②Condizioni di prova

Segni di pressione neri e blu sugli LCD si verificano a seguito di un impatto esterno o di una compressione applicata al modulo display LCD. Questi difetti compaiono tipicamente durante vari test meccanici sul dispositivo finito, come test di caduta, test di microcaduta, test di rotolamento e test di compressione morbida.

Nel settore, il metodo principale per valutare il rischio di formazione di punti neri e blu sugli LCD consiste nell'eseguire un test di compressione sulla superficie anteriore del modulo display LCD. I requisiti specifici sono i seguenti:

● Condizioni di prova: utilizzare un penetratore sferico con un raggio R = 10 mm (materiale del penetratore: acciaio inossidabile) per applicare una pressione di 10 kgf su 9 punti uniformemente distribuiti all'interno dell'area di visualizzazione del modulo display LCD (con vetro di copertura). La velocità di pressatura è di 10 mm/min, con il penetratore posizionato a 10 mm dal bordo dell'area del display LCD. Il carico viene mantenuto per 5 secondi in ciascun punto e il test viene ripetuto 5 volte.

● Requisiti di progettazione delle apparecchiature:  

Il materiale del dispositivo sarà bachelite. L'area ritagliata dell'apparecchiatura si estenderà di 0,4 mm (d) oltre ciascun lato del contorno del modulo display LCD. Lo spazio nella direzione Z tra la superficie interna dell'apparecchiatura e il modulo display LCD deve essere di 0,3 mm (a). La scanalatura esterna dell'apparecchio dovrà estendersi di 0,08 mm (e) oltre il contorno del vetro di copertura. La larghezza del bordo dell'apparecchiatura dovrà essere di 1,5 mm (c) e lo spessore del fondo dell'apparecchiatura dovrà essere di 2 mm (b).

● Criteri di accettazione: l'aspetto del vetro di copertura del modulo display LCD, le prestazioni del display quando acceso (nessun punto nero o blu) e le funzioni elettriche devono essere normali.

2. Meccanismo di formazione delle macchie scure e delle macchie blu sullo schermo LCD

Il meccanismo di formazione delle macchie scure e delle macchie blu dell'LCD è correlato ai cambiamenti nel gap cellulare dell'LCD. Nello specifico, quando il modulo display LCD è soggetto a pressione esterna, lo spazio tra le celle nell'area pressata diminuisce, portando infine alla comparsa di difetti con macchie scure e blu.

① Meccanismo di formazione delle macchie scure sull'LCD: quando il modulo display LCD è soggetto a pressione esterna localizzata (con forza relativamente elevata), lo spazio tra le celle dell'LCD (spessore delle celle) diminuisce. Di conseguenza, la trasmittanza della luce rossa (R), verde (G) e blu (B) diminuisce. La luminosità nell'area premuta diminuisce rispetto alle aree circostanti, facendo apparire l'immagine localmente più scura.

② Meccanismo di formazione dei punti blu dell'LCD: quando il modulo display LCD è soggetto a pressione esterna localizzata (con una forza relativamente inferiore), lo spazio tra le celle dell'LCD (spessore delle celle) diminuisce. Ciò riduce la trasmittanza della luce rossa (R) e verde (G), mentre la luce blu (B) mantiene una trasmittanza relativamente più elevata. Di conseguenza, l'area interessata appare localmente bluastra sullo schermo.

Pertanto, il meccanismo alla base della formazione delle macchie scure e delle macchie blu sugli LCD è lo stesso; la differenza sta nell'entità della pressione esterna: le macchie scure sono causate da una maggiore pressione rispetto alle macchie blu.

3. Strategie di miglioramento per i punti scuri e i punti blu degli LCD

Per quanto riguarda i difetti delle macchie scure e blu causati dalla compressione LCD, vengono analizzate strategie di miglioramento specifiche dai seguenti aspetti.

① Aspetto del pannello LCD:  

● Quanto più spesso è il design del pannello LCD, tanto migliore è la resistenza alla pressione. Entro lo spessore totale consentito del modulo LCD, lo spessore della cella LCD deve essere controllato verso il limite medio superiore durante il processo di assottigliamento per migliorare le prestazioni anti-compressione. Dopotutto, alle stesse condizioni, un substrato di vetro più spesso ha una maggiore resistenza meccanica, presenta una minore deformazione sotto la stessa pressione esterna e quindi riduce il rischio di difetti con macchie scure e blu.

● Aumentare la densità dello spaziatore delle particelle (PS) per unità di area all'interno della cella LCD.  L'aumento della densità PS all'interno della cella LCD ne migliora la resistenza alla compressione. Sebbene questo approccio sia efficace, comporta anche notevoli compromessi. Ad esempio, una maggiore densità PS può ridurre la trasmittanza LCD e richiedere modifiche alla maschera CF (filtro colore), che può aumentare i costi. Pertanto, questa strategia viene generalmente implementata nei pannelli LCD di nuova progettazione e viene introdotta solo dopo una valutazione completa basata sui requisiti del test di compressione del cliente.

② Aspetto del vetro di copertura (CG):  

Tra i parametri prestazionali del vetro di copertura c'è un indicatore importante: il modulo di Young, noto anche come modulo elastico. È una quantità fisica che misura la capacità di un materiale solido di resistere alla deformazione, riflettendo la rigidità del materiale.

Nel caso del vetro di copertura, un modulo di Young più elevato indica una maggiore rigidità e una maggiore resistenza alla deformazione. A parità di sollecitazione applicata, un modulo di Young più elevato comporta una deformazione minore. Pertanto, l’utilizzo di un vetro di copertura con un modulo di Young più elevato può ridurre efficacemente il rischio di macchie scure e blu sullo schermo LCD causate dalla pressione esterna.

Quando il modulo display LCD è soggetto a una forza di compressione dal lato anteriore esterno, l'utilizzo di un vetro di copertura con un modulo elastico più elevato (modulo di Young) può contribuire a ridurre l'impatto della pressione esterna sul modulo LCD. In questo caso, il vetro di copertura fornisce una migliore protezione per il pannello LCD sottostante, riducendo così il rischio di macchie scure e blu indotte dalla compressione.

③ Aspetto della piastra guidaluce di retroilluminazione (LGP):  

Come accennato in precedenza nella discussione sui punti neri indotti dalla pressione dell'LCD, quando la piastra di guida della luce (LGP) nell'unità di retroilluminazione è sottoposta a pressione esterna, la struttura della superficie R-CUT dell'LGP e la sua superficie puntinata con micromodelli possono essere danneggiate, portando a difetti di punti scuri nell'unità di retroilluminazione (BLU).

Diverse strutture LGP R-CUT mostrano diversi livelli di resistenza alla compressione e hanno impatti diversi sulla luminosità della retroilluminazione. La conclusione generale è che, in termini di resistenza alla compressione, le strutture LGP R-CUT si classificano dalla più alta alla più bassa come segue: R-CUT continuo > Passo (piattaforma) R-CUT > Grande/piccolo (dimensione variabile) R-CUT.

Pertanto, per migliorare la resistenza della retroilluminazione alla compressione e ridurre i problemi dei punti neri causati dai danni alla struttura dell'LGP R-CUT, si consiglia di dare priorità all'uso dell'LGP con un design R-CUT continuo.

④ Corrispondenza tra la struttura completa del dispositivo e del modulo display:  

Quando il modulo display LCD presenta uno spessore complessivo eccessivo, una deformazione non conforme alle specifiche, una resistenza insufficiente dell'alloggiamento, differenze di gradino evidenti nelle posizioni locali dell'alloggiamento o una deformazione dell'alloggiamento oltre la tolleranza, può risultare in un Z-

spazio libero direzionale (traferro) tra il modulo display LCD e l'alloggiamento del dispositivo. Durante il test meccanico del dispositivo finito, questo piccolo spazio potrebbe causare la pressione dell'alloggiamento contro il retro del modulo LCD, causando difetti di macchie scure o blu sullo schermo LCD.

Per evitare che l'alloggiamento del dispositivo comprima la parte posteriore del modulo display LCD, da un lato, è essenziale controllare rigorosamente i fattori sopra menzionati che potrebbero portare a tali problemi; d'altra parte, dove lo spazio strutturale lo consente, lo spazio nella direzione Z tra il modulo display LCD e l'alloggiamento dovrebbe essere aumentato il più possibile, con una distanza consigliata di ≥ 0,3 mm.

⑤ Controllo del processo di produzione del modulo:  

Durante il processo di produzione del modulo LCD, sono presenti numerosi passaggi che possono esercitare pressione sul pannello LCD. Le fasi del processo più tipiche in cui avviene la compressione sono: il processo di incollaggio (montaggio) dell'LCD e il processo di laminazione completa (legame ottico completo).

Se sono presenti particelle estranee sporgenti sulla piattaforma durante il montaggio dell'LCD o il processo di laminazione completa, queste particelle possono premere contro il pannello LCD sotto l'influenza della pressione di incollaggio e della forza di compressione indotta dal vuoto, causando infine macchie scure o blu sull'LCD. Pertanto, per prevenire questo problema, è fondamentale garantire la pulizia delle piattaforme di montaggio e di laminazione completa. È necessario seguire rigorose procedure di pulizia per attrezzature, piattaforme, linee di produzione, ecc. in conformità con le istruzioni operative standard.