②Testbedingungen

Schwarze und blaue Druckstellen auf LCDs entstehen durch äußere Einwirkungen oder Druck auf das LCD-Anzeigemodul. Diese Defekte treten typischerweise bei verschiedenen mechanischen Tests am fertigen Gerät auf, beispielsweise bei Falltests, Mikrofalltests, Taumeltests und Tests mit weicher Kompression.

In der Branche besteht die wichtigste Methode zur Bewertung des Risikos der Bildung schwarzer und blauer LCD-Flecken in der Durchführung eines Drucktests an der Vorderseite des LCD-Anzeigemoduls. Die spezifischen Anforderungen lauten wie folgt:

● Testbedingungen: Verwenden Sie einen kugelförmigen Eindringkörper mit einem Radius R = 10 mm (Eindringkörpermaterial: Edelstahl), um einen Druck von 10 kgf auf 9 gleichmäßig verteilte Punkte innerhalb des Sichtbereichs des LCD-Anzeigemoduls (mit Abdeckglas) auszuüben. Die Pressgeschwindigkeit beträgt 10 mm/min, wobei der Eindringkörper 10 mm vom Rand des LCD-Anzeigebereichs entfernt positioniert ist. Die Belastung wird an jedem Punkt 5 Sekunden lang gehalten und der Test wird 5 Mal wiederholt.

● Anforderungen an die Vorrichtungskonstruktion:  

Das Befestigungsmaterial muss Bakelit sein. Der ausgeschnittene Bereich der Halterung muss 0,4 mm (d) über jede Seite des Umrisses des LCD-Anzeigemoduls hinausragen. Der Spalt in Z-Richtung zwischen der Innenfläche der Halterung und dem LCD-Anzeigemodul muss 0,3 mm (a) betragen. Die äußere Nut der Halterung muss 0,08 mm (e) über den Umriss des Deckglases hinausragen. Die Randbreite der Vorrichtung muss 1,5 mm (c) und die Bodenstärke der Vorrichtung 2 mm (b) betragen.

● Abnahmekriterien: Das Aussehen des Deckglases des LCD-Anzeigemoduls, die Anzeigeleistung beim Einschalten (keine schwarzen oder blauen Flecken) und die elektrischen Funktionen müssen alle normal sein.

2. Mechanismus der Bildung dunkler und blauer Flecken auf dem LCD-Bildschirm

Der Entstehungsmechanismus von dunklen und blauen LCD-Flecken hängt mit Veränderungen im LCD-Zellabstand zusammen. Insbesondere wenn das LCD-Anzeigemodul äußerem Druck ausgesetzt wird, verringert sich der Zellspalt im Druckbereich, was letztendlich zum Auftreten von Defekten mit dunklen und blauen Flecken führt.

① Mechanismus der Bildung dunkler Flecken auf dem LCD: Wenn das LCD-Anzeigemodul örtlich begrenztem Druck von außen (mit relativ hoher Kraft) ausgesetzt wird, verringert sich der Zellabstand (Zelldicke) des LCD. Infolgedessen nimmt die Durchlässigkeit von rotem (R), grünem (G) und blauem (B) Licht ab. Die Helligkeit im gedrückten Bereich wird im Vergleich zu den umliegenden Bereichen geringer, wodurch das Bild lokal dunkler erscheint.

② Mechanismus der Bildung blauer LCD-Flecken: Wenn das LCD-Anzeigemodul einem lokalisierten externen Druck (mit relativ geringerer Kraft) ausgesetzt wird, verringert sich der LCD-Zellabstand (Zelldicke). Dies verringert die Durchlässigkeit von rotem (R) und grünem (G) Licht, während blaues (B) Licht eine relativ höhere Durchlässigkeit beibehält. Dadurch erscheint der betroffene Bereich lokal bläulich auf dem Bildschirm.

Daher ist der zugrunde liegende Mechanismus für die Bildung dunkler und blauer LCD-Flecken derselbe; Der Unterschied liegt in der Stärke des äußeren Drucks – dunkle Flecken werden durch einen größeren Druck verursacht als blaue Flecken.

3. Verbesserungsstrategien für dunkle und blaue LCD-Flecken

Bezüglich der durch LCD-Komprimierung verursachten Dark- und Blue-Spot-Defekte werden spezifische Verbesserungsstrategien unter folgenden Gesichtspunkten analysiert.

① Aspekt des LCD-Panels:  

● Je dicker das LCD-Panel-Design ist, desto besser ist die Druckfestigkeit. Innerhalb der zulässigen Gesamtdicke des LCD-Moduls sollte die Dicke der LCD-Zelle während des Ausdünnungsprozesses in Richtung der oberen Mittelgrenze gesteuert werden, um ihre Antikompressionsleistung zu verbessern. Denn unter gleichen Bedingungen weist ein dickeres Glassubstrat eine höhere mechanische Festigkeit auf, weist bei gleichem Außendruck eine geringere Verformung auf und verringert somit das Risiko von Dark- und Blue-Spot-Defekten.

● Erhöhen Sie die Partikelabstandsdichte (PS) pro Flächeneinheit innerhalb der LCD-Zelle.  Durch die Erhöhung der PS-Dichte innerhalb der LCD-Zelle wird deren Widerstandsfähigkeit gegenüber Kompression erhöht. Obwohl dieser Ansatz effektiv ist, bringt er auch erhebliche Kompromisse mit sich. Beispielsweise kann eine höhere PS-Dichte die LCD-Durchlässigkeit verringern und Änderungen an der CF-Maske (Farbfilter) erforderlich machen, was zu höheren Kosten führen kann. Daher wird diese Strategie typischerweise in neu entwickelten LCD-Panels implementiert und erst nach einer umfassenden Bewertung auf der Grundlage der Kompressionstestanforderungen des Kunden eingeführt.

② Aspekt des Deckglases (CG):  

Unter den Leistungsparametern von Deckglas gibt es einen wichtigen Indikator: den Youngschen Modul, auch Elastizitätsmodul genannt. Dabei handelt es sich um eine physikalische Größe, die die Widerstandsfähigkeit eines festen Materials gegen Verformung misst und die Steifigkeit des Materials widerspiegelt.

Bei Deckglas weist ein höherer Elastizitätsmodul auf eine größere Steifigkeit und einen größeren Widerstand gegen Verformung hin. Bei gleicher angelegter Spannung führt ein höherer Elastizitätsmodul zu einer geringeren Verformung. Daher kann die Verwendung eines Deckglases mit einem höheren Elastizitätsmodul das Risiko von dunklen und blauen Flecken auf dem LCD, die durch äußeren Druck verursacht werden, wirksam reduzieren.

Wenn das LCD-Anzeigemodul einer Druckkraft von der vorderen Außenseite ausgesetzt ist, kann die Verwendung eines Deckglases mit einem höheren Elastizitätsmodul (Young-Modul) dazu beitragen, die Auswirkungen von äußerem Druck auf das LCD-Modul zu reduzieren. In diesem Fall bietet das Deckglas einen besseren Schutz für das darunter liegende LCD-Panel und verringert so das Risiko kompressionsbedingter dunkler und blauer Flecken.

③ Aspekt der Hintergrundbeleuchtungs-Lichtleiterplatte (LGP):  

Wie bereits in der Erörterung druckbedingter schwarzer Flecken auf LCDs erwähnt, kann die Struktur der R-CUT-Oberfläche des LGP und seiner mikrostrukturierten Punktoberfläche beschädigt werden, wenn die Lichtleiterplatte (LGP) in der Hintergrundbeleuchtungseinheit äußerem Druck ausgesetzt wird, was zu dunklen Fleckendefekten in der Hintergrundbeleuchtungseinheit (BLU) führt.

Verschiedene LGP R-CUT-Strukturen weisen einen unterschiedlichen Grad an Druckfestigkeit auf und haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung. Die allgemeine Schlussfolgerung ist, dass die LGP R-CUT-Strukturen in Bezug auf die Druckfestigkeit wie folgt von der höchsten zur niedrigsten Rangfolge eingestuft werden: Kontinuierliches R-CUT > Stufe (Plattform) R-CUT > Groß/Klein (größenvariiert) R-CUT.

Daher wird empfohlen, der Verwendung von LGP mit einem durchgehenden R-CUT-Design Vorrang zu geben, um die Widerstandsfähigkeit der Hintergrundbeleuchtung gegen Kompression zu erhöhen und Probleme mit schwarzen Flecken, die durch Schäden an der LGP-R-CUT-Struktur verursacht werden, zu reduzieren.

④ Übereinstimmung zwischen der vollständigen Geräte- und Anzeigemodulstruktur:  

Wenn das LCD-Anzeigemodul eine übermäßige Gesamtdicke, eine nicht den Spezifikationen entsprechende Verformung, eine unzureichende Gehäusefestigkeit, merkliche Stufenunterschiede an den örtlichen Gehäusepositionen oder eine Gehäuseverformung außerhalb der Toleranz aufweist, kann dies zu einem unzureichenden Z-Wert führen.

Richtungsspiel (Luftspalt) zwischen dem LCD-Anzeigemodul und dem Gerätegehäuse. Bei der mechanischen Prüfung des fertigen Geräts kann dieser kleine Spalt dazu führen, dass das Gehäuse gegen die Rückseite des LCD-Moduls drückt, was zu dunklen oder blauen Flecken auf dem LCD führt.

Um zu verhindern, dass das Gerätegehäuse die Rückseite des LCD-Anzeigemoduls zusammendrückt, ist es einerseits wichtig, die oben genannten Faktoren, die zu solchen Problemen führen könnten, strikt zu kontrollieren; Andererseits sollte, sofern der Bauraum dies zulässt, der Spalt in Z-Richtung zwischen dem LCD-Anzeigemodul und dem Gehäuse so weit wie möglich vergrößert werden, mit einem empfohlenen Abstand von ≥0,3 mm.

⑤ Modul Fertigungsprozesssteuerung:  

Während des Herstellungsprozesses des LCD-Moduls gibt es zahlreiche Schritte, die Druck auf das LCD-Panel ausüben können. Die typischsten Prozessstufen, in denen eine Kompression auftritt, sind: der LCD-Bonding-(Montage-)Prozess und der vollständige Laminierungsprozess (vollständiges optisches Bonding).

Wenn während der LCD-Montage oder des vollständigen Laminierungsprozesses hervorstehende Fremdpartikel auf der Plattform vorhanden sind, können diese Partikel unter dem Einfluss von Klebedruck und vakuuminduzierter Kompressionskraft gegen das LCD-Panel drücken und letztendlich dunkle oder blaue Flecken auf dem LCD verursachen. Um dieses Problem zu verhindern, ist es daher wichtig, die Sauberkeit der Montage- und vollständigen Laminierplattformen sicherzustellen. Strenge Reinigungsverfahren für Geräte, Plattformen, Produktionslinien usw. müssen gemäß den Standardbetriebsanweisungen befolgt werden.