1、LCD 屏内部 ITO 引线到图元通路电阻；Rstatic:LCD 显示器内部静态电阻；C:LCD 显示器盒间电容。注：其中 Rr1 和 Rr2 为导体通路电阻一般数值较小在整体电流测试中的影响可以忽略。其中较高的 Rr2 电阻会引起显示器的阴阳化。假设施加在图元上的电压为 A、B 两点的有效电压：Uab，则：Ic=Uab/（Rr2+1/c）Id=Uab/Rstatic Is=Id+Ic 通过式可以得到以下结论：在高频率驱动 LCD 显示器时会降低 C 对交流电压的容抗，流经 Rr2、C 的通路电流加大从而导致在 Rr2 上的压降变大，而施加在图元 C 上的有效电压下降。通过式得到以下结论：静
2、态电流与测试的频率 f 没有关系，在 LCD 制成以后它与驱动电压表现为线性关系。12）LCD 显示电流理论说明显示电流理论说明 LCD 的全显示电流为 Istatic 和 Ic 两部分的有效值之和.a.对于动态电流 Ic 有以下公式：Ic=2f（0rS）*Von/d 其中：f：测试频率 r：LC 平行介电常数 S：盒显示面积，d：盒厚，Von：测试电压有效值 从式可见：一旦 LCD 空盒制成（d、S 固定），LC 选定（r确定），测试则测试 Ic 都相同。b.对于静态电流有以下下公式：Is=S.Von/（d*）其中:盒中 LC 的电阻率,其大小决定于以下多种因素:玻璃基板 PI 边框胶封口胶
3、选取以及 LCD 空盒制作过程中离子污染控制水平,还决定于 LC 本身电阻率和 LC 灌注过程中离子污染控制情况,总之,值是一个随生产过程波动而及易波动的量,其大小的稳定性真正反映了 LCD 生产过程的稳定性,同时与 LCD 产品品质及寿命直接相关。而 S Von d 为定值,所以 Is 是一个随 变化而变化的量。3）LCD 电流测试结论电流测试结论 a.为了检测LCD生产过程稳定性及控制水平，Istatic是一个重要参照；b.LCD在Von的测试条件下得到的功耗电流是由Istatic和Ic共同作用的真有效值；这个值一般也是LCD用户提供给制造厂商的重要参数；c.在正常的LCD生产过程中,Is
4、tatic在全显示电流中所占比例非常小，除非LCD盒中存在较大硬性短路或者离子污染。而且Istatic不应该随着驱动频率的变化而变化，它体现为一个非容性电阻，只与驱动电压的高低相关而且是线性关系；d.Istatic 电流在LCD测试过程中可以作为重要的测试比对条件，能够有效筛选出存在不可靠或者微短路的故障显示器。例如:一片LCD在测试过程中,全显示电流为:50uA,合格产品的Istatic测试电流会非常小比如：Istatic=0.8uA,当存在一片存在隐性故障或者微短路的LCD，此时的Istatic=2.0uA,那么次品LCD的 2全显示电流值为：Idis=50ua+（2.0-0.8）=51.
5、2uA 此时的I/Idis=1.2/50=2.4%,对于测试仪而言，全显示电流的筛选余量太小，排除设备测试误差温漂等不可避免的偏差，此时将无法挑出不合格品。但是如果用Istatic作为筛选标准得到：Istatic/Istatic=（2.0-0.8）/0.8*100%=150%很明显Istatic作为筛选条件可以有效检测出次品。所以全显示功耗电流是作为客户功耗测试的必选测试项同时Istatic是近一步挑选的补充，可以有效减少产品的测试漏检，并且能够发现许多不可靠的隐形缺陷。而且可以看出，由于Istatic电流数值非常小，一般Istatic电流所用量程小于Id，因此相当于增加了电流测试的精度。4）
6、静态电流设定标准推荐静态电流设定标准推荐 LCD静态电流大小与工作寿命显示质量紧密相关。因此,对其标准规定必须以保证产品质量为前提。我们经过对大量的标准尺寸盒进行测试及统计，对于LCD，假设盒厚d=7um，显示面积S=1cm2 测试方波电压有效值Von=1.90V，静态 电 流 Istatic0.6uA 从 而 得 到 标 准 尺 寸 盒 LCD 的 导 电 率：R=V/I=*d/s?1.90/0.6=*0.6/1?=1/2.2 设被测玻璃的 d=dt S=St Von=Vont 静态电流参考标准是：Istatic=（St*Vont）/（*dt）=（1/）*（St*Von）/dt2.2*（St
7、*Vont/dt）（uA）设设S=6cm2 Von=2.4V d=6um 则Istatic 2.2*（6*2.4/6）=5.28uA 以上经验数值是经过大量实验测试及统计得出的，仅供参考，数据来源与实验时的生产条件、测试工具存在一定关系。在实际测试过程中具体的测试值也可以通过对样片的小批量测试后得出一个平均值并上调 20%的裕量，作为最后的筛选条件。一般来说正常产品的静态电流是非常小的，只有几个微安或者 1ua 以下，控制的较好的产品应该是 0。5）SRLT-2688 电测机的电流测试原理电测机的电流测试原理 SRLT-2688 经过全面软硬件升级,可以在自动或者手动过程中准确测试全显示电流和
8、静态离子流。电测机首先保证端口输出驱动方波的稳定性，使得输出的波形不随 LCD 负载的不同而发生改变，然后在电路上准确采样电流波形。具体 3参见图 2，其中图上方为 LCD Von 驱动方波，当该方波施加在图 1 所示的 LCD上，在电流采样电路上电测机得到如图 2 下方的交流电流波形，测试仪对该电流波形进行整流然后均方根运算后得到全显示电流 Idis。其中对于采样点 Id 的电压进行同步采样保持后提取，就得到了方波基底的 Istatic 电流，在测量静态电流中由于要进行大量计算，为了准确测试 Istatic，驱动采用间歇驱动（即为驱动一段时间停止一段时间计算采样值），屏幕会发生微微闪动，此为
9、正常现象。Von+Von-X（t）X（t）IstaticIcIaIbIcId 图 2 LCD 显示器电流驱动波形 高压冲击测试说明高压冲击测试说明 高电压测试主要针对的测试目标是层间不稳定短路，所谓层间不稳定短路就是上下层之间的功耗电流在不同的外界压力、震动外力、温度等因素的作用下时而异常、时而正常。对于类似车载显示器、仪器仪表显示器而言是个严重的 4品质缺陷。目前针对该类问题 LCD 的分检和消除是各个 LCD 厂家品质部门所面临的严峻挑战。1）引入高压冲击测试的原因）引入高压冲击测试的原因 尽管 LCD 生产过程中，对环境严加控制，但内污都不可避免，大的内污被目测检出。但小的内污极有可能造
10、成 LCD 的 SEG 层和 COM 层短路。严重的短路，用常规的 Von 电压检测就可以检出，但总有一些短得不厉害的短路（潜在上下短路），用 Von 测不出，但客户使用时，由于 LCD 铁框外力或者温度变化的影响，极易变成严重的上下短路状态，影响正常显示，从而对产品的可靠性造成严重影响。引起这些故障的原因是多方面的，空盒制成或者灌晶污染、边框胶不纯净都可能引起这一类品质问题。在实践中曾经出现过一些 LCD 在这个工装上测试正常，而另外一个工装上测试异常，后研究发现，两个工装的导电条着力点不同，一个着力点压在边框胶上，另一个着力点不在边框胶上，导致着力在边框胶上的工装压迫内污使得测试大电流。不
11、稳定层间短路的成因主要是在LCD的盒内存在长宽比不同同时颗粒较长方向尺寸大于或者接近LCD盒厚。在测试时如果短路颗粒长轴方向与LCD平面平行则不会表现出层间电流的异常，当短路颗粒受到外力导致长轴方向与LCD平面垂直并且所在位置上下都有电极存在，则表现出为层间短路。正是由于颗粒姿态不确定性和位置不确定性导致了此类LCD测试的不确定性，而这些不确定性是用户所不希望看到的现象。2）高电压冲击及测试的物理原理）高电压冲击及测试的物理原理 对于消除层间不稳定短路我们有两个思路：a.能够在测试时使层间颗粒尽量建立稳定的上下短路通路；基于这种思路产生了高压冲击后电流测试和中高电压电流测试两种方法。b.能够在
12、测试时尽量消除层间短路颗粒对显示的影响或者减小短路颗粒的尺寸；基于这种思路产生了超高电压冲击消除的测试方法。具体原理及方法描述如下：5 2.a 高压冲击检测高压冲击检测 当 LCD 在高压冲击过程中，液晶分子会在高电压状态下发生快速偏转。由于 LCD 在高电压冲击时，等于增强了盒内交流电场，液晶分子受力大大增强。由于液晶的定向方向存在概率一致性，同时偏转方向也有概率一致性，所以在内污颗粒附近的 LC 分子的动能合力具有一致性，这样在冲击的过程中能够使得内污在外力的作用下发生偏转滚动，从而使得一些原来没有导致短路的颗粒偏转后建立了上下层的电阻通路，所以在高压冲击后尽快进行全显示电流的测试，可以大
13、大提高这种隐形短路的检出概率。由于这种短路颗粒的不确定性，同时也有可能使得短路的 LCD 在冲击后恢复正常。所以高压冲击测试，不能保证 100%检出所有的隐性短路，只能提高故障检出的概率。2.b 中高压电流测试中高压电流测试 中高压电流测试指在对 LCD 测试时在进行 Von 电流测试的同时用较高电压（1012V）再进行一次测试，同时比较测试电流是否异常。原理是 LC 中的短路颗粒的质量较大，可能在 Von 测试时施加的电场能量不够，从而无法大幅度改变悬浮颗粒的姿态，那么在增大测试电压以后就有足够的能量使它改变姿态并且翻转，在测试过程中就算无法在层间建立稳定的短路通道偶尔的瞬间短路也能够增大显
14、示电流的有效值。所以用中高压进行 LCD 显示电流的测试也是目前针对这一品质问题的测试手段之一。2.c 超高压消除超高压消除 超高压消除是除了上述测试手段以外目前目前在用的另外一种方法，说它为工艺手段可能比测试手段更为合适。就是在测试过程中对 LCD 显示器进行交流 40V80V 的超高交流方波冲击。这样高的电压对于悬浮颗粒能够有效击穿并且消除，对于阻值较小的短路颗粒会在盒内燃烧并且损坏 PI 层。我们曾对冷冻后 Von 层间短路的 LCD（为不稳定短路）进行此法测试，有部分内部短路点击穿并燃烧，然后进行 Von 层间电流测试，此时表现为稳定的层间短路，显微镜下观察：PI 局部损伤并有燃烧痕迹
15、。而且此时短路颗粒已经在层间建立了稳定的 6短路通路。另一部分短路 LCD 进行超高压冲击后，再进行多次层间电流测试始终没有出现短路现象，用显微镜进行观察没有发现内部有 PI 或者其他显示上的损伤，此法可能对于部分不稳定短路存在消除功能。对于正常的 LCD 我们也进行了超高压冲击测试，在显微镜下观测没有看到任何表面的损伤。PI 的损伤是由于短路的颗粒局部燃烧而导致的，对于没有短路的 LCD 不会损伤 PI 外观。我们咨询相关用户，超高电压用于测试流程后，层间不稳定短路现象的退货和投诉大大减少。由于我们试验的数量只有 20PCS 左右，此法对 LCD 是否会带来损伤，及冲击后的使用寿命还没有一个准确的评估，所以用户可以在进行试验后再进行效果确定。对于超高压测试所带来的设备、人员安全问题我公司已经全面解决，在此不做介绍可参考相关的技术说明书。即便如此，上述 3 种方法依然不能完全消除层间不稳定短路，原因是悬浮短路颗粒的位置不确定，颗粒如果移动的位置不在上下电极投影的相交点上述方法也无能为力，但是如果颗粒位置能够在上下电极之间，用上述方法对于测试和消除层间不稳定短路是十分有效的。高频测试说明高频测试说明 高频测试是在近年来引入的一种新的测试手段。主要是用于显示效果的观测，SRLT-2688 在进行显示效果检测
