許金浩

摘 要：因液晶顯示面板在生產(chǎn)過程中有制程異物落入面板內(nèi)，落于特定位置時(shí)將造成壓力線，需通過Laser維修將異物隔離，并通過外圍預(yù)留線路將訊號(hào)傳導(dǎo)進(jìn)面內(nèi)，達(dá)到顯示正常的效果。

Laser維修前需精確找到異物點(diǎn)位置，方可進(jìn)行隔離。通常手法為肉眼查找或灌電壓按壓查找，如未找到異物點(diǎn)，無法維修，面板則需報(bào)廢。為提高面板出貨良率，降低產(chǎn)品報(bào)廢率，研究出來的一種新的找點(diǎn)方法：通過異物造成顯示異常時(shí)，異物位置溫度較正常區(qū)域高原理，使用IR Scan 將熱源位置找出，進(jìn)而于顯微鏡下找到面內(nèi)異物后進(jìn)行維修。

關(guān)鍵詞：液晶面板；IR Scan ；Laser ；找點(diǎn)

1、 液晶面板架構(gòu)及顯示原理

液晶面板架構(gòu)為TFT-LCD（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display），其組成結(jié)構(gòu)為：上/下偏光片，TFT玻璃基板，CF（Color Filter） 玻璃基板，基板中間由Spacer隔開，周圍使用框膠封口，中間填充入液晶材料，結(jié)構(gòu)圖如圖1。

因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光，所以必須依靠背光燈管作為光源，本文不做特別介紹。

在TFT玻璃基板上鍍上行、列電極，一個(gè)行列交叉點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)子像素，并在行和列的交叉點(diǎn)上鍍上TFT開關(guān)（Gate），這個(gè)開關(guān)有行訊號(hào)控制電壓通斷，列電極由外部驅(qū)動(dòng)IC傳入Data訊號(hào)，行列電極之間通過Timing Control IC控制Sub-Pixel（子像素）充放電和電壓大小，面內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖2。除電極外，每個(gè)子像素內(nèi)還鍍有一層導(dǎo)電膜（ITO），最外層為印刷配向膜。

CF玻璃基板上鍍上R/G/B三原色色阻、一層整面性導(dǎo)電膜（ITO）、配向膜。R/G/B 三原色組合混光使得顯示屏可產(chǎn)生多種顏色；整面性導(dǎo)電膜點(diǎn)亮?xí)r，使CF側(cè)帶基準(zhǔn)電壓（V Com）。

LCD玻璃兩側(cè)會(huì)貼上偏光片，兩片偏光片的偏振方向互相垂直；液晶通過配向膜提供預(yù)傾角。點(diǎn)亮?xí)r，光自TFT偏光片穿入，經(jīng)過液晶的旋轉(zhuǎn)從CF偏光片穿出，CF與TFT側(cè)壓差產(chǎn)生電場(chǎng)，使液晶分子做規(guī)則的旋轉(zhuǎn)，在不同的電流電場(chǎng)作用下，液晶的旋轉(zhuǎn)角度不同，進(jìn)而控制出射光亮度的目的。依此原理控制每個(gè)像素的明暗變化，構(gòu)成所需顯示的圖像。

2、異物造成缺陷現(xiàn)象及原理

2.1 異物造成缺陷現(xiàn)象

在TFT與CF基板封裝前，Cell廠制程過程中導(dǎo)電異物掉落于線路上，不同位置造成不同類型短路，從而造成不同現(xiàn)象缺陷，具體異物掉落造成缺陷位置如圖3，不同位置現(xiàn)象如下：

位置1：Data與com短路，形成貫穿直線

位置2：Gate與com短路，形成貫穿橫線

位置3：Data與Gate同時(shí)與com短路，形成十字交叉線

位置4：Data、周圍ITO與com短路，形成貫穿直線帶點(diǎn)

位置5：Gate、周圍ITO與com短路，形成貫穿橫線帶點(diǎn)

位置6：僅ITO與com短路，形成壓力點(diǎn)

2.2 異物造成缺陷原理

液晶面板TFT Gate電壓通常為27V～32V，控制子像素開關(guān)打開，Data電壓范圍為0～17V，控制子像素ITO上所帶電壓，CF側(cè)基準(zhǔn)電壓通常為7V。

當(dāng)單條Data 線路所輸入電壓與旁邊Data線路不一致時(shí)，與CF側(cè)形成之壓差就不一樣大，對(duì)應(yīng)子像素電場(chǎng)就不一樣大，對(duì)應(yīng)位置液晶旋轉(zhuǎn)角度就與周邊其它子像素不同，造成透光量不同，肉眼觀察時(shí)為對(duì)應(yīng)位置與旁邊出現(xiàn)色差，為線缺陷。

以電視產(chǎn)品為例，無訊號(hào)輸入時(shí)為常黑模式，如Data與CF com短路，點(diǎn)亮?xí)r，對(duì)應(yīng)子像素TFT側(cè)所帶電壓為7V，CF側(cè)所帶電壓亦為7V，壓差為0，液晶不翻轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)列坐標(biāo)在所有畫面下均顯示為黑色，即可看見屏幕對(duì)應(yīng)對(duì)置有條垂直黑線。因TFT與CF之前有液晶，存在一定的Cell Gap，異物高度如小于Cell Gap，Cell無形變時(shí)并不會(huì)造成短路；當(dāng)施壓外力時(shí)（如按壓），Cell產(chǎn)生形變，對(duì)應(yīng)位置Cell Gap變小，異物將TFT側(cè)線路與CF側(cè)Com連接在一起，造成短路，此現(xiàn)象即為壓力線.

2.3異物造成缺陷維修方法

為減少因cell廠制程不良造成產(chǎn)品報(bào)廢，大尺寸Cell外圍線路設(shè)計(jì)有預(yù)留1～2條線路（急救線）供維修使用。

維修原理方法：將異物點(diǎn)對(duì)應(yīng)Data Line上下位置使用激光Laser 隔離，使短路位置子像素獨(dú)立，短路僅影響單顆子像素，不影響整條Data line 顯示；隔離后因Data 訊號(hào)被中斷，對(duì)應(yīng)Data Line自隔離點(diǎn)至Cell 最下方無訊號(hào)，線路下半截顯示為黑線；此時(shí)將Data Line 與急救線連通，使Data 訊號(hào)通過急救線自Panel下方傳入，下半截線路有訊號(hào)可正常點(diǎn)亮.

3、異物找點(diǎn)方法

3.1.傳統(tǒng)找點(diǎn)方法

傳統(tǒng)壓力線找點(diǎn)方法為按壓出線后肉眼確認(rèn)Defect點(diǎn)（部分點(diǎn)NG處會(huì)因異物發(fā)亮或發(fā)暗），或走急救線后灌電壓確認(rèn)。灌電壓為將急救線與地短路，此時(shí)對(duì)應(yīng)位置液晶翻轉(zhuǎn)角度最大，顯示為亮線，異常點(diǎn)此時(shí)可能被強(qiáng)化后顯示為暗點(diǎn)，易找出。

壓力線傳統(tǒng)找點(diǎn)方法成功率為80%，20%未找到點(diǎn)后無法維修需報(bào)廢，

3.2 IR Scan找點(diǎn)方法理論及應(yīng)用

根據(jù)焦耳第一定律 ： 電流I流過電阻R經(jīng)過時(shí)間t所產(chǎn)生的熱Q=I2*R*t ，異物短路后，對(duì)應(yīng)位置R變小，I變大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱Q變大，固造成壓力線之異常位置溫度較周圍其它子像素高。利用此特性，如傳統(tǒng)方式無法找到異常點(diǎn)之Cell，可通過高精度測(cè)量?jī)x器測(cè)量缺陷位置，找到溫度最高處范圍，再搭配顯微鏡進(jìn)行小范圍目檢，進(jìn)而找出異常點(diǎn)。

代入歐姆定律V=IR，推出熱Q與電壓、時(shí)間成正比。

測(cè)量?jī)x器需求：高精度、可手持、可近距離操作，確認(rèn)目前市場(chǎng)中相關(guān)產(chǎn)品較適用類型為紅外測(cè)溫儀（即IR Scan）。通過對(duì)各品牌各型號(hào)IR Scan性能參數(shù)與試用對(duì)比（表一），得出FLIR E8 最適用于此方法找點(diǎn)。

異常點(diǎn)溫度差異加強(qiáng)方向：通過上述公式推導(dǎo)，提高電壓或增加時(shí)間可使異常點(diǎn)溫度升高，增加可量測(cè)性。根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)品特性及電壓值，篩選出以下手法做為增強(qiáng)熱源手法，逐一確認(rèn)其適用性。

3.3. IR Scan找點(diǎn)步驟、技巧及注意事項(xiàng)

3.3.3 IR Scan使用步驟如下（以缺陷為R顏色Data Line異常為例）：

（1）于L48壓出Com Short ，切至R畫面，IR Scan 下無熱點(diǎn)；

（2）畫面切至L255， Data 與Vcom 壓差加大IR Scan 出現(xiàn)熱點(diǎn)；

（3）以clean用竹簽在IR Scan對(duì)準(zhǔn)熱點(diǎn)再于面板上標(biāo)示該處坐標(biāo)；

（4）取得較精確認(rèn)的Y坐標(biāo)

（5）于Laser機(jī)臺(tái)找到異常點(diǎn)

（6）進(jìn)行Laser 維修 如圖5

3.4 IR Scan使用技巧及注意事項(xiàng)

3.4.1 IR Scan CCD 與IR畫面不同步， 須先以熱源定位再標(biāo)示坐標(biāo)（圖7）：首先先制作人工缺陷，確認(rèn)本臺(tái)IR Scan熱源影像偏離位置（圖示以影像偏上為例），標(biāo)識(shí)缺陷位置時(shí)，可先用重工區(qū)清潔用小竹簽以IR呈像對(duì)準(zhǔn)熱點(diǎn)，定位異常區(qū)域，再將IR 移除，以竹簽對(duì)應(yīng)位置標(biāo)識(shí)異常點(diǎn)坐標(biāo)。