顯示面板裂紋檢測技術(shù)專利分析

段超霞 楊歡歡

【摘要】顯示面板在生成中易產(chǎn)生不易被發(fā)現(xiàn)的線路斷裂或裂紋，造成顯示屏缺陷影響顯示效果，面板裂紋檢測是檢測屏幕破損必不可少的，本文通過專利數(shù)據(jù)庫對三星公司近年來提出的多種檢測裂紋的裂紋感測結(jié)構(gòu)進(jìn)行梳理分析。

【關(guān)鍵詞】顯示面板;裂紋;感測線

中圖分類號(hào)：G212 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.09.087

在顯示器中，通常采用玻璃面板等輕薄的基板，在基板的生產(chǎn)過程中由于對面板進(jìn)行切割、曲面生成和彎折等制造工藝時(shí)，容易造成顯示面板內(nèi)產(chǎn)生不易被發(fā)現(xiàn)的線路斷裂或裂紋，造成顯示屏缺陷影響顯示效果。所以，如何提前檢測出顯示面板是否有斷裂或者裂紋是當(dāng)今顯示屏技術(shù)中研究的一個(gè)方向，為此，國內(nèi)外許多公司都先后提出了許多解決裂紋檢測的面板結(jié)構(gòu)本文利用專利數(shù)據(jù)庫對三星顯示公司近年提出的裂紋感測結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析。

顯示面板在生成過程中，由于切割、彎折、開口留孔等制造過程中很容易產(chǎn)生裂紋，裂紋的產(chǎn)生影響顯示面板的顯示效果及壽命，面板裂紋檢測是檢測屏幕破損必不可少的。根據(jù)裂紋出現(xiàn)位置，三星公司在不同的專利申請中設(shè)置了不同的檢測線來檢測裂紋，在中文專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，以裂紋檢測和三星公司為檢索詞，共檢索到24篇專利申請，表1列出了各個(gè)專利裂紋檢測分布，其中有16篇涉及在顯示區(qū)域外周設(shè)置環(huán)形檢測線來，有5篇在開口區(qū)設(shè)置檢測線，2篇涉及在彎曲部分設(shè)置裂紋檢測線，還有1篇涉及在壩的對應(yīng)位置設(shè)置裂紋感測構(gòu)件。

1. 顯示區(qū)域外周設(shè)置環(huán)形檢測線

環(huán)形感測線是在顯示面板的非顯示區(qū)域的外周兩側(cè)分別設(shè)置感測線并構(gòu)造環(huán)形的感測線來感測裂紋，如圖1所示的是專利申請CN107871764A的環(huán)形感測線，感測線CD1和CD2沿著非顯示區(qū)域NDA以往復(fù)或環(huán)狀的形式設(shè)置，該申請是將裂紋感測線設(shè)置在非顯示區(qū)域的絕緣層的凹部中，所述凹部設(shè)置在所述絕緣層的表面或內(nèi)部處沿著所述非顯示區(qū)域延伸，這樣具有微小的裂紋的顯示裝置不會(huì)被確定為有缺陷。

CN108172593A將裂紋檢測線CD1的截面形狀設(shè)為倒錐形，當(dāng)裂紋在非顯示區(qū)域NDA中產(chǎn)生時(shí)，裂紋檢測線CD1可以更易于被裂紋損壞或破壞，因此，可以容易地檢測顯示裝置1中的裂紋。

CN107195249A將第一裂紋感測線CD1、第二裂紋感測線CD2、第三裂紋感測線CD3和第四裂紋感測線CD4設(shè)置在基底110的非顯示區(qū)域中，第一虛設(shè)布線410與第一裂紋感測線CD1和第二裂紋感測線CD2疊置，第二虛設(shè)布線420與第三裂紋感測線CD3和第四裂紋感測線CD4疊置，第二虛設(shè)布線420面對第三裂紋感測線CD3和第四裂紋感測線CD4。第一裂紋感測線CD1和第二裂紋感測線CD2通過第一虛設(shè)布線410彼此連接，第三裂紋感測線CD3和第四裂紋感測線CD4通過第二虛設(shè)布線420彼此連接，通過確定是否沿第一數(shù)據(jù)線D2、第二數(shù)據(jù)線Dm-1看到亮線，可以感測裂紋在基底110的非顯示區(qū)域（NDA）中發(fā)生或者基底110和COF封裝件400被不適當(dāng)壓縮。

CN107680481A中所述外圍區(qū)域中的裂紋檢測線分別通過晶體管連接到第一數(shù)據(jù)線，還設(shè)置通過第二晶體管連接到第二數(shù)據(jù)線測試電壓線，第二數(shù)據(jù)線不同于第一數(shù)據(jù)線，還在兩裂紋檢測線上分別設(shè)置電阻來補(bǔ)償測試電壓差異，并設(shè)置測試電壓線的電阻值與裂紋檢測線的電阻值以及連接到裂紋檢測線的第一數(shù)據(jù)線的數(shù)量成正比例，并且與連接到測試電壓線的第二數(shù)據(jù)線的數(shù)量成反比例。

CN110910801A在外圍區(qū)域一側(cè)設(shè)置兩條環(huán)形裂紋檢測線CD1、CD2，裂紋檢測線CD2與裂紋檢測線BF1設(shè)置在顯示區(qū)域的同一側(cè)處，并且比裂紋檢測線CD1靠近所述顯示區(qū)域。CN105869551A將外圍區(qū)域的第一裂紋感測線CD1和第二裂紋感測線CD2設(shè)置成包括具有相對寬的寬度的第一部分a1和具有相對窄的寬度的第二部分b1，通過將裂紋感測線形成為包括具有相對較寬的寬度的第一部a1和具有相對較窄的寬度的第二部b1，當(dāng)裂紋形成在與顯示區(qū)域的邊緣相鄰的外圍區(qū)域中時(shí)，裂紋感測線容易斷開。因此，易于感測形成在顯示裝置中的裂紋，從而防止由于裂紋導(dǎo)致的顯示裝置的故障。

CN107767801A對裂紋感測線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，左、右兩側(cè)的裂紋感測線包括多個(gè)回旋結(jié)構(gòu)的布線部分單元，布線部分單元之間通過直線型的連接器連接。

CN106206654A形成在基底SUB的非顯示區(qū)域NDA中的第一裂紋感測線CD1、第二裂紋感測線CD2、第三裂紋感測線CD11和第四裂紋感測線CD22，電阻器R形成在測試電壓焊盤TVP1和TVP2與測試晶體管TT1的未連接到第一裂紋感測線CD1、第二裂紋感測線CD2、第三裂紋感測線CD11和第四裂紋感測線CD22的第一電極之間。通過電阻器R的活動(dòng)，能夠根據(jù)第一裂紋感測線CD1、第二裂紋感測線CD2、第三裂紋感測線CD11和第四裂紋感測線CD22的布線電阻來補(bǔ)償測試電壓差。

CN108154800A的改進(jìn)在于在彎曲區(qū)域設(shè)置感測線，彎曲裂紋檢測線BCDa和BCDb以及彎曲裂紋檢測電路BCDA可以通過彎曲裂紋檢測線BCDa和BCDb的電阻變化來感測可能會(huì)發(fā)生在彎曲區(qū)域BDA的邊緣區(qū)域中的諸如裂紋、剝離等的缺陷。

CN109256045A檢測彎曲部分裂紋，第一裂紋檢測線RL1可以沿第二方向x設(shè)置在橋接布線BL的兩側(cè)上，能夠在顯示裝置的制造工藝中檢測在第一裂紋檢測線RL1中是否已經(jīng)出現(xiàn)裂紋，并且能夠從第一裂紋檢測線RL1中的裂紋來判斷彎曲線BNC已經(jīng)斷裂。另外，即使在顯示裝置的使用期間也能夠檢測第一裂紋檢測線RL1是否已經(jīng)斷裂，如果第一裂紋檢測線RL1已經(jīng)斷裂，則停止顯示裝置的操作。

CN112262425A夠在集成電路被安裝在顯示面板上之前和之后檢測顯示面板中是否產(chǎn)生裂紋的顯示設(shè)備，第一裂紋檢測線CD1和第二裂紋檢測線CD2可以被設(shè)置在設(shè)置于顯示區(qū)域DA的外側(cè)的非顯示區(qū)域NDA中，當(dāng)測量的電阻在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，確定在裂紋檢測線CD1和CD2中沒有裂紋產(chǎn)生。當(dāng)測量的電阻超過預(yù)定范圍時(shí)，確定裂紋被產(chǎn)生在裂紋檢測線CD1和CD2中。

CN112018155A中，第一裂紋檢測線CD1a和CD1b顯示面板區(qū)域，第二裂紋檢測線CD2a和CD2b在彎曲區(qū)域，第三裂紋檢測線CD3a和CD3b設(shè)置在非顯示區(qū)域NA中，第四裂紋檢測線CD4a和CD4b設(shè)置在有助于檢測在顯示面板和焊盤部之間出現(xiàn)的裂紋的非顯示區(qū)域NA中，據(jù)此可檢測在顯示面板的任何可出現(xiàn)的裂紋。

CN106057853A將第一下裂紋感測線510設(shè)置在第一壩D1下方并包圍顯示區(qū)域P，形成在與第一壩D1對應(yīng)的位置處的第一上裂紋感測線520可以檢測在第一壩D1上產(chǎn)生的裂紋，第一連接構(gòu)件530可以檢測在第一壩D1的高度方向上產(chǎn)生的裂紋。因此，檢測在第一壩D1的全部區(qū)域上產(chǎn)生的裂紋，所以可以更完全地阻擋在制造工藝中產(chǎn)生的有機(jī)材料的溢出。

2.開口區(qū)域裂紋檢測

顯示屏設(shè)置有攝像頭，在顯示面板上會(huì)為攝像頭留有預(yù)設(shè)的開口部分。在切割時(shí)，開口部分也可能會(huì)產(chǎn)生裂紋，需要設(shè)置感測部件來感測開口區(qū)裂紋。圖2示出了一種在開口區(qū)域設(shè)置裂紋感測線的示例，

如圖2所示，CN111509006A在第一開口151的周圍形成第一裂紋感測線215，在第二開口152的周圍形成第二裂紋感測線216，第一裂紋感測線215和第二裂紋感測線216連接到電壓施加信號(hào)線10以接收感測電壓。如果在開口周圍形成裂紋，使得裂紋感測線斷開，則感測電壓不被傳輸，由于斷開而沒有感測電壓被施加到數(shù)據(jù)線，有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)射光。CN111579215A的裂紋設(shè)置方式如圖2中相似，其改進(jìn)之處在于：在兩個(gè)開口151、152的周圍的感測線彼此連接，形成一條裂紋感測線。

CN112117310A中的裂紋感測部分HCC，裂紋感測部分HCC包括裂紋感測圖案HCP、裂紋感測線HCL以及連接線BRH，裂紋感測圖案HCP可以設(shè)置在孔區(qū)域HA中，裂紋感測線HCL設(shè)置在周邊區(qū)域NAA中，使用裂紋感測部分HCC來確定是否在物理上穿透電子面板200的孔區(qū)域HA中或者在周邊區(qū)域NAA中產(chǎn)生諸如裂紋的缺陷。

CN111625114A將孔AH形成在傳感器單元SU中，并且傳感器SC不位于孔AH中。第一感測區(qū)域SA1、第二感測區(qū)域SA2和第三感測區(qū)域SA3形成在孔AH周圍可能出現(xiàn)裂紋的區(qū)域中，并且分別從第一感測區(qū)域SA1、第二感測區(qū)域SA2和第三感測區(qū)域SA3獲得的檢測值分別與參考值進(jìn)行比較以計(jì)算比較值，通過這樣做，這可基于預(yù)定誤差范圍來確定感測區(qū)域的每個(gè)中是否出現(xiàn)裂紋。

CN112397557A設(shè)置裂紋感測電路HCP包括裂紋感測圖案HCP-M、輔助圖案HCP-S以及將裂紋感測圖案HCP-M電連接到輔助圖案HCP-S的檢測線單元，模塊區(qū)域MA形成有面板孔MH的區(qū)域，裂紋感測圖案HCP-M可與模塊區(qū)域MA重疊并且布置在封裝層TFL上，輔助圖案HCP-S與模塊區(qū)域MA重疊并且可布置在封裝層TFL上，檢測線單元可將裂紋感測圖案HCP-M電連接到輔助圖案HCP-S，可容易地檢測在模塊區(qū)域MA中的輸入感測層ISU發(fā)生的缺陷。

3. 不設(shè)置感測線

如圖3所示，CN111009201A提供利用供應(yīng)到數(shù)據(jù)線的電流或電壓來檢測顯示面板的裂紋的裂紋檢測器，裂紋檢測器包括：多個(gè)裂紋檢測開關(guān)，用于使顯示面板的數(shù)據(jù)線彼此連接/斷開;每個(gè)裂紋檢測開關(guān)可以電連接兩條不同的數(shù)據(jù)線，裂紋檢測電路600的信號(hào)供應(yīng)部供應(yīng)用來控制裂紋檢測開關(guān)CSW的接通/斷開的檢測控制信號(hào)CS，裂紋檢測電路600通過分析輸出信號(hào)來確定在對應(yīng)的數(shù)據(jù)線DIL1和DOL1中是否已經(jīng)出現(xiàn)裂紋，裂紋檢測器605可以在顯示時(shí)段之間的垂直消隱時(shí)段期間的短時(shí)間間隔來執(zhí)行裂紋檢測操作。

4. 結(jié)束語

針對裂紋檢測的問題，本文詳細(xì)綜述了三星公司近年來的專利申請，對其使用的感測方式進(jìn)行了分析，通過上述多個(gè)裂紋感測的專利申請，可以看出在感測裂紋時(shí)，要根據(jù)易出現(xiàn)裂紋的位置合理設(shè)置感測線，對感測線的形狀、結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，可促進(jìn)裂紋的檢出。技術(shù)人員在設(shè)計(jì)裂紋檢測部分時(shí)，可根據(jù)綜合需要考慮選用合適結(jié)構(gòu)。

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備注：1等同于第一作者