②Условия испытаний

Черные и синие следы давления на ЖК-дисплеях возникают в результате внешнего воздействия или сжатия модуля ЖК-дисплея. Эти дефекты обычно появляются во время различных механических испытаний готового устройства, таких как испытания на падение, испытания на микропадение, испытания на опрокидывание и испытания на мягкое сжатие.

В промышленности основным методом оценки риска образования черных и синих пятен на ЖК-дисплее является проведение испытания на сжатие передней поверхности модуля ЖК-дисплея. Конкретные требования заключаются в следующем:

● Условия испытаний: Используйте сферический индентор радиусом R = 10 мм (материал индентора: нержавеющая сталь) и приложите давление 10 кгс к 9 равномерно распределенным точкам в зоне обзора модуля ЖК-дисплея (с защитным стеклом). Скорость прессования составляет 10 мм/мин, индентор расположен на расстоянии 10 мм от края области ЖК-дисплея. Нагрузка удерживается по 5 секунд в каждой точке и тест повторяется 5 раз.

● Требования к конструкции светильника:  

Материал крепления – бакелит. Область выреза приспособления должна выступать на 0,4 мм (d) за пределы контура модуля ЖК-дисплея с каждой стороны. Зазор в направлении Z между внутренней поверхностью светильника и модулем ЖК-дисплея должен составлять 0,3 мм (а). Внешняя канавка приспособления должна выступать на 0,08 мм (е) за контур покровного стекла. Ширина границы приспособления должна составлять 1,5 мм (в), а толщина нижней части приспособления — 2 мм (б).

● Критерии приемки: внешний вид защитного стекла модуля ЖК-дисплея, работоспособность дисплея при включении (отсутствие черных и синих пятен), а также электрические функции должны быть в норме.

2. Механизм образования темного и синего пятна на ЖК-дисплее

Механизм образования темных и синих пятен ЖК-дисплея связан с изменением зазора ячейки ЖК-дисплея. В частности, когда модуль ЖК-дисплея подвергается внешнему давлению, зазор ячейки в прижатой области уменьшается, что в конечном итоге приводит к появлению дефектов в виде темных и синих пятен.

① Механизм образования темных пятен на ЖК-дисплее: когда модуль ЖК-дисплея подвергается локальному внешнему давлению (с относительно высокой силой), зазор ячейки ЖК-дисплея (толщина ячейки) уменьшается. В результате коэффициент пропускания красного (R), зеленого (G) и синего (B) света уменьшается. Яркость в нажатой области становится ниже по сравнению с окружающими областями, в результате чего изображение становится локально темнее.

② Механизм образования синего пятна на ЖК-дисплее: когда модуль ЖК-дисплея подвергается локализованному внешнему давлению (с относительно меньшей силой), зазор ячейки ЖК-дисплея (толщина ячейки) уменьшается. Это снижает коэффициент пропускания красного (R) и зеленого (G) света, в то время как синий (B) свет сохраняет относительно более высокий коэффициент пропускания. В результате пораженный участок на экране выглядит локально синеватым.

Следовательно, основной механизм образования темных и синих пятен на ЖК-дисплее один и тот же; разница заключается в величине внешнего давления: темные пятна возникают из-за большего давления по сравнению с синими пятнами.

3. Стратегии устранения темных и синих пятен на ЖК-дисплее.

Что касается дефектов темных и синих пятен, вызванных сжатием ЖК-дисплея, конкретные стратегии улучшения анализируются с учетом следующих аспектов.

① Внешний вид ЖК-панели:  

● Чем толще ЖК-панель, тем лучше устойчивость к давлению. В пределах допустимой общей толщины модуля ЖК-дисплея толщина ячейки ЖК-дисплея должна контролироваться в направлении верхнего среднего предела в процессе утончения, чтобы улучшить ее характеристики защиты от сжатия. Ведь в тех же условиях более толстая стеклянная подложка имеет более высокую механическую прочность, меньше деформируется при том же внешнем давлении и, таким образом, снижает риск появления дефектов темных и синих пятен.

● Увеличьте плотность прокладки частиц (PS) на единицу площади внутри ячейки ЖК-дисплея.  Увеличение плотности PS внутри ячейки ЖК-дисплея повышает его устойчивость к сжатию. Хотя этот подход эффективен, он также сопряжен со значительными компромиссами. Например, более высокая плотность PS может снизить коэффициент пропускания ЖК-дисплея и потребовать изменения маски CF (цветовой фильтр), что может увеличить затраты. Поэтому эта стратегия обычно реализуется в недавно разработанных ЖК-панелях и внедряется только после всесторонней оценки, основанной на требованиях заказчика к испытаниям на сжатие.

② Защитное стекло (CG):  

Среди эксплуатационных параметров покровного стекла есть важный показатель — модуль Юнга, также известный как модуль упругости. Это физическая величина, которая измеряет способность твердого материала сопротивляться деформации и отражает жесткость материала.

В случае покровного стекла более высокий модуль Юнга указывает на большую жесткость и более высокую устойчивость к деформации. При том же приложенном напряжении более высокий модуль Юнга приводит к меньшей деформации. Таким образом, использование покровного стекла с более высоким модулем Юнга может эффективно снизить риск появления темных и синих пятен на ЖК-дисплее, вызванных внешним давлением.

Когда модуль ЖК-дисплея подвергается сжимающему усилию с передней внешней стороны, использование покровного стекла с более высоким модулем упругости (модулем Юнга) может помочь уменьшить воздействие внешнего давления на ЖК-модуль. В этом случае защитное стекло обеспечивает лучшую защиту нижней ЖК-панели, тем самым снижая риск появления темных и синих пятен, вызванных сжатием.

③ Световодная пластина подсветки (LGP). Внешний вид:  

Как упоминалось ранее при обсуждении черных пятен, вызванных давлением на ЖК-дисплее, когда световодная пластина (LGP) в блоке подсветки подвергается внешнему давлению, структура поверхности R-CUT LGP и ее точечная поверхность с микроузором могут быть повреждены, что приводит к дефектам темных пятен в блоке подсветки (BLU).

Различные структуры LGP R-CUT обладают разной степенью устойчивости к сжатию и по-разному влияют на яркость подсветки. Общий вывод состоит в том, что с точки зрения прочности на сжатие конструкции LGP R-CUT ранжируются от самого высокого до самого низкого следующим образом: Непрерывный R-CUT > Ступенчатый (Платформа) R-CUT > Большой/Малый (изменяющийся по размеру) R-CUT.

Поэтому, чтобы повысить устойчивость подсветки к сжатию и уменьшить проблемы с черными пятнами, вызванные повреждением структуры LGP R-CUT, рекомендуется отдать приоритет использованию LGP с непрерывной конструкцией R-CUT.

④ Соответствие структуры всего устройства и модуля дисплея:  

Если модуль ЖК-дисплея имеет чрезмерную общую толщину, несоответствующую техническим характеристикам коробление, недостаточную прочность корпуса, заметные различия в шагах в местных положениях корпуса или коробление корпуса за пределами допуска, это может привести к недостаточному Z-

направляющий зазор (воздушный зазор) между модулем ЖК-дисплея и корпусом устройства. Во время механических испытаний готового устройства этот небольшой зазор может привести к прижатию корпуса к задней части модуля ЖК-дисплея, что приведет к появлению темных или синих пятен на ЖК-дисплее.

Чтобы корпус устройства не сжимал заднюю часть модуля ЖК-дисплея, с одной стороны, важно строго контролировать упомянутые выше факторы, которые могут привести к таким проблемам; с другой стороны, если позволяет конструктивное пространство, зазор в направлении Z между модулем ЖК-дисплея и корпусом должен быть увеличен насколько возможно, с рекомендуемым зазором ≥0,3 мм.

⑤ Контроль процесса производства модуля:  

В процессе производства ЖК-модуля существует множество этапов, которые могут оказывать давление на ЖК-панель. Наиболее типичными этапами процесса, на которых происходит сжатие, являются: процесс склеивания (монтажа) ЖК-дисплея и процесс полного ламинирования (полного оптического склеивания).

Если во время монтажа ЖК-дисплея или процесса полного ламинирования на платформе имеются выступающие посторонние частицы, эти частицы могут прижаться к ЖК-панели под воздействием давления склеивания и силы сжатия, вызванной вакуумом, что в конечном итоге приведет к появлению темных или синих пятен на ЖК-дисплее. Поэтому, чтобы предотвратить эту проблему, крайне важно обеспечить чистоту монтажных платформ и платформ для полного ламинирования. Строгие процедуры очистки оборудования, платформ, производственных линий и т. д. должны соблюдаться в соответствии со стандартными инструкциями по эксплуатации.