液晶面板常见不良现象原理解析整理.docx

1、液晶面板常见不良现象原理解析整理理论依据:Gate-line Source-line十字线下一悄址亡走編Cs on gate的等效電路Common，显示电极与 TFT是在同一片玻璃上，那Clc的两端是分别接到显示电极与Com mon就在另一片玻璃上。Gat电血沖所送出的波形 TFT panel-個點 To soiu ce chivei每一个TFT与Clc跟Cs所并连的电容代表一个显示的点。如上图示，Gate输出的波形，依序将每一行的 TFT打开，好让整排的 Source driver同时将一整行的显示点充电到各自所需的电压，以显示不同的灰阶。这一行充好电时，gate driver便将电压关闭，

2、然后下一行的gate driver便将电压打开，再由 相同的一排source driver对下一行的显示点进行充放电 .如此依序下去，当充好了最后一行的显示点，便又回过来再对第一行开始充电。成因原理解析：以上两图为Source Line现象图出现Gate line,是因为某一行的 TFT 直打开，或者说此行 TFT充电后无法关闭；出现Source line,是因为某一列的 TFT 一直打开，或者说此列 TFT充电后无法关闭；出现十字线，是因为 Gate driver某一行的TFT 一直打开，Source driver的某一列一直打开, 或者说这些行/列的TFT充电后无法关闭.白屏现象解析理论依

3、据一：LC的一种特性，就是不能固定在一个电压不变。 不然时间长了，即使电压被取消掉，LC会因为特性的破坏而无法因电场的变化而转动。初步判断一：LC分子被破坏。理论依据二：Source driver 的功用是当 Gate driver 将 LC Panel 上一行行的 TFT打开时，Source driver会将相对应的显示资料转换成电压，把 LC Panel上的Clc，Cs充电到欲显示的 灰阶电压。不管是单画素输入或是双画素输入的驱动晶片， 都得将多颗晶片串接起来 ，以便同时将一行的TFT做充放电动作。而这整个系统需要一个 clock来作同步动作，好让 LCD control 将欲显示的画面资

4、料，依序送到这一串互相串接的 Source driver （如图）。384 charnel sowce DnverPixel clock=65MHzXGA解析度的Source driver 串接工作原理由于这一串的Source driver是将每1个的输入资料，全部都接在同一个汇流排上。因此需要1个SPI的起动信号，依序启动每一个 Source dirver,来抓取LCD control 送到汇流排上的显示资料。当第1颗的Source driver将欲显示的资料抓满之后，便会由 SPO送出信号到下1颗 Source driver (上一颗的 SPO信号，是接到下一颗的 SPI信号)，直到这一串

5、上所有的Source driver 都抓取到要显示的画面资料为止。To i.CD p:melOutput bufferN to I selectorLevel Shifter亠厶fa E d fa 亠+ 鼻-d - 1 - a 弓AnalogPartBi-directional shift registerSource driver 的硬体架构所有的Source driver 都抓好资料后，等 Gate driver 把相对应的一行 TFT打开，便可以由LS(latch signal )发号施令，要求这一串的 Source driver 将所输入的显示资料画面资料转换成相对应的灰阶电压，并且大

6、家同时将各自所负责的灰阶电压送出到 TFT上。当Gate driver打开一行的TFT时间内，Source driver除了对TFT充放电外，同时也 在LCD control所送出的资料汇流上抓取下一行的画面资料，就这样一行一行接替下去， 直到整个面板都充好相对应的灰阶电压为止。初步判断二：显示资料没有转换成相应的灰阶电压。理论依据三:Level Shifter-主要功用就是要将 3.3V的信号，提升到大约 10V的信号(若是广视角面板的驱动晶片，可能要 15V)，以便次输入的显示资料，转换成类比电路能够处理的信号。初步判断三：输出电压没有达到 10V或15V。结论:萬用表测量白屏面板的 VG

7、L与VGH间发现有(0.600.75)*20k Q不等的阻抗。正常情况下，VGL约-6V , VGH约15V。如果 VGL与VGH导通，造成 VGL电压升高( -6V),从而无法驱动VGL关闭一行行的TFT黑屏现象解析理论依据一:Gate driver 功能为依序打开 TFTSM _J L_SPO OUT1 OUT2 OUT2CIQSPlOlTlOUT2Gats driver #2二阶驱动Gate driver 输出波形整个系统需要一个 Clock作同步的动作，好让 Gate driver将同一行的 TFT打开，而SPI(Start Pulse In put) 则是让 Gate driver

8、输出开始动作的同步信号。 当Gate driver 一接收 到SPI的信号后，便会依序由 OUT1.0UT2.0UT199.0UT200 送出一个个的脉波， 来打开LC pan el上一行行的TFT在最后一个脉波送出的同时，会同时由 SPO送出信号到下一颗 Gate driver,好让下一颗Gate driver 能接续下去，输出打开TFT的脉波，直到Panel上所有的TFT都打开过并充好电为止。初步判断一:Gate driver 没有接收到 SPI (start pulse in put) 的输出开始动作的同步信号，一行行的 TFT没有打开；理论依据二：OlHi OilTi Onrriw C

9、irnsooOutpUE cprcuii匕 丄bib蠢gpuls亡 pulseGate driver的硬体架构Level shifter 界面电压是 2.33.6V 之间，输出界面的工作电压是 2030V，所以Bi-directio nal shift register 的输出传送到 Output circuit 时，就必须用 Level shifter 作升压动作。初步判断二：如果输出的电压不够，就无法达到所需的灰阶。理论依据三：Cs (storage capacitor) 主要是为了让充好电的电压能保持到下一次更新画面时之用。All output on( 将所有的Gate driver 输

10、出接脚，全部都送出打开 TFT所需的高电位电压)画面上所有的Pixel都因为TFT导通，而有相同电压，相同灰阶。再利用 Source driver 输出电压，迅速将 LC Pa nel充放电到全黑的画面。初步判断三：Cs没有充好电，或者是充好电而没有保持到下一次画面更新。结论:萬用表测量20PCS面板的VGL与Vcom 间发现有(0.535.54)*20k Q不等的阻抗。正常情 况下，VGL约-6V , Vcom 约1.98V。如果 VGL与Vcom 导通，造成 VGL电压-6V，从 而无法驱动VGH打开一行行的TFT区块不均解析理论依据Source Driver的主要功用是当 Gate dr

11、iver把液晶面板上一行行的 TFT打开时，将其上的电容充电到欲显示的灰阶电压。 不管是单画素输入或是双画素输入的驱动晶片， 都得将多颗晶片串接起来，以便同时将一行的 TFT做充放电动作。而这整个系统需要一个 clock来作同步动作，好让 LCD control将欲显示的画面资料，依序送到这一串互相串接的Source driver （如图）。XGA解析度的Source driver 串接工作原理由于这一串的Source driver是将每1个的输入资料，全部都接在同一个汇流排上。因此需要1个SPI的起动信号，依序启动每一个 Source dirver,来抓取LCD control 送到汇 流排

12、上的显示资料。当第1颗的Source driver将欲显示的资料抓满之后，便会由 SPO送出信号到下1颗 Source driver （上一颗的 SPO信号，是接到下一颗的 SPI信号），直到这一串上所有的 Source driver 都抓取到要显示的画面资料为止。所有的Source driver 都抓好资料后，等 Gate driver 把相对应的一行 TFT打开，便送 入LS（latch signal）信号，要求这一串的 Source driver将所输入的显示画面资料转换成相对应的灰阶电压，并且大家同时将各自所负责的灰阶电压送出到 TFT上。当Gate driver打开一行的TFT时间内

13、，Source driver除了对TFT充放电外，同时也 在LCD control所送出的资料汇流上抓取下一行的画面资料，就这样一行一行接替下去， 直到整个面板都充好相对应的灰阶电压为止。sn _r1 lir_.SPO! 1ftlDmu ClSource一 治i 罠pi讣*X Vn rKdriverData R2#1G2 fi i X (诚二7豪 LHSP!Data R1-、 “SourceDatn G1-字二 . 用屮 “X-driver双画素输入384输出的source driver 输入信号波形图 FaRh.要抓满384个输出所需的显示资料，仅需要 384/6=64 个clock,当第1

14、个source driver的SPI输出之后，经过64个clock便会输出SPO到下一个source driver 的SPI接 脚，这时就轮到第 2个source driver 来抓取所需要的显示资料，如此依序下去，直到所有串接的驱动晶片都抓到所需要的显示资料为止。成因原理解析：Source IC 的SPI或SPO信号受到影响或者干扰，由第一个图的现象可以知道三第颗 Source IC 的FLICKER 成因因为液晶有一种特性，就是不能够保持在一个电压不变，不然时间久了即使 电压取消掉，液晶分子会因为特性的破坏而无法再因应电场的变化来转动。 所以 每一次画面更新，都有正负极性的变化。亮暗亮fr

15、ameN frameN+1 frameN+2若第一个画面亮，第二个画面暗 持续交替，则人眼会感觉到闪烁。Vcom如果Vcom没有调节好,LCD以电压大小来控制液晶站起角度来控制亮度, 则V+工V-会有亮暗效果产生。下面介绍3种极性变换方式：1.frame inversion这种方式是整个画面所有相临的点都是相同的极性。 极性变化：因为TN型液晶为normally white,所加电压越低，亮度越高假如 V+V-, 那么V-就亮些，就会产生flicker.2.ROW inversion相邻的行拥有相同的极性v+v-同在 誉面上會有 均化效果V+V+V+V-V-V-V-冲W屮WVV-V-V-7VI

16、-V-V-V-V-V+VhVi-wV-V-V-V-V-屮Wv+0V-中間調盘面（灰）黑占面此區域會較中間 調稍微亮如上所示，Line Inversion 則會造成上述Crosstalk現象。Gate Line Inversion 發生在左、右，而 Source Line Inversion 則發生在上、下。为解决flicker 现象和crosstalk，因此产生了第3种极性变化方式。3.Dot inv ersi onColumns每个点与自己相邻的上下左右四个点是不一样的极性 CoiiMMJOn DCXoltage如上所述，Dot In version則可解決flicker 及crosstalk 現象。（CPT目前採用 此方式。Dot In version 如何檢查Vcom有無調好？（由於TFT-LCD製程上無法準確做 到TFT上相關電容值相同，故在製程中須有一檢查站來檢查 Vcom值是否符合規 格。如上所示，圈起來部份為亮部份，未圈部份為暗部份，此畫面為 flicker檢查畫面，由圖中可發現在第一個frame均為V+亮、第二個frame則均為V-亮, 故若Vcom值未調好則在此檢查畫面下最容易看出 flicker 現象（如前framein version 所述）。但因TFT製程關係，無法將每個 TFT做的均相等，故調整時 只須調整至中間不閃，兩旁閃即可。