第一章 緒論
1.3 未來研究方向
第二章 CCFL 構造與驅動原理 2.1 CCFL 構造組成
(1) 導絲 (Lead wire) (2) 電極(Electrode) (3) 螢光粉(Phosphor) (4) 充入氣體(Gas)
(5) 玻璃管 (Glass tube)
圖 2-1 燈管組成說明
2.2 CCFL 驅動原理
圖 2-2 CCFL 驅動原理
當施加高電壓給予燈管時,燈管電極會放射出電子,由電極衝出 的電子受電場的影響而激烈運動,而獲得足夠的動能。
當這些擁有相當能量的高速電子與管內的水銀碰撞時,在此狀態 下的水銀分子會瞬間釋出所增得的能量,從不安定的狀態急速返回原 來的安定狀態。
此時放出的能量即以紫外線放射出,(以波長253.7nm最為強 烈),此紫外線激發內管壁的螢光體,螢光體中的電子蓄存能量後瞬 間又將其釋出,同時放出較長的可視光。
簡言之藉螢光體的作用將可視範圍以外的紫外線轉換為可視光。
第三章 CCFL 製程簡介
將GETTER(真空管內殘餘氣體的吸收劑)、LEAD WIRE(導絲)、
BEAD(串珠)用特殊加熱方式讓玻璃管稍為內凹讓BEAD(串珠)固定 住,再將其封口固定住。
排氣(氖氬混合氣體):
先用氮氣purge 管壁抽真空,再通入氖氬混合氣體。
高壓釋汞:
將固態汞、液態汞以高週波加熱,利用汞會往熱的地方跑的特 性,將汞激化進入玻璃管中。
枯化點燈:
藉點燈將一些塗佈不均的半成品,在點燈時會呈現不穩定的現 象,而提早顯現予以剔除。
檢查:
再做其他電氣特性檢查與外觀檢查。
包裝:
因為產品為易碎品,因而在包裝必須做定容、定量的方式做好防 護措施。
出貨:
在出貨前予以出貨批抽驗做最後把關,如無問題再出貨。
第四章 量測系統架構&輝度計原理說明 4.1 量測系統架構說明
茲將燈管固定點燈以輝度計調整視角置於固定的測定距離的高 度,將直接量測結果記錄於表格中,以下是測量方式示意圖:
輝度計
1°
測定距離 L=50cm
CCFL
圖4-1 測量方式示意圖
4.2 輝度計原理說明
樣本待測物發出之強烈光線,透過紅外線截止濾波器將紅外線過 波掉,經物鏡折射,入射到鏡頭孔徑中,來控制入光量大小,再來分 三條路徑:
a. 經延遲鏡的折射傳導到達接目鏡再到量測者眼睛,量測者再 經由眼睛觀察,經接目鏡,再藉由十字劃分板來做調整並對 準待測物之量測點。
b. 經聚光鏡將光線集中,經光二極體做檢測,與類比/數位轉 換單元信號混合至類比輸出。
c. 經聚光鏡將光線集中,將光信號傳至中央處理單元,一方面 將光信號轉換成電的信號輸出至液晶顯示器,或可以經由 介面轉接其他輸出裝置,另一方面將處理好的數位信號,
經由類比/數位轉換單元信號與光二極體信號混合至類比 輸出。
4.3 量測步驟說明
5.1.1 環境條件:溫度:25±5℃,濕度:60±15%RH,
5.1.2 預熱條件:光學輝度計預熱時間=20min,
燈管預熱時間=40min
5.1.3 光學輝度計特徵:顯示待測燈管發光程度,單位cd/m2 5.1.4 設備及材料:光學輝度計×乙部
inverter×1pcs
電源整流器DC OUTPUT 12V×1PCS 取樣燈管×30pcs
偏光片:水平0°×1pcs 垂直90°×1pcs
量測方式 直接量測、加偏光片量測
我們取樣30支燈管,分別以50cm,80cm,100cm,三種高度做為 量測距離,再以輝度計量測其燈管中心點之輝度,取其平均值,來做 為參考依據。
5.2.1 直接量測結果
圖5.1 單燈管直接量測分佈推移圖
上述圖表所示為單燈管直接量測分佈推移結果,以50cm,80cm,
100cm,三種高度做為量測距離之平均值分別為1378.93,1257.67,
1043.73(單位為cd/m2)。
5.2.2 加偏光片量測結果
表5.3 加偏光片量測結果
圖5.2 加偏光片量測分佈推移圖
上述圖表所示為加上兩片偏光片(一片水平、一片垂直)量測分佈 推移結果,將其重疊放置於燈管上,再以 50cm,80cm,100cm,三種 高度做為量測距離之平均值分別為 194.86,185.10,145.05(單位為 cd/m2)。
第六章 製程品質不良統計分析 6.1 統計分析步驟說明
以下為針對製程發現的品質不良利用品管七大手法之一的柏拉 圖法所做的統計分析:
6.1.1 將製程不良數據收集再以層別法決定要統計的不良項目。
6.1.2 建立數據表,"其他"向應為最右(後)一項,累計其總次 數,並計算各項目的次數對應總次數的百分比,由大到小,
逐一累計其百分比至100%。
6.1.3 以電腦試算軟體將柏拉圖繪出。
6.1.4 將統計計算出結果找出前三大不良項目,至相關工作站了 解不良原因並討論後予以對策。
6.1.5 實施對策並定期追蹤至成效改善為止。
6.1.6 柏拉圖計算不良率公式:
各項不良數 各項不良數
不良率= ×100% , 不良率= ×100%
總檢查數 總不良數
6.1.7 分析結果與解決方式
經由以上產線收集的數據後,加以柏拉圖分析後,根 據柏拉圖的80/20理論,從圖表結果可以看出前三大的不 良項目佔總不良率的80%以上,因此,我們針對製程中"
螢光粉調配"、"管壓測漏"、"放電測試"等三個工作 站內容去做不良改善對策,予以消除不良情形或降低不良 數產生,並定期追蹤成效直至完全改善為止,提升製程良 率並使整體製程穩定。
6.2 柏拉圖統計分析結果
燈管不良統計數據
不良項目 螢光粉脫落 管壁漏氣 燈管閃爍 燈極斷裂 玻璃管壁裂 其他
百分比 33.3% 30.0% 16.7% 10.0% 3.3% 6.7%
累計 0% 33.3% 63.3% 80.0% 90.0% 93.3% 100.0%
不良數 10 9 5 3 1 2 30
6.3 統計分析結果說明
specification的話,須先判定NG,並追溯生產相關日期做品 質追溯,防止不良品後流到客戶端。並利用QC手法或其他方 表現。而目前市場的統計參考數據來看,CCFL僅能達到70~80% NTSC 所規範的色域表現。
而CCFL的業者,也正在努力提高燈管的色溫,例如,希望能開發 出達到接近9000K色溫的新一代CCFL,期望能因此提昇顯示器的色彩 表現度。
不過,由於使用LED作為背光源獲得了這樣優越的色彩表現,相 對的也必須付出相當的代價,包括需要解決高輝度產生的散熱問題,
因為LCD TV輝度最低大多約為 450cd/㎡,另外還有點光源造成的輝 度與色度不均勻等問題,而這些所謂的問題代價正是阻擋了LED進入 LCD背光世界的高度門檻。
參考文獻
方育斌,國立成功大學/工程科學系碩博士班/92/碩士 /92NCKU5028096LCD背光模組之光學最佳化設計,2003
張智勝,國立成功大學/電機工程學系碩博士班/92/碩士 /92NCKU5442230冷陰極螢光燈控制電路之研製,2003
S.O.Kasap,黃俊達、陳金嘉、楊奇達、雷伯勳,光電子學與光子學 原理與應用,2003.9