显示面板裂纹检测技术专利分析

段超霞 杨欢欢

【摘要】显示面板在生成中易产生不易被发现的线路断裂或裂纹，造成显示屏缺陷影响显示效果，面板裂纹检测是检测屏幕破损必不可少的，本文通过专利数据库对三星公司近年来提出的多种检测裂纹的裂纹感测结构进行梳理分析。

【关键词】显示面板;裂纹;感测线

中图分类号：G212                文献标识码：A                     DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.09.087

在显示器中，通常采用玻璃面板等轻薄的基板，在基板的生产过程中由于对面板进行切割、曲面生成和弯折等制造工艺时，容易造成显示面板内产生不易被发现的线路断裂或裂纹，造成显示屏缺陷影响显示效果。所以，如何提前检测出显示面板是否有断裂或者裂纹是当今显示屏技术中研究的一个方向，为此，国内外许多公司都先后提出了许多解决裂纹检测的面板结构本文利用专利数据库对三星显示公司近年提出的裂纹感测结构进行剖析。

显示面板在生成过程中，由于切割、弯折、开口留孔等制造过程中很容易产生裂纹，裂纹的产生影响显示面板的显示效果及寿命，面板裂纹检测是检测屏幕破损必不可少的。根据裂纹出现位置，三星公司在不同的专利申请中设置了不同的检测线来检测裂纹，在中文专利数据库进行检索，以裂纹检测和三星公司为检索词，共检索到24篇专利申请，表1列出了各个专利裂纹检测分布，其中有16篇涉及在显示区域外周设置环形检测线来，有5篇在开口区设置检测线，2篇涉及在彎曲部分设置裂纹检测线，还有1篇涉及在坝的对应位置设置裂纹感测构件。

1. 显示区域外周设置环形检测线

环形感测线是在显示面板的非显示区域的外周两侧分别设置感测线并构造环形的感测线来感测裂纹，如图1所示的是专利申请CN107871764A的环形感测线，感测线CD1和CD2沿着非显示区域NDA以往复或环状的形式设置，该申请是将裂纹感测线设置在非显示区域的绝缘层的凹部中，所述凹部设置在所述绝缘层的表面或内部处沿着所述非显示区域延伸，这样具有微小的裂纹的显示装置不会被确定为有缺陷。

CN108172593A将裂纹检测线CD1的截面形状设为倒锥形，当裂纹在非显示区域NDA中产生时，裂纹检测线CD1可以更易于被裂纹损坏或破坏，因此，可以容易地检测显示装置1中的裂纹。

CN107195249A将第一裂纹感测线CD1、第二裂纹感测线CD2、第三裂纹感测线CD3和第四裂纹感测线CD4设置在基底110的非显示区域中，第一虚设布线410与第一裂纹感测线CD1和第二裂纹感测线CD2叠置，第二虚设布线420与第三裂纹感测线CD3和第四裂纹感测线CD4叠置，第二虚设布线420面对第三裂纹感测线CD3和第四裂纹感测线CD4。第一裂纹感测线CD1和第二裂纹感测线CD2通过第一虚设布线410彼此连接，第三裂纹感测线CD3和第四裂纹感测线CD4通过第二虚设布线420彼此连接，通过确定是否沿第一数据线D2、第二数据线Dm-1看到亮线，可以感测裂纹在基底110的非显示区域（NDA）中发生或者基底110和COF封装件400被不适当压缩。

CN107680481A中所述外围区域中的裂纹检测线分别通过晶体管连接到第一数据线，还设置通过第二晶体管连接到第二数据线测试电压线，第二数据线不同于第一数据线，还在两裂纹检测线上分别设置电阻来补偿测试电压差异，并设置测试电压线的电阻值与裂纹检测线的电阻值以及连接到裂纹检测线的第一数据线的数量成正比例，并且与连接到测试电压线的第二数据线的数量成反比例。

CN110910801A在外围区域一侧设置两条环形裂纹检测线CD1、CD2，裂纹检测线CD2与裂纹检测线BF1设置在显示区域的同一侧处，并且比裂纹检测线CD1靠近所述显示区域。CN105869551A将外围区域的第一裂纹感测线CD1和第二裂纹感测线CD2设置成包括具有相对宽的宽度的第一部分a1和具有相对窄的宽度的第二部分b1，通过将裂纹感测线形成为包括具有相对较宽的宽度的第一部a1和具有相对较窄的宽度的第二部b1，当裂纹形成在与显示区域的边缘相邻的外围区域中时，裂纹感测线容易断开。因此，易于感测形成在显示装置中的裂纹，从而防止由于裂纹导致的显示装置的故障。

CN107767801A对裂纹感测线的结构进行改进，左、右两侧的裂纹感测线包括多个回旋结构的布线部分单元，布线部分单元之间通过直线型的连接器连接。

CN106206654A形成在基底SUB的非显示区域NDA中的第一裂纹感测线CD1、第二裂纹感测线CD2、第三裂纹感测线CD11和第四裂纹感测线CD22，电阻器R形成在测试电压焊盘TVP1和TVP2与测试晶体管TT1的未连接到第一裂纹感测线CD1、第二裂纹感测线CD2、第三裂纹感测线CD11和第四裂纹感测线CD22的第一电极之间。通过电阻器R的活动，能够根据第一裂纹感测线CD1、第二裂纹感测线CD2、第三裂纹感测线CD11和第四裂纹感测线CD22的布线电阻来补偿测试电压差。

CN108154800A的改进在于在弯曲区域设置感测线，弯曲裂纹检测线BCDa和BCDb以及弯曲裂纹检测电路BCDA可以通过弯曲裂纹检测线BCDa和BCDb的电阻变化来感测可能会发生在弯曲区域BDA的边缘区域中的诸如裂纹、剥离等的缺陷。

CN109256045A检测弯曲部分裂纹，第一裂纹检测线RL1可以沿第二方向x设置在桥接布线BL的两侧上，能够在显示装置的制造工艺中检测在第一裂纹检测线RL1中是否已经出现裂纹，并且能够从第一裂纹检测线RL1中的裂纹来判断弯曲线BNC已经断裂。另外，即使在显示装置的使用期间也能够检测第一裂纹检测线RL1是否已经断裂，如果第一裂纹检测线RL1已经断裂，则停止显示装置的操作。

CN112262425A够在集成电路被安装在显示面板上之前和之后检测显示面板中是否产生裂纹的显示设备，第一裂纹检测线CD1和第二裂纹检测线CD2可以被设置在设置于显示区域DA的外侧的非显示区域NDA中，当测量的电阻在预定范围内时，确定在裂纹检测线CD1和CD2中没有裂纹产生。当测量的电阻超过预定范围时，确定裂纹被产生在裂纹检测线CD1和CD2中。

CN112018155A中，第一裂纹检测线CD1a和CD1b显示面板区域，第二裂纹检测线CD2a和CD2b在弯曲区域，第三裂纹检测线CD3a和CD3b设置在非显示区域NA中，第四裂纹检测线CD4a和CD4b设置在有助于检测在显示面板和焊盘部之间出现的裂纹的非显示区域NA中，据此可检测在显示面板的任何可出现的裂纹。

CN106057853A将第一下裂纹感测线510设置在第一坝D1下方并包围显示区域P，形成在与第一坝D1对应的位置处的第一上裂纹感测线520可以检测在第一坝D1上产生的裂纹，第一连接构件530可以检测在第一坝D1的高度方向上产生的裂纹。因此，检测在第一坝D1的全部区域上产生的裂纹，所以可以更完全地阻挡在制造工艺中产生的有机材料的溢出。

2.开口区域裂纹检测

显示屏设置有摄像头，在显示面板上会为摄像头留有预设的开口部分。在切割时，开口部分也可能会产生裂纹，需要设置感测部件来感测开口区裂纹。图2示出了一种在开口区域设置裂纹感测线的示例，

如图2所示，CN111509006A在第一开口151的周围形成第一裂纹感测线215，在第二开口152的周围形成第二裂纹感测线216，第一裂纹感测线215和第二裂纹感测线216连接到电压施加信号线10以接收感测电压。如果在开口周围形成裂纹，使得裂纹感测线断开，则感测电压不被传输，由于断开而没有感测电压被施加到数据线，有机发光二极管发射光。CN111579215A的裂纹设置方式如图2中相似，其改进之处在于：在两个开口151、152的周围的感测线彼此连接，形成一条裂纹感测线。

CN112117310A中的裂纹感测部分HCC，裂纹感测部分HCC包括裂纹感测图案HCP、裂纹感测线HCL以及连接线BRH，裂纹感测图案HCP可以設置在孔区域HA中，裂纹感测线HCL设置在周边区域NAA中，使用裂纹感测部分HCC来确定是否在物理上穿透电子面板200的孔区域HA中或者在周边区域NAA中产生诸如裂纹的缺陷。

CN111625114A将孔AH形成在传感器单元SU中，并且传感器SC不位于孔AH中。第一感测区域SA1、第二感测区域SA2和第三感测区域SA3形成在孔AH周围可能出现裂纹的区域中，并且分别从第一感测区域SA1、第二感测区域SA2和第三感测区域SA3获得的检测值分别与参考值进行比较以计算比较值，通过这样做，这可基于预定误差范围来确定感测区域的每个中是否出现裂纹。

CN112397557A设置裂纹感测电路HCP包括裂纹感测图案HCP-M、辅助图案HCP-S以及将裂纹感测图案HCP-M电连接到辅助图案HCP-S的检测线单元，模块区域MA形成有面板孔MH的区域，裂纹感测图案HCP-M可与模块区域MA重叠并且布置在封装层TFL上，辅助图案HCP-S与模块区域MA重叠并且可布置在封装层TFL上，检测线单元可将裂纹感测图案HCP-M电连接到辅助图案HCP-S，可容易地检测在模块区域MA中的输入感测层ISU发生的缺陷。

3. 不设置感测线

如图3所示，CN111009201A提供利用供应到数据线的电流或电压来检测显示面板的裂纹的裂纹检测器，裂纹检测器包括：多个裂纹检测开关，用于使显示面板的数据线彼此连接/断开;每个裂纹检测开关可以电连接两条不同的数据线，裂纹检测电路600的信号供应部供应用来控制裂纹检测开关CSW的接通/断开的检测控制信号CS，裂纹检测电路600通过分析输出信号来确定在对应的数据线DIL1和DOL1中是否已经出现裂纹，裂纹检测器605可以在显示时段之间的垂直消隐时段期间的短时间间隔来执行裂纹检测操作。

4. 结束语

针对裂纹检测的问题，本文详细综述了三星公司近年来的专利申请，对其使用的感测方式进行了分析，通过上述多个裂纹感测的专利申请，可以看出在感测裂纹时，要根据易出现裂纹的位置合理设置感测线，对感测线的形状、结构进行改进，可促进裂纹的检出。技术人员在设计裂纹检测部分时，可根据综合需要考虑选用合适结构。

参考文献：

[1]张博等，OLED金属走线弯折过程裂纹扩展有限元分析[J]，液晶与显示，2018，33（5），427-432。

[2]康建松，异形显示面板激光切割研究[J]，技术与市场，2020，27（07），101-102。

[3]范延江，TPM在京东方液晶显示制造中的应用研究[D]，北京：中国科学院大学，2015。

备注：1等同于第一作者