Nos módulos de display TFT-LCD, defeitos de “pontos brilhantes” são frequentemente observados. Como os problemas de pontos brilhantes em módulos LCD são relativamente comuns, se a taxa de defeitos for baixa e a gravidade for leve, os critérios de aceitação poderão ser flexibilizados adequadamente, dependendo dos requisitos do produto. Na verdade, os pontos brilhantes do LCD podem ser classificados em diferentes tipos, cada um com mecanismos subjacentes distintos e medidas de melhoria correspondentes. Por exemplo: pontos brilhantes causados ​​por partículas estranhas na camada de poliimida (PI) (pontos brilhantes de partículas estranhas), pontos brilhantes de partículas não estranhas resultantes de impurezas que afetam o alinhamento durante o processo de alinhamento de PI e pontos brilhantes de pixel causados ​​por curtos-circuitos de linha durante a fabricação do substrato Array. Entre estes, os pontos brilhantes de partículas estranhas e não estranhas são relativamente raros em painéis LCD, já que as camadas de alinhamento de PI hoje em dia empregam principalmente "tecnologia de fotoalinhamento", que reduz significativamente a ocorrência de pontos brilhantes em comparação com a tradicional "tecnologia de alinhamento de fricção", onde os detritos de PI gerados durante a fricção costumavam ser uma causa importante.

Este artigo se concentra na análise de "pontos brilhantes de pixels de LCD" e está estruturado em três seções principais: classificação comum e fenômenos de pontos brilhantes de LCD, o mecanismo de geração de pontos brilhantes de pixels de LCD e estratégias de melhoria para pontos brilhantes de pixels de LCD.

1. Classificação comum e fenômenos de pontos brilhantes de LCD  

Os pontos brilhantes do LCD geralmente podem ser classificados em dois tipos: pontos brilhantes de pixel e pontos brilhantes irregulares. Os pontos brilhantes irregulares podem ser subdivididos em pontos brilhantes de partículas estranhas e pontos brilhantes de partículas não estranhas. A análise a seguir aborda esses três tipos de pontos positivos.

① Pontos brilhantes de partículas não estranhas no LCD:  

A causa deste tipo de ponto brilhante no LCD não está diretamente relacionada a partículas estranhas. Este tipo de ponto brilhante normalmente apresenta as seguintes características:

●O tamanho e a forma do ponto brilhante são irregulares – pode ser menor que um único subpixel ou abranger vários subpixels, com uma borda irregular e não uniforme.  

● A distribuição destes defeitos nas placas-mãe de vidro ou nos painéis cortados não mostra concentração ou agrupamento.  

● Quando observados ao microscópio, pequenos ajustes no foco não produzem um efeito de halo ao redor do ponto brilhante e as alterações no seu tamanho aparente são mínimas.

As causas comuns de pontos brilhantes de partículas não estranhas incluem: força de fricção irregular durante o alinhamento de fricção de PI ou impurezas presentes durante o processo de alinhamento de PI que interferem no alinhamento adequado.

② Pontos brilhantes de partículas estranhas no LCD:  

Isso normalmente ocorre durante a fabricação do substrato do LCD Array ou nos processos de montagem de células, como detritos de PI gerados durante o processo de alinhamento de fricção da camada de alinhamento de PI, partículas estranhas introduzidas durante a deposição de vários filmes finos no substrato do Array ou contaminantes introduzidos durante o processo de colagem do painel celular.

● O tamanho do ponto brilhante geralmente corresponde diretamente ao tamanho da partícula do material estranho.  

● A forma do ponto brilhante é maioritariamente circular ou quase circular.  

●O tamanho do ponto brilhante é geralmente menor que o de um único subpixel.  

Além disso, os pontos brilhantes causados ​​por detritos de PI gerados durante o alinhamento de fricção da camada de alinhamento de PI podem aparecer como um único ponto ou vários pontos. Quando existem numerosos desses pontos, esse defeito é comumente referido na indústria como "campo estelar" ou "céu estrelado" (literalmente "céu cheio de estrelas").

③ Pontos brilhantes de pixels LCD:  

Normalmente referem-se a falhas na área do dispositivo TFT, geralmente causadas por conexões elétricas não intencionais (curtos-circuitos) que ocorrem na região do dispositivo TFT, entre o dispositivo TFT e as linhas de sinal, entre as linhas de sinal e os eletrodos de pixel ou entre pixels adjacentes. Esses curtos-circuitos fazem com que um subpixel permaneça continuamente aceso, resultando no aparecimento de um ponto brilhante de pixel LCD.

Os pontos brilhantes dos pixels do LCD são normalmente visíveis como pontos brilhantes em preto, escala de cinza, vermelho (R), verde (G), azul (B) e outros padrões de teste. No entanto, o ponto brilhante não é visível no seu próprio campo de cores – especificamente, um ponto brilhante vermelho não pode ser visto numa imagem vermelha.

Além disso, os pontos brilhantes de pixel do LCD também podem ser classificados de acordo com o número de pixels afetados: pontos brilhantes de pixel único, dois pontos brilhantes de pixel consecutivos, três pontos brilhantes de pixel consecutivos e três ou mais pontos brilhantes de pixel consecutivos.

2. Mecanismo de geração de pontos brilhantes de pixels LCD

Nos módulos LCD IPS (In-Plane Switching), a principal causa dos pontos brilhantes dos pixels são os "curtos-circuitos".

Durante o processo de fabricação do substrato Array, várias etapas do processo podem levar a defeitos de curto-circuito na área do dispositivo de comutação TFT. Os locais comuns de curto-circuito e os mecanismos correspondentes para a formação de pontos brilhantes são descritos a seguir:

① Curto-circuito entre pixels:  

A principal causa é a gravação incompleta da camada final do Pixel ITO, resultando em material ITO residual conectando dois pixels adjacentes. Isso cria um curto-circuito entre eles. Quando a tensão Gate é aplicada e o TFT é ligado, os dois eletrodos de pixel ITO em curto tornam-se anormalmente condutores, forçando a equalização de tensão entre eles. Isto leva a um campo elétrico irregular, causando inclinação anormal das moléculas de cristal líquido e resultando em um ponto brilhante de pixel.  

Neste caso, o ponto brilhante do pixel LCD exibe o seguinte comportamento: a tela parece normal (escura) no estado desligado (sem tensão, tela preta), mas um ponto brilhante aparece quando a tensão é aplicada durante a operação.

② Curto-circuito entre o pixel e a linha de varredura:  

Isso é causado principalmente pela gravação incompleta da linha de varredura, deixando material condutor residual que forma uma ponte e cria um curto-circuito com o eletrodo de pixel ITO. Como resultado, a tensão do Gate é transmitida diretamente ao eletrodo de pixel ITO, forçando a tensão do eletrodo de pixel ITO a ser fixada no nível de tensão do Gate. Quando a tensão do Gate é desligada, o eletrodo de pixel ITO é puxado para um potencial baixo, criando um campo elétrico reverso em relação ao Vcom. Isso causa rotação anormal da molécula de cristal líquido, levando à formação de um ponto brilhante no pixel do LCD.  

Nesta condição de curto-circuito, o ponto brilhante do pixel LCD resultante aparece como um ponto brilhante mesmo no estado preto sem alimentação (ou seja, um ponto brilhante é visível quando nenhuma tensão é aplicada).

③ Curto-circuito entre o pixel e a linha de dados:  

Isto é causado principalmente pela gravação incompleta da linha de dados, deixando material residual que cria uma ponte condutora (curta) para o eletrodo de pixel ITO. Como resultado, a tensão da fonte é transferida diretamente para o eletrodo de pixel ITO, forçando sua tensão a ser fixada no nível da tensão da fonte. Quando a tensão da fonte é aplicada, a tensão no eletrodo de pixel ITO flutua de acordo, evitando que as moléculas de cristal líquido se estabilizem devido a variações contínuas de tensão. Em última análise, isso leva à formação de um ponto brilhante de pixel LCD.  

Nesta condição de curto-circuito, o ponto brilhante do pixel LCD resultante se comporta da seguinte maneira: a tela parece normal (escura) no estado preto sem alimentação, mas um ponto brilhante torna-se visível quando a tensão é aplicada durante a operação.

④ Curto-circuito entre fonte e dreno:  

Isto é causado principalmente pela corrosão incompleta das camadas metálicas da fonte e do dreno, resultando em um caminho condutor residual entre elas. Quando ocorre um curto-circuito entre a fonte e o dreno, a tensão do eletrodo do pixel ITO torna-se essencialmente idêntica à tensão da fonte. Como resultado, independentemente de a tensão da Porta estar em um nível alto ou baixo, o eletrodo de pixel ITO permanece continuamente conectado ao eletrodo Fonte, fazendo com que as moléculas de cristal líquido permaneçam em um estado constantemente desviado. Em última análise, isso leva à formação de um ponto brilhante de pixel LCD.  

Nesta condição de curto-circuito, o ponto brilhante do pixel LCD resultante parece normal (escuro) no estado preto sem alimentação, mas torna-se visível como um ponto brilhante quando a tensão é aplicada durante a operação.

⑤ Curto-circuito entre portão e dreno:  

Isto ocorre principalmente na região do canal da camada ativa, onde subprodutos de corrosão residual ou corrosão incompleta criam um caminho condutor entre a porta e o dreno, resultando em um curto-circuito. Quando um curto se forma entre a porta e o dreno, a tensão da porta é transmitida diretamente ao eletrodo de pixel ITO, forçando sua tensão a ser fixada no nível de tensão da porta. Quando a tensão do Gate é desligada, o eletrodo de pixel ITO é puxado para um potencial baixo, criando um campo elétrico reverso em relação ao Vcom. Isso causa rotação anormal da molécula de cristal líquido, levando à formação de um ponto brilhante no pixel do LCD.  

Nesta condição de curto-circuito, o ponto brilhante do pixel LCD resultante é visível como um ponto brilhante mesmo no estado preto sem alimentação (ou seja, um ponto brilhante aparece sem tensão aplicada).

3. Soluções de melhoria para pontos brilhantes de pixels de LCD

Alguns clientes adotam o "método de mascaramento ND de transmitância diferente" para controlar os pontos brilhantes dos pixels do LCD. Por exemplo, se um ponto brilhante se tornar invisível quando coberto com um filtro ND6%, ele poderá ser considerado aceitável (OK). No entanto, se o ponto brilhante permanecer visível após a aplicação do filtro ND6%, a aceitação é determinada com base numa avaliação abrangente do número de pontos brilhantes, do seu diâmetro e da distância entre eles.

Os pontos brilhantes dos pixels do LCD ocorrem principalmente durante o processo de fabricação do substrato do LCD Array, causados ​​por conexões elétricas não intencionais (curtos-circuitos) entre linhas condutoras e filmes finos. Portanto, a principal abordagem de melhoria envolve o uso da tecnologia de reparo a laser para cortar a linha em curto-circuito por meio de ablação a laser, convertendo o ponto brilhante em ponto escuro, atingindo assim o objetivo de reparar o defeito.