液晶模组

液晶模组（精选6篇）

液晶模组 篇1

这种新的查表算法还可应用在0≤NC<2, 2≤NC<4, 以及Total Zeros等句法元素解析中。新算法执行时间稳定, 查表效率高, 极大地提高了CAVLC解码的速度。

3.2读码流算法线性汇编优化

H.264码流都是以字节形式存放的, 测试模型JM8.6中Show Bits函数以循环方式从码流字节缓冲区当前解码位置读取n bit的码流。每次循环都需要修改比特流指针, 并判断比特流指针是否越过本字节范围, 越过则字节指针加1;还需要判断字节指针是否超出码流缓冲区的字节数, 如超出则报错。这种读取码流的算法效率低, 耗时多, 不适合嵌入式平台算法结构。

分析CAVLC相关码表, 码字长度都不超过24 bit。而且读码流算法都是一些移位、加法、搬移数据等运算。根据这些特点, 采用DM642的线性汇编指令优化读码流算法, 线性汇编代码如下:

LDNW为DM642无边界调整的字读取指令, 从码流缓冲区当前解码比特流指针所在的字节处读取4 byte码流, 则要读取的码字必在这4 byte中。因为该DM642平台采用小端模式, 所以还要对读取数据进行倒置, 然后通过左移和右移运算把所要的码字抽取出来。

该算法只访问1次缓冲区, 通过几条简单的汇编指令就可以读取所要的码字, 而且无论读取多少比特的码字, 该算法运行时间都是一样的。

4实验结果

实验视频序列码流:10帧QCIF (176×144) suzie (IP-PIPPIPPI) 。软硬件平台:CCS3.1, SEED-VPM642开发板, XDS510仿真器。采用DSP的定时器对CAVLC解码几个关键过程进行运行时间统计, 结果见表4。

可见, 新解析算法的速度得到了明显提升, 解析非零系数和拖尾系数下降到CAVLC解码总时间的22%左右。用汇编优化的读码流函数效果明显, 可以说汇编优化是DSP程序优化的一种重要手段。在保证正确解码的前提下, 本文中的快速算法提高了CAVLC解码在解码器中的速度, 只占整个解码时间的9%左右, 能够应用于嵌入式平台视频码流实时解码系统中。

参考文献:

[2]李方慧, 王飞, 何佩琨.TMS320C6000系列DSPs原理与应用[M].2

版.北京:电子工业出版社, 2003.

[3]毕厚杰.新一代视频压缩编码标准———H.264/AVC[M].北京:人民邮

电出版社, 2005.

笕

作者简介:

肖辉 (1982-) , 硕士生, 主研视频编解码及嵌入式平台实现;

伍瑞卿 (1977-) , 博士, 讲师, 主要研究方向为视频编解码、数字视频处理、信号处理与模式识别;

樊丰 (1963-) , 副教授, 目前从事数字视频与HDTV的研究。

责任编辑:任健男收稿日期:2008-12-15

广东成全球最大液晶电视模组制造基地

据广东省信息产业厅厅长温国辉介绍, 目前, 全球4大平板显示企业中, 广东已引进其中3家大型液晶电视模组项目, 设计产能超过5 000万片, 占全球1/4。佛山奇美、广州LGD、惠州TCL-三星均开始二期工程建设, 全省形成了千余家大中小平板整机及配套企业群体。

在引进国外技术的同时, 广东还不断加强自主创新, 自主研制出液晶电视集成制造“南海机型”, 降低制造成本20%以上。去年广东省液晶电视产量达2 100万台, 同比增长56%, 已成为全球最大液晶电视模组制造基地。

液晶模组 篇2

据悉，TCL集团日前召开了第三届董事会第五次会议，依据目前宏观经济及市场变化情况，会议审议并通过了关于调整公司非公开发行募集资金用途及数额、发行价格及发行数量的议案。

今年7月16日，TCL将发行价调低至3.85元/股，方案公布后无疾而终。

根据TCL集团新的增发方案，募集资金由以前的16.9亿元调减到13.9亿元。取消了对其全资子公司TCL实业增资3亿元的计划。同时，根据相关规定，对发行价格和发行数量也进行了相应的调整。TCL集团董事长李东生认购股份的发行价格按调整后的发行方案执行，认购数量仍为拟发行股份的18％。

宏观经济形势所迫

据光大证券一份报告显示，2007年以来，公布增发公告但至今仍未实施的上市公司有264家，其中178家公司在公告中明确了拟增发价格。而且今年9月以来，破发个股正在迅速增加，这使得很多公司的增发计划陷入困境。

截至目前，在明确公布拟增发价格的上市公司中，已经有22家公司调整了增发方案，其中下调价格的有18家，其余4家调低了增发总额。市场分析人士表示，今年以来，我国的宏观环境发生了很大变化，上证指数屡创新低，市场信心受到极大的影响，TCL的增发计划尚未实施，与市场的低迷有很大的关系。

公告称，TCL集团由于目前经营进入稳定增长阶段，其全资子公司TCL实业也已经于2007年7月通过借款以认购供股股份的方式完成对TCL多媒体的增资，因此公司决定对非公开发行股票的募集资金用途及数额作出调整，取消原募股资金用途中对TCL实业的增资。

另外，由于募集资金数额发生改变，根据相关规定，发行价格和发行数量也需要进行相关调整。调整后的非公开发行股票价格不低于定价基准日(即2008年10月10日召开的临时股东大会决议公告日)前20个交易日公司股票均价的90％。

仍将建设液品电视模组线

TCL集团表示，本次募集资金仍主要投向中小尺寸和大尺寸两个液晶电视模组一体化制造项目的建设。目前，该项目已经于今年4月中旬正式开工，预计11月份开始安装生产线，所用资金为公司自筹资金，待本次发行募集资金到位后以募集资金置换先期自筹资金投入。公司表示，目前公司的现金流可以支持该项目的正常运转，不会又寸公司的正常经营造成任何影响。

液晶模组 篇3

就驱动电路而言,传统的CCFL背光驱动线路十分复杂,要求上千伏特的驱动电压,需利用专门的逆变器才能驱动。而LED可以在低电压环境中工作,响应速度快、控制较为方便。LED背光源如果通过增加对比度、区域控制等手段,性能远优于CCFL背光源。随着LED技术的发展和LED芯片的不断成熟,LED液晶电视在市场占有的份额不断扩大。根据专业调查机构DisplaySearch 2010年发布的分析报告,LED液晶电视在2012年将会超过CCFL液晶电视,并最终取代传统的CCFL液晶电视。

1 LED液晶电视的背光方式

背光源根据光源位置的不同分为直下式背光源[2]和侧光式背光源。直下式背光源:直接把LED光源放在出光面下面,光源发出的光经过一段空间距离到达扩散板,经过扩散板的扩散和混合后,成为面光源发射出来。直下式背光源需要一定的混光距离,因此整个模组比较厚。侧光式背光源LED光源放在侧边,发出的光经过导光板导为面光源,侧光式背光结构相对超薄化的模块设计则更具优越性,随着“超薄风”的刮起,大尺寸超薄侧光式LED背光源成为各大电视厂商及上游企业的研究热点。

2 侧光式背光模组的结构形式

侧光式超薄结构,整个结构包括:驱动板、LED灯条、膜材、导光板、散热铝条、前框、中框和后背板,如图1所示。

背光源采用白光LED,整个结构设计以ActiveArea的中心点为所有部件的设计中心,以液晶电视所用液晶屏的尺寸为前提,设计其他尺寸。综合考虑电路设计及光学设计的要求,对结构进行设计。中框采用分段式设计,避免长度过长。灯条的出线端设置在背板的下面的两个角处,减少绕线长度。

3 侧光式背光模组的设计要点

3.1 整体设计考虑

在设计之初,需要确定整个液晶模组的设计指标,如屏幕的亮度、显色性、均匀度等,并根据这些指标进行各个部位的设计。对于亮度这个最重要指标,要考虑液晶屏的透过率[3],一般为5%~7%之间,其分解各层透过率,如图2所示。

LED等组成的LIGHTBAR发出的光线,在经过导光板和底反射片这套光路中约会损失20%,在扩散片中会损失5%,液晶面板的透光率是5%~7%,这里算作5%。那么,灯管出射的X 1m的光在通过整个光路后的光通量为X×80%×95%×5%=0.038 X1m。将此光通量除以屏幕的面积,再除以π,可以得出这个屏幕的法向亮度,一般较低,因此需要考虑并合理的增加棱镜膜和增亮膜和LED灯珠的数量以达到设计要求的亮度指标。

3.2 灯条的设计

3.2.1 LED灯珠的选择

背光模组的作用是把点光源发出的光通过漫反射使之成为面光源。为得到合格的面光源,首先选择合适的LED,设计采用白光双芯片LED。通过预设白场光度指标,结合对液晶屏、光学膜等影响因素的研究分析,完成对整个背光源所需光通量的计算。根据计算的光通量,结合LED的光学特性计算出所需LED的颗数。表1所示为某大尺寸液晶电视所选LED的电学及光学特性。

3.2.2 驱动控制电路设计

一般采用专用的PWM控制器驱动芯片。这类芯片通过闭环控制输出电流,可以提供高精度LED电流。输出电流可通过线性或PWM调光方法进行单独调光,各路电流输出值的误差偏移可以保证在±1%以内。

3.2.3 散热设计

由于LED工作时会产生大量的热量,LED在使用时有推荐的温度。如果不解决散热问题,会导致LED发光亮度的衰减和使用寿命的缩短。为了抑制LED产生的热量影响背光模组的灰度和色度,就要对LED进行散热设计。为了达到更好的散热效果,将LED阵列焊接在铝基板上(MCPCB),铝基板比普通的PCB散热效果要好很多倍。在铝基板下面,设计了长条形的散热铝条。在散热铝条和灯条之间贴敷导热双面胶,并用螺钉固定铝基板和散热铝条。

3.3 灯条和导光板之间的耦合效率

如图3所示,目前导光板呈现越来越薄的发展趋势。

3.4 导光板

导光板[4](Light guide)是把点光源变成面光源的关键变换器件,具有把光关在里面而传送的功能。导光板的材料是光学等级的透明丙烯酸树酯(PMMA)。光导入导光板以后必须按一定的要求在导光板内部传播。用n1表示空气的折射率n1=1.0,用n2表示丙烯酸树酯的折射率n2=1.49。在由空气进入丙烯酸树酯的界面上入射角和反射率的关系是设计的基本依据。当入射角在某个角度以上时,就不会射出到空气一侧而形成全反射,这个角度叫作临界角,经过计算空气对丙烯酸树酯的临界角约为42°。

导光板一般目前有3种结构如图4所示。图4(a)为狭窄化方法,楔形结构的光导板入光侧的厚度为2~3 mm,另端的厚度为0.8~1.5 mm;图4(b), 图4(c)为微结构方法,即在导光板上下表面加入一些锯齿或半圆形之微结构;图4(d)为扩散点法,导光板所使用的网点制作一般是利用网版印刷方式来印制,这些扩散点是由高反射率且不吸收光颜料所制成,在靠近光源导光板较厚处之扩散点分布密度较疏而且网点较小,远离光源导光板较薄处之扩散点分布较密且网点较大,一般用LightTools、GTools等软件来设计。

3.5 膜片

3.5.1 白色反射片

主要材料用的是聚脂薄膜(PET)。白色反射片置于导光板的底部和非导光面的端面,底部反射片使导光板散射点产生的扩散光线柔和地向上反射,非导光面的反射片把光线反射回导光板。

3.5.2 扩散片

扩散片的作用,使光扩散,提高背光的均匀性。主要材料用的是PET+PMMA,下扩的雾度比上扩更高。多数情况是扩散片放在导光板的正上方,为保护棱镜片有时也放在发光面的最上面。

3.5.3 棱镜膜

棱镜膜[5]的作用就是让分散的光集中在法线70°范围内出光,>70°射出的光又反射再利用。在背光源上使用一张棱镜膜可以使得光线在一个方向上汇聚,具体如图5所示。如果在这张棱镜膜上再叠加一层棱镜方向与其垂直的棱镜膜,光线就可在两个方向得到汇聚。两张棱镜膜能够达到的法向增益约为2,达到2I的法向亮度。

棱镜膜是由聚脂和聚碳酸脂制成,厚度约为140~250 μm,棱镜间距是24~100 μm之间,顶角为80°,棱镜的形状各式各样,可以是三角形,也可以是半圆柱体形。

棱镜膜的配置和放置位置很重要。不同的配置,棱镜膜的效率不同。把2片相互垂直的棱镜膜叠加可以得到更好的正面亮度。但也有缺点:(1)棱镜膜片一般不能单独使用,因为由于其底面是平滑的,若直接放置于导光板上,会看见牛顿环图案,因此通常把它放在扩散片上面。(2)棱镜面很精细,容易擦伤,这种伤痕易在画面上显示,导致成品率降低。(3)由于聚光作用会使某些横向光线被切掉,所以从某一视角看的话,看似急剧变暗,而且在其分界线处能看到彩虹图案。从上述几点考虑,通常在棱镜膜片上再加一片扩散片。棱镜板虽然提高了亮度,同时视角变小了。

3.5.4 增亮膜

增亮膜(BEF Brightness Enhancement Film)一般厚度在0.1~0.4 mm,由3 M公司使用申请了专利的微复制技术和多层膜技术生产的光学BEF膜系列产品已经在各种尺寸的液晶显示器件中得到了广泛应用。多层光学膜的总厚度为0.1~0.4 mm,其内部复合约1 000层的光学薄膜,它的作用是将原本被下偏光片吸收的S偏振光反射回背光源。这部分S偏振光经过背光源各层材料的消偏振作用后,重新出射,经循环利用,最终以P偏振光出射下偏光片。如此反复利用可以增加亮度60%。

4 运用设计

选用奇美一款透过滤为6.5%的玻璃进行的32寸(1寸=2.54 cm)侧光式LED模组设计,关键指标要求:中心辉度400 cd/m2以上,亮度均匀性为75%以上,视角左右≥80°,上下≥75°,厚度≤13 mm,成本为重要考虑。运用以上设计原理,通过反复计算,用的是下扩+V聚+H聚复合膜,4T的导光板,128颗4 014的LED灯珠。运用导光板网点设计软件LightTools设计网点并模拟光学结果,能达到设计要求。设计出来的成品如图6所示。生产车间的测试数据表明,该LED模组进行9点测试,中心灰度为≥420 cd/m2,亮度均匀性≥76%,其他指标如色坐标、视角、画质等都符合设计要求。

5 结束语

通过分析背光模组的各个结构部品,结合整体设计要求和相关软件的运用,掌握到一般的设计原则。实践证明,熟悉材料的性能和熟练运用好设计原则才能设计出性价比优的产品。液晶电视在不断的技术更新和发展,对背光模组的设计改进和创新会一直是技术人员的重要课题,需要不断的探索下去。

摘要：液晶电视背光模组作为设计的关键,正从LCD向LED模组、从小尺寸LED向大尺寸LED模组转变。在LED模组设计中如何将LED点光源转化成均匀的面光源,同时保证必要的光能量利用率,是背光源设计所面临的两大议题。尤其在大尺寸背光模组中,为降低成本,需在设计之初,对背光模组的各个器件进行整体考虑和计算。仿真实验结果证明,中心辉度为≥420 cd/m2;亮度均匀性≥76%;色坐标、视角、画质等均符合设计要求。

关键词：LED背光模组,LED灯珠,导光板,膜片

参考文献

[1]田民波,叶锋.TFT液晶显示原理与技术[M].北京:科学出版社,2010.

[2]梁萌,王国宏,范曼宁,等.LCD-TV用直下式LED背光源的光学设计[J].液晶与显示,2007(1):42-46.

[3]王大巍,王刚,李俊峰,等.薄膜晶体管液晶显示器件的制造、测试与技术发展[M].北京:机械工业出版社,2007.

[4]黄翀,姜言森,沈奕,等.侧光式LED背光源的导光板网点设计[J].应用光学,2008,29(5):290-291.

液晶模组 篇4

关键词：PLC,自动控制,SFC图,梯形图

显示器本身实际上是人和机器这两者进行进行互动的重压界面。以往主要是利用显像管显示器来使用, 但随着科技技术的不断发展, 大量的显示技术开始衍生出来, 各种先进的显示技术开始涌现出来。近几年, 主流使用的便是液晶显示器, 这一技术有着低辐射、低耗能、轻薄、影响稳定、不闪烁等较大的优势, 并且在生产技术越发成熟, 价格不断下降的情况下, 已经完全取代了其他现实技术。LCD液晶显示器在生产过程中表现出的构造, 就是在两片完全平行的玻璃之中, 放置入液态形式的晶体物, 并且夹层有大量的小电线, 其本身是采取电与否的形式来对水晶分子的方向进行控制。下文主要针对PLC在液晶模组自动生产线上的应用进行了全面详细的探讨。

1 LCD液晶模组生产线介绍

所谓的模组生产厂, 实际上就是液晶显示器所涉及到的一个后段生产过程中。模组本身就是将不同的模块加以组合, 主要涉及到显示器面板、连接件、集成电路、PCB线路板、结构件、背光源等几个部分, 当这几个部分经过组装之后, 也就形成了相应的显示器。简单来说, 主要涉及到以下几个组装步骤。

第一步:将LCD液晶成品面板 (Cell) 、异方向性导电胶 (ACF) 、驱动IC、柔性线路板 (FPC) 和PCB电路板利用机台压合;第二步:将其和背光板、PCB、铁框一齐组装成品;第三步:老化处理 (Aging) , 经过F/V, F/D检测就是液晶面板了。

LCD本身在模组自动生产线上进行生产的过程中, 必须要对于多个不同的工位进行操作, 那么其本身就属于一个多单元模式的电气控制、速度协调、位移的调控系统。在实际运行期间, 各个环节的电气拖动表现出的速度、精度也就必须要最大限度的确保配合严苛性, 此外, 他们相互之间表现出的是动作也是极其频繁的。那么在这一基础之上, 整条自动化的生产线都是采取步进电机、伺服电机、启动回路等形式来实现运行。而利用PLC来对于整条生产线各个环节所涉及到的启动、运行、停止、报警、电机驱动进行控制, 并且使用变频调速系统来对其中的位置、速度控制等加以掌握。进而最大限度的保证了自动生产线的统一性、协调性, 保证生产效益得以最大化实现。

2 PLC控制系统硬件设计

2.1 控制系统的构成

系统主要由控制板、PLC、变频器、伺服阀、输入输出模块、超边界传感器、减速传感器、定位传感器、电磁阀和各开关按钮组成。在实际运行的过程中, 变频器、控制板、PLC等几个环节起到了核心作用。而输出、输入功能的模块, 则主要是针对PLC中所存在的地址进行了细化分配。各个部分的传感器实际上就是起到了现场的信号采集作用, 进而直接传递给PLC达到对于各台机床运动加以控制的目的, 进而使得LCD液晶模组的自动化生产得以更好的运行。

2.2 PLC的选型

严格按照生产期间的生产工艺、控制等要求, 来对于大量的PLC技术以及IEC标准加以综合性分析, 并且要保证能够对于各个PLC生产厂家产品、PLC性价比等进行对比之后, 才能够最终确定实际需要使用的机械型号。必须要保证PLC能够符合高性能、高速度、小型化等几个方面的参数。

3 PLC控制系统软件的设计

3.1 控制系统的流程图

在进行PLC的运行程序设计过程中, 其设计的重点, 就在于设计人员自身对于某些实际运行、操作问题是否有深入的了解, 只有当设计人员本身充分的明白生产线控制需求, 了解其中的问题之后, 并且加以全方位的验证, 才能够保证设计方案的完善性。PLC编程期间, 要首先进行初始化处理, 之后再进入到相应的自动化、手动挡选择模式之下, 当完成了运行模式选择之后, 就直接通过伺服阀、变频器等进行控制, 充分的获得各个传感器实时运行数据, 最大限度的保证机床运动连续性。

3.2 控制系统的顺序功能图

顺序功能图本身, 也被称之为是状态转移图, 这一部分你是PLC程序设计语言的重点环节。该部分描述的就是控制系统整个控制过程、功能、相关特性的一种图形表, 其本身也是梯形图进行设计的重要基础。由于该功能图本身具备了易于维护、阅读、结构清晰等几个方面的优势, 这直接促使当前工业体系发展的过程中, 对于该功能图进行了大范围的应用。顺序功能图本身, 主要是使用步和动作、有向连线、转换条件、跳转等多个部分的语言元素紧密的结合起来。它的设计思想是将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态, 弄清各工作状态的工作细节 (状态功能、转移条件和转移方向) , 然后依据总的控制顺序要求, 将这些工作状态联系起来。

3.3 梯形图

根据顺序功能图, 利用步进指令STL在三菱PLC编程软件GXDeveloper中编制程序。

3.4 抗干扰措施

系统在运行时, 内外都有可能存在有不同形式的干扰源, 它们既可能受到来自硬件方面的干扰, 也可能受到来自软件方面的。来自硬件方面的干扰主要可能是电磁波干扰、信号线共模干扰和其他瞬变干扰。来自软件方面的干扰主要是程序跑飞、误读等等。因此, 为了确保控制系统的可靠性和稳定性, 系统一方面要选用可靠性高、稳定性好、抗干扰性强的先进控制元件, 另一方面在设计上还主要采取了以下抗干扰的措施。

3.4.1 隔离。

使控制回路和动力回路的电源分开, 保证控制回路稳定工作, 避免I/O端口和大功率器件在连接时受到干扰。

3.4.2 屏蔽。

对控制系统的信号线使用带屏蔽的电缆, 从而减少系统的干扰。

3.4.3 滤波。

采用滤波技术能有效地滤除输入信号中不需要的频率成分, 达到滤波的效果。

结束语

综上所述, 上文所描述的系统将变频伺服系统、PLC这两者进行了紧密的结合, 直接使用在了LCD液晶显示器的模组组装生产线上, 进而使得以往一些操作控制上的问题得以解决。而依托于PLC本身的高可靠性、抗干扰能力、功能完善、维护便利、升级便捷等方面的优势性, 在充分的利用之后, 直接促使LCD模组自动化生产线在运行的过程中, 能够保持高可靠、稳定、低故障的运行目的。同时, 整个控制系统的操作极为便捷, 能够在技术不断提升的过程进行一定的改装之后, 就达到升级的目的, 因此, 针对PLC在液晶模组自动生产线上的广泛应用加以研究, 有着极大的必要性。

参考文献

[1]何小勉.电力自动化装置的抗干扰措施[J].工程技术, 年 (月) :2009.

[2]白如琼.自动化控制系统抗干扰措施[J].机床电器, 2009 (5) :62-64.

液晶模组 篇5

液晶显示器件本身不能发光,它靠调制外界光达到显示目的,其光学明暗度依赖于后部的背光模组(Backlight),背光模组的好坏直接决定了产品的显示效果[1]。一般背光模组的光学功能,除了发光源外,还包含导光、反射、匀光(扩散)、集光、光回收等功能。因此增光片、导光板、扩散片等也称为背光模组关键件,其主要作用是为液晶面板提供均匀的面光源,使尽可能高的光能透过而不影响光的特性, 在大尺寸液晶显示器中尤为重要[2]。

1基础理论介绍

以光源入光而言,背光模组可分为侧入光及直下式入光两类,前者多用于监视器、笔记本电脑、手机等显示器,传统的商用结构包含光源/导光板/反射板/下扩散片/棱镜片(PrismSheet,或称Bright- nessEnhancementFilm,简称BEF,两片直交)/上扩散片/偏光增亮片(DualBrightnessEnhancement Film,简称DBEF),后者则用于大型TV显示器或高亮度要求的加固显示器,传统的商业结构包含光源/扩散板/下扩散片/棱镜片/上扩散片/偏光增亮片(如图1),上述二类背光模组结构有时考虑成本, 移除高成本的膜片,例如以扩散片取代棱镜片,或干脆直接移除偏光增亮片[3]。

一般商用背光模组的结构中,常见到单一功能的光学元件,包括反射片、导光板、扩散板、扩散片、棱镜片、偏光增亮片等,各膜片的功能如下。

①反射片———用于侧入光式的导光板下方,其功能为将导光板下方折射出的光线反射回导光板, 用来提高光的使用效率。其材质包含高反射金属镀膜、高反射微粒高分子膜或由延伸法制作的微泡型高分子反射膜等种类。

②导光板———侧入光式背光模组中最重要的光学元件,其位置在反射膜之上、扩散片之下,光线由侧方边缘进入,由于导光板材质(光学级的亚克力/ PC板材等)折射率大于空气,大部分光线在导光板中以全反射的方式前进,导光板下方与反射片接触的表面,通常制作点状凸起或凹槽结构,当光线射到各个导光点时,反射光会往各个角度散射,然后破坏全反射条件由导光板正面射出,由于光在传导过程会有损耗、各个方向的光强也不一致,为使导光板均匀发光,导光点在设计时会做成各种疏密、大小不一的形状。导光板的主要功能在于引导光线的传导方向,以提高显示亮度及控制亮度均匀性,是影响光能效率的重要元件,为达到最佳匀光效果和提高亮度, 导光板有时制成楔形薄板。

③扩散板———直下式入光背光模组中使用的光学元件,通过在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等基材基础中添加无机或有机光扩散剂、或者通过基材表面的微特征结构的阵列排列人为调整光线、使光线发生不同方向的折射、反射与散射, 从而改变光的行进路线,实现入射光充分散,以此产生光学扩散的效果,依制作方式可分为压出成型法及射出成型法。

④扩散片———导光板或扩散板上方为扩散片, 其结构通常为以聚酯(PET)或PC为基材,在表面精密涂布一层随机分散的微米结构的扩散粒子,扩散粒子的尺寸略高于高分子胶材厚度,故可凸出膜面形成微透镜(Microlens)结构,由于凹凸结构介质造成光的折射、反射与散射,具有光线扩散的功能外,也稍具有集光的功能,使点光源变为均匀的面光源。扩散片主要通过测试评估透光率 (transmit- tance)和雾度(haze)等指标。扩散片有上、下之分,上、下扩散片依选用的扩散微粒,集光及扩散的能力稍有不同。通常上扩散片的雾度比下扩散片低,上扩散片有时也称为棱镜片的表面保护膜。

⑤棱镜片———介于上、下扩散片之间,背光模组商品中通常使用1~2张棱镜片,若使用两张棱镜片,则上下两张棱镜片采用直交方式排列,分别处理水平及垂直方向的集光需求。一般在PET或PC等光学级透明塑料表面,使用UV树脂,紫外线固化成型一层分散一致、精密的棱镜结构,它的聚光主要是通过两种方式来实现:一是产品结构;二是不同材料间的折射率差异。

⑥偏光增亮片———DBEF是一种反射式偏光增亮片,是3M公司独有专利产品,利用布拉格反射 (BraggDiffraction)原理,将两种不同高低折射率的材料组成多层膜,白光透过多层膜时,将非偏光片穿透方向的偏振光有效反射回背光模块,由于背光模块各个光学界面对光线具有扩散和扰乱效应,将原非穿透方向的偏振光部分转化为穿透方向偏振光, 进而通过下偏光片,经过多次反射反复作用,最终多数光能将穿透下偏光片,起到增亮效应,由此,可以使轴向亮度增加约60%,同时也能扩大视角范围。

从图1中我们可以看到背光模组中扩散片和增亮片的实质。背光模组实际上是由CCFL或LED光源和一层层的光学膜片所组成,经过模组中各种膜片材料对光的功能作用,实现对光能的重新分配, 使光均匀分布,通过增加薄薄的几层增亮片,就可以将LCD的亮度提升到原先的两倍多[4]。

上述各种光学膜都属于单一功能的设计,为了节约成本、减少模组厂操作步骤、改善光学效果、降低光学膜数量及厚度,各光学膜公司(如3M、MN TECH、SKC等)设计出将两种或多种功能整合到一起的光学膜,如棱镜片的集光功能与扩散功能整合、棱镜片的两个方向集光功能整合、棱镜片的集光功能与光回收功能整合等[5]。

光学膜主要是由各种有机材料制成,有机材料耐热性能普遍不高,如PET的热变形温度约85°C, 亚克力的热变形温度约96°C,PC的热变形温度约130°C;光学膜在制作、加工过程中难免在膜材中造成应力;或当在液晶面板与背光之间、或光学膜四周留出的空间不足以容纳光学膜因受热膨胀的变形量时,会造成光学膜在高低温环境下出现翘曲不平整的现象,严重者在光学膜主要是由各种有机材料制成,有机材料耐热性能普遍不高,如PET的热变形温度约85°C,亚克力的热变形温度约96°C,PC的热变形温度约130°C;光学膜在制作、加工过程中难免在膜材中造成应力;或当在液晶面板与背光之间、或光学膜四周留出的空间不足以容纳光学膜因受热膨胀的变形量时,会造成光学膜在高低温环境下出现翘曲不平整的现象,严重者在正视的情况下即可明显观察到立体状的显示不均,特别是在低温环境下,液晶屏如带有辅助加热的功能,加热温度的不均匀性会加剧光学膜的变形。

2液晶显示器高可靠性光学模组设计

为了确保画面显示的质量,LCD的背光源应具有亮度高、发光均匀、照明角度大、可调、效率高、功耗低、寿命长、轻薄等特点。现在生产的LCD背光源主要有CCFL、EL和LED等几种类 型。与CCFL及EL背光源相比,LED背光源具有亮度高、色纯度高、寿命长、适应性强、可靠性高、成本低、易于产业化等优点。随着技术的发展,LED已成为LCD理想的背光源。

依LED光源分布位置不同,背光源分为侧入光式和直下式。侧入光式背光一般可做得很薄,但光源利用率较小。直下式是一个有一定结构的平板式的面光源,它的优点是亮度和均匀性好、可靠性高, 其缺点是厚度较大。直下式只要从技术上有效克服了混光距离与超薄设计的矛盾就能达到厚度上要求,并且在超大尺寸的背光模组上,不含导光板且光源放置于正下方的直下型结构在重量、抗振动性能、亮度及亮度均匀性上占有优势[6]。

液晶显示器背光模组中,如何提高光学模组可靠性、提高光能利用率是解决方案的重中之重[7],液晶显示器一般的光学模组在经过高低温工作、振动、湿热等试验或应用过程,可能会出现光学膜变形、相互摩擦破坏光学膜固有的光学结构、影响光学效果、光学膜移位、光学膜污染等问题。我们针对直下式液晶显示器的光学模组进行高可靠性、高亮度设计。 本文提出的高可靠性光学模组,选用大功率的LED作为光源,经过合理的膜片作用整合,将偏光增亮膜、两个方向集光功能整合在一起的棱镜片、扩散膜分别用光学双面胶贴合在减反射玻璃上,将这几个复合膜按一定的顺序进行再处理、密封,使该光学模组既满足基本的LCD背光模组性能要求,又大大增加了透过率,提高光学模组的抗高低温度、抗振动、抗湿热能力和可靠性。

3实验结果及分析

我们采用上述高可靠性光学模组设计,将偏光增亮膜、两个方向集光功能整合在一起的棱镜片、扩散膜分别用光学双面胶贴合在减反射玻璃上,将这几个复合膜按一定的顺序进行再处理、密封,如图2,并装配在一块液晶显示模块上,取一个相同的光学膜系用一般的方法装配在另一块液晶显示模块作为参照物,两者一起经过高低温工作、湿热、振动试验进行对比,试验条件和结果如表1所示。

从表1可以看出,高可靠性光学模组的液晶显示模块亮度要高一些,经过高低温工作、湿热、振动试验后显示正常,说明光学模组可靠性比较高;而一般光学模组的显示模块在低温工作时光学膜出现膜皱变形,在振动试验后光学模组边缘出现漏光的现象(如图3),说明一般光学模组的低温性能、抗振动性能要差一些。

4结论

液晶模组 篇6

液晶面板的制造包含三个主要工艺流程:阵列、成盒及组装。这些生产工艺流程被划分成4个不同的阶段:薄膜电晶体、彩色滤光片、成盒及模组。后段的模组工艺是将经过中段成盒工艺完成贴合、液晶注入并封口后的玻璃基板首先贴上偏光片,再依序贴上TAB及附有驱动IC的印刷电路板,并将背光板、光源组装上去,最后经老化测试及终检后,将合格产品打包入库。在液晶面板生产过程中,为了保证产品的质量,稳定产品的良品率,需要及时采集现场设备的运行状态及工艺参数信息,并对采集的信息进行分析处理。这种复杂的生产过程,传统的离散式控制系统已经满足不了要求,需要设计一套完善的在线监控系统。针对这一生产需要,本文提出了一种基于FL-net网络的模组生产线监控系统,阐述了监控系统的网络拓扑结构、硬件的选用以及通信协议。

1 系统的网络拓扑结构

由于被监控的设备和所需要采集的现场状态信息来自于不同楼层的多个区域,比较分散。经综合考虑,监控系统中使用7个PLC主站和143个PLC从站,以实现对整个车间生产线的监控。系统的网络拓扑结构如图1所示。分为车间管理层、控制层和设备层[1,2]。位于最上层的车间管理层采用以太网,负责对车间控制设备的监控和对生产管理信息、质量管理信息以及设备运转状态信息的管理,同时实现与Internet网的无缝连接。

控制层采用FL-net网络,主要负责对从站PLC控制器进行数据的传输与控制。设备层使用现场总线网络,负责对底层设备的状态信息采集、信息传送和控制。其中,车间管理层服务器选用惠普Pro LiantDL385G5,其写入速率为max26MB/s,读取速率为max220MB/s;主站PLC选用欧姆龙公司的CS1系列可编程控制器,其组成包括型号为CS1W-BC053(5插槽)的机架,CPU模块CS1H-CPU63H,电源模块CS1W-PA204,以太网通信模块CS1W-ETN21和FLnet通信模块CS1W-FLN22。从站PLC则分别选用三菱公司的Q系列可编程控制器和欧姆龙公司的CS1系列可编程控制器, FL-net通讯模块选用QJ71FL71-T-F01。

2 系统的网间通信设置

2.1 Ethernet网络的设置

主站PLC上需要安装Ethernet网络通信单元CS1W-ETN21,管理计算机上需要安装相应的网卡,以实现上位机和主站PLC之间的通信。每一个网络通信单元都有一个单元号,用一位十六进制数表示,范围是0~F,可通过Ethernet网络通信单元的开关设置。单元号决定了分配给以太网网通信单元的内存工作区域,即CIO区和DM区的范围。例如“4”号通信单元的范围是CIO:1600 ~1624,DM:30400~30499。每一个Ethernet网络节点又要分配一个节点号,该节点号用两位16进制数表示,范围是01~7E,节点号可通过Ethernet单元的节点号开关设定[3,4]。此外,为了使上位机能够识别Ethernet网络中的各个节点,还需要为Ethernet节点设置本地IP地址。

在本文所述系统的Ethernet网络中,管理计算机的IP地址设置为172.18.200.2,1号PLC主站Ethernet通信单元的IP地址设置为172.18.200.1,2号PLC主站设置为172.18.200.3,其他PLC主站顺次设置即可,子网掩码均设为255.255.254.0。当PLC控制器处于编程模式时,将所设置的内容被分别下载至各主站PLC中。

2.2 FL-net网络的设置

与Ethernet网络相似,FL-net网络也需要设置用于识别网络中每一个PLC通信单元的单元号,范围是0~F;设置每一个节点的节点地址,范围是1~249,以及各节点的IP地址。单元号和节点地址通过FL-net网络通信单元CS1W-FLN22的单元号开关以及节点地址开关设置即可。FL-net网络中各个节点的IP地址使用类别C。可连接的模块数最多为254个。此外,为了确定本地PLC经中继网络节点至最终节点通信的路径,必须对网络的每一个节点建立路由表,并为主站和从站的PLC设置公共存储区。图2为从站PLC公共存储区设置界面。

3 通信协议

由于FINS通信服务有它自己的寻址系统,不依赖于实际网络地址系统,本地PLC无论是位于Ethernet网还是其他的的FA网络,都可以使用相同的方法进行通信,因此本系统选用FINS通信协议。

在Ethernet网中,当上位机要与PLC进行FINS通信时,只需要向Ethernet网的FINS UDP端口发送包含FINS命令的数据报,就可以读写PLC的内存数据或控制PLC的运行。

FINS命令帧的帧格式分为FINS指令帧和FINS响应帧两种形式。指令帧用于发送FINS指令,而响应帧则用于收到FINS指令后的响应。FINS指令帧和FINS响应帧的帧格式如表1所示,包含FINS报头、FINS指令域和FINS参数/数据域。FINS报头用于存储传送的控制信息,指令域和参数/数据域则用于存储指令参数和发送响应数据[4]。

其中:

ICF为信息控制域,用于指明命令或响应;

RSV为系统保留;

GCT为网关允许数目;

DNS为目的网络号;

DA1为目的节点号;

DA2为目的单元号;

SNA为源网络号;

SA1为源节点号

SA2为源单元号;

SID为服务和响应标识号,可任意配置,指令和响应对应相同;

Command Code为FINS命令码;

TEXT为正文,用于标明所操作的数据地址、范围等。

4 系统测试

在对F L - n e t网络进行 测试时 , 借助于2台Frame Scope Pro在10M的端口上进行了端到端的吞吐量、延迟测试。带宽测试的基准值是10M,分别在64B,128B,256B,512B,768B,1024B,1280B和1518B条件下测试的吞吐量为100%,延时测试结果在3~5毫秒, FL-net网络的可靠性测试如表2所示,测试结果表明满足要求。

5 结束语

本监控系统自投入运行以来,经测试,性能稳定可靠,连接和维护方便。当系统出现故障时,可以在网络中的任何一个节点接入在线分析和诊断设备,快速排除故障,提高了生产的安全性和可靠性,同时大大降低了系统运行、维护费用,为后期建造生产线的高效稳定运行提供了重要的参考依据。

摘要：针对液晶面板生产设备自动化程度高、工艺复杂的特点,提出了基于FL-net网络的液晶面板模组生产线在线监控系统,论述了监控系统的网络拓扑结构,硬件的选用以及网间通信协议的设置。

关键词：FL-net网络,液晶面板,模组生产线,在线监控

参考文献

[1]王卫兵.PLC系统通信、扩展与网络互连技术[M].北京:机械工业出版社,2005.

[2]Karsten Schneider.Intelligent field devices in factory automation-modular structures into manu facturingcells[J].Emerging Technologies and Factory Automation,2003,1:101-103.

[3]王琦.PLC网络通信技术研究及其在液晶面板企业的应用[D].苏州:苏州大学,2011.

[4]欧姆龙(中国)有限公司.欧姆龙SYSMAC CS/CJ系列通讯指令手册[M].欧姆龙(中国)有限公司,2003.