②Conditions de test

Des marques de pression noires et bleues sur les écrans LCD résultent d'un impact externe ou d'une compression appliquée au module d'affichage LCD. Ces défauts apparaissent généralement lors de divers tests mécaniques sur le dispositif fini, tels que des tests de chute, des tests de micro-chute, des tests de culbutage et des tests de compression douce.

Dans l'industrie, la principale méthode d'évaluation du risque de formation de points noirs et bleus sur l'écran LCD consiste à effectuer un test de compression sur la surface avant du module d'affichage LCD. Les exigences spécifiques sont les suivantes :

● Conditions de test : utilisez un pénétrateur sphérique d'un rayon R = 10 mm (matériau du pénétrateur : acier inoxydable) pour appliquer une pression de 10 kgf sur 9 points uniformément répartis dans la zone de visualisation du module d'affichage LCD (avec verre de protection). La vitesse de pressage est de 10 mm/min, le pénétrateur étant positionné à 10 mm du bord de la zone d'affichage LCD. La charge est maintenue pendant 5 secondes à chaque point et le test est répété 5 fois.

● Exigences de conception des luminaires :  

Le matériau du luminaire sera de la bakélite. La zone découpée du luminaire doit s'étendre de 0,4 mm (d) au-delà de chaque côté du contour du module d'affichage LCD. L'espace dans la direction Z entre la surface intérieure du luminaire et le module d'affichage LCD doit être de 0,3 mm (a). La rainure extérieure du luminaire doit s'étendre de 0,08 mm (e) au-delà du contour du verre de protection. La largeur de la bordure du luminaire doit être de 1,5 mm (c) et l'épaisseur du bas du luminaire doit être de 2 mm (b).

● Critères d'acceptation : l'apparence du verre de protection du module d'affichage LCD, les performances d'affichage lorsqu'il est allumé (pas de points noirs ou bleus) et les fonctions électriques doivent toutes être normales.

2. Mécanisme de formation des points noirs LCD et des points bleus

Le mécanisme de formation des points sombres et des points bleus de l'écran LCD est lié aux modifications de l'espacement des cellules LCD. Plus précisément, lorsque le module d'affichage LCD est soumis à une pression externe, l'espacement des cellules au niveau de la zone pressée diminue, conduisant finalement à l'apparition de défauts de points sombres et bleus.

① Mécanisme de formation de points sombres LCD : lorsque le module d'affichage LCD est soumis à une pression externe localisée (avec une force relativement élevée), l'espace entre les cellules LCD (épaisseur des cellules) diminue. En conséquence, la transmission de la lumière rouge (R), verte (G) et bleue (B) diminue toutes. La luminosité de la zone pressée devient plus faible par rapport aux zones environnantes, ce qui fait que l'image apparaît localement plus sombre.

② Mécanisme de formation du point bleu LCD : lorsque le module d'affichage LCD est soumis à une pression externe localisée (avec une force relativement faible), l'espace entre les cellules LCD (épaisseur des cellules) diminue. Cela réduit la transmission de la lumière rouge (R) et verte (G), tandis que la lumière bleue (B) maintient une transmission relativement plus élevée. De ce fait, la zone concernée apparaît localement bleutée sur l’écran.

Par conséquent, le mécanisme sous-jacent à la formation des taches sombres et des taches bleues sur l’écran LCD est le même ; la différence réside dans l’ampleur de la pression externe : les taches sombres sont causées par une pression plus élevée que les taches bleues.

3.Stratégies d’amélioration pour les points sombres et les points bleus de l’écran LCD

Concernant les défauts de points sombres et bleus causés par la compression LCD, des stratégies d'amélioration spécifiques sont analysées sous les aspects suivants.

① Aspect du panneau LCD :  

● Plus la conception du panneau LCD est épaisse, meilleure est la résistance à la pression. Dans les limites de l'épaisseur totale autorisée du module LCD, l'épaisseur de la cellule LCD doit être contrôlée vers la limite moyenne supérieure pendant le processus d'amincissement afin d'améliorer ses performances anti-compression. En effet, dans les mêmes conditions, un substrat de verre plus épais présente une résistance mécanique plus élevée, présente moins de déformations sous la même pression externe et réduit ainsi le risque de défauts de points sombres et bleus.

● Augmentez la densité des espaceurs de particules (PS) par unité de surface à l'intérieur de la cellule LCD.  L'augmentation de la densité PS dans la cellule LCD améliore sa résistance à la compression. Bien que cette approche soit efficace, elle s’accompagne également de compromis importants. Par exemple, une densité PS plus élevée peut réduire la transmission LCD et nécessiter des modifications du masque CF (filtre couleur), ce qui peut augmenter les coûts. Par conséquent, cette stratégie est généralement mise en œuvre dans les panneaux LCD de conception nouvelle et n’est introduite qu’après une évaluation complète basée sur les exigences de test de compression du client.

② Aspect du verre de protection (CG) :  

Parmi les paramètres de performance du verre de protection, il existe un indicateur important : le module d’Young, également appelé module d’élasticité. Il s'agit d'une grandeur physique qui mesure la capacité d'un matériau solide à résister à la déformation, reflétant la rigidité du matériau.

Dans le cas du verre de protection, un module d’Young plus élevé indique une plus grande rigidité et une plus forte résistance à la déformation. Sous la même contrainte appliquée, un module d’Young plus élevé entraîne une déformation plus petite. Par conséquent, l’utilisation d’un verre de protection avec un module d’Young plus élevé peut réduire efficacement le risque de taches sombres et bleues sur l’écran LCD causées par une pression externe.

Lorsque le module d'affichage LCD est soumis à une force de compression depuis le côté extérieur avant, l'utilisation d'un verre de protection avec un module d'élasticité plus élevé (module de Young) peut aider à réduire l'impact de la pression externe sur le module LCD. Dans ce cas, le verre de protection offre une meilleure protection au panneau LCD sous-jacent, réduisant ainsi le risque de points sombres et de points bleus induits par la compression.

③ Aspect de la plaque de guidage de lumière de rétroéclairage (LGP) :  

Comme mentionné précédemment dans la discussion sur les points noirs induits par la pression de l'écran LCD, lorsque la plaque de guidage de lumière (LGP) de l'unité de rétroéclairage est soumise à une pression externe, la structure de la surface R-CUT du LGP et sa surface de points à micro-motifs peuvent être endommagées, entraînant des défauts de points sombres dans l'unité de rétroéclairage (BLU).

Différentes structures LGP R-CUT présentent différents niveaux de résistance à la compression et ont des impacts différents sur la luminosité du rétroéclairage. La conclusion générale est qu'en termes de résistance à la compression, les structures LGP R-CUT se classent du plus élevé au plus bas comme suit : R-CUT continu > R-CUT en étape (plate-forme) > R-CUT grand/petit (taille variable).

Par conséquent, pour améliorer la résistance du rétroéclairage à la compression et réduire les problèmes de points noirs causés par des dommages à la structure LGP R-CUT, il est recommandé de donner la priorité à l'utilisation de LGP avec une conception R-CUT continue.

④ Correspondance entre la structure complète de l'appareil et du module d'affichage :  

Lorsque le module d'affichage LCD présente une épaisseur globale excessive, une déformation hors spécifications, une résistance insuffisante du boîtier, des différences notables au niveau des positions locales du boîtier ou une déformation du boîtier au-delà de la tolérance, cela peut entraîner un Z-insuffisant.

dégagement directionnel (entrefer) entre le module d'affichage LCD et le boîtier de l'appareil. Lors des tests mécaniques de l'appareil fini, ce petit espace peut amener le boîtier à appuyer contre l'arrière du module LCD, entraînant des défauts de points sombres ou bleus sur l'écran LCD.

Pour éviter que le boîtier de l'appareil ne comprime l'arrière du module d'affichage LCD, d'une part, il est essentiel de contrôler strictement les facteurs mentionnés ci-dessus qui pourraient conduire à de tels problèmes ; d'autre part, là où l'espace structurel le permet, l'écart dans la direction Z entre le module d'affichage LCD et le boîtier doit être augmenté autant que possible, avec un jeu recommandé de ≥0,3 mm.

⑤ Contrôle du processus de fabrication des modules :  

Tout au long du processus de fabrication du module LCD, de nombreuses étapes peuvent exercer une pression sur le panneau LCD. Les étapes de processus les plus courantes où se produit la compression sont : le processus de liaison (montage) de l'écran LCD et le processus de laminage complet (liaison optique complète).

S'il y a des particules étrangères saillantes sur la plate-forme pendant le montage de l'écran LCD ou le processus de laminage complet, ces particules peuvent se presser contre le panneau LCD sous l'influence de la pression de liaison et de la force de compression induite par le vide, provoquant finalement des taches sombres ou bleues sur l'écran LCD. Par conséquent, pour éviter ce problème, il est essentiel de garantir la propreté des plates-formes de montage et de laminage complet. Des procédures de nettoyage strictes des équipements, des plates-formes, des lignes de production, etc. doivent être suivies conformément aux instructions d'utilisation standard.