近日,华为年度旗舰手机Mate20 Pro惊爆“绿屏门”,成为业界最引人关注的话题。首批用户在使用一段时间后,Mate20 Pro采用的柔性OLED屏幕四周边框位置会出现一圈淡淡的绿光,尤其是在显示灰色背景,屏幕亮度较低的时候,这种现象尤为明显。
该事件一经爆出,不少人包括华为官方也表示这是OLED屏幕的特性问题,曲面OLED屏幕由于光学特性在特定角度上会出现屏幕边缘偏色的问题。但从曝光的案例来看,即使从正常视角观察,出问题的Mate20 Pro屏幕边缘偏绿现象依旧非常明显。这也说明,此次“绿屏门”事件很可能是屏幕厂商品控不够好而导致的。为此,华为也更新了售后政策,出现问题的用户可以检测之后换机。
华为Mate20 Pro绿屏事件
至于出现绿屏的原因,三星OLED专家认为屏幕在生产的时候,镭雕工程对MOSFET加工差异化导致偏色,有时候是绿色有时候是红色。目前,这一说法也得到了大多数认同。而这也更加凸显出屏幕检测的重要性,特别是在手机产业高度竞争的当下。
为什么会出现“绿屏门”?
从产品工艺而言,柔性OLED屏幕采用PI(聚酰亚胺)作为下基板,代替刚性OLED中的玻璃基板,使用薄膜封装(TFE)代替玻璃封装。由此,一方面使得屏幕更加轻薄,另一方面也具有弯曲或可折叠特性,用于满足当下智能手机发展需求。
在RGB三色蒸镀过程中,由于绿色OLED材料驱动过程中需要更高的电流,且成膜厚度也比红色材料厚,容易出现蒸镀不均匀、显示不均匀,老化速度不一致的缺陷。所以面板厂会在蒸镀流程中,优先蒸镀绿色材料,从而使得最靠近基板的那一层发光层,往往就是绿色。这样做也是为了提升屏幕制造良率。
OLED屏幕制备工艺
然而在接下来的烧蚀激光可剥离层的工艺中,容易造成TFT驱动层或绿色发光层损伤,这就是上文中三星专家提到的镭雕工程。从而导致,OLED屏幕在一些应用场景中会出现偏绿的问题。而这一问题在产品检测过程中,往往一时难以被发现。
作为该事件的另一个主角,虽然LGD并没有对“绿屏事件”正面回应,但是从批量出现来看,很大可能还是屏幕原厂的问题。对于屏幕厂商而言,除了排查制备工艺问题之外,强化产品检测无疑也是当下重要问题。
几种常用的屏幕检测方法
对于不同显示技术而言,在面板制备过程中都会遇到颜色、亮度和闪烁水平变化的问题。为了提升产品品质,需要对这些问题进行检测及改善。目前最基本的检测方法有两种,分别为点测量和2D测量。
显示面板画面检测
其中点测量主要是对面板单点及多点进行测量,包括色彩分析、闪烁分析、白点调整、对比度分析、响应时间分析、光谱分析,通常需要用到色度计、光度计和光谱仪等检测仪器共同完成。而2D成像测量仪可通过内置光谱仪校准的相机来捕捉整个画面并分析显示数据,或者是通过应用于整个屏幕的XYZ滤光镜来快速测量。这类2D成像光谱色度计可用来测量多种显示屏,包括带自有发光表面的具有通用功能LED面板,OLED面板等。
具体而言,色度计主要通过数字化方式描述显示面板颜色,并以此作为面板质量检测的重要标准,可以有效用于白点调整、均与性、闪烁、响应时间和色度质量控制等。而光谱仪则主要通过光谱分布图,测量光通量、光谱分布、闪烁等参数,以此评判面板质量的好坏。光度计则主要用于高度亮度、照度及闪烁等测量。由于显示面板制备的自动化水平逐渐提升,对于检测仪器精度、稳定性及相应速度等都提出更高要求。
目前,Admesy公司可提供各种光测量设备,为生产线量身定制,在速度、准确性和生产集成兼容性各方面都能达到最新工业标准。适用于显示产品在线测量的设备包括高速色度计, 例如MSE系列,Hyperion色度计,都有着近乎完美的CIE1931曲线响应特征。除了三色色度计,还提供用于显示产品生产线上进行高速测量的光谱仪(如Rhea和Hera光谱仪)。另外,还有一款结合色度计的高速度与光谱仪的详细光谱数据测量功能的设备-Cronus.
另外,在2D光学测量方面,Admesy公司的Atlas视觉系统具有高度灵活性,结合了一个校准的光谱仪和高速采样曝光表,以准确测量闪烁,多点亮度甚至单个子像素点的色彩。
在显示屏幕方面,常见的缺陷类型主要包括外观缺陷和画面缺陷。其中,外观缺陷现象一般比较明显,也比较容易被检测出来。而对于画面缺陷而言,主要分为Cell缺陷、背光模组缺陷、模组组装不良等,往往需要借助专业的光学检测设备。相对而言,画面缺陷对于显示屏幕最终的效果具有非常重要的影响,常见的有Mura缺陷、点缺陷和线缺陷等。
而这也是困扰着面板厂商的最主要问题。
光学检测面临全新的挑战
随着智能手机的升级换代以及消费者体验需求的提升,手机屏幕变得更加轻薄、分辨率更高,各种全面屏及异形屏幕也开始出现。近期,可折叠屏幕手机的发布,也促使面板厂商不断开发新工艺,快速开发满足市场需求产品。
目前,虽然说韩国厂商三星和LG已经在OLED领域研发多年,国内厂商也大力投资OLED产业,但是作为一种新型显示技术,OLED面板仍面临着很多技术难题需要进一步攻克。其中,亮度均匀性和残像仍然是OLED目前面临的两个主要难题。要解决这两个问题,除了工艺的改善之外,还需要对OLED进行补偿,包括内部补偿和外部补偿两大类。
内部补偿是指在像素内部利用TFT构建的子电路进行补偿的方法。外部补偿是指通过外部的驱动电路或设备感知像素的电学或光学特性然后进行补偿的方法,也就是我们常说的demura。其中,Mura一词源于日本,原意指亮暗不均,后扩展至面板上任何人眼可识别的颜色差异,主要包括边缘色度Mura、色度Mura、对角线Mura、偏光片变形、点Mura等。
对于面板厂而言,需要进行质量监控,因此在生产线上均有技术员去检测判定Mura,但是这种方法很主观,不同人的判定有差异,给品质管控带来很大的困扰。为此,现在OLED面板生产线上越来越多采用AOI设备进行Mura检测,如Admesy公司的Atlas系列成像色度计产品。
该系列是一套结合了光谱仪优点和高分辨率相机的独特系统,为显示器、LED和其它器件的视觉检测提供真实的颜色特性测量。另外,该系统也可以进一步扩展增加色度计功能,可以用于闪烁测量。
而此次华为Mate20 Pro手机“绿屏门”事件爆发,也反映出新型显示技术在产品检测过程中面临的挑战。随着屏幕品质的提升,新工艺和新技术也将不断导入其中,屏幕检测将变得愈发重要。除了筛选出不合格产品之外,更为重要的是,先进的光学测量仪器将帮助研究人员进一步改进工艺,推动显示技术向前发展。
这也是Admesy公司正在做的事,凭借在光学测量领域十多年技术和经验积累,为客户提供稳定、可靠、准确的测量设备,帮助客户应对新的应用需求和技术挑战。不仅仅是在显示领域,Admesy公司还在LED及其他固态光源领域提供先进的解决方案。
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