Berita industri
Pembahasan Mekanisme Pembentukan Makula Kuning pada Modul Tampilan TFT-LCD dan Perbaikan Penanggulangannya
2025-08-28
Pembahasan Mekanisme Pembentukan Titik Kuning pada Modul Tampilan TFT-LCD dan Perbaikan Penanggulangannya
Dalam modul tampilan TFT-LCD, terdapat banyak cacat terkait tampilan optik, seperti pelampung putih atau kebocoran cahaya pada gambar serba hitam, mura COG pada gambar bergerak, mura bingkai skala abu-abu, dan gambar putih menguning, kebiruan, atau gelap. Ada banyak penyebab di balik cacat ini, dan dampak serta penerimaan masing-masing cacat tersebut sangat bervariasi. Beberapa cacat bersifat stabil dan tidak memburuk seiring berjalannya waktu, sementara cacat lainnya mungkin berangsur-angsur memburuk seiring berjalannya waktu. Oleh karena itu, untuk kerusakan terkait layar optik, pertama-tama penting untuk mengidentifikasi akar permasalahannya, kemudian melakukan penilaian risiko berdasarkan mekanisme yang mendasarinya, untuk mencegah potensi kerugian yang signifikan.
Artikel ini berfokus pada analisis cacat yang berkaitan dengan kinerja layar optik LCD, khususnya "bintik kuning LCD". Hal ini terutama dibagi menjadi tiga bagian: fenomena dan karakteristik bintik kuning LCD, mekanisme pembentukan bintik kuning, dan penyebab umum serta tindakan perbaikan untuk bintik kuning LCD.
1. Fenomena dan Ciri-ciri LCD Bintik Kuning
Bintik kuning LCD: Biasanya, di bawah layar putih, area lokal tertentu tampak kuning atau coklat kekuningan dibandingkan area sekitarnya dalam hal tampilan tampilan. Fenomena ini biasanya memiliki beberapa ciri utama:
●Bintik kuning pada LCD bentuknya tidak beraturan dan tampak sebagai cacat lokal, biasanya muncul dalam pola berbentuk bintik, garis, atau bingkai. Apalagi kejadiannya bersifat regional, tidak seragam menguning di seluruh permukaan. Berdasarkan bentuk dan lokasinya, biasanya diklasifikasikan menjadi bintik menguning, menguning di area sudut, atau menguning di keempat tepinya. Perbedaan bentuk dan lokasi bintik kuning LCD disebabkan oleh faktor mendasar yang berbeda.
● Bintik kuning pada LCD tidak dapat diubah. Bintik kuning LCD biasanya terjadi setelah modul LCD terkena tekanan eksternal, menyebabkan kerusakan fisik di dalam panel LCD. Jika kerusakan ini terjadi, biasanya bersifat permanen dan tidak hilang secara spontan. Oleh karena itu, fenomena bintik kuning LCD bersifat ireversibel.
●Warna bintik kuning LCD jelas kuning dan menonjol. Bintik-bintik kuning pada LCD biasanya terlihat berwarna kuning, kuning muda, atau coklat kekuningan, menciptakan kontras yang jelas dengan area putih di sekitar modul layar LCD.
2. Mekanisme Pembentukan Bintik Kuning LCD
Terlepas dari tampilan, lokasi, atau tingkat keparahan bintik kuning pada LCD, mekanisme dasarnya pada dasarnya sama. Sebelum membahas mekanisme terbentuknya titik kuning, perlu dijelaskan terlebih dahulu hubungan transmitansi panel LCD dengan Cell Gap-nya. Ada hubungan yang pasti antara transmitansi LCD dan Celah sel. Menurut rumus yang menghubungkan transmitansi LCD dengan Celah sel, ketika birefringence efektif kristal cair adalah konstan, semakin besar Celah sel, semakin tinggi transmitansi LCD. Ketika ketebalan sel berada pada nilai optimalnya, transmisi tiga warna primer—merah, hijau, dan biru (RGB)—juga berada pada tingkat ideal. Hasilnya, perpaduan ketiga warna tersebut menghasilkan cahaya putih, dan modul LCD menampilkan gambar berwarna putih.
Karena karakteristik optik kristal cair, celah sel LCD (Cell Gap) yang berbeda menghasilkan tingkat transmitansi yang berbeda-beda untuk tiga warna primer—merah (R), hijau (G), dan biru (B). Ketika celah sel LCD meningkat, transmisi cahaya biru (B) menurun secara signifikan, sedangkan transmisi cahaya merah (R) dan hijau (G) tetap relatif tinggi. Campuran lampu merah dan hijau menghasilkan cahaya kuning sehingga menyebabkan LCD tampak menguning. Sebaliknya, ketika celah sel berkurang, transmisi cahaya biru menjadi dominan sehingga menyebabkan tampilan tampak kebiruan.
Oleh karena itu, mekanisme pembentukan titik kuning LCD adalah peningkatan celah sel LCD. Penyebab utama peningkatan celah sel ini adalah tekanan mekanis eksternal yang diterapkan pada modul LCD, yang memaksa kristal cair di dalam sel bermigrasi ke area sekitar wilayah terkompresi. Di area tempat kristal cair terakumulasi, celah sel teregang atau melebar secara lokal, menyebabkan berkurangnya transmisi cahaya biru dan mengakibatkan warna kuning setempat—muncul sebagai bintik kuning atau bercak kekuningan pada layar.
3. Penyebab Umum LCD Bercak Kuning dan Perbaikan Penanggulangannya
Selama seluruh proses pembuatan modul layar LCD dan dalam pengujian produk akhir, modul LCD mungkin terkena tekanan mekanis dari berbagai sumber. Namun, penyebab paling umum munculnya bintik kuning akibat kompresi biasanya muncul dari:
- Kompresi mekanis selama pengujian keandalan produk akhir
- Kompresi pada saat proses pengikatan OCA (Optically Clear Adhesive).
- Kompresi selama perakitan sel LCD (proses pemasangan sel)
● Kompresi pada LCD selama pengujian mekanis produk akhir (Menguning di sekitar tepinya)
Setelah perakitan akhir, perangkat lengkap biasanya menjalani berbagai pengujian mekanis untuk mengevaluasi kinerja mekanisnya. Pengujian ini umumnya mencakup pengujian putaran drum, penurunan mikro, penurunan terkontrol, dan kompresi. Selama pengujian mekanis ini, faktor-faktor seperti jumlah kristal cair di dalam panel LCD, tinggi dan kepadatan PS utama (pengatur jarak pilar), kerataan modul LCD dan wadah perangkat, celah arah Z antara modul LCD dan wadah, serta kekuatan struktural wadah dapat menyebabkan kompresi mekanis pada modul LCD. Kompresi ini dapat menyebabkan deformasi lokal pada celah sel, sehingga menimbulkan bintik kuning—terutama di sekitar keempat tepi layar.
--- Penyebab periferal menguning: Proses spesifik dimana pengujian mekanis pada perangkat lengkap menyebabkan bintik kuning pada modul LCD adalah sebagai berikut (risiko pembentukan titik kuning paling tinggi selama pengujian jatuh mikro pada perangkat lengkap).
① Jika ketebalan keseluruhan modul layar LCD terlalu besar atau kerataannya buruk, hal ini akan mengakibatkan celah arah Z yang lebih kecil antara modul dan wadah perangkat. Selama pengujian mekanis berulang pada seluruh perangkat, celah kecil ini dapat menyebabkan kompresi modul layar LCD oleh casingnya.
② Ketika modul layar LCD dikompresi, PS utama (pengatur jarak pilar) di area tengah LCD biasanya dikompresi, menyebabkan celah sel di tengah berkurang. Namun, bingkai sealant di pinggiran LCD mengandung PS yang memberikan dukungan, sehingga PS utama di area sekitarnya sebagian besar tetap tidak terkompresi.
③ Setelah area tengah LCD dikompresi dan celah sel berkurang, kristal cair mengalir dan terakumulasi menuju tepi LCD. Akumulasi ini meningkatkan celah sel di pinggiran, yang pada akhirnya menyebabkan cacat menguning di sekitar tepi LCD.
--- Peningkatan Penanggulangan Menguningnya Perifer:
Untuk mengatasi warna kuning di sekitar tepi LCD, perbaikan biasanya dilakukan dalam dua aspek: 1. Menyempurnakan panel LCD itu sendiri, khususnya meningkatkan stabilitas celah sel LCD; 2. Mengoptimalkan kompatibilitas antara modul LCD dan rumah perangkat. Langkah-langkah perbaikan umum:
① Kurangi jumlah kristal cair di dalam sel LCD. Ketika volume kristal cair dikurangi (melemahkan kemampuannya untuk mendukung celah sel, dengan PS menjadi pendukung utama), PS utama akan lebih mudah dikompresi pada kondisi awal, sehingga mengurangi perbedaan ketinggian antara PS utama dan sub PS. Ketika LCD terkena tekanan eksternal, PS utama dapat dengan cepat berubah bentuk dan terkompresi, sehingga sub PS dengan cepat memberikan dukungan efektif untuk menahan gaya eksternal.
② Pertahankan jumlah kristal cair tidak berubah, tetapi tingkatkan tinggi PS utama. Setelah meningkatkan ketinggian PS utama, ketika LCD terkena tekanan eksternal, margin kompresibel PS utama meningkat secara efektif. Hal ini membantu menekan pengurangan celah sel di area tengah LCD selama pengujian mekanis pada seluruh perangkat, yang pada akhirnya memastikan stabilitas celah sel yang lebih baik di seluruh wilayah dalam sel LCD.
③ Meningkatkan kepadatan PS per satuan luas. Dengan meningkatkan kepadatan PS, ketahanan LCD terhadap kompresi dan deformasi ditingkatkan, membantu menjaga stabilitas celah sel di seluruh wilayah dalam sel LCD.
④ Pastikan jarak bebas arah Z yang tepat antara LCD dan rumah perangkat. Mempertahankan ketebalan LCD total pada kisaran toleransi bawah hingga tengah, mengontrol kerataan LCD dan wadah perangkat, serta meningkatkan kekuatan struktural wadah juga merupakan langkah perbaikan umum untuk mengurangi kekuningan di sekitar tepi LCD.
● Kompresi pada LCD selama laminasi OCA penuh (penguningan lokal)
Ketidakrataan lokal dan tegangan sisa selama proses laminasi OCA adalah penyebab umum LCD menguning secara lokal. Selain itu, gangguan internal di dalam LCD—seperti ketebalan lem silikon yang berlebihan, perekat UV yang terlalu tebal, atau pasta perak konduktif yang menonjol di luar polarizer—biasanya juga dapat menyebabkan warna kuning setempat.
--- Penyebab Menguningnya Lokal:
Mengambil contoh ketidakrataan setelah laminasi OCA, ketika tekanan yang tidak merata diterapkan selama proses pengikatan lunak ke keras, hal ini dapat menyebabkan deformasi cekung lokal pada OCA. Selama tahap laminasi dan pengepresan vakum yang sulit-ke-keras, area cekung ini dapat menarik panel LCD, menyebabkan peningkatan celah sel (mirip dengan efek nosel hisap). Akibatnya, transmisi cahaya biru (B) menurun secara signifikan, sedangkan transmisi cahaya merah (R) dan cahaya hijau (G) relatif tidak berubah. Efek gabungan dari dominasi cahaya R dan G menghasilkan warna kuning, yang pada akhirnya menyebabkan bintik kuning terlokalisasi pada LCD.
--- Peningkatan Penanggulangan untuk Menguning Lokal:
Lakukan verifikasi DOE (Design of Experiment) selama proses laminasi OCA penuh untuk mencegah kekuningan lokal yang disebabkan oleh ketidakrataan atau tegangan sisa pada OCA.
- Dalam proses laminasi lunak hingga keras, verifikasi dan tetapkan tekanan dan kecepatan ikatan yang optimal, sekaligus memastikan kerataan platform ikatan.
- Dalam proses laminasi yang sulit-ke-keras, verifikasi dan atur tekanan ikatan, durasi, dan tingkat vakum yang optimal, sekaligus memastikan paralelisme ruang ikatan.
Langkah-langkah ini membantu mengurangi risiko menguningnya lokal akibat kompresi yang disebabkan oleh OCA pada LCD.
● Kompresi pada Proses Perakitan Sel (Titik Menguning):
Selama proses perakitan Sel LCD, bintik kuning yang disebabkan oleh kompresi partikel asing relatif jarang terjadi; memastikan kontrol kebersihan yang tepat selama proses perakitan sel adalah kunci untuk mencegah masalah ini.
Mekanisme menguningnya titik LCD mirip dengan apa yang telah dijelaskan di atas: selama proses perakitan sel ketika substrat CF dan TFT diikat bersama, partikel asing yang dihasilkan oleh keausan peralatan dapat menyebabkan pengangkatan lokal pada sel LCD. Pada posisi yang terangkat oleh partikel asing, Celah Sel meningkat, yang pada akhirnya menyebabkan bintik menguning. Secara umum, pengguna tidak dapat menerapkan perbaikan pada tahap proses ini, dan sebaliknya harus fokus pada langkah-langkah perbaikan yang diuraikan dalam dua bagian sebelumnya mengenai masalah menguning.
