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Panel 相關知識簡介,LCD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Panel密切相關的指標,對比度計算公式,其餘： 色彩 功耗 （向低功耗發展） 輻射,TFT-LCD 模組結構,LCD Module,Cross-section of color TFT LCD,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，又具有液態流動特性。它的物理特性包括：黏性（visco-sity）、彈性（elasticity）和極化性（polarizalility）。 其黏性和彈性，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,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電場作用時，很容易產生感應偶極性，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。,液晶顯示原理,LCD是依赖偏光板(片)和光線本身。自然光線是朝四面八方随機發散的。偏光板(片)實際是一系列非常细的平行線。这些線形成一張網，阻断不與這些線平行的所有光。 偏光板(片)的線正好與第一個偏光板(片)垂直，所以能完全阻断那些已經偏光的光線。 只有两個偏光板(片)的光線完全平行，或者光線本身已扭轉到與第二個偏光板(片)相匹配，光線才得以穿透。,液晶顯示原理,LCD正是由這樣两個相互垂直的偏光板(片)構成，所以在正常情况下應該阻断所有試圖穿透的光線。但是，由于两個偏光板(片)之間充滿了扭曲液晶，所以在光線穿出第一個偏光板(片)后，會被液晶分子扭轉90度，最后從第二個偏光板(片)中穿出。 若為液晶加一個電壓，分子又會重新排列並完全平行，使光線不再扭轉，所以正好被第二個偏光板(片)檔住。 總之，加電将光線阻断，不加電則使光線射出。,Polarize,Liquid crystal,Rubbing layer,Voltage,Light,Light,Rubbing layer,Polarize,Display theory of Liquid crystal,配向膜,偏光板,認識 TFT,G,D,S,1. TFT為一三端子元件。 2.在LCD的應用上可將其視為一開關。,TFT元件的運作原理,(1)VgsVth：訊號讀取,TFT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 。,TFT元件的運作原理,(2)VgsVth：訊號保持,1.TFT元件在閘極(G)給予適當電壓。當VGS小於起始電壓 時沒有感應出載子則通道成斷路。 2.故TFT元件可看成開關,當VGSVth則ON,當VGSVth則 OFF。,1.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。,1.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)，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。,TFT & Pixel Array layout,單一畫素結構,B,B,儲存電容,Vg,VS,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,儲存電容(Cs),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TFT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,背光模块介绍,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 (Light Guide Panel 導光板) Monitor / TV 高輝度、廣視角、大型化。 Notebook PC 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。,背光的種類,側光式背光源的構造,= 將線光源變成面光源 =,背光(B/L)模組介紹,上擴散片,Lens2,導光板,塑膠框,反射片,燈管組,燈管 Reflector,燈座蓋板,背光模組光學材料,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,增光片(BEF),增光片可滿足對 加強螢幕亮度 節省電力 (即延長電池的使用壽命) 理想視角之需求 p.s.:又稱集光片、菱鏡片、lens。,1,2,3,BEF如何增亮,導光板（light Guide Plate） 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）STAMPER TYPE（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）MOLD TYPE（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）OXIDATUON TYPE：將導光板模具表面以氧化方式製作出導光板 表面之調光構式。 （4）SCATTERING TYPE（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。,導光板的光學原理,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,反射板（Reflector）,光學元件的效率,冷陰極螢光燈（Cold Cathode Fluorescent Lamps）為背光源 的材料中關鍵零組件（Key component）。 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,CCFL發光原理,CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp,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,Inverter: 電壓升壓板。提供Panel的背光灯工作电源。 工作电压 : 正常時 600800V，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； I Inverter:DC TO AC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,Panel常见不良现象,漏光,原因：偏光膜收缩,Panel常见不良现象,画异,Panel常见不良现象,原因：LVDS接口接触不良,Panel常见不良现象,亮线,原因：异物,Panel常见不良现象,白点,內容：BL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。 推測原因：BL部材不良,異物,內容：位於 BL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。 推測原因：在模組組立時混入或 BL部材不良,膜片翹曲,內容