TFT LCD 생산 불량 예방 및 대응: 6대 주요 결함 유형과 해결책

지난 글에서 LCD 정의와 TFT LCD 제조 공정을 다뤘습니다. 그런데 불량 LCD 스크린을 만나면 어떻게 해야 할까요? 어떤 결함이 발생할 수 있고, 제조 공정에서 예방할 수 있을까요? 함께 알아보겠습니다.

TFT LCD 생산엔 300개 이상의 공정이 있습니다. 최신 LCD는 어레이와 셀 공정이 고도로 자동화되어 있습니다. 기술적으로 모든 공정 단계가 결함을 유발할 수 있지만, TFT LCD 기술 발전으로 대부분의 결함은 제거되었습니다.

다음 단락에선 제조 공정 관련 흔한 결함들을 다루겠습니다.

1. 화면 기포 또는 액정 누출 (Bubbles / LC Leakage)

화면 내부에 기포나 액체 같은 것이 보이면 액정 주입 관련 결함입니다.

액정 주입 공정에서 주입량이 부족하면 여백에 기포가 생깁니다. 느슨한 실란트(씰런트)를 포함한 액정은 누출을 초래합니다.

해결 위해 실란트 주입기와 액정 주입기를 교정해야 합니다.

점 결함은 화면의 일부 점이 올바르게 표시되지 않는 결함입니다. 주로 세 가지 상황: 작동 중 점이 계속 검정 또는 흰색으로 고정되거나, 단일 색상만 표시되는 경우.

첫 두 경우는 해당 불량 화소를 제어하는 TFT와 CF의 회로가 단락 또는 단선된 것입니다. 세 번째는 컬러 화소 손상 때문입니다.

현재 제조 공정에서 점 결함을 완전히 피할 수는 없으며, 이 결함은 수리 불가능합니다.

회로와 컬러 화소 생산은 마이크로 스케일로, 반도체 기술과 유사합니다. 생산 중 수십만 개의 마이크로 소재가 프린팅되는데, 일부가 올바르게 프린팅되지 않아 점 결함이 발생하는 건 이해할 수 있습니다.

그래서 반도체 업계에서 '수율(yield)'이란 말을 항상 듣습니다. 수율 향상을 위해선 기술 혁신을 기다려야 합니다.

결론: 화면에 점 결함 발견 시 제조사에 반품하면 표준에 따라 교체해 줍니다.

선/블록 결함은 암선, 스트라이프, 블록 등 더 큰 규모의 표시 이상이 화면에 나타나는 것입니다.

점 결함과 달리 이 대규모 결함은 외부 FPC 또는 PCBA 고장, 또는 FPC와 셀 간 불량 접속이 원인입니다. 이에 연결된 수많은 화소가 제어 불능 상태가 되어 그런 결함이 보입니다.

보통 셀과 IC 조립은 열 하에서 수행되며 정확한 위치 결정이 필요합니다. IC 접속 문제는 매우 빨리 발견되며, 머신 파라미터 조정으로 이어집니다.

빛의 간섭으로 인한 현상입니다.

LCD에서 두 유리 기판이 잘 밀봉되지 않으면 한쪽 유리가 볼록 렌즈 역할을 해 빛 간섭을 일으켜 뉴턴 링이 발생할 수 있습니다.

이 문제 방지를 위해 밀봉 공정의 간극 거리 파라미터에 주의해야 합니다. 참고로 뉴턴 링은 유리 밀봉 공정을 역으로 검사하는 수단이 되기도 합니다.

빛샘은 보통 화면 가장자리의 과도하게 밝은 영역을 말합니다.

CF 유리의 블랙 매트릭스나 추가 차폐 바로 이 문제를 방지합니다. 따라서 이 문제 발생 시 CF 증착 공정을 점검해야 합니다.

화면 표시가 고르지 못한 경우, 어두운 화면에 흰 영역이 나타나거나 그 반대의 경우를 봅니다. 이를 일본어에서 유래한 '무라(mura)'라 부릅니다.

무라는 매우 흔하지만 화면 기능을 심각하게 해치진 않으나 외관상 좋지 않습니다. 그래서 많은 하이엔드 디스플레이 제조사가 자체 무라 기준을 두며, 무라 없는 제품이 최상급입니다.

무라 원인:

나열된 원인 중 전체 셀 두께가 가장 핵심이며, 이에 관련된 요인이 많습니다. 연구들이 전체 셀 두께 조정에 많은 조언을 제공합니다:

이상으로 이 주제를 마칩니다. 유용하셨거나 TFT LCD에 대해 더 알고 싶으시면 댓글이나 연락 주세요. 경청하겠습니다!

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