TFT-LCD面板高溫Cell Gap預(yù)警重力Mura

摘要：重力Mura是TFT-LCD行業(yè)頑固不良，其形成原因為Cell Gap均勻性差導(dǎo)致透光率不均，在視覺上呈現(xiàn)出色不均現(xiàn)象。為解決傳統(tǒng)監(jiān)控方式重力Mura不易攔截的缺陷，基于重力Mura形成原理，本文通過探究液晶量對Cell Gap的影響，Cell Gap變化的敏感區(qū)間，不同液晶量面板在高溫條件下其Cell Gap隨加熱時間的變化趨勢以及不同位置Cell Gap差異性，總結(jié)出通過高溫Cell Gap變化趨勢預(yù)警重力Mura的模型，為行業(yè)內(nèi)預(yù)防重力 Mura 提供了一種全新思路。

關(guān)鍵詞：高溫Cell Gap；重力Mura；預(yù)警模型

1 引言

隨著 TFT-LCD（Thin film transistor liquid crystal display，薄膜晶體管液晶顯示器）面板市場競爭的日益激烈，用戶對產(chǎn)品畫質(zhì)的要求也越來越高，因此改善畫面質(zhì)量成為企業(yè)取得客戶信任及用戶認(rèn)可的關(guān)鍵。其中 Mura 類不良為一種常見不良，且很難避免，成為業(yè)內(nèi)需要攻克的難題。重力 Mura 為其中一種頑固不良，在常溫下很難攔截，但是在加熱或長時間通電條件下會在面板底部呈現(xiàn)出色不均現(xiàn)象，嚴(yán)重影響顯示效果。

傳統(tǒng)監(jiān)控重力 Mura 方法大致分為三種：第一種方法是在產(chǎn)線生產(chǎn)過程中，常溫條件下抽測 Cell Gap 值，判斷是否滿足設(shè)計規(guī)范；第二種方法是在產(chǎn)線生產(chǎn)過程中，抽取一定數(shù)量 Glass 進(jìn)行高溫重力 Mura 測試；第三種方法是抽取一定數(shù)量的 TFT-LCD 面板，在實驗室進(jìn)行高溫重力 Mura 測試；但這幾種方法都存在一定局限性，第一種方法受產(chǎn)線條件限制，只能在大板 Glass 上選取相應(yīng)點位進(jìn)行測試，每個面板只能測到個別點，無法觀測變化趨勢，只有當(dāng)測得 Cell Gap 值超過設(shè)計規(guī)范時才能發(fā)現(xiàn)，此時再評估出現(xiàn)重力 Mura 的風(fēng)險性大小，無法做到提前預(yù)警。第二種和第三種方法同樣是在出現(xiàn)重力 Mura 時才可被發(fā)現(xiàn)，無法做到提前預(yù)警，且由于重力 Mura 對比度低，邊緣模糊等特點，人眼觀察易造成漏檢，不利于不良的識別與改善。

基于以上對重力 Mura 監(jiān)控的局限性，本文創(chuàng)新性提出一種通過高溫 Cell Gap 預(yù)警重力 Mura 的方法，此方法可以根據(jù)豎直放置的 TFT-LCD 面板其 Cell Gap 在高溫條件下的變化趨勢，判斷出現(xiàn)重力 Mura 的可能性，并探索出針對重力 Mura 的預(yù)警模型，可做到提前預(yù)警重力 Mura。

根據(jù)先前研究及探討，選擇測試方法如下：將 TFT-LCD 面板豎直放置（如圖 1 所示），橫向 X 軸選取坐標(biāo)原則為面左右邊緣 10 mm，及中間區(qū)域每隔 200 mm 各一條線，根據(jù)不同尺寸面板適當(dāng)增減；縱向 Y 軸選取坐標(biāo)分別為 1 mm、3 mm、5 mm、7 mm、 9 mm、11 mm、13 mm、15 mm、17 mm、21 mm、 23 mm、25 mm、30 mm、35 mm、40 mm、45 mm、 50 mm。測試溫度選取 60?℃，測試時間分別為 5 min、 30 min、60 min、120 min。

3 實驗結(jié)果

3.1 液晶量對Cell Gap的影響及Cell Gap敏感區(qū)間

根據(jù)重力 Mura 形成原理，當(dāng)液晶量超過 LC Margin 時，在高溫條件下液晶因重力作用下沉?xí)?Panel 底部形成色不均現(xiàn)象 ^[6]，因此探究不同液晶量時 Cell Gap 的變化趨勢對預(yù)防重力 Mura 具有重要指導(dǎo)意義。本文 選取液晶量分別為 0%、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%（設(shè)定中心液晶量為 0%）TFT-LCD 面板探究了在 60℃條件下加熱 120 min 后的 Cell Gap 變化趨勢，測試結(jié)果如 圖 2 所示。

3.2 加熱時間對Cell Gap影響

根據(jù)重力 Mura 形成原理，當(dāng)液晶量較少時，在高溫加熱條件下液晶不會下沉，此時 Cell Gap 較穩(wěn)定；但當(dāng)液晶量超過 LC Margin 上限時，液晶會因重力作用逐漸下沉，最終在 Panel 底部呈現(xiàn)出色不均現(xiàn)象。

根據(jù)第三部分的探討，我們提出對量產(chǎn)階段 TFTLCD 面板重力 Mura 監(jiān)控的預(yù)警模型如下。

以上四種模型可相互佐證，共同判定 TFT-LCD 面板是否存在重力 Mura 風(fēng)險。采用上述預(yù)警模型，我們已對多款量產(chǎn) TFT-LCD 面板進(jìn)行測試驗證，證明其準(zhǔn)確性，包含 ADS 和 TN 產(chǎn)品。

5 結(jié)語

針對傳統(tǒng)監(jiān)控重力 Mura 方法只有當(dāng)重力 Mura 出現(xiàn)或 Cell Gap 超出設(shè)計規(guī)范時才可被發(fā)現(xiàn)這一痛點，本文創(chuàng)新性提出通過 TFT-LCD 面板高溫 Cell Gap 變化趨勢預(yù)警重力 Mura 這一思路。通過探究液晶量和加熱時間對 Cell Gap 的影響、Cell Gap 變化的敏感區(qū)間及不同位置 Cell Gap 的差異性，得出以下規(guī)律：

（1）隨液晶量增加，Cell Gap 呈上升趨勢；

（2）在縱向 Y <10 mm 范圍內(nèi)，Cell Gap 變化較為敏感，易出現(xiàn)重力 Mura；

（3）液晶量接近中心值時，Cell Gap 隨加熱時間 延長無明顯變化，但當(dāng)液晶量接近 LC Margin 時，Cell Gap 隨加熱時間延長呈現(xiàn)出明顯增大趨勢；

（4）液晶量接近中心值時，同一面板不同位置 Cell Gap 無差異，但當(dāng)液晶量接近 LC Margin 時，同一面板不同位置 Cell Gap 呈現(xiàn)出較大差異性。

通過以上規(guī)律，本文提出通過高溫 Cell Gap 預(yù)警重力 Mura 的四種模型，并取多款量產(chǎn) TFT-LCD 面板（包含 ADS 和 TN 產(chǎn)品）驗證了預(yù)警模型的準(zhǔn)確性，為業(yè)內(nèi)預(yù)防重力 Mura 提供了一種新思路。

參考文獻(xiàn)：

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(注：本文轉(zhuǎn)載自《電子產(chǎn)品世界》雜志2022年9月期)