一种消除液晶屏高温MURA的工艺研究

季春玲　吴添德

摘 要：液晶屏在生产时由于工艺存在一定的误差，液晶量存在有一些偏多，有一些偏少的情况。常温下液晶量的略多不会影响显示质量，但在高温下，由于热胀冷缩的原理，液晶的热膨胀系数大于液晶屏的玻璃基板，液晶量的偏多就会导致液晶向外鼓出，挤压玻璃基板，形成白场黄色mura，影响显示质量。

关键词：液晶屏；高温MURA；玻璃基板

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.026

1 引言

本文介绍了一种消除液晶屏液晶量偏多导致高温mura的方法，通过将多余的液晶挤出，并再次调盒，达到消除高温mura的效果。

TFT液晶屏的生产工艺发展到今天已经非常成熟，但仍有一些顽固问题得不到很好的解决，比如高温环境下的mura问题，就是难以解决的问题之一。由于液晶制造工艺存在误差，液晶量的控制受到工艺条件的限制，不可能做到完全一样，这样就有一定比例的液晶屏存在液晶量偏多的情况。这些液晶屏高温容易出现mura，导致了成品率因此下降。液晶显示模块加固技术发展及其迅速，目前已可以通过对工业屏的加固达到大大提高其高低温性能的目的。而液晶屏制作完成之后，很少有手段可以影响液晶量等液晶屏的固有性能。本文减少液晶量的做法属于加固液晶屏的方法之一，用较为方便的手段完成了对液晶屏的二次加工，解决了高温mura问题，取得了较为满意的结果。

2 高温mura产生的基本原理

液晶屏基本结构形似三明治，如图1所示，主要包括偏光片、ITO玻璃、液晶、框胶、间隙子，其中ITO玻璃是刻有特点图案电极的液晶盒，间隙子作用是维持液晶盒厚均匀。当灌晶时液晶量偏多时，液晶在液晶盒内的厚度与间隙子接近，甚至超过间隙子，在高温条件下（60℃～80℃），由于液晶的热膨胀系数远远大于玻璃基板，当玻璃基板比较薄（<0.7mm）时，液晶膨胀并因自身重力作用而下沉，导致液晶屏下方出现液晶堆积的情况，使得盒厚改变，此时间隙子的作用进一步消失，使玻璃基板产生形变，影响液晶分子的旋转，从而出现了白场mura的现象。

3 高温mura消除的实现方法

3.1 设计原理

由于此高温mura存在的根本原因是液晶量过多，因此消除的办法着眼于如何设计消除多余的液晶。本设计主要依赖于三项关键技术，即液晶屏切割技术、液晶屏重新调盒技术以及高可靠重新封框技术。

3.1.1 液晶屏切割技术

通过对上下玻璃对应位置的精确对位与切割，改变液晶屏尺寸，且不影响显示效果。本设计主要目的在于调整液晶量，而不需改变液晶屏有效显示尺寸，因此只需要在液晶屏非可视区切开一小口，切开封接框，到达液晶区1～2mm即可。切割示意图如图2所示，在实际切割前，应算好工艺参数，如切割深度不够，则不能切到液晶层内，还在封接框上，如深度太深，则容易切进液晶屏有效显示区，使液晶屏有效显示区的完整性受到破坏。

3.1.2 液晶屏重调盒技术

将切开小口的液晶屏放进调盒设备，通过加压与加温等手段，将液晶屏内多余的液晶挤出来，并使得液晶屏内剩余液晶均匀分布，从而达到重新调盒的目的。此处有两个难点，一是确定需要挤出多少液晶，挤出的液晶量太少不能解决问题，挤出的液晶量太多会影响显示均匀性。因此需要在切割前确认液晶多余的量，并通过实际工艺实践摸索出重新调盒的工艺参数与挤出的液晶量之间的关系；二是保证此过程中液晶屏受力均匀，否则容易出现局部黄斑等mura。

3.1.3 高可靠重封框技术

挤出液晶并重新调盒后需要在液晶屏负压条件下重新封口，达到密封的效果。采用封框胶后解压，使胶水吸入的方法，达到渗胶深度1mm以上，从而完成了高可靠性消除液晶量偏多的方法。此过程需确保局部环境洁净度在百级以上，否则将杂质带入液晶层将影响液晶屏性能及显示效果。

3.2 工艺方法（简单介绍，不要详细）

原材料与设备：液晶屏、TFT分断机、点胶机、封框胶、烘箱、调盒工装夹具、封框胶固化机等。

工艺方法：选取液晶屏的裸屏，在竖直的情况下70℃烘1小时全部在中下部出现黄斑，将液晶屏的方向旋转180度后再次烘1小时，发现仍在中下部出现黄斑，因此确定高温黄斑为重力斑，确为液晶量过多引起，并观察黄斑的深浅和大小程度，面积越大、颜色越深则液晶量越多。使用TFT分断机对液晶屏进行切角处理， 将切割后的液晶屏清洁干净，放进调盒设备，先加上一定的气压，再升温，在加压加温的情况下重新调盒，压力与时间根据需挤出液晶量的多少调整。用干净的无尘布轻轻擦拭切口，将挤出的液晶拭去。在切口处点封框胶，覆盖住整个切口，然后慢慢地降低气压，直至为0，让胶水充分渗透进切割边内之后，用固化机固化封框胶。

3.3 结果及分析

3.3.1 温度、压力和时间对液晶量的影响

温度、压力和时间是影响最终挤出液晶量的多少的三个指标，为确定工艺参数，验证了单一因素分别对液晶量的影响。实验中选择的固定参数为经验证满足范围较广的参数。实际试验结果如图3、图4、图5所示。

3.3.2 最優工艺方案分析

根据以上分析，液晶量随温度、压力、时间的增加而增加，调整其中一个参数都可调整液晶量的多少。实际应用中，固定时间和温度，调节压力最为方便，因此选择60℃、1小时为固定参数，而根据需挤出液晶量的多少来确定压力的大小。

3.3.3 去除mura的实际效果分析

该工艺已验证135块液晶屏，70℃烘1小时，全部没有黄斑，再烘1小时，仍没有黄斑出现，确认通过重新调盒挤出一小部分液晶来消除高温mura的措施是有效的。此135块液晶屏中，9块由于调盒过程中有异物挤压液晶屏导致出现局部小面积黄斑，5块由于参数设置不当导致液晶取出过多，出现低温下液晶缺失，其余均能满足实际应用要求，合格率达到89.6%。

4 结论

液晶屏高温下重力mura是由于液晶量过多，间隙子失去作用导致的，可通过切割边角，挤出多余液晶的方式得到解决，此方法通过实际工艺验证，效果明显，能够在液晶屏制作完成后解决高温mura问题，为液晶屏制作完成后的再加工提供了一种新思路。

参考文献：

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[3]姚景昭，叶玉堂等.小型液晶屏盒内缺陷检测中纹理的消除[J].光电工程，2012，39（10）：116-121.

作者简介：季春玲（1983-），女，工程师，从事加固显示器件的工艺技术研究。endprint