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TFT液晶显示模组 工作原理及常见故障 分析 仙宇电子有限公司研发部一、TFT LCD1 、什么叫TFTTFT-Thin Film Transistor (薄膜晶体管)TFT LCD-薄膜晶体管液晶显示器2、TFT LCD 工作原理 在TFT-LCD中,TFT的功能就是一个开关管。常用的TFT 是三端器件。利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间 的电流。 对于显示屏来说,每个像素从结构上可以看作为像素电极 和共同电极之间夹一层液晶。更重要的是从电的角度可以 把它看作电容。其等效电路为图1所示。要对j行i列的像素 P(i,j)充电,就要把开关T(i,j)导通,对信号线D(i )施加目标电压。当像素电极被充分充电后,即使开关断 开,电容中的电荷也得到保存,电极间的液晶分子继续有 电场作用。数据(列)驱动器的作用是对信号线施加目标 电压,而栅极(行)驱动器的作用是起开关的导通和断开 。 显示图像的关键还在于液晶在电场作用 下的分子取向。一般通过对基板内側的 取向处理,使液晶分子的排列产生希望 的形变来实现不同的显示模式。在电场 作用下,液晶分子产生取向变化,并通 过与偏振片的配合,使入射光在通过液 晶层后强度发生变化。从而实现图像显 示。TFT-LCD彩色化则一般是通过加一层 彩色滤光片,在显示器的前面板上 实现。它要求在每个像素上制作红 、绿、蓝三色和遮光用黑矩阵。 3、TFT LCD制造工艺 TFT-LCD的制造工艺有以下几部分: 在TFT基板上形成TFT阵列;在彩色 滤光片基板上形成彩色滤光图案及 ITO导电层;用两块基板形成液晶盒 ;安装外围电路、组装背光源等的 模块组装。 4.TFT LCD DRIVER 的作用 产生液晶显示所需各种电压,处理外部 CPU送过来的指令。 5. LCD, IC, FPC, POL 的结构关系:6、LCD+IC+FPC+POL 常 见不良现象分析1)白屏: A. 原理错误,LAYOUT错误。IM0,IM3接错,左右 反,其中某一引线错误,电源线接错,地线没接等 。100%不良。 B.测试架接线错误。IM0,IM3接错,数据线接错, 电源线接错,地线没接等。100%不良。 C.程序错误。8/16选择错,高,低8位选择错误( P0,P2口),初始化代码错误,程序中复位时间不 够,某个函数没调用。100%不良。F.金手指接触不良。焊接的,有夹锡,虚焊。 G. 连接器接触不良。 H. 焊接式FPC, 金手指断。 I FPC上元器件虚焊(倍压电容虚焊, 晶振电阻虚焊), 元器件损坏(二极管断路),晶振电阻太小。 J. 插拔式连接器,补强处金属走线断(显微镜下可观 察到部分走线断)。 K. FPC压接不良。小端金手指某处有异物,ACF导电粒 子,压接温度,压接时的压力等等。 造成某个或几个金 手指断线或接触电阻过大。 L . IC压接不良。IC PAD上异污, ACF上导电粒子,压 接温度,压力等。造成某个或几个关键PAD接触不良( 断路)或接触电阻过大。 总结:引起白屏原因分软件与硬件两方面原因,软件方 面需查找分析程序,硬件部分说白了就是某个地方发生断线或短接。 VGH,VGL没升压。2)花屏显示不规则的花点,如下图。 有 升压(VGH,VGL电压正常),不能正常显示 红绿蓝及图片等。 一般是软件原因,常见 于方案公司调程序时。A. 数据位数不对。16/18位 。B. 送显示数据前没送显示指 令。一般IC: 22H指令。 C. 设置窗口指令有误。 D 显示图片的图片CODE 有误 。240*320241*3203)显示颜色淡A. 初始化代码。部分淡,部分不淡, 常见GAMMA代码不对。GAMMA 代码需 LCD供应商提供。初始化代码不要改变 GAMMA值。B. FPC上元器件虚焊(倍压电容,虑 波电容),造成VGH,VHL电压过小。 C. 晶振电阻过小。选择的晶振电阻过小 。D. 一般情况下与二极管无关。E. FPC压接原因。小端金手指某处有异物, ACF导电粒子,ACF上导电粒子导电性能,压 接温度,压接时的压力等等。造成某处接触电 阻过大。F. IC压接原因。IC PAD 上异污, ACF上导 电粒子,ACF上导电粒子导电性能,压接温度 ,压力等。造成某处接触电阻过大。H. 偏光片切错,贴反。针对宽视角偏光片( 2.4“及以上产品用,厚0.22)而言,普通视角 偏光片(2.2及以下产品用,厚0.12)不存在 此问题。原则:偏光片吸引轴方向与LCD图纸上吸引轴 方向一致。 车间:按偏光片图纸切小片及画线,按偏光片 图纸贴(上远下靠)4)屏闪(原因同屏淡差不多,偏光片原因不 会造成屏闪)A. 初始化代码。部分闪,部分不闪,常见 GAMMA代码不对。GAMMA 代码需LCD供应商 提供。初始化代码不要改变GAMMA值。帧频 设置值过小。B. FPC上元器件虚焊(倍压电容,虑波电容) ,造成VGH,VHL电压过小。 C. 晶振电阻过大。选择的晶振电阻过大。 D. 一般情况下与二极管无关。 E. FPC压接原因。小端金手指某处有异物, ACF导电粒子,ACF上导电粒子导电性能,压 接温度,压接时的压力等等。造成某处接触电 阻过大。F. IC压接原因。IC PAD 上异污, ACF上导 电粒子,ACF上导电粒子导电性能,压接温度 ,压力等。造成某处接触电阻过大。5)CROSSTALK (多见于黑底白字,白字两侧 能见到淡的横条,如下图)A. 晶振电阻过小。 B. 初始代码问题。帧频设置值过大 。 C.元器件(倍压电容)虚焊, VGH,VGL 升压不够。 D. FPC压接问题。 E. IC压接问题。二、偏光片的构造偏光片的构造如图2所示,主要由PVA膜,TAC膜 ,胶,离型膜,保护膜组成。PVA膜在经过延伸 之后,通常机械性质会降低,变得易碎裂。所以 在偏光基体(PVA)延伸完后,要在两侧贴上三醋酸 纤维(TAC)所组成的透明基板,一方面可做保护, 一方面则可防止膜的回缩。此外,在基板外层再 加一层感压胶、离型膜及保护膜(如图2)。LCD用偏光膜的质量特性 表面处理 表面加工处理可增加偏光膜的光学及机械性能 。现今为了满足LCD多样化的要求,具有复合 功能的偏光膜已在市场上销售。 1. 抗反射(AR)处理 当光经过偏光膜的表面时,会有5%左右的反 射损失,由于光度的损失及反射光将造成LCD 辨识度的降低。改善的方法是在偏光膜的表面 蒸镀上一层金属膜,利用光的干涉原理来降低 反射值,将反射率降至1%以下。 (2) 抗眩(AG)处理 为了避免光线被过度集中,将偏光膜的表面加 工做成凹凸状,将光线均匀地分散,可达到防 眩的效果。二、常用不良分析1 偏光片没按图纸切片。切片时注意箭头指向大张偏 光片标识点。常见错误,45135 。 宽视角偏光片,标识线的画 法影响偏光片的贴法,为保 证各型号偏光片贴法的一致 法(上远下靠),画线必须 保证与图纸一致。常见画线 上,下巅倒。偏光片贴错(没按图纸要求 贴)公司常规贴法:上远下靠 。但个别型号:上远下远。( 如YL7904POR)与玻璃视角 有关。偏光片图纸设计错误。 1)宽视角偏光片,偏光片吸引轴与LCD吸收轴 必须一致,包括箭头方向。 2)普通视角偏光片,保证角度一致。45度与 135度不能搞反。贴法中上,下方向不影响显 示效果,所以不用画线。三触摸屏 1.工作原理 模组常用TP为电阻触摸屏,TP本质上就是电阻分 压器。它们由两个电阻薄层组成,这两个薄层被 非常薄的绝缘层隔开,绝缘层通常以塑料微粒子 的形式存在。当你触摸屏幕时,会使两个电阻薄 层变形到足以使它们之间发生电气连接。然后由 软件通过检测分压器上产生的电压计算出两层的 短接位置,并最终确定触摸位置。 检测X坐标:X+,X-间加参考电压,Y+,Y-接一起 ,测出Y+Y-电压,然后根据分压原理即可计算出 触摸点的X坐标。 检测Y坐标:Y+,Y-间加参考电压,X+,X-接一起 ,测出X+X-电压,然后根据分压原理即可计算出 触摸点的Y坐标。 上述过程由测试板上的TP驱动IC及程序自动完成 。2. 常见故障分析:1)无触摸:触摸无反应 A. TP FPC断线。用万用表检测TP焊盘处电阻 值。直接量X+X-间电阻,Y+Y-间电阻值,其值应该 在300900欧阳间。B. 焊接虚焊,短接。用万用表检测主屏FPC金 手指对应脚间电阻值。C. 程序问题。100%2)触摸线性不良。左右,上下有偏位。A TP本身问题。B. 程序问题。没校正程序,或校正程序做得不 好。3)触摸点上下左右巅倒。A. 程序问题。B. 设计问题。引线定义错误
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