液晶面板常见不良现象原理解析整理.docx
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液晶面板常见不良现象原理解析整理
理论依据:
Gate-lineSource-line
十字线
下一悄^址亡走編
Csongate
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
Common就在另一片玻璃上。
Gat■电血沖£「
所送出的波形TFTpanel
-個點Tosoiucechivei
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Sourcedriver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，gatedriver便将电压关闭，然后下一行的gatedriver便将电压打开，再由相同的一排sourcedriver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SourceLine现象图
出现Gateline,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Sourceline,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Gatedriver某一行的TFT一直打开，Sourcedriver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：
Sourcedriver的功用是当Gatedriver将LCPanel上一行行的TFT打开时，Sourcedriver会将相对应的显示资料转换成电压，把LCPanel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LCDcontrol将欲显示的画面资料，
依序送到这一串互相串接的Sourcedriver（如图）。
384charnelsowceDnver
Pixelclock=65MHz
XGA解析度的Sourcedriver串接工作原理
由于这一串的Sourcedriver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Sourcedirver,来抓取LCDcontrol送到汇
流排上的显示资料。
当第1颗的Sourcedriver将欲显示的资料抓满之后，便会由SPO送出信号到下1颗Sourcedriver（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
Sourcedriver都抓取到要显示的画面资料为止。
Toi.CDp:
mel
Outputbuffer
NtoIselector
LevelShifter
■亠厶』faEdfa亠+—鼻―-d-1■-a弓
Analog
Part
Bi-directionalshiftregister
Sourcedriver的硬体架构
所有的Sourcedriver都抓好资料后，等Gatedriver把相对应的一行TFT打开，便可
以由LS（latchsignal）发号施令，要求这一串的Sourcedriver将所输入的显示资料画面
资料转换成相对应的灰阶电压，并且大家同时将各自所负责的灰阶电压送出到TFT上。
当Gatedriver打开一行的TFT时间内，Sourcedriver除了对TFT充放电外，同时也在LCDcontrol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:
LevelShifter---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VGL与VGH间发现有（0.60~0.75）*20kQ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:
Gatedriver功能为依序打开TFT
SM_JL_
SPO
OUT1£[
OUT2[
OUT2CIQ
SPl
Ol>Tl
OUT2
Gatsdriver#2
二阶驱动Gatedriver输出波形
整个系统需要一个Clock作同步的动作，好让Gatedriver将同一行的TFT打开，而
SPI（StartPulseInput）则是让Gatedriver输出开始动作的同步信号。
当Gatedriver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LCpanel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Gatedriver,好让下
一颗Gatedriver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:
Gatedriver没有接收到SPI（startpulseinput）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：
OlH'iOilTiOnrriwCirnsoo
Outp^UEcprcuii
—匕丄bib蠢g
puls亡pulse
Gatedriver的硬体架构
Levelshifter界面电压是2.3~3.6V之间，输出界面的工作电压是20~30V，所以
Bi-directionalshiftregister的输出传送到Outputcircuit时，就必须用Levelshifter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（storagecapacitor）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。
Alloutputon（将所有的Gatedriver输出接脚，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Sourcedriver输出电压，迅速将LCPanel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（0.53~5.54）*20kQ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
SourceDriver的主要功用是当Gatedriver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LCDcontrol将欲显示的画面资料，依序送到这一串互相串接的
Sourcedriver（如图）。
XGA解析度的Sourcedriver串接工作原理
由于这一串的Sourcedriver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Sourcedirver,来抓取LCDcontrol送到汇流排上的显示资料。
当第1颗的Sourcedriver将欲显示的资料抓满之后，便会由SPO送出信号到下1颗Sourcedriver（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Sourcedriver都抓取到要显示的画面资料为止。
所有的Sourcedriver都抓好资料后，等Gatedriver把相对应的一行TFT打开，便送入LS（latchsignal）信号，要求这一串的Sourcedriver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Gatedriver打开一行的TFT时间内，Sourcedriver除了对TFT充放电外，同时也在LCDcontrol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。
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1
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Source
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driver
双画素输入384输出的sourcedriver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个sourcedriver的SPI输出之后，经过64个clock便会输出SPO到下一个sourcedriver的SPI接脚，这时就轮到第2个sourcedriver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：
SourceIC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SourceIC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
frameNframeN+1frameN+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.frameinversion
［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normallywhite,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.ROWinversion
［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
W
V
V-
V-
V-
7
VI-
V-
V-
V-
V-
V+
Vh
Vi-
w
V-
V-
V-
V-
V-
屮
W
v+
0
V-
中間調盘面（灰）
黑占面
此區域會較中間調稍微亮
如上所示，LineInversion則會造成上述Crosstalk現象。
GateLineInversion發生在左、右，而SourceLineInversion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.Dotinversion
Columns
[每个点与自己相邻的上下左右四个点是不一样的极性]
CoiiMMJOnDC
X^oltage
如上所述，DotInversion則可解決flicker及crosstalk現象。
（CPT目前採用此方式。
DotInversion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frame
inversion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。
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