LED、液晶显示器中杂质检测方案(扫描电镜)

飞纳电镜·数秒遍览微观世界 PHENOMWORLD飞 纳 中 国飞纳电镜·数秒遍览微观世界 飞纳台式扫描电镜在液晶显示器杂质检测方面的应用 在液晶显示器的制造领域，由于对显示器的检验标准越来越严苛，需要的手段越来越多。传统的光学显微镜未必能够满足所有的杂质检测，例如对可见光反射强烈的一类污染物在光学显微镜下的图像都是白点，根本无法区分具体的污染物类型，更别提推断其来源了。图1所示为常见的显示器中引入杂质点带来的显示不良现象，可以看出，已经严重影响到了显示器的显示效果。 常见的显示器坏像素有以下几种现象：亮点、暗点、连点、污点、划伤、压伤、漏光、亮线、暗线、花屏、白屏等。其中污点是指液晶片生产用料不纯带来的杂质，呈点状、线状或不规则形状，本文用飞纳台式扫描电镜重点观察了生产线上取出的各类杂质和污染物的形貌，结合微观成分分析，以便快速锁定污染物来源。图2显示了 LCD 液晶显示屏的等级判定标准，可以看出非常严格的限定了污染物的数量和大小。 液晶屏等级判定标准 不良项目 尺寸 等级 A+ A(A) B(A-) C(B) 亮点 两点距离≥15mm B区 N≤3 AB区 N= 5AB区 N= 暗点 两点距离≥15mm N≤3 N≤5 N≤8 亮点+暗点 N=5 N≤8 N≤10 两连亮点 两点距离≥15mm 不允许 N≤1 N≤2 两连暗点 两点距离≥15mm 不允许 N≤1 N≤3 三连点 不允许 不允许 凹陷或损坏 平均直径(mm) D≤ 0.5 不允许 不允许 污点、斑点 W≤0.3，L≤0.5mm，间距≥5cm 不允许 B区 N≤1 B区 N≤2 B区 N≤3 划伤、压伤 长度(mm)L<0.5， 宽度0.3=W0.5 不允许 不允许 B区 N≤1 暗线/亮线 长度(mm)L<0.5， 度0.3=W0.5 不允许 不允许 N≤1 N2 漏光 中≤5mm 不允许 不允许 N≤1 N≤2 白屏、花屏 不允许 不允许 不允许 不允许 以上所有缺陷不可同时存在 图2 LCD 液晶显示屏等级判定标准 图3是从显示屏生产线上取出的可能污染物，将其统一放置在样品台上，在飞纳台式扫描电子显微镜的光学模式下拍摄的图片。可以看出在光学模式下看到的只是一一-些黑斑和白点，无法再细分，这时需要的是更高倍的电子模式。逐一研究不同样品类型并归类整理后，可以看出有以下几种类型：头皮屑、液体粘胶残留物、橡胶碎屑、油漆片和混合污染物。 图3杂杂点的可能污染物取样(飞纳电镜 Phenom XL光学模式照片) 图4到图8分别显示了头皮屑、液体粘胶残留物、橡胶碎屑、疑似油漆 ( 飞纳台式科学仪器(上海)有限公司·飞纳中国 ) ( 上海|浦东新区张江高科技园区丨科苑路88号|德国中心E座501-503室热 线 400-857-8882 |www.phenom-china.com|info@phenom-china.com ) 片和不明污染物的形貌。基于什么确定了这些污染物类型呢?答案其实很简单， 就是污染物在高倍下放大后清晰的形貌特征。例如图4的头皮屑，就是根据居图2000 倍下的照片，其中体现了典型的多边形细胞边界特征，符合生物体是由细胞组成的生物学常识。图5的液体粘胶残留物的确定是根据其形貌上呈现光滑的流动液体凝固后的形貌，图6的橡胶碎屑是根据其中有亮白色棒状的玻纤添加剂，这是橡胶工业中常见的和具有典型特征的添加剂，图7的油漆片是根据油漆片中经常会有碳酸钙、氧化钛等颗粒物添加，图8的混合污染物至少已经反映了其微观形貌特征，推断可能为多项污染物混合之后经过外力反复揉搓、摩擦之后污染物。 图4污染物之一(疑似头皮屑) 上海|丨浦东新区张江高科技园区丨科苑路88号|德国中心E座501-503 室 飞纳电镜·数秒遍览微观世界 图5污染物之二(液体粘胶残留物) 图6污染物之三(橡胶碎屑) @ 275x 10kV-Point NOV16 201614：3 300 pm tI 977 pn B5D Full 图7污染物之四(疑似油漆片) 飞纳台式科学仪器(上海)有限公司·飞纳中国 ( 上海丨浦东新区张江高科技园区科苑路88号|德国中心E座501-503 室热线|400-857-8882|www.phenom-china.com|info@phenom-china.com ) 图8污染物之五(混合污染物) 根据以上信息就可以轻松判断污染物的类型，根据这些具体类型的污染物再逆向追溯其各自的来源，这对于控制污染物的引入、洁净化生产都有十分重大的意义。飞纳台式扫描电镜 Phenom ProX 是世界上首台电镜能谱- 体机，在看到形貌的同时，可以用 EDS实时定性半定量分析微区的成分。此外，结合自动拼图 ( Automated ImageMapping)功能可以更好的实现大面积颗粒物的自动检测，对于一些难以取样的位置，也可以直接把样品放入电镜分析，得到一张大图。本文采用的设备型号为 Phenom XL 特别适用于大量、大块体样品的直接观测，无需喷金，操作简单，方便快捷! 注：图1和图2的内容来源于网络，如有侵权，请联系。 飞纳台式科学仪器(上海)有限公司·飞纳中国上海丨浦东新区丨张江高科技园区丨科苑路丨德国中心E座热线|www.phenom-china.com|info@phenom-china.com 在液晶显示器的制造领域，由于对显示器的检验标准越来越严苛，需要的手段越来越多。传统的光学显微镜未必能够满足所有的杂质检测，例如对可见光反射强烈的一类污染物在光学显微镜下的图像都是白点，根本无法区分具体的污染物类型，更别提推断其来源了。图 1 所示为常见的显示器中引入杂质点带来的显示不良现象，可以看出，已经严重影响到了显示器的显示效果。 图1 显示器中的杂质点常见的显示器坏像素有以下几种现象：亮点、暗点、连点、污点、划伤、压伤、漏光、亮线、暗线、花屏、白屏等。其中污点是指液晶片生产用料不纯带来的杂质，呈点状、线状或不规则形状，本文用飞纳台式扫描电镜重点观察了生产线上取出的各类杂质和污染物的形貌，结合微观成分分析，以便快速锁定污染物来源。图2 显示了 LCD 液晶显示屏的等级判定标准，可以看出非常严格的限定了污染物的数量和大小。 图2 LCD 液晶显示屏等级判定标准图3是从显示屏生产线上取出的可能污染物，将其统一放置在样品台上，在飞纳台式扫描电子显微镜的光学模式下拍摄的图片。可以看出在光学模式下看到的只是一些黑斑和白点，无法再细分，这时需要的是更高倍的电子模式。逐一研究不同样品类型并归类整理后，可以看出有以下几种类型：头皮屑、液体粘胶残留物、橡胶碎屑、油漆片和混合污染物。图3 杂质点的可能污染物取样（飞纳电镜Phenom XL光学模式照片）图 4 到图 8 分别显示了头皮屑、液体粘胶残留物、橡胶碎屑、疑似油漆片和不明污染物的形貌。基于什么确定了这些污染物类型呢？答案其实很简单，就是污染物在高倍下放大后清晰的形貌特征。例如图 4 的头皮屑，就是根据右图 2000 倍下的照片，其中体现了典型的多边形细胞边界特征，符合生物体是由细胞组成的生物学常识。图 5 的液体粘胶残留物的确定是根据其形貌上呈现光滑的流动液体凝固后的形貌，图 6 的橡胶碎屑是根据其中有亮白色棒状的玻纤添加剂，这是橡胶工业中常见的和具有典型特征的添加剂，图 7 的油漆片是根据油漆片中经常会有碳酸钙、氧化钛等颗粒物添加，图 8 的混合污染物至少已经反映了其微观形貌特征，推断可能为多项污染物混合之后经过外力反复揉搓、摩擦之后污染物。