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1、Panel 相關知識簡介相關知識簡介1LCD顯示器的整體模組圖Panel部分即是液晶顯示模組LCM，它是整個液晶顯示器的核心部分。它是一種將液晶顯示器件、連接件、積體電路、PCB線路板、背光源、結構件配在一起的一體化組件 2與與Panel密切相關的指標密切相關的指標3對比度計算公式45其餘：其餘：色彩色彩功耗功耗 （向低功耗發展）（向低功耗發展）輻射輻射6TFT-LCD 模組結構7LCD Module8Cross-section of color TFT LCD偏光板TFT框膠TABDriverLSI擴散板Spacer分光片反射板偏光板畫素電極儲存電容液晶配向膜共通電極overcoatColo
2、rfilterBlackmatrix玻璃基板9什麼是液晶什麼是液晶液晶是介於固態和液態之間，不但具有固態晶体光學特性，又具液晶是介於固態和液態之間，不但具有固態晶体光學特性，又具有液態流動特性。它的物理特性包括：黏性（有液態流動特性。它的物理特性包括：黏性（visco-sity）、）、彈彈性（性（elasticity）和極化性（和極化性（polarizalility）。）。其其黏性和和彈性，使其对于方向不同的作用力具有不同的效果，可，使其对于方向不同的作用力具有不同的效果，可實現流動自由能實現流動自由能,最低的物理模型及產生自然偏轉現象。最低的物理模型及產生自然偏轉現象。極化性使液晶在受到外加
3、電場作用時，很容易產生感應偶極性，使液晶在受到外加電場作用時，很容易產生感應偶極性，形成光電效應。形成光電效應。利用液晶的光電效應，籍由外部電壓的控制，再通过液晶分子的利用液晶的光電效應，籍由外部電壓的控制，再通过液晶分子的折射特性，及對光線的旋轉能力来穫得亮暗情况，達到顯像目的。折射特性，及對光線的旋轉能力来穫得亮暗情况，達到顯像目的。10液晶顯示原理液晶顯示原理LCD是依赖是依赖偏光板偏光板(片片)和光和光線線本本身。自然光身。自然光線線是朝四面八方随是朝四面八方随機機發發散的。散的。偏光板偏光板(片片)實際實際是一系是一系列列非常非常细的平行细的平行線線。这些。这些線線形成形成一一張網張
4、網，阻断不，阻断不與這與這些些線線平行的平行的所有光。所有光。偏光板偏光板(片片)的的線線正好正好與與第一第一個偏個偏光板光板(片片)垂直，所以能完全阻断垂直，所以能完全阻断那些已那些已經偏光經偏光的光的光線線。只有两只有两個偏光板個偏光板(片片)的的光線光線完全完全平行，或者光平行，或者光線線本身已扭本身已扭轉轉到到與與第二第二個偏光板個偏光板(片片)相匹配，光相匹配，光線線才得以穿透。才得以穿透。11液晶顯示原理液晶顯示原理LCD正是由正是由這樣這樣两两個個相互垂直的相互垂直的偏光板偏光板(片片)構構成，所以在正常情成，所以在正常情况下况下應該應該阻断所有阻断所有試圖試圖穿透的光穿透的光線
5、線。但是，由于两。但是，由于两個偏光板個偏光板(片片)之之間間充充滿滿了扭曲液晶，所以在光了扭曲液晶，所以在光線線穿出第一穿出第一個偏光板個偏光板(片片)后，后，會會被液晶分子扭被液晶分子扭轉轉90度，最后度，最后從從第第二二個偏光板個偏光板(片片)中穿出。中穿出。若若為為液晶加一液晶加一個電壓個電壓，分子又，分子又會會重新排列重新排列並並完全平行，使光完全平行，使光線線不不再扭再扭轉轉，所以正好被第二，所以正好被第二個偏光個偏光板板(片片)檔檔住。住。總總之，加之，加電電将光将光線線阻断，不加阻断，不加電電則則使光使光線線射出。射出。 12PolarizeLiquid crystalRubb
6、ing layerVoltageLightLightRubbing layerPolarizeDisplay theory of Liquid crystal配向膜偏光板13認識TFTGDSDSG1.TFT為一三端子元件。2.在LCD的應用上可將其視為一開關。DSG14TFT元件的運作原理(1)VgsVth：訊號讀取DSGGDSCLCcomGDSVGS VthVSDDSGTFT元件在閘極(G)給予適當電壓(VGS起始電壓Vth ,註),使通道(a-Si)感應出載子(電子)而使得源極(S)汲極(D)導通。 【註】：Vth 為感應出載子所需最小電壓 。 15TFT元件的運作原理(2)VgsVth則
7、ON,當VGSVth則 OFF。161.因TFT元件的動作類似一個開關(Switch)，液晶元件的作用類似一個電容，藉Switch的ON/OFF對電容儲存的 電壓值進行更新/保持。2.SW ON時信號寫入(加入、記錄)在液晶電容上，在以外時間SW OFF，可防止信號從液晶電容洩漏。3.在必要時可將保持電容與液晶電容並聯，以改善其保持特性。保持電容TFT元件加入電壓液晶171.上圖為TFT一個畫素的等效電路圖，掃描線連接同一列所有TFT閘極電極，而信號線連接同一行所有TFT源極電極。2.當ON時信號線的資料寫入液晶電容，此時，TFT元件成 低阻抗(RON)，當OFF時TFT元件成高阻抗(ROFF
8、)，可防止信號線資料的洩漏。3.一般RON與ROFF電阻比至少約為105以上。掃描線信號線RONROFF液晶保持電容GDS18G1G2G3GmGm-1S1S2S3Sn-1 SnSource線儲存電容Gate線液晶電容TFTTFT & Pixel Array layout19單一畫素結構儲存電容(Cs)BBAABBGSDAATFTA20儲存電容VgVSV目的：降低TFT關閉時，因Cgs所引 起的 畫素電壓變化(Voltage Offset)。畫素電壓Source線GDSGate線CstCLCComVgVsCgs儲存電容(Cs)BBAA21由于液晶是属于不具发光特性的化学材料，故需外加光源才能使T
9、FT面板得以呈现影像，反射式的TFT面板在光线充足的情况下，可利用自然光线而使影像显现，但在昏暗的状态或对于穿透式TFT面板而言，背光模块便成为不可或缺的零组件，背光模块可以提供充足且均匀的亮度，而让TFT面板的显示而达到最佳的效果背光背光模块介绍模块介绍22背光的種類與應用直下式與側光式單側入光 與 對側入光 與 多側入光平板LGP 與 楔形LGP(LightGuidePanel導光板)Monitor/TV高輝度、廣視角、大型化。NotebookPC高效率/省電化、輕薄化。衛星導航/車載裝置高輝度、堅固性、耐候性。掌上型裝置小尺寸、輕薄化、省電化。影像輸入裝置特殊色度、輝度均齊度要求高。23
10、背光的種類背光的種類反射片反射片反射片反射片擴散片擴散片擴散片擴散片LampLampLampLamp導光板導光板導光板導光板擴散片擴散片擴散片擴散片LampLampLampLamp反射片反射片反射片反射片反射片反射片反射片反射片直下式背光構造圖直下式背光構造圖直下式背光構造圖直下式背光構造圖側光式背光構造圖側光式背光構造圖側光式背光構造圖側光式背光構造圖24側光式背光源的構造側光式背光源的構造= 將線光源變成面光源 =25背光背光(B/L)模組介紹模組介紹上擴散片上擴散片Lens2導光板導光板塑膠框塑膠框反射片反射片燈管組燈管組燈管燈管 Reflector燈座蓋板燈座蓋板26背光模組光學材料
11、27擴散片目的：減少導光板出射光之方向性，使出射光均勻化，並可將顯示面上之瑕疵點(如光學薄片刮傷、黑點等）模糊化28增光片(BEF) 增光片可滿足對增光片可滿足對 加強螢幕亮度加強螢幕亮度 節省電力節省電力 (即延長電池的使用壽命即延長電池的使用壽命) 理想視角之需求理想視角之需求p.s.:又稱集光片、菱鏡片、又稱集光片、菱鏡片、又稱集光片、菱鏡片、又稱集光片、菱鏡片、lenslens。12329BEF如何增亮Diffuselyrecycled重複反射-大約50%的入射光會被反射回去而重新再利用折射-可利用的折射光增加40%70%再反射/再折射低比例損失重新進入下一個稜鏡*TotalInter
12、nalReflection擴散片70BEFTIR30導光板（light Guide Plate）目的：目的：爲了調整出射光線之均勻性及方向性，多在導光板上下表爲了調整出射光線之均勻性及方向性，多在導光板上下表面設置特定之調光構形面設置特定之調光構形1、印刷式：較傳統製作方式，下表面施以油墨網印之點狀印刷，以達到期望之出光特性2、無印刷式：導光板上下表面不以網印方式製作者通稱之。（1）STAMPERTYPE（壓模式）：將導光板表面調光構形刻於模塊上，再將模塊鑲於導光板模具上。（2）MOLDTYPE（塑模式）：將導光板表面之調光構形紋路刻在導光板模具上（3）OXIDATUONTYPE：將導光板模具
13、表面以氧化方式製作出導光板表面之調光構式。（4）SCATTERINGTYPE（散射式）：壓克力材料中加上高分子聚合物使之産生光線內部擴散。31導光板的光學導光板的光學原理原理折射、透射與全反射 折射率越大，導光能力越好 調光網點的佈置與漫射32反射板（Reflector） 33光學元件的效率光學元件的效率34冷陰極螢光燈（ColdCathodeFluorescentLamps）為背光源的材料中關鍵零組件（Keycomponent）。原理原理冷阴极灯管之发光原理与日光灯管相似，皆系利用电极所产生的电场使惰性气体(NE+AR)加速而形成激发态，受激发的惰性气体将再与汞原子碰撞，导致汞原子游离而放出
14、波长为253.7mm的紫外光，当此一紫外光被涂布于灯管管壁的荧光体吸收时，荧光体便可释放出可见光线，冷阴极管的主要规格包含灯管内、外径、长度、填充气的压力、色调与功率等等，在各种参数的搭配下，冷阴极灯管的种类可多达上千种，.转换生产十分耗时，故若各家背光板厂均只走同一TYPE规格之灯管时，灯管厂商供应不及的状况极易发生CCFL介紹介紹35CCFL發光原理CCFL:ColdCathodeFluorescentLamp36發光原理圖 1.電極2.自由電子(e -)3.活性汞離子(Hg+)4.紫外線5.螢光體6.可視光37Inverter:電壓升壓板電壓升壓板。提供Panel的背光灯工作电源。工作电
15、压:正常時600800V，啟動時啟動時 15001800V工作电流:59mA。功能1.產生1500V高壓交流電，且在短時間內迅速降至800V左右，時間約持續1-2S，2.电流的大小将影响冷阴极荧光灯管的使用寿命,输出的电流应小于9mA，需有过流保护功能3.在显示暗画面的时候，灯管不亮，该控制信号可以由主板上的MCU提供；IInverter:DCTOAC的变压器，将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；Adapter:将市电的交流电压转变为稳定的12V直流输出，两者同样都采用脉宽调制（PWM）技术38Panel常见不良现象常见不良现象漏光漏光原因：偏光膜收缩原因：偏光膜收缩3
16、9Panel常见不良现象常见不良现象画异画异Panel常见不良现象原因：原因：LVDS接口接触不良接口接触不良40Panel常见不良现象常见不良现象亮线亮线原因：异物原因：异物Panel常见不良现象41白点內容：內容：BL所起因的白點和黑點欠陷，有些不良只能在斜視所起因的白點和黑點欠陷，有些不良只能在斜視的情況下才能看到。的情況下才能看到。推測原因推測原因：BL部材不良部材不良面板 異物( 黑點) 傷痕( 白點)擴散板分光片導光板反射板42異物面板 異物( 黑點)擴散板分光片導光板反射板內容：位於內容：位於 BL和面板間的異物，為模糊黑色狀。有的異物會和面板間的異物，為模糊黑色狀。有的異物會因震動而移動位置。因震動而移動位置。 推測原因推測原因：在模組組立時混入或：在模組組立時混入或 BL部材不良部材不良43膜片翹曲面板擴散板分光片導光板反射板導光板導光板內容：內容：BL擴散片或集光片擴散片或集光片 (BEF)等有鬆弛或歪曲的現象，造成立等有鬆弛或歪曲的現象，造成立體狀的顯示不均，嚴重者在正視的情況下即可判別。體狀的顯示不均，嚴重者在正視的情況下即可判別。 推測原因：推測原因：塑膠框和
