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1、TFTLCD液晶显示器表面缺陷检测技术研究1、液晶显示器的缺陷分析 液晶显示器的缺陷主要包括来自图像显示质量方面的软性缺陷和来自TFT阵列的硬性缺陷。在来自TFT阵列的缺陷中，若按其成因可分为短路缺陷和断路缺陷；若按其显示效果则可分为点缺陷和线缺陷。目前成品的一般定义为不能有线缺陷，允许有23个点缺陷。液晶显示器的缺陷是多种多样的，其产生的原因也各不相同，其中TFT阵列的缺陷主要来自镀膜工艺和光刻工艺。在上述缺陷中，有些通过提高净室级别和工艺的自动化程度以及严格的工艺监控、管理是可以避免的，有些则可通过工艺方法的改进和工艺参数的优化预以避免，但对大量的TFT阵列的短/断路缺陷则需利用冗余技术和
2、修补来消除。不管采用何种方法解决上述缺陷，首先必须要能够检测出这些缺陷，这就需要相应的缺陷检测设备和检测手段。 1.1、Mura缺陷种类 依据不同的标准可对Mura进行不同分类，依据缺陷产生原因的不同，可分为电气缺陷、非电气缺陷；依据位置不同，可分为边角Mura、灌注口Mura、中间区域Mura等；依据方向划分，可分为水平Mura、垂直Mura、斜向Mura等。随着机器视觉检测技术的发展，依据形状特征进行分类更加科学适用，是目前最常采用的分类法，大致可分为点缺陷、线缺陷、团缺陷、带缺陷、V型缺陷等。 1.2、短路测试 从我们大量的测试结果来看，基于冗余技术的使用，电路中的缺陷很少，主要是短路缺
3、陷，下面我们将详细介绍短路测试。短路测试方案的基本思想如图1所示。从某条扫描线发出一定宽度的平方脉冲。在脉冲持续时间内，信号线通过多路连接到脉冲高度分析仪。如果扫描线和信号线彼此绝缘，则脉冲高度分析仪的读数为0，如果它们彼此“泄漏”，则脉冲高度分析仪读数大于0，读数的大小反映“泄漏”的数量。多少表示短路的类型。 对于640480TFT-LCD，共检测到几十万个点，有必要确定“泄漏”点，还要注意点“坐标”，工作量非常大，到微电脑匹配，短路测试板电路可以分为两部分。从微型计算机输出的控制脉冲输入到左栅极驱动器（OKI5282芯片）和右栅极驱动器（OKI5283芯片）的相应输入端子。由它们产生的时间
4、交错脉冲通过导电带阵列发送到待测量的TFT，相应的水平线（即左和右扫描线，Aux线，补丁线）。记录微控制器数量的控制脉冲数将知道在哪一行发送检测脉冲，因此设置横坐标。在每个检测脉冲的持续时间内，每个垂直线（例如，信号线）以微型计算机将编址信号输出到模拟开关的上下组的顺序连接到放大器的?入端。在“泄漏”的情况下，将“检测脉冲”放入垂直线，由放大器放大到计算机中以分析其幅度，确定“泄漏”的大小，从而确定短路的类型电路。并通过电脑地址信号可以发出垂直坐标。因此，整个短路测试板实际上应包括计算机的输入和输出接口以及一套软件来控制整个测试过程。 1.3、人工视觉识别法 人工视觉识别法即培训专业人员，在规
5、定的观察条件下，以人眼识别Mura缺陷。该方法简便易行，是目前各大生产企业最常用的检测手段。通常在110lux环境照度下，检测人员位于显示屏幕正前方30cm处，使用中性密度滤光片，观察不同灰度画面下的可疑缺陷，依据企业制定的分级标准对缺陷进行级别判定。我国电子行业标准SJ/T11459.2.2.4-2013液晶显示器件第2-2-4部分：手机用彩色矩阵液晶显示模块详细规范规定，云纹（Mura）应该在6%中性密度滤光片遮盖后不可见，或对照标准样本。人工视觉识别法受到多种因素影响，如人眼视觉限制、标准观察者熟练程度、主观感受等，无法保证客观的缺陷等级评价，易产生不可靠的检测结论。 1.4、电学测量法
6、 电学测量法通常用于检测电气缺陷导致的Mura，如面板中栅极线的短路/断路、接触不良、引脚开路等等。电学测量法包括导纳电路检测法、全屏点亮法、探针扫描法、电荷读出法、电压图像法和电子束扫描像素电极法等。每种方法各有其优缺点，例如：全屏点亮法通过给屏幕各行列施加亮信号进行检测，效率高但不能确定缺陷的精确位置及类型。电子束扫描像素电极法需要电子束聚焦扫描系统、真空系统、精密机械传动系统等，成本高且耗时长。目前主流的电学测量法是导纳电路检测法，该方法快速有效，可在数分钟内确定缺陷的位置和类型。电气缺陷均可以看作液晶屏的电气参数超出了设计的标准，屈惠明提出用总导纳来表征电气参数。将液晶屏当作一个黑箱，给它一个输入信号，采集输出信号进行统计分析，据此来判断内部缺陷的位置与类型。 2、结束语 综上所述，目前液晶显示器的缺陷检测正向高精度、高检测能力、高产量以及全自动检测方向发展，并且还利用RS-232C数据串行数字接口技术把缺陷测试板与激光修补仪进行匹配连接以使二者实现一体化。随着液晶显示器的缺陷检测技术的不断发展，液晶显示器的成品率、生产效率必将得到不断提高，促使其生产成本和价格的不断降低，最终必将推动液晶显示产业的迅速发展。