我的畢業實習報告

2011年04月21日安徽電氣工程職業技術學院畢業論文、實習報告題目：背光源屏幕顯示原理專業：生產過程自動化自動化技術(發電廠方向)姓名：張文章學號：080405116所在系部：自動化與信息工程系班級：08自動化一指導教師：周斌教師單位：安徽電氣工程職業技術學院題目類型：畢業論文□實習報告■2011年5月摘要隨著畢業的來臨,我的成長和進步也可以說較為明顯的。本文本著"經歷了什么,就寫出什么",即實事求是的原則,對這么一段時間以來的經歷內容作了較為詳細的介紹。從整體上看,本文各個支點內容較為零碎,相互之間的聯系并不十分緊密,但我相信這絕對是我的一個"腳印"。眾所周知,目前隨著LCD在各領域的廣泛應用,背光源產業也得到了長足的發展。今天的背光源在數量、質量、品種上都有很大提高,形成了一個新興的產業群。整篇文章對有關背光源這個產品的一些流程和內容進行了一定的闡述和解釋,所以這應該是以背光源為中心的敘述。這篇報告應該是總結性的,沒有太多自己的觀念,主要對我的近幾個月的經歷進行了詳細的描述。關鍵詞：5S,背光源,LED,LCD,印刷板目錄1.前言2.實習說明2.1實習目的2.2實習環境和背景2.3實習單位和部門及其簡介2.4實習過程3.實習內容3.1禮儀和制度教育和安全教育及員工行為規范和準則3.2"5S"管理內容3.2.1"5S"的概念3.2.2"5S"的內容3.2.35個"S"之間的關系3.2.4"5S"的意義3.3產品和工藝流程的介紹3.3.1工藝流程介紹3.3.2背光源的組成部件3.4LED和LCD屏幕顯示原理及應用3.4.1LED工作原理、特性及檢測3.4.2LCD工作原理和驅動方式3.5印刷電路板的設計3.5.1印刷電路板的簡介3.5.2印刷電路板的分類3.5.3印刷電路板的制作工藝流程3.5.4印刷電路板的設計過程3.5.5印刷電路板設計的注意事項3.6背光源的光學原理及應用3.6.1光學的基本知識3.6.2導光板中的光學現象3.6.3背光源的分類3.6.4背光源的電性測試3.6.5背光源的技術參數3.7倉庫儲存和管理原則4.總結背光源屏幕顯示原理1.前言2.實習說明2.1實習目的2.2實習單位和部門及其簡介2.3實習環境和背景2.4實習過程3.實習內容3.1禮儀和制度教育和安全教育及員工行為規范和準則3.2"5S"管理內容3.2.1"5S"的概念3.2.2"5S"的內容3.2.35個"S"之間的關系3.2.4"5S"的意義3.3產品和工藝流程的介紹3.3.1工藝流程介紹燈管的工藝流程：焊接→超聲波清洗→焊點檢驗→烘管套→燈管和O型圈定位→組裝理線→備膠→點燈和高壓測試→穿線印刷的工藝流程：貼側反→印刷→接板→檢驗→燈檢組立的工藝流程：貼標簽→焊半成品→貼導電鋁箔→點燈→壓線→畫面檢測→高壓測試→外觀檢驗→捆包、包裝倉庫的工藝流程：拆驗→儲存→取放→清潔3.3.2背光源的組成部件(1)燈管：背光源的燈管主要分為兩類,即燈管類(CCFL和HFL)和二極管類(LED和OLED)。按照發光部件的放置位置又可分為側光式和直下式,側光式光源部件很薄但光的利用率很低,而直下式光源部件占用空間較大但光的利用率較高。(2)導光片：它主要由薄膜狀的聚氨酯、熱塑型聚氨酯或高透明硅橡膠構成。在導光片上分布有起導光作用的光學網點,導光片邊側設有光源。光學網點的排列,沿導光片上遠離光源的方向光學網點的覆蓋率比率逐漸變大,從而光線均勻地射出。(3)反光片：反光片主要是把兩側的光線向上反射出來,保證光線的充足。(4)擴散片：使光線充滿整個屏幕,以保證光線均勻、有效地傳射出來。(5)保護片：修正光線傳射的角度；保護棱鏡片。(6)棱鏡片：提升正面的輝度。(7)框架：支撐并提供材料必要的防護。(8)背板：提供底部支持和固定的電路板。3.4LED和LCD屏幕顯示原理及應用3.4.1LED工作原理、特性及檢測(一)LED發光原理發光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族砷、磷、鎵及其化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的一種電子器件,其核心是PN結,反向截止時不發光,正向導通時能發出紅、綠、黃、橙等單色光。因此它具有一般P-N結的I-N特性,即正向導通,反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發光特性。在正向電壓下,電子由N區注入P區,空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子(少子)一部分與多數載流子(多子)復合而發光。發光二極管LED顯示連接有共陰極和共陽極兩種接法。共陰極連接時,某一字段的陽極為高電平,對應的字段就點亮；共陽極連接時,某一字段的陰極為0,對應的字段就點亮。假設發光是在P區中發生的,那么注入的電子與價帶空穴直接復合而發光,或者先被發光中心捕獲后,再與空穴復合發光。除了這種發光復合外,還有些電子被非發光中心(這個中心介于導帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發光的復合量相對于非發光復合量的比例越大,光量子效率越高。由于復合是在少子擴散區內發光的,所以光僅在靠近PN結面數μm以內產生。理論和實踐證明,光的峰值波長λ與發光區域的半導體材料禁帶寬度Eg有關,即λ≈1240/Eg(mm),式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產生可見光(波長在380nm紫光~780nm紅光),半導體材料的Eg應在3.26~1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。現在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發光二極管,但其中藍光二極管成本較高,使用不普遍。(二)LED的特性1.極限參數的意義(1)允許功耗PM：允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發熱、損壞。(2)最大正向直流電流IFM：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。(3)最大反向電壓URM：所允許加的最大反向電壓。超過此值,發光二極管可能被擊穿損壞。(4)工作環境TM：發光二極管可正常工作的環境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍,發光二極管將不能正常工作,效率大大降低。2.電參數的意義(1)光譜分布和峰值波長：某一個發光二極管所發之光并非單一波長。發光管所發之光中某一波長λ0的光強最大,該波長為峰值波長。(2)發光強度IV：發光二極管的發光強度通常是指法線(對圓柱形發光管是指其軸線)方向上的發光強度。若在該方向上輻射強度為1/683的瓦特每球面(W/sr)時,則發光1坎德拉(符號為cd)。由于一般LED的發光強度小,所以發光強度常用毫坎德拉(mcd)作單位。(3)光譜半寬度Δλ：Δλ表示發光管的光譜純度。(4)半值角和視角：半值角是指發光強度值為軸向強度值一半的方向與發光軸向(法向)的夾角。半值角的2倍為視角,或稱半功率角。(5)正向工作電流IF：它是指發光二極管正常發光時的正向電流值。在實際使用中應根據需要選擇IF在0.6·IFM以下。(6)正向工作電壓VF：參數表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時測得的。發光二極管正向工作電壓VF在1.4~3V。在外界溫度升高時,VF將下降。(7)V-I特性：在正向電壓正小于某一值(叫閾值)時,電流極小,不發光。當電壓超過某一值后,正向電流隨電壓迅速增加,發光。由V-I曲線可以得出發光管的正向電壓,反向電流及反向電壓等參數。正向的發光管反向漏電流IR100mcd)；把發光強度在10~100mcd間的叫高亮度發光二極管。一般LED的工作電流在十幾毫安至幾十毫安,而低電流LED的工作電流在2mA以下(亮度與普通發光管相同)。(三)發光二極管的檢測1.普通發光二極管的檢測(1)用萬用表檢測。利用具有×10kΩ擋的指針式萬用表可以大致判斷發光二極管的好壞。正常時,二極管正向電阻阻值為幾十至200kΩ,反向電阻的值為∝。如果正向電阻值為0或為∞,反向電阻值很小或為0,則易損壞。這種檢測方法,不能實地看到發光管的發光情況,因為×10kΩ擋不能向LED提供較大正向電流。(2)外接電源測量。用3V穩壓源或兩節串聯的干電池及萬用表(指針式或數字式皆可)可以較準確測量發光二極管的光、電特性。為此可按圖10所示連接電路即可。如果測得VF在1.4~3V之間,且發光亮度正常,可以說明發光正常。如果測得VF=0或VF≈3V,且不發光,說明發光管已壞。2.紅外發光二極管的檢測由于紅外發光二極管,它發射1~3μm的紅外光,人眼看不到。通常單只紅外發光二極管發射功率只有數mW,不同型號的紅外LED發光強度角分布也不相同。紅外LED的正向壓降一般為1.3~2.5V。正是由于其發射的紅外光人眼看不見,所以利用上述可見光LED的檢測法只能判定其PN結正、反向電學特性是否正常,而無法判定其發光情況正常否。為此,最好準備一只光敏器件(如2CR、2DR型硅光電池)作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的變化情況。來判斷紅外LED加上適當正向電流后是否發射紅外光。3.4.2LCD工作原理和驅動方式(一)LCD工作原理液晶,液態晶體(Liquid Crystal),在某個溫度范圍內兼有液體和晶體兩者特性的物質,呈現一種流動的渾濁液體,具有光學各向異性和晶體所特有的雙折射性,因此甚至稱之為物質的第四性。用液晶材料做成顯示器(Liquid Crystal Display),簡稱LCD。液晶是一種介于固態和液態之間的物質,當被加熱時,它會呈現透明的液態,而冷卻的時候又會結晶成混亂的固態,液晶是具有規則性分子排列的有機化合物。液晶按照分子結構排列的不同分為三種：類似粘土狀的Smectic液晶、類似細火柴棒的Nematic液晶、類似膽固醇狀的Cholestic液晶。這三種液晶的物理特性都不盡相同,用于液晶顯示器的是第二類的Semitic液晶,分子都是長棒狀的,在自然狀態下,這些長棒狀的分子的長軸大致平行。當向液晶通電時,液晶體分子排列得井然有序,可以使光線容易通過；而不通電時,液晶分子排列混亂,阻止光線通過。通電與否決定了液晶像閘門般地阻隔或放行光線。液晶材料本身并不發光,所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管,同時在液晶顯示屏背面有一塊背光板和反光膜,背光板是由熒光物質組成的,可以發射光線,其作用主要是提供均勻的背景光源。在這里,背光板發出的光線在穿過偏振過濾層之后進入包含成千上萬水晶液滴的液晶層,液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中,一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素,而這些像素可以是亮的,也可以是不亮的,大量排列整齊的像素中亮與不亮便形成了單色的圖像。在彩色LCD面板中,每一個像素都是由三個液晶單元格構成的,其中每一個單元格前面都分別有紅色、綠

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