②試験条件

LCD 上の黒と青の圧力マークは、LCD ディスプレイ モジュールに加えられた外部衝撃または圧縮の結果として発生します。これらの欠陥は通常、落下テスト、微小落下テスト、タンブリング テスト、ソフト圧縮テストなど、完成したデバイスのさまざまな機械的テスト中に発生します。

業界では、LCD の黒点と青点の形成リスクを評価する主な方法は、LCD ディスプレイ モジュールの前面で圧縮テストを実行することです。具体的な要件は次のとおりです。

●試験条件：半径R=10mmの球状圧子（圧子の材質：ステンレス）を使用し、液晶表示モジュール（カバーガラスあり）の表示領域内に9点均等に10kgfの圧力を加えます。プレス速度は 10 mm/min、圧子の位置は LCD 表示領域の端から 10 mm です。荷重は各点で 5 秒間保持され、テストが 5 回繰り返されます。

● 治具の設計要件:  

治具の材質はベークライトとなります。固定具の切り欠き領域は、LCD ディスプレイ モジュールの外形の各辺を 0.4 mm (d) 超えて拡張する必要があります。器具内面と LCD ディスプレイモジュール間の Z 方向の隙間は 0.3 mm (a) とする。固定具の外側の溝は、カバー ガラスの輪郭を超えて 0.08 mm (e) 延長する必要があります。治具の境界幅は 1.5 mm (c)、治具の底部の厚さは 2 mm (b) とする。

● 合格基準: LCD ディスプレイ モジュールのカバー ガラスの外観、電源投入時の表示性能 (黒または青の斑点がない)、および電気的機能がすべて正常でなければなりません。

2. LCDのダークスポットとブルースポットの発生メカニズム

LCDのダークスポットとブルースポットの形成メカニズムは、LCDのセルギャップの変化に関係しています。具体的には、LCD ディスプレイ モジュールが外部から圧力を受けると、その部分のセル ギャップが減少し、最終的に黒点や青点の欠陥が発生します。

① LCD ダークスポットの発生メカニズム：LCD ディスプレイモジュールに局所的な外圧（比較的強い力）が加わると、LCD のセルギャップ（セル厚）が減少します。その結果、赤（R）、緑（G）、青（B）の光の透過率がすべて低下します。押された部分の明るさが周囲に比べて低くなり、局所的に画像が暗く見えます。

② LCD ブルースポット発生のメカニズム：LCD ディスプレイモジュールに局所的な外圧（比較的弱い力）が加わると、LCD のセルギャップ（セル厚）が減少します。これにより、赤（R）と緑（G）の光の透過率が低下しますが、青（B）の光は比較的高い透過率を維持します。その結果、画面上では患部が局所的に青っぽく見えます。

したがって、LCD ダークスポットとブルースポットの形成の根本的なメカニズムは同じです。違いは外部圧力の大きさにあります。暗いスポットは青いスポットに比べてより大きな圧力によって引き起こされます。

3.LCDのダークスポット、ブルースポットの改善策

LCD圧縮による黒点・青点欠陥について、以下の観点から具体的な改善策を分析します。

① 液晶パネルのアスペクト：  

●液晶パネルを厚く設計することで耐圧性が向上しました。 LCD モジュールの許容総厚の範囲内で、耐圧縮性能を高めるために、薄型化プロセス中に LCD セルの厚さを中間上限に向けて制御する必要があります。結局のところ、同じ条件下では、ガラス基板が厚いほど機械的強度が高く、同じ外圧下でも変形が少ないため、黒点欠陥や青点欠陥のリスクが軽減されます。

● LCD セル内の単位面積あたりの粒子スペーサー (PS) 密度を高めます。  LCD セル内の PS 密度を高めると、圧縮に対する耐性が向上します。このアプローチは効果的ですが、大きなトレードオフも伴います。たとえば、PS の密度が高くなると LCD の透過率が低下し、CF (カラー フィルター) マスクの変更が必要になる可能性があり、コストが増加する可能性があります。したがって、この戦略は通常、新しく設計された LCD パネルに実装され、顧客の圧縮テスト要件に基づいた総合的な評価後にのみ導入されます。

②カバーガラス（CG）アスペクト：  

カバーガラスの性能パラメータの中には、弾性率としても知られるヤング率という重要な指標があります。これは、固体材料の変形に対する抵抗力を測定する物理量であり、材料の剛性を反映します。

カバーガラスの場合、ヤング率が高いほど剛性が高く、変形しにくいことを示します。同じ応力が加えられた場合、ヤング率が高いほど変形は小さくなります。したがって、より高いヤング率のカバーガラスを使用すると、外部圧力によって引き起こされる LCD の黒点や青点のリスクを効果的に軽減できます。

LCD ディスプレイモジュールが前面外側から圧縮力を受ける場合、弾性率（ヤング率）の高いカバーガラスを使用することで、LCD モジュールへの外圧の影響を軽減できます。この場合、カバー ガラスは下にある LCD パネルをより適切に保護するため、圧縮によって引き起こされるダーク スポットやブルー スポットのリスクが軽減されます。

③ バックライト導光板 (LGP) の側面:  

LCD の圧力による黒点の説明で前述したように、バックライト ユニットの導光板 (LGP) が外部圧力を受けると、LGP の R-CUT 表面の構造と微細パターンのドット表面が損傷し、バックライト ユニット (BLU) に黒点欠陥が発生する可能性があります。

異なる LGP R-CUT 構造は、さまざまなレベルの圧縮耐性を示し、バックライトの輝度に異なる影響を与えます。全体的な結論は、圧縮強度の点で、LGP R-CUT 構造は次のように最高から最低にランク付けされます: 連続 R-CUT > ステップ (プラットフォーム) R-CUT > 大型/小型 (サイズ可変) R-CUT。

したがって、バックライトの圧縮に対する耐性を強化し、LGP R-CUT 構造の損傷によって引き起こされる黒点の問題を軽減するには、連続 R-CUT 設計を備えた LGP の使用を優先することをお勧めします。

④ デバイス全体とディスプレイモジュール構造の一致:  

LCD ディスプレイ モジュールの全体的な厚さが過度である場合、仕様外の反り、不十分なハウジング強度、局所的なハウジング位置での顕著な段差、または許容値を超えるハウジングの反りがある場合、Z が不十分になる可能性があります。

LCD ディスプレイモジュールとデバイスハウジングの間の方向のクリアランス (エアギャップ)。完成したデバイスの機械テスト中に、この小さな隙間によりハウジングが LCD モジュールの背面に押し付けられ、LCD に暗い点や青い点状の欠陥が発生する可能性があります。

デバイスの筐体が LCD ディスプレイ モジュールの背面を圧迫しないようにするには、そのような問題を引き起こす可能性のある上記の要因を厳密に管理することが不可欠です。一方、構造スペースが許す場合は、LCD ディスプレイ モジュールとハウジングの間の Z 方向の隙間を可能な限り増やす必要があり、推奨隙間は ≥0.3 mm です。

⑤モジュール製造工程管理：  

LCD モジュールの製造プロセス全体を通じて、LCD パネルに圧力がかかる可能性のある多数のステップがあります。圧縮が発生する最も一般的なプロセス段階は、LCD ボンディング (実装) プロセスとフル ラミネーション (フル オプティカル ボンディング) プロセスです。

LCD の実装またはフルラミネートのプロセス中にプラットフォーム上に突き出た異物がある場合、これらの粒子は接着圧力や真空による圧縮力の影響で LCD パネルに押し付けられ、最終的に LCD 上に暗い斑点や青い斑点が発生する可能性があります。したがって、この問題を防ぐには、取り付けプラットフォームとフルラミネートプラットフォームの清浄度を確保することが重要です。機器、プラットフォーム、生産ラインなどの厳密な洗浄手順は、標準の操作説明書に従って行う必要があります。