير المكتمل إلى إنشاء مسار موصل بين البوابة والصرف، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي. عندما يتشكل قصر بين البوابة والصرف، يتم نقل جهد البوابة مباشرة إلى قطب بكسل ITO، مما يجبر جهدها على التثبيت عند مستوى جهد البوابة. عندما ينطفئ جهد البوابة، يتم سحب القطب الكهربائي ITO بكسل إلى جهد منخفض، مما يخلق مجالًا كهربائيًا عكسيًا فيما يتعلق بـ Vcom. يؤدي هذا إلى دوران غير طبيعي لجزيء البلورة السائلة، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين نقطة مضيئة من بكسل LCD.  

في حالة الدائرة القصيرة هذه، تكون النقطة المضيئة الناتجة عن بكسل LCD مرئية كنقطة ساطعة حتى في الحالة السوداء غير المزودة بالطاقة (أي تظهر نقطة ساطعة بدون جهد مطبق).

3. حلول تحسين النقاط الساطعة لشاشات LCD

يعتمد بعض العملاء "طريقة إخفاء نفاذية ND المختلفة" للتحكم في النقاط الساطعة لوحدات بكسل LCD. على سبيل المثال، إذا أصبحت النقطة المضيئة غير مرئية عند تغطيتها بمرشح ND6%، فقد يتم الحكم عليها بأنها مقبولة (موافق). ومع ذلك، إذا ظلت النقطة المضيئة مرئية بعد تطبيق مرشح ND6%، فسيتم تحديد القبول بناءً على تقييم شامل لعدد النقاط المضيئة وقطرها والمسافة بينها.

تحدث النقاط الساطعة لوحدات بكسل LCD في المقام الأول أثناء عملية تصنيع ركيزة صفيف LCD، والتي تنتج عن التوصيلات الكهربائية غير المقصودة (دوائر قصيرة) بين الخطوط الموصلة والأغشية الرقيقة. لذلك، يتضمن نهج التحسين الرئيسي استخدام تقنية الإصلاح بالليزر لقطع خط الدائرة القصيرة عن طريق الاستئصال بالليزر، وتحويل النقطة المضيئة إلى نقطة داكنة، وبالتالي تحقيق هدف إصلاح الخلل.