第３Ｏ卷第４期 ２０１０年８月 苏州大学学报（工科版） Ｖ０１．３Ｏ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１０ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＵＺＨＯＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ） 文章编号：１６７３—０４７Ｘ（２０１０）一０４—００４４—０５ 液晶显示器画面品质分析与改善 谢凤兰，倪俊芳 （苏州大学机电工程学院，江苏苏州２１５０２１） 摘要：画面品质横条纹不良（Ｈ ｓｔｒｉｐｅ ｍｕｒａ）是专业面板制造商在生产中遇到的主要问题。根据光 线折射、反射以及衍射的理论，采用计算机光学软件模拟和实验验证，找出产生横条纹不良的原因， 然后在生产线上同步进行大量的实验验证，最终解决了画面品质问题。在实际生产中得到成功应 用，产品达到了公司的正常量产要求，取得了良好的经济效益。 关键词：摩尔条纹；横条纹不良；导光板；液晶显示器 中图分类号：ＴＮ８３．９３；ＴＮ１４１．９ 文献标识码：Ａ １横条纹不良的产生与分析 液晶显示器画面品质良好是指完好地呈现动画、图片、文字，颜色饱满、画面清晰。某公司Ｂ１５４ＸＸＸ机种 在生产线上出现一种不良现象，在点灯画面状态下，背光源（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ，ＢＬＵ）的导光板（Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐｌａｔｅ，ＬＧＰ）人光侧平行灯管方向出现明暗交替的条纹，即横条纹不良（Ｈ Ｓｔｒｉｐ ｍｕｒａ），如图１所示。 图１ Ｈ ｓｔｒｉｐｅ ｍｕｒａ现象 由于笔记本电脑面板一般都是单侧人光（该侧为灯管），通过导光板的全反射和漫反射原理将线光源转 变为面光源，从而给液晶面板提供均匀的面光源。但是导光板的面光源不是很均匀，特别是靠近灯管侧附近， 因为有很强的光源入射，有部分光源通过网点破坏全反射，只经过１至数次的全反射就直接射出来，旁边若是 没有很强的光源射出，就会形成较为明显的亮暗带，人眼看到的就是宏观的明、暗条纹，即横条纹现象，如图２ 所示 。 Ｉ数次的全反射就射出来Ｊ Ｉ多次全反射才射出来Ｊ 面亍否 医 图２横条纹原理示意图 收稿日期：２０１０—０３—０２ 作者简介：谢凤兰（１９７８一），女，硕士研究生，主要研究方向为机电控制技术。 第４期 谢凤兰，倪俊芳：液晶显示器面画品质分析与改善 ４５ 原本导光板上已经产生的明暗相间的横条纹是一组平行光，而增光片（ＢＥＦ）与导光板接**行，它上面 的棱镜就是一组狭缝，这些横条纹经过ＢＥＦ的狭缝后，都又衍射为相邻的衍射条纹。因为ＢＥＦ上的狭缝非常 小，并且非常密集，因此经过衍射后人眼从宏观上就看不出原本的横条纹现象了 。针对导光板上面原本已 经产生的横条纹，利用上下扩散片有扩散粒子扩散光线可改善横条纹现象。 ２ 实验研究 ２．１ 横条纹不良与不同导光板成型实验分析 确认导光板不同的成型参数是否对横条纹不良的产生有影响，要求供应商采用三种不同的成型参数，使 导光板射出后为缺料、正常和过饱三种不同的状态，观察横条纹现象是否有不同的结果，如表１所示。 表１不同参数下射出的导光板对横条纹的影响 内容条件 点灯现象 单体ＬＧＰ图片 ＢＬＵ点灯图片 缺料 无横条纹不良 正常 无横条纹不良 过饱 无横条纹不良 根据表１实验结果得到，不同的成型对横条纹现象没有产生影响。 ２．２横条纹不良与导光板外形参数实验分析 导光板的外形结构是影响背光源光学设计非常重要的参数。对此，要通过实验研究导光板相关的外形参 数是否对横条纹有相关性。 （１）导光板人光面微结构对横条纹的影响。 实验采取在导光板入光面做出不同形状的微结构，以此来改变光线从灯管入射后的角度，从而确认对横 条纹不良的影响。 ＬＧＰ入光面 ——抛光方向 图３导光板入光面微结构图 苏州大学学报（工科版） 第３０卷 针对图３中的１、２、３分别采取了三种不同方向的抛光，ｌ是采取了与导光板平行的横条纹抛光；２是采取 了与导光板垂直的竖条纹抛光；３是采取了无规则形状的随机形状抛光，结果如表２所示。 表２导光板抛光后的光学品味对照表 位置 抛 １ ２ ３ 光 嚣；ｌ ｜ 聪 ０氍＿ …ｌ蔫 备注 条纹现象严重 后光学效果的口味 ｛Ｉｊ ｌ— 一 ｉ 囊嚣！ Ｉｌｉ曩曩 —啊田 一啊Ｉ＿ ｌＩ 豳霞 ＯＫ ＯＫ 图４导光板入光面角度变化图 ｉ｛ 曩＿霾雾臻 逵！—强＿ 一Ｉ 蠹ｌ警●黧 ｌ慧 黼－‘５目蕊ｚ目ｉ．蕊 ８ｌ 蕊ｉ圈 ｉ ｌ｝；从表２中可以看到，２和３都没有横条纹不良，因此导光板垂直的竖 条纹抛光可以解决横条纹不良的问题，但是该抛光方法在大量生产中不 容易实现，不宜引入大量生产的企业 。 （２）导光板人光面抛光角度对横条纹的影响。 通过改变ＬＧＰ入光面的角度来改变出光的分布，如图４所示。实验 条件如下：①选择通用ＣＣＦＬ光；②选择目前量产中的Ｂ１５４ＸＸＸ机种进 选择ＬＧＰ抛光面角度变化 行光学模拟；③选择ＬＧＰ抛光面角度，由８７。至９３。，每间隔１。模拟一次 （８７。、８８。、８９。、９０。、９ｌ。、９２。、９３。），确认横条纹状况。实验结果如表３所 示。 表３导光板入光面抛光角度与横条纹的关系 角度 ８７。 ８８。 ８９。 ９０。 目目一 模 拟 结 果 ｉ霞 ｌ‘ ８ 目 疆ｊ ！鞫 备注 角度 条纹现象严重 ９３。 条纹现象明显 ９２。 条纹现象轻微 ９１。 ０Ｋ ９０。 辫 鼹霞 霞 葺 酲９ 露醢 模拟结 果 黧 翟譬 嚣 蔓嚣圜墨醴 ｌ量 酲ｌ霪 ｌ 目ｇ翻 勰 Ｅ ＆ 鞠 ｑ＊《自 《强 备注 条纹现象严重 条纹现象明显 条纹现象轻微 ０Ｋ 根据光学模拟，可以得出导光板在入光面角度为９０。时，其横条纹不良现象最轻微，完全良好；随其角度 偏离９Ｏ。越多，亮暗条纹越趋明显，即横条纹不良现象越严重。根据模拟结果，Ｂ１５４ＸＸＸ机种该套ＬＧＰ可容 忍的角度变化为±１。。 根据以上实验数据和计算机模拟结果得出，控制导光板入光面的抛光角度是一个比较合适的方案。控制 第４期 谢凤兰，倪俊芳：液晶显示器面画品质分析与改善 ４７ 导光板入光面的抛光角度使其保持在９０。±１。时，横条纹不良几乎看不到，面板画面品质是符合技术要求的。 ３分析与讨论 （１）导光板不同的成型条件对横条纹现象没有产生影响，即导光板射出过饱、正常与缺料与横条纹现象 都无关。 （２）导光板入光面微结构与横条纹现象有相关性，采用垂直条纹状微结构处理可以改善横条纹不良，但 是根据分析，这样的工艺不适合大量生产。 （３）经过实验模拟，导入板人光面的抛光角度可以改善横条纹不良。 为了适用于生产线的大量生产，要求厂商对导光板进行抛光，按照不同角度做出样品，再将其组成背光模 组，确认横条纹不良状况。为了便于区分，将横条纹状况从完全没有到比较严重分为１１个等级，１０代表横条 纹不良很严重，０代表横条纹状况完全没有，画面品质是完全好的，如表４所示。 表４横条纹不良分等级表 对每种抛光角度各做５片实验片作为一组，再分别组成模组检测画面的横条纹状况，将用每种角度的５ 片实验片分别判定出来的横条纹水准做平均值，最终得出如图５所示的实验结果。 １０ 醒８ ６ ４ ０ ８’７ ５ ８８ ８８．５ ８ ８９．５ ９Ｏ ９０．５ ９ｌ ９１．５ ９２ 抛光角度／。 图５导光板入光面角度与品味变化图 从图５可以看出，当抛光角度在９０．５。左右时，画面品味效果最佳。而偏离了８９。一９１。的范围时，面板就 会出现横条纹不良的问题。实验结果与计算机模拟结果很接近。 因此采用控制导光板人光面抛光角度的方法，根据该机种的光学设计和实验验证，要求供应商将导光板 人光面角度控制在９０。４－１。的范围内。后续实际生产证明此方法有效，该机种的良率一直很稳定，没有再出 现横条纹不良。 ４ 结 论 本文根据折射、反射、衍射等光学基本理论，采用计算机模拟和实验相结合的方法，控制导人板人光面的 抛光角度在９０。４－１。的范围内，解决了生产线上的横条纹不良的实际问题，产生了很好的经济效益。 参考文献 ［１］赵凯华，钟锡华．光学［Ｍ］．北京：北京大学出版社，１９８４：１０—１１，２０９—２１４ 苏州大学学报（工科版） 第３Ｏ卷 ［２］屈惠明．ＴＩＴ—ＬＣＤ屏缺陷检测研究［Ｊ］．光电子技术，１９９７，１７（２）：１０２—１０９ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｘｉｅ Ｆｅｎｇｌａｎ，Ｎｉ Ｊｕｎｆａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｕｚｈｏｕ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｚｈｏｕ ２１５０２１，Ｃｈｉｎａ） ，Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈ ｓｔｒｉｐ ｍｕｒａ ｉｓ ａ ｋｅｙ ｉｓｓｕｅ ｏｆ ｉｍａｇｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｗｈｉｃｈ ＬＣＤ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ ｅｘｐｅｒｉｅｎｅｅｄ ｉｎ ｍａｓｓ ＤＩ．０ｄｕｃｔｉｏｎ． Ｉｔ ＩＳ ａｉｍｅｄ ｔｏ ｒｅｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｒａｙ ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎＩｅｎｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄ ｈｌａｃｔｉｖｅｎｅｓｓ．Ｓｏｍｅ ，ａ｜ ｕｓｅｄ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｃａｕｓｅ ｏｆ Ｈ ｓｔｉｒｐ ｍｕｒａ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ａ ｍａｓｓ ｏｆ ｖｅｒｉｆｙｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅ ａｒｅ ｉｎｔｏｒ，． ｔｏｏｌｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｕｌｔｓ ｉｎ ｏｐｔｉｃｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｎｏｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｄｕｃｅｄ，ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｓ ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｆｉｎ￣ｙ． Ｉｔ ｇａｉｎｅｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｓ ｔｆｏｒ ｈｅ ｃｏｍｐａｎｙ ａｆｔｔｅｒ ｔｈｅ Ｉｌｅｎ０ｖａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｍａｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｍｏｉｒｅ ｆｉｒｎｇｅｓ；Ｈ ｓｔｒｉｐｅ ｍｕｒａ；ｌｉｇｈｔ ｇｕｉｄｅ ｐｌａｔｅ；ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａ１ ｄｉｓｐｌａｙ （上接第４３页） Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｐｅｒ－Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ Ｓｕｒｆａｃｅ ｏｎ Ａｌｕｍｉｎｕｍ 、）ｌｒｉｔｈ Ｏｎｅ－Ｓｔｅｐ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ Ｄｏｎｇ Ｘｉａｎｇｂｏ ，Ｂｉａｎ Ｊｉｅ ，Ｂａｉ Ｘｉｕｅ （１・Ｃｏｉｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｕｙ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＳｃｉｅｎｃｅＳｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｓｕ ０ｕ ２１５１２３Ｃｈｉｎａ； ，，２・Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ ａｎｄ Ｃｌｏｔｈｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｕｚｈｏｕ ＵｎｉｖｅｖｓｉｔｙＳｕｚｈｏｕ ２１５０２１，Ｃｈｉｎａ） ，Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌｙ ｍｉｃｒｏ・ａｎｄ ｎａｎｏ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｓｕｐｅｒ—ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｓ ｄｉｒｅｃｔｌｖ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｖｉａ ａ ０ｎｅ‘ｓｔｅｐ ｓｏｌｕｔｉｏｎ—ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｗａｓ ｉｎｓｐｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒ０ｓｃｏＤｅ ａｎｄ 。ｕｎａ 。ｃ０ｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｒｏｕｇｈ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ＳＵｐｅｒ＿ｈｙｄｍｐｈ０ｂｉｃｉｔｙ ，ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ １５８。ａｎｄ ｓｌｉｄｉｎｇ ｎｇｌａｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ５。ｗｉｔｈｏｕｔ ａｎｙ ｆｕｒｔｈｅｒ ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ｍ０ｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ． ． ０ｕｎｅｒ ｔｍｓｔｏ珊ｉｎｔｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒａ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｆｏｉｌｓ ｗａｓ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｍ州ｓ—ａｔｅ・Ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｍｉｘｔｕｒｅ ｓｏｌｖｅｎｔｓ（ｅｔｈａｎｏｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ）ｆｏｒ ｍｙｒｉｓｔｉｅ ａｃｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｌａｙｓ ａ ｖｅｒｙ ｖｉｔａＪ ｒｏｌｅ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃ ｔｉｎｇ ｏｆ ｈｉｅｒｒｃｈｉａｃａｌｌｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｏｆ ｍｙｒｉｓｔｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｆｏｉｌｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒ－ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ；ｍｉｃｒｏ－ａｎｄ ｎａｎｏ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ａｌｕｍｉｎｕｍ；ｓｏ１ｕｔｉｏｎ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ
