TFT-LCD General Defect Introduction

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1 TFT-LCD General Defect Introduction
Sep. 08， 2006

2 引言 本講義內容均為群創光電這幾年碰到關於LCD模組異常現象的真實案例.將此機密資料介紹給各位,希望對大家在工作上有所幫助…. 群創光電
面板策略採購 面板工程 陳丕夫

3 大 綱 TFT-LCD Defect 分類 Major Defect
line, No display, Half-display, abnormal display, Glass broken, up/down revise fail….  Minor Defect dot defect, mura, color non-uniform, light leakage, scratch/bubble, particle…

4 Major Defect—Line Defect
現象: 在顯示區域出現整條或線段狀之 亮/暗線. 常見原因: 1).導電異物導致線路短路 2). IC Bonding Issue 3). IC Function異常 4). Others (ACF異常,線路open..)

5 Line Defect—導電異物形成短路 水平雙亮線 金屬異物造成Gate側COF線路短路
金屬異物造成相鄰兩gate line短路, gate line coupling的結果形成雙亮線. 金屬異物成分為Cu/Zu,比對結果判定為模組生產設備承軸磨耗碎屑掉落所致. 異物成分分析

6 Line Defect—IC Bonding異常
水平亮線(且充放電速度慢) 水平亮線且可明顯觀察到該充放電的速度較其他區域慢. Gate IC Bonding狀況不佳,Gate IC與ITO間阻抗較大.Gate line上TFT開關速度異常導致.

7 COG Bonding

8 Line Defect—IC Function 異常
16灰階畫面下正常輸出波形 16灰階畫面下異常輸出波形 特定灰階下亮線 panel上存在一條垂直亮綫,且此亮線在灰階畫面下並非連續,即僅在某些特定灰階下存在. Source IC波形明顯異常, 這些階數上的液晶两端電壓比正常偏小,所以這些階數上pixel的亮度比正常情況下更高一些,故而形成灰階畫面下不連續亮線.

9 Line Defect—Array線路open
data線路的open,因此data線路上的信號不能完全傳給整條的sub-pixel, 使從Open処起的綠色sub-pixel處在低電平狀態，從而形成了垂直斷亮 線缺陷

10 Line Defect—其他… ACF導電粒子聚集 對位金屬Mark與ITO形成短路 金屬異物導致Metal 1與Metal 2短路
鐳射位置 疑似異物 Laser repair造成上(CF)下(TFT)基板電極短路 BEF刮傷形成疑似line defect

11 Major Defect-No Display
黑屏代表BLU (Back light unit)並未正常點亮,最常見的原因多與BLU有關. 白屏則為BLU已正常點亮但輸入面板的訊號異常,導致面板無法正常工作,最常見的原因與模組PCBA有關.

12 No(Black) Display—與背光源強相關
異常 正常 斷裂燈管 燈管高壓端線材破損,且 燈管處有破裂(膠框燈管 線卡勾設計問題) 下燈管破裂，導致黑屏 燈管線之Connector不良, 造成接觸不良 低壓端燈管線與鋁背板短路, 使鋁背板與PCBA接地端形 成電位差, 使Monitor系統板上 電流保護迴路動作,將電源切 斷,因此無法看到畫面

13 No (white) Display—與模組PCBA強相關
PWM IC function fail,造 成升壓電路無法正常工作 LCD module fuse open 電容C117 異常,從而使 VCC 接地,造成白屏. 異物導通了VDDG和VGL,造成VGL輸出異常, VGL輸出電流反向,造成VCC輸入電流過大,導 致Fuse Open

14 Major Defect—Abnormal Display
Abnormal Display(畫面異常)的現象非常多種,產生原因多與signal process有關. 常見原因: 1). IC Function 異常 2). IC Bonding 異常 3). Connector 接觸不良 4). 線路短路……

15 Abnormal Display—IC Function異常
第一顆Gate IC 輸出的波形 正常Gate IC輸 出的波形 Abnormal Display 由白畫面切換到灰畫面時，該水平區塊變灰的速度較慢，因而形成上面的異 常畫面 該異常輸出的脈衝電壓太低，所以導致其對應的TFT沒有辦法完全打開，引起 該水平區塊充放電太慢。

16 Abnormal Display—TAB(IC) bonding Shift
TAB bonding shift 第一顆TAB Bonding發現Bonding區偏移，由於第一顆Bonding區偏移，導 致其VGH，VGL等信號源出現問題，故Gate IC出現問題，導致整面畫面異 常

17 Abnormal Display—LVDS Connector 異常
該Pin 腳比其它 Pin 腳低 在藍色畫面下只顯示偶數列，在其它的畫面下藍色偶數列異常 該Pin 腳對應有DE，VS，HS，EB5，EB4，EB3，EB2，該Pin 腳對應無信號輸出導致藍色偶數列出現異常。

18 Abnormal Display—PCB Bonding線路短路
SHIEDING R2P_F 短路 灰階畫面下左半屏出現垂直區塊缺陷 PCBA Bonding處短路 RSDS信號線中R2P_F在PCBA端與接地端短路,使得整個左半屏R2P_F一直 處於低電平狀態,所以紅色信號不能正常傳輸.而表示紅色灰階其中六位是由 R2P_F, R2N_F, R1P_F, R1N_F, R0P_F, R0N_F組成,這樣左半屏紅色在某 些灰階下(R2P_F為低電位時)會顯示正常,而其他灰階下(R2P_F為高電位時) 會顯示異常.

19 Abnormal Display—VR壞損
異常畫面 正常畫面 VR201損坏而斷路,所以造成Vcom電壓升高,使panel的基準電壓升高,從而造成 顯示畫面異常

20 Abnormal Display—其他… 模組FPC折傷 PCBA零件異常 T-Con 異常

21 Minor Defect—Dot Defect
除了因模組表面刮傷或異物所形成點缺陷外,其他90%均與面板(Cell)內部缺陷有關. 常見原因: TFT元件特性異常 Cell內導電異物造成短路

22 Dot Defect—TFT device issue
TFT device特性異常,導致TFT無法正常開關,形成亮點

23 Dot Defect—異物造成短路 導電異物造成上(C.F)與下(TFT)基板電極形成短路,畫素(Pixel)呈亮狀態,亮點產生.

24 Minor Defect--Mura Panel Active Area 局部區域亮暗程度不均. Mura分布區域,形狀不固定. 常見原因:
TFT-Array: 黃光或蝕刻或相關製程造成之 局部漏光現象 Cell : PI printing或Rubbing 製程異常 Module: LGP 網點硬刷異常 Other: 外力造成PI 受傷, 液晶配比異常….

25 Minor Defect--Mura 外部機構件與模鐵框機構干涉. 外力壓迫Cell造成pad mura 與取放模組過程不當動作強相關
Rainy Mura :BM與data line之間漏光 外部機構件與模鐵框機構干涉. 外力壓迫Cell造成pad mura 與取放模組過程不當動作強相關

26 Minor Defect--Mura COG Mura Corner Mura Butterfly Mura
COG Mura: COG製程過程,因TFT基板上各薄膜材料熱膨脹係數之差異,將 會產生內部應力,造成局部區域產生CELL GAP的變異,形成mura Corner Mura: 模組經過高溫測試後,因背光模組內之光學film材產生翹曲,因而 形成mura. Butterfly Mura:模組經過高溫測試,因廣視角型偏光片熱漲冷縮之故,造成廣視 膜內分子角度改變,形成漏光.

27 Minor Defect--BLU異物 BLU異物的來源主要是模組零件/材料本身(膠框,silicon膠…)與模組生產之外部環境(環境中的微塵,人員身上的微塵,皮屑毛髮,). 此外,模組機構設計也會影響BLU異物的產生,例如當設計不當,導光板與燈管反射罩產生摩擦時,亦會產生碎屑….

28 Minor Defect--Noise/雜訊干擾
系統中data在進行Analog 與Digital轉換時產生 LCD模組進行FRC/Dithering處理時產生 FRC (Frame Rate Control) Dithering Frame 1 Frame 2 Frame 3 Frame 4 效果 2x2

29 附錄 1: 模組信賴性測試

30 附錄 ２:Defect List Table 17" 不良原因 Bright dot Foreign material
Bright line abnormal display Mura No vedio Dark line S-block White Display Others L公司 896 705 468 351 39 112 114 18 34 116 S公司 1480 508 282 219 99 42 56 5 24 C公司 967 546 304 354 100 134 126 28 17 522 369 335 41 82 212 20 242 133 A公司 1517 801 379 274 63 105 21 337

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