第四章 缺陷的成因與消失特性
4.2 永久回復輝點缺陷成因分析
永久回復輝點在檢測畫面下有別於假性回復輝點，常常是局部區域且 密度為稀疏的輝點，缺陷成因發生的位置，是在液晶層內的異常狀態，分 析上屬較困難的判斷出成因，在利用外力及加熱等方式可以將輝點進行消 除，故定義此種為可回復之輝點，此輝點在改善後觀察其再現的可能性，
發現經過幾小時或擴大到幾天，皆不會再次現形，故稱為永久回復輝點；
在利用顯微鏡觀查其形狀與樣貌上，我將永久回復缺陷區分為透明異物、
線型輝點、整顆輝點，線型輝點會沿著 Sub-PIX 的邊緣發亮，可在擠壓之 後消失[圖 4-9(右)]，整顆輝點在顯微鏡下觀查未發現有異物的存在，以 偏光板交叉旋光未驅動則有明顯差異，推測與電信元件無相關，然而可以 在加熱處理後消失[圖 4-9(左)]。
4.2.1 透明異物分析
利用解析手法確認此為異物，首先以雷射光在透明異物附近進行衝擊 破壞，產生座標點作為定位之用，因為面板結構當中是 CF 側玻璃與 TFT 側玻璃夾著液晶層，且每個畫素的樣貌皆相同，容易在拆解過程中錯認位
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置，且會因為雷射能量瞬間波動，衝擊炸開附近的液晶造成液晶之流動，
如圖 4-11 當雷射光衝擊不良區域旁側時會造成異物跟著飄動，顯示此異 物未被固定在基板之上。
利用雷射光將面內畫素與元件進行破壞，此方式可有效與細微不良現 象有著相對位置的關係，定位之後將面板 TFT 與 CF 側玻璃拆開，拆開後 不良異物若屬於膜下，則很容易跟著 CF 側或 TFT 側去移動，若不良位置 位於 PI 膜之上，則會考慮兩側(TFT 與 CF)之抓取力，通常 PI 越厚則易使 得異物在配向製程之後，被外力壓入陷進 PI 層內，製程當中 CF 側 PI 會 因表面粗糙度高，造成 PI 轉寫後 PI 厚度高達 2000Å，相較 TFT 側僅 800~900Å，故 CF 側有明顯的易抓取異物(圖 4-12~15)在 TFT 側及 CF 側發 現其蹤跡，其為 PI 膜上異物，位置為 CF 側，在 TFT 側留下影響之壓痕，
EDX 成份分析主要為 C、O 化合物所構成。
4.2.2 線型輝點分析
線型輝點在巨觀下以不驅動面板方式，並利用(上、下)偏光片旋轉方 向正交進行觀察，此方式能減少光源透過率而提高對比度，缺陷為畫素邊 緣之液晶排列異常造成，在高對比之下顯得容易被人的肉眼發現；考慮一 般客戶手上所拿到的面板，是以驅動時貼上與液晶進出後同向之偏光角度 使用，此方式是強迫液晶沿電場方向進行排列，且偏光片呈現之夾角所造
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成之透光率約 10%附近，與旋偏光板所產生方式明顯有一定的視覺上差異，
然而在驗證確認後(圖 4-16)證明了線型不良在點燈之後是難以在巨觀下 檢出，微觀 OM 下在偏貼前後仍存在(圖 4-17)，然而其面積僅佔 1/10 左 右，顯示電灌入驅動後能有效將液晶控制，減少液晶表面張力[17]在非平 坦區的影響性，也表示邊緣平坦度較差之情況，在點燈後之品質是不受影 響。
理論上造成線型輝點歸咎原因包含 BM 成膜異常造成膜浮起(如圖 4-18)，與畫素邊緣高低落差過大造成牛角現象(如圖 4-20)，也會有在設 計上過多的 CS 電容，造成面內較多高低落差，較多的 CS 會使得配向強度 較弱地方產生過多，且容易在面內而影響不良產生，且我們發現此線型輝 點可因為擠壓方式得以消除，然而擠壓的力道有時輕重不一，而且也並非 所有方向皆可進行消除，雖然擠壓可以消除線型輝點的問題，但發生面積 含蓋全部範圍之中時，是很難以用人工方式確保每一個 Sub-Pix 輝點完全 消失。
4.2.3 整顆輝點缺陷特徵分析
關於可回復式整顆輝點的產生與回復，在分析其成因應與線型輝點不 同，外觀上線型輝點發生在 SUB-PIX 的兩側，與邊界的高低落差息息相關，
而整顆式輝點卻更廣泛於僅依存在邊緣的狀態，它的存在可能是整顆、區
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塊及線型，它的變因也可能是轉寫、配向、液晶、框膠、後烤爐等，在工 廠內對它命名為配輝或 LC Domain 等不良，但用最簡單的的方式命名它為 可回復整顆輝點，曾做過一些有趣的實驗當中，利用外力將整顆輝點與線 型輝點擠壓後則消失，再經過加熱等步驟後，整顆輝點卻可以再其它處產 生，由此實驗之中推測整顆可回復輝點應當為液晶層當中所產生的不良。
因為可回復式整顆輝點不良在拆解後未能看見異物附著其表面，將框 膠拆解開後移動 CF 與 TFT 兩側之基板，未能見可回復式輝點跟隨某側移 動，故為尋找其特性，我利用以下幾種方法進行可回復式輝點之觀察
1. 利用背光源搭配偏光板觀察巨觀下之變化(圖 4-21) 2. 微觀下熱風槍加熱觀察(圖 4-23)
3. 微觀下雷射槍衝擊觀察
藉由以上幾種不同方式，有效進行橫縱之推論，歸納出可回復式輝點 之特性。
4.2.4 巨觀下之整顆輝點加熱變化
利用下偏光及熱風對面板進行加熱，觀察加熱過程中，液晶面板首先 會漸漸偏亮，此偏亮為液晶呈現 Isotropic 的狀況，持續進行加熱後，偏 亮部份會變成灰白色，此時液晶為呈現氣態，而偏亮與灰白色中間有一層 邊緣層，持續微觀觀察變為液態氣態共存的小氣泡，再持續加熱後，灰白 色氣化狀態覆蓋過整顆輝點，在降溫之後觀察整顆輝點則消失後無視，實
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驗的 sensor 因擺放較遠，故僅量測到最高溫為 85 度，但此溫度與面內液 晶實際溫度應尚有差距，後續將由 PID 控溫系統的恆溫恆濕爐進行實驗。
4.2.5 微觀下整顆輝點加熱變化
巨觀下發現面板內液晶汽化後，整顆輝點則可消失，故搭配顯微鏡進 行觀察，其間進行 2 個關鍵性溫度觀察，分別為進行液晶完全汽化與液晶 未完全汽化之觀察。
1.加熱超過液晶氣化溫度
利用溫度加熱到面板液晶氣化後，以瞬間抽離熱風槍，急速降溫等方 式觀察面板變化狀況，發現液晶排列異常點在完全氣化凝固後改善。
Step 1 液晶在有旋偏光下呈現暗態，但不良區域並未受到偏光板作 用而為亮態，在熱風槍的作用之下，面板四周皆轉變為液態，此時還是可 以區分出不良區與其它正常區之差異，最後不良區域與其它區域面板亮度 呈現一致，顯示此缺陷已變為液態。
Setp 2
液晶呈現液態後再持續對面板加溫，觀察表面之狀況發現出現很多小 點氣泡，越加熱其氣泡出現越多，直到氣泡佔滿全面積後，發現顏色較之 前液態時白，此時已分不出不良區與其它正常區域的差異。
Step 3
不良區全數為氣態後將熱風槍抽離，由於並未有絕佳保溫系統，液晶
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快速由氣態回復液態，且方向由左上往右下進行，而次畫素的凝結方式為 外往內，如此可說明次畫素周圍散熱較中心散熱快。
2.加熱到達液晶氣化後即停止
利用溫度加熱到面板氣化開始發生小氣泡時，此時未發生全面氣化，
瞬間抽離熱風槍，急速降溫等方式觀察面板變化狀況，發現液晶排列異常 點在汽化點小氣泡產生後未能改善此現象。
STEP1
一樣先利用旋偏光特性確認出不良現象。
STEP 2
液晶加熱後呈現液態(ISENTROPIC) STEP3
後再持續對面板加溫，觀察表面之狀況發現出現很多小點氣泡，越加 熱其氣泡出現越多，未待氣泡佔滿全面積即將加熱源抽離，此時較透明之 ISOTROPIC 現象退去，但不良區與改善前為相同，顯示此時並未改善。
實驗一、二中利用加熱槍將面板在顯微鏡下觀察現象，發現整顆輝點 不良現象在加熱至 Tni點未能改善不良，但再加熱至小氣泡產生時，不良 依然無法消除，故將液晶擾亂至澄清點，甚至到達趨近汽化點時，皆無法 完整對整顆輝點進行改善，唯有將整個畫素液晶氣化後，整顆輝點才被完 全改善，推測應當為汽化成氣體時，將面內其它氣體帶走，最後被均勻分
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散在各處，分散後未能聚成一定比例，故巨觀檢查時未能發現。
4.2.6 微觀下雷射槍擊
確認 4 個整顆輝點點位進行雷射衝擊，在雷射能量將面內液晶炸開後，
在第一瞬間內面板內所有的液晶被推離開畫素，接著兩旁的液晶回流至次 畫素內，但有一邊為回復快，一邊回復較慢，最後為回復快的不良並未改 善呈現原本之異常現象，回復慢的那端不良則完全改善。
實驗時面板為水平放置，雷射所破壞的下方，破壞較為透徹，下方的 LC 回覆速度較快，以下做此回覆動作解讀。
1.液體有表面張力[17]，以毛細現象說明液體會往較小的空間推擠。
2.破壞後下方較白，其空間形成一個閥門，大小為 下方大於上方，
毛細現象導致液晶往上方移動。
3.液晶往上方推擠後將不明氣體往下推擠，假設氣體擠下方的空間與 液晶擠上方的空間是固定的，在狹小的範圍下氣體移動速率>液體移動速 率，下方先佔滿了所有的氣體，下方周圍所剩下可填補空間較小，周圍液 晶回復原先狀況的容易因小而變快，上方已經無氣體覆蓋 PI 表面，周圍 LC 回覆速度受表面影響粗糙所影響，變的比下方較慢。
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