LCM背光源结构组织及常见不良介绍
LCM常用材料简介1.0
常用材料简介背光：1．背光的类型背光大的类型有：LED背光，EL（电致发光片）背光，CCFL（冷阴极荧光管）背光等。
目前使用的大部分是LED背光，少部分EL背光和CCFL背光。
LED背光按LED位置的不同又可分为：LED侧背光，LED底背光等2．LED的光电特性：背光的设计图纸不但要有背光形状、尺寸、材料外,还要有LED电路、正向电压、电流、波长、亮度等参数，用来指导、规定背光厂制造合符要求的背光。
2．1 LED极限参数：最大正向电流Ifm：允许流过LED的最大正向电流，超过此值会损坏二极管。
最大反向电压Vrm：所允许加的最大反向电压，超过此值，LED可能被击穿损坏。
工作环境温度Topm：LED正常工作的环境温度范围，低于或高于此温度范围，LED的效率会降低。
2．2 LED电参数：正向工作电流If: 指LED正常发光时的正向电流值。
正向工作电压Vf：在给定的正向工作电流（一般If=20mA）下测得的。
当外界温度上升时，Vf将下降。
峰值波长：某一LED所发之光并非单一波长，该LED所发之光中，某一波长的光强最大，该波长为峰值波长。
光谱半宽度Δλ: 它表示发光管的光谱纯度，是指1/2峰值光强所对应两波长之间隔。
发光强度：是指法线方向上的发光强度。
若在该方向上幅射强度为（1/683）W/sr时，则为发光 1坎德拉(cd)。
半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度一半的方向与发光轴向的夹角。
半值角的2倍为视角；半值角在5～20度的LED，称高指向性LED。
半值角在20～45度的LED，称标准型LED。
半值角在45～90度的LED，称散射型LED；通常，我们用标准型LED。
2．3常用的LED光电参数：2．4背光抗静电参数:一般地高亮度灯的背光抗静电能力差，低高亮度灯的背光抗静电能力相对较强。
蓝色，绿色，白色抗静电参数：接触放电100~150V黄绿色，红色，橙色，抗静电参数：接触放电2000V左右在背光行业，对于背光抗静电能达到2000V以上，基本上认为背光符合抗静电要求。
LCD电测常见不良简介
GLASS H-ITO PI
PI L-ITO OC R.G.B 反射層 GLASS
PI,內污不良細項簡介
H-ITO異物,破洞 PI-膜下異物,PI刷 定向前後膜上異物 PI膜下異物,PI刷 L-ITO異物,L-ITO破洞 OC異物 CF異物,CF針孔 反射層破損 2.剖開以刮片刮異物，異物刮除後，PI層與ITO層受損，但
RGB層未損傷，而且異物周圍有一明顯凹痕 3.量測破洞深度為ITO厚度之內者 4.破洞中殘留異物之突起
圖示
剖片前
圖示
剖片後 L-ITO異物
圖示
剖片後 H-ITO異物
BM蝕刻不良
BM來料針孔
Liquid Crystal
Sealing ITO layer
Red Green Blue
Over Coat 反射板 Glass
Black Matrix BM
Polarizer
一.PI及內污不良
PI不良 現象:電測通電時,產品內出現點,線或霧狀異常,未點
燈則看不到異常
內污不良 現象:電測未通電,在擋片及背光下就可以看見產品內
PI水痕
定向後膜上異物
分析步驟： 1.以顯微鏡觀察旋轉偏光片時，異物周圍之PI層會產生色
差，且可發現沿定向方向之刷痕 2.未剖片前，在產品上推擠，異物會隨之移動 3.剖開產品，異物可能被沖走，再於顯微鏡下觀測時看不
到異物 4.若異物未被沖走，以刮片可刮除異物，而且PI層未受損，
即可確認為定向後膜上異物
圖示
CF異物
分析步驟： 1.以顯微鏡觀察旋，可發現異物周圍之RGB邊界變形或彎曲，而
下方之BM或反射層無變形 2.將偏光片抽出，異物周圍之RGB層會產生色差
背光源结构分析
4.背光源部材-扩散膜
扩散膜结构 多数扩散膜的基本结构是 在透明基材上如PET两面 涂布光学散光颗粒。 这些颗粒的排列方式和密 度决定扩散膜的性能。
5.背光源部材-增光膜
特征 : 增光膜的作用在于把较大传播方向的光线 集中到正面较小的角度内，提高正面辉度
全反射
传播到相邻的 棱镜
BEF BEF
回导光板实现循 环利用
固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。为 什么气体也会产生静电呢？因为气体也是由分子、原子组 成，当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起 电。所以在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同 程度的静电，当静电积累到一定程度时就会发生放电
3.人体身上的静电有多高?
在干燥的季节若穿上化纤衣服和绝缘鞋在绝缘的地面行走等活动，人体 身上的静电可达几千伏甚至几万伏。
LED的ESD的概念
ESD是代表英文Electrostatic Discharge即"静 电放电"的意思。ＥＳＤ是本世纪中期以来形成的 以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电 放电效应如电流热（火花）效应（如静电引起的 着火与爆炸）及和电磁效应（如电磁干扰）等的 学科。近年来随着科学技术的飞速发展、微电子 技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，对静电 放电的电磁场效应如电磁干扰（ＥＭＩ）及电磁 兼容性（ＥＭＣ）问题越来越重视。
背光源常规电性参数
电压
单位（V） 1.定电压 2.非定电压
电流
单位（mA）1.定电压 2.非定电流
电阻
单位（Ω）
单个LED的电压、电流
1. 3.0~3.5V 20mA 2. 3.0~3.5V 15mA
功耗
主要根据使用的LED数量而定
线路分布
LCM问题总结报告和基础知识
H330_VP_LCM ESD/RF问题
❖ 原因分析.
1.ESD问题依然没有找到根本原因.
2. RF干扰问题与D198基本相同.(唯一区别金属件占的比例小些.)
也是天线,金属件,IC_SSD1289的相互作用引起的,改变其中任意一个 因素都可以解决.
目录
❖ LCM基础知识介绍 ❖ LCM问题总结 ❖ LCM设计及注意事项
2023/12/26
1
LCM基础
LCD Liquid Crystal Display 液晶显示器件
一种利用液晶光电效应调制环境光线达到显示目的的平板显示器件.
LCM Liquid Crystal display Module 液晶显示模块
通过实验发现,将LCM的FPC整个用铜箔包上并良好接地,可以很大 程度上改善这个问题(仍然会有轻微的屏闪),但是整个过程有很大的不确 定性,贴铜箔的大小,位置,接地与否都不好掌握. 因此建议将对策料加在LCM上作为一个整体.
H330_VP_LCM ESD/RF问题
❖ 解决措施. 1.针对ESD问题. VP更改FPC设计,优化走线,增加抗ESD器件等.
2023/12/26
8
TFT-LCD 的显示原理 （二）
上偏光片 彩色濾光片 液晶
2023/12/26TFra bibliotekT基板下偏光片
光源
9
TFT-LCD的显示原理 ( 三 )
TFT LCDs 等效电路
Column Driver
Row Drivers
2023/12/26
10
TFT-LCD的显示原理 ( 四 )
1. frame inversion 当扫描完一帧图象后，电压的极性变化一次。
LCM背光基础知识
背光源基础知识A.1 彩屏背光源定义：用于彩色显示模块的背光源，此类背光通常亮度要求高，亦可理解为高亮背光源。
A.2 构造图彩屏背光可以分为：单屏单彩，双屏双彩和双屏单彩。
图1：单屏单彩图2：双屏双彩图3：双屏单彩图4：双屏单彩+彩膜片（注：图中在增光膜上面的扩散膜，通常被带扩散效果的增光膜取代。
）A.3 部件分述A.3.1 LEDlight-emitting diode的缩写，即发光二极管，背光源所采用的光源之一。
在彩屏背光中使用的LED，属于“侧发光贴片LED”（贴片LED的英文名称为：SMD）。
直接决定了，背光源的亮度及色度性能。
SMD的原理构造：运用蓝色芯片激发黄色荧光粉得到白光。
LED我们需要关注的性能参数如下：外形（Outline），LED的封装外形。
LED的外形，影响焊盘的设计。
特别是LED的厚度，间接的决定了背光的厚度。
（具体外形，请查阅相应LED的技术规格书。
）正向电流（Forward Current），LED的工作电流。
彩屏背光使用的侧发光SMD，额定正向电流为20mA。
正向电压（Forward Voltage），LED的工作电压。
侧发光SMD的正向电压，都是在20mA 下测定的。
并根据实际值，对LED进行了分级。
发光强度（Luminous Intensity），LED的光强。
侧发光SMD的发光强度，是按照20mA 条件下点亮，进行测量并分级的。
当正向工作电流在10-20mA时，发光强度和电流是近似线性关系。
即当使用15mA工作时，LED的发光强度可以估算为20mA条件下的3/4。
色坐标（Chromaticity Coordinate），LED颜色在CIE 1931色谱图中的坐标值（x，y），用来界定LED的颜色。
侧发光SMD的色坐标，是在20mA条件下测定分级的。
寿命（Life time），在室温25℃条件下，额定工作电流点亮时，LED的半衰期。
寿命与工作电流和温度成反比。
LCM模组简介22
IC
Bump
ACF
導通
玻璃基板
LCD
ITO Pattern
ACF
ACF (Anisotropic Conductive Film) 異方性導
電膜
異方性導電就是上下導通,左
右不導通
材料簡介
ACF 結構示意圖
導電顆粒
絕緣膠 材
三層類型:
保護膜 Carry film
膠材,導電粒子
二層類型:
Carry film
•Twist 90
三、LCM显示原理介绍
三、LCM显示原理介绍
• 当LCD电极加电时，液晶分子的按照电场方向重新排布， 不再呈螺旋状，偏振光因此不再旋转，当到达第二片偏光 片时，无法通过。
•Twist 90
三、LCM显示原理介绍
• 正是通过对液晶两端LCD电极的加电控制，使液晶在LCD内 部做不断旋转，达到光线的通过或阻隔，从而实现显示白 色画面（光线透过）和黑色画面（光线阻隔）。
三、LCM显示原理介绍
四、LCM生产流程简述
四、LCM生产流程简述
• LCM生产流程比较灵活，主要步骤简单分 为以下四步：
POL工程
COG 工程
FOG工程
模组 工程
四、LCM生产流程简述
LCM工程分解
• POL 又称偏光片
POL工程 COG 工程 FOG工程 模组 工程
贴片
裁片
调视角
供应挑选
贴片
• LCD结构：两片玻璃基板中间夹着液晶层，通过TFT元件 控制上下基板的电场实现液晶分子的旋转，来达到显示 目的
三、LCM显示原理介绍
液晶简介： 物质有三态：固体，液体，气体。通常固体加热至
LCM知识汇总解析
• LCD概述 • LCM结构组成及工艺流程 • LCM外观检验标准及可靠性介绍 • LCM常见问题点及产生原因 • LCM使用时的注意事项
LCD概述
液晶和LCD发展史
➢ 1888年，奥地利植物学家莱尼茨尔（F.Reinitzer）发现液晶材料 — —胆甾醇苯甲酸酯。
➢ 1889年德国结晶光学创始人莱曼（O.Lehmann）提出了液晶 (Liquid Crystal：LC)的定义
LCM使用时的注意事项
不要将LCD模块长 时间直接暴露在日 光、强荧光或者紫 外光下，而应该将 它放置在光线较暗 的区域。
➢ 响应时间：液晶显示器经常需要显示不断变化的图像，人眼的反应 时间大约为几十毫秒,故显示图象的变化对外加信号 电压变化的响应不应低于这个速度。
LCM结构组成及工艺流程
LCM主要参数
➢ 功耗：是液晶显示器工作时所消耗的能量。功耗低是液晶显示器最 大的优点之一。液晶显示器的总功耗取决于显示面积,驱动电压及选 用的材料。
2
光蚀剂涂布并熟化
在此状态下的完成品实态等同于我们日常所用的胶卷.
玻璃
ITO
光蚀剂
光模
用专用光模板固定后，再用紫外线照射以曝光涂布在
ITO上的光蚀剂.
3
曝光
玻璃
ITO
光蚀剂
阴影
用低度碱性溶液清洗，以去除被紫外线曝光的光蚀剂
影象就会显现出来了
4
显影
LCD概述
LCD PANEL工艺流程原理
步骤
流程彩图
LCM结构组成及工艺流程
LCM构成
➢ 液晶屏(Panel) ➢ 偏光片(Polarizer) ➢ 驱动IC ➢ PCBA(FPCA)板 ➢ 背光源(BLU)
背光模组及不良解析方法页PPT文档
1-2.面光源的種類:
a.前光膜組 位於LCD玻璃晶片與彩色濾光片前面，主要用 於反射式與半反射式面板
b.背光膜組 位於LCD玻璃晶片與彩色濾光片後面，主要用 於穿透式面板
2.何謂背光模組(Back Light Module)
由於LCD面板本身不具發光特性，因此，必須在 LCD面板上加上一個發光源，方能達到顯示效果， 背光模組(Backlight)即是提供LCD顯示器產品中 一個背面光源的光學組件，簡單來說，背光模組 即為LCD顯示器的一個關鍵零組件，因此，其發 展與下游LCD顯示器息息相關。
5-2-1.導光板的種類(反射dot的製作方式): a.screen印刷法
b.injection法(無印刷式)
a.screen印刷法:
為壓克力平板基板射出後，將含有高發散光源物質 之印刷材料印製在導光板基板之底部，然後進行熟 化固定，此為國內目前應用成熟之製程。 反射dot是用鈦白（Ti02）或沈降性硫酸鋇(BaS04） 等不會有光學性吸收，反射率高的顏料以及丙烯類 膠合物（binder）融合之後的反射ink，利用screen 印刷法做塗布。
d.偏光板 主要功能在於將非偏極光轉為偏極光，而液 晶顯示器就是利用此偏極光加上液晶扭轉特 性來達到控制光線的通過與否，形成明暗
e.面光源 因TFT－LCD本身並不發光，因此需要一外加 面光源，提供均勻高亮度廣視角的顯示效果
1-1.液晶顯示器的種類:
a.扭轉向列型(Twisted Nematic；TN) b.超扭轉向列型(Super Twisted Nematic；STN) c.彩色薄膜型(Thin Film Transistors；TFT)
廠商名稱 輔祥實業 中強光電 大億科技 慧炬光技術 Stanley 日本Denyoo 茶谷興業 自有技術 富士通化成 日立ED
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錯誤手法舉例
手套破損，立即更換
注意撕完保护膜装导光板时手不能触到 导光板表面，避免造成导光板刮伤，污 等不良
拿Film材時雙手拿取兩側小耳朵處，避免造成表面污
各半成品對B/L的影響
B/L污
相關不良介紹
LGP ，擴散片，lens上 刮傷或可擦污造成
B/L漏光
不良現象：天側地側靠近燈管處
原因：反射片位移，折傷
光行進方向
Diffuser(擴散片) Diffuser(擴散片) Diffuser(擴散板)
CCFL(冷陰極管) Reflector(反射板)
3. 構成部品與特性
構成部品與特性-BL各組件功能
組件
導光板 稜鏡片 反射片 擴散片 CCFL/LED
功能
側光式光源傳播媒介 提高亮度，集中光源 將未被利用的光線反射再利用 修正光線角度，使光線均勻化 發光源，使用壽命長，耗電量低
不良原因：LED撞件，CN連接器不良，線路刮傷…
HOT-SOP缺陷
不良現象：點燈地側可見多顆 亮點，隨著檢驗視角變化，程 度差異很大
不良原因：Lightbar 貼附浮起
B/L暗影（2）
• 不良照片
2007/10/26 大億傢因LGP網點脫落造成暗影
2007/12/18 自組B/L因LGP設計不良造成天地兩 側暗影
鐵框夾點燈線
不良現象：鐵框夾點燈線
不良原因：理線時點燈線超出膠框平面 正確理線（高壓線在里低壓線在外，不 能超出膠框平面）
LED水舞
Back Light
LCD與背光模組-光源分類
因為液晶分子沒有自主發光，僅具有開關及旋光的機制，所以需要有光源才能看 見液晶面板所顯示的內容。
(1)反射(半透)式 – 在液晶面板下放置反射物，利用環境光的反射來顯示。 (優點)：不需背光源，重量較輕，耗電量低，但是受外界影響的情況大，當外界 明亮時，顯示清楚， 反之外界陰暗時，顯示不清楚。
(2)透過(全透)式 – 在液晶面板下加背光模組，利用背光來作為顯示光源。 (優點)：不易受環境的影響，輝度高且穩定，但是因為加了背光源所以重量重、 消耗電量高是它的缺點。
LCD與背光模組-功能需求
高輝度 高均勻性 寬視角 低耗電量 重量輕 結構穩定，安全性高 價格低減 拆換性佳 有效發光面積比大
CCFL(冷陰極管) LGP(導光板) Reflector(反射片)
背光源(透過式)的種類-側光式(monitor)
側光式(monitor)的構架
背光源(透過式)的種類-直下式
燈管放置在模組的下方讓光線直接往上打，燈管的數量較多，當然輝度較高，但是厚度 較厚，溫度也會因為燈管數多而高。依結構及性能一般 多運用在液晶電視上。
B/L Waving
• 組裝完成之module，因B/L Sheet不平整，點燈檢查時，顯示畫面呈現波浪 狀之色差issue，則此現象稱為『B/L Waving』
B/L刮傷（2）
• 不良照片
2007/06/13 Innolux客訴B/L刮傷
B/L暗影（1）
• 組裝完成之module，點燈檢查時發現因B/L不良造成顯示畫面中，有不定 位置及形狀的暗影issue，則此現象稱為『B/L暗影』
大綱
• 1. LCD與背光模組 • 2. 背光源的種類 • 3. 構成部品與特性 • 4. BL組裝及相關不良介紹
1. LCD與背光模組
LCD與背光模組-功能說明
• 背光模組是液晶顯示模組中的一個元件，主要的作用在於提 供液晶顯示器的光源。因液晶分子無法自主發光，需要背光源才 能看到LCD面板上所顯示之內容。
2. 背光源種類
背光源(透過式)的種類
透過式光源
OLED
(Organic Electro Luminescence Display)
只要加上電壓即可均勻發光，壽命較短 約5000hrs ~10000hrs，目前多用於音響 設備或是小型的液晶顯示器
背光模組
利用冷陰極管或LED當光源並且 加上其他機構組合而成
4. BL組裝及相關不良介紹
B/L組裝製程
• B/L組裝制程
组立反射片、LGP和灯管并 放入铝背板，貼鋁箔
組下擴散片
組棱鏡片
組上擴散片
檢查發光面
B/L組裝製程
• B/L組裝制程
卡胶框
最終檢（二檢）
小黃燈檢（上擴表面污）
二檢檢驗手法：检查发光面时需以“弓”字型检查,上下20度、左右45度，进行检查。
冷陰極管
LED
(CCFL)
側光式
直下式
背光源(透過式)的種類-側光式(Notebook)
側光式(Notebook)的構架
光行進方向
Upper Diffuser(上擴散片) Prism Lens(方向平行燈管) Prism Lens(方向垂直燈管) Lower Diffuser(下擴散片) Lamp holder(燈管反射板)