顯示面板裂紋檢測技術專利分析

段超霞 楊歡歡

【摘要】顯示面板在生成中易產生不易被發現的線路斷裂或裂紋，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，本文通過專利數據庫對三星公司近年來提出的多種檢測裂紋的裂紋感測結構進行梳理分析。

【關鍵詞】顯示面板;裂紋;感測線

中圖分類號：G212 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：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，在基板的生產過程中由于對面板進行切割、曲面生成和彎折等制造工藝時，容易造成顯示面板內產生不易被發現的線路斷裂或裂紋，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今顯示屏技術中研究的一個方向，為此，國內外許多公司都先后提出了許多解決裂紋檢測的面板結構本文利用專利數據庫對三星顯示公司近年提出的裂紋感測結構進行剖析。

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生裂紋，裂紋的產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。根據裂紋出現位置，三星公司在不同的專利申請中設置了不同的檢測線來檢測裂紋，在中文專利數據庫進行檢索，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列出了各個專利裂紋檢測分布，其中有16篇涉及在顯示區域外周設置環形檢測線來，有5篇在開口區設置檢測線，2篇涉及在彎曲部分設置裂紋檢測線，還有1篇涉及在壩的對應位置設置裂紋感測構件。

1. 顯示區域外周設置環形檢測線

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

CN108172593A將裂紋檢測線CD1的截面形狀設為倒錐形，當裂紋在非顯示區域NDA中產生時，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設置在基底110的非顯示區域中，第一虛設布線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通過第二虛設布線420彼此連接，通過確定是否沿第一數據線D2、第二數據線Dm-1看到亮線，可以感測裂紋在基底110的非顯示區域（NDA）中發生或者基底110和COF封裝件400被不適當壓縮。

CN107680481A中所述外圍區域中的裂紋檢測線分別通過晶體管連接到第一數據線，還設置通過第二晶體管連接到第二數據線測試電壓線，第二數據線不同于第一數據線，還在兩裂紋檢測線上分別設置電阻來補償測試電壓差異，并設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據線的數量成正比例，并且與連接到測試電壓線的第二數據線的數量成反比例。

CN110910801A在外圍區域一側設置兩條環形裂紋檢測線CD1、CD2，裂紋檢測線CD2與裂紋檢測線BF1設置在顯示區域的同一側處，并且比裂紋檢測線CD1靠近所述顯示區域。CN105869551A將外圍區域的第一裂紋感測線CD1和第二裂紋感測線CD2設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，當裂紋形成在與顯示區域的邊緣相鄰的外圍區域中時，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致的顯示裝置的故障。

CN107767801A對裂紋感測線的結構進行改進，左、右兩側的裂紋感測線包括多個回旋結構的布線部分單元，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，能夠根據第一裂紋感測線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的布線電阻來補償測試電壓差。

CN108154800A的改進在于在彎曲區域設置感測線，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發生在彎曲區域BDA的邊緣區域中的諸如裂紋、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設置在橋接布線BL的兩側上，能夠在顯示裝置的制造工藝中檢測在第一裂紋檢測線RL1中是否已經出現裂紋，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是否已經斷裂，如果第一裂紋檢測線RL1已經斷裂，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生裂紋的顯示設備，第一裂紋檢測線CD1和第二裂紋檢測線CD2可以被設置在設置于顯示區域DA的外側的非顯示區域NDA中，當測量的電阻在預定范圍內時，確定在裂紋檢測線CD1和CD2中沒有裂紋產生。當測量的電阻超過預定范圍時，確定裂紋被產生在裂紋檢測線CD1和CD2中。

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

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

2.開口區域裂紋檢測

顯示屏設置有攝像頭，在顯示面板上會為攝像頭留有預設的開口部分。在切割時，開口部分也可能會產生裂紋，需要設置感測部件來感測開口區裂紋。圖2示出了一種在開口區域設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據線，有機發光二極管發射光。CN111579215A的裂紋設置方式如圖2中相似，其改進之處在于：在兩個開口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可以設置在孔區域HA中，裂紋感測線HCL設置在周邊區域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的孔區域HA中或者在周邊區域NAA中產生諸如裂紋的缺陷。

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。第一感測區域SA1、第二感測區域SA2和第三感測區域SA3形成在孔AH周圍可能出現裂紋的區域中，并且分別從第一感測區域SA1、第二感測區域SA2和第三感測區域SA3獲得的檢測值分別與參考值進行比較以計算比較值，通過這樣做，這可基于預定誤差范圍來確定感測區域的每個中是否出現裂紋。

CN112397557A設置裂紋感測電路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，模塊區域MA形成有面板孔MH的區域，裂紋感測圖案HCP-M可與模塊區域MA重疊并且布置在封裝層TFL上，輔助圖案HCP-S與模塊區域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域MA中的輸入感測層ISU發生的缺陷。

3. 不設置感測線

如圖3所示，CN111009201A提供利用供應到數據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：多個裂紋檢測開關，用于使顯示面板的數據線彼此連接/斷開;每個裂紋檢測開關可以電連接兩條不同的數據線，裂紋檢測電路600的信號供應部供應用來控制裂紋檢測開關CSW的接通/斷開的檢測控制信號CS，裂紋檢測電路600通過分析輸出信號來確定在對應的數據線DIL1和DOL1中是否已經出現裂紋，裂紋檢測器605可以在顯示時段之間的垂直消隱時段期間的短時間間隔來執行裂紋檢測操作。

4. 結束語

針對裂紋檢測的問題，本文詳細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行了分析，通過上述多個裂紋感測的專利申請，可以看出在感測裂紋時，要根據易出現裂紋的位置合理設置感測線，對感測線的形狀、結構進行改進，可促進裂紋的檢出。技術人員在設計裂紋檢測部分時，可根據綜合需要考慮選用合適結構。

參考文獻：

[1]張博等，OLED金屬走線彎折過程裂紋擴展有限元分析[J]，液晶與顯示，2018，33（5），427-432。

[2]康建松，異形顯示面板激光切割研究[J]，技術與市場，2020，27（07），101-102。

[3]范延江，TPM在京東方液晶顯示制造中的應用研究[D]，北京：中國科學院大學，2015。

備注：1等同于第一作者