LCM技術和設計問題 (2)課件

目錄1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

簡介2、LCM

(LCD

Module)

連接技術簡介3、LCD驅動方法及原理4、LCM分件介紹及設計基礎5、驅動IC原理簡介6、LCM電測軟硬件簡介7、LCD測試與評估8、LCM常見技術問題處理END1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

簡介1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

簡介

LCD的分類(無源):依顯示內容分為：筆段式、字符點陣、圖形點陣依顯示方式分為：正性顯示(白底黑字)、負性顯示(黑底白字)依底偏光片類型分：透射式，反射式，半反半透式筆段式正性顯示示意圖筆段式負性顯示示意圖

字符點陣式正性顯示示意圖1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

簡介TN/STNLCD結構示意圖1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

簡介CSTNLCD結構示意圖Seal剤HSeal-spacerI配向膜KＩＴＯ(COM)MOver-coat膜（平坦化膜）NColor-filter層（ＲＧＢ,BM）P鏡面反射膜LGlass（COM側)Color-STNDFINPACGLKBEHMAGlass（SEG側)BＩＴＯ(SEG)CTopcoat膜D配向膜EGap-spacerF液晶G1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

簡介TFTLCD結構示意圖2、LCM

(LCD

Module)

連接技術簡介B.COG（ChipOnGlass）+ConnectorACF:AnisotropicConductiveFilm的縮寫,中文含義為各向異性導電膜簡稱ACF。他有導通，絕緣，粘著的作用。COGIC上有一個GoldBump，再利用ACF將COGIC上的驅動電極直接和LCD的電極連接。

2、LCM

(LCD

Module)

連接技術簡介C.TAB（TapeAutomatedBonding）將TABIC通過ACFBonding到LCD電極上D.COF(ChipOnFilm)將ICbonding到FPC上（可通過ACF，也可以采用NCF就是直接將COGIC上的金和FPC上的金融化連接）

3,LCD驅動方法及原理無論使用哪種驅動方法，都是以調整施加到像素上的電壓，相位，頻率，峰值，有效值，時序，占空比等來建立起一定的驅動條件，實現顯示的。彩色化的實現（空間混色法&時間混色法）

2，動態(tài)驅動法3,LCD驅動方法及原理時間分割驅動時按順序給各掃描電極施加選通波形，一旦所有掃描電極施加波形電壓完了后，再重復同樣操作。在與全選象素相應的行和列上加一個全電壓的同時，在半選象素對應的電極上也加一個偏置電壓。適當選擇這些電壓值，讓全選象素上的電壓均方根值超過閾值電壓，同時讓半選象素上的均方根電壓等于或略低于閾值電壓。最佳效果應是使半選擇點電壓與非選擇點電壓相同。這就是在多路驅動技術中普遍采用的平均電壓法的實質。根據翻轉頻次的不同又可以分為：A波，B波，C波；A波型顯示效果穩(wěn)定，但頻率高、功耗大，適用于低路數的顯示；B波型顯示效果不如A波型穩(wěn)定，但頻率低、功耗小，適用于高路數的產品一、直接驅動法

2，動態(tài)驅動的波形—A,B波3,LCD驅動方法及原理一、直接驅動法

2，動態(tài)驅動的波形—C波3,LCD驅動方法及原理一、直接驅動法

3,LCD驅動方法及原理灰度的實現-幀調制將N幀作為一個顯示單位，將顯示象素設為n(n<=N)幀點亮，N-n幀不點亮，以實現N+1級灰度顯示。優(yōu)點：電路簡單，用普通的二元顯示電路＋控制軟件就能實現灰度顯示缺點：顯示周期變長，顯示往往出現明顯閃動

3,LCD驅動方法及原理灰度的實現-脈寬調制

將行掃描時間(Tf/N)分割成m等份，對應的列選通信號的選通時間在0～m等份間調整，進而得到m+1級灰度。優(yōu)缺點：顯示穩(wěn)定性較好，但需要專門的控制IC

3,LCD驅動方法及原理二、有源矩陣驅動法由于在有源矩陣液晶顯示器件每個像素點上都制作了一套有源器件，所以對這種器件的驅動是對每個像素點上有源器件的驅動。有源器件有：兩端器件(Diode,MIM)或三端器件

(A-SiTFT,Ploy-SiTFT..)原理：當柵極G與源極S未被選通時，場效應薄膜晶體管TFT處于截止態(tài)，此時Roff值達3.3x1011,故夜晶像素上不能施加上電壓，不能顯示。當掃描線柵極G被選通，尋址線源極S也被同步選通時，薄膜晶體管TFT被打開，此時Ron僅1.4X106歐，顯示像素被信號寫入。寫入的信息電壓由于補償電容Cs和像素本身電容Clc的作用，在撤銷寫入后會自行保持一段時間。使其保持半幀。下半幀時，改變一下寫入極性，即可以保證夜晶處于交流驅動狀態(tài)。GateDriverSourceDriver4、LCM分件介紹及設計基礎

LCM產品的主要分件LCD背光源(B/L)膠條熱壓膠紙外框FPCIC膠帶包裝觸摸屏

PCB被動元器件（電阻，電容，二極管，三極管等）ACF在進行分件設計前一定要仔細閱讀相關分件的設計規(guī)范！4、LCM分件介紹及設計基礎

FPC設計簡介FPC:FlexiblePrintedCircuitBoard、柔性印刷電路板or柔性電路板FPC按照導電銅箔的層數劃分為：單層板、雙層板、多層板等

雙層板的結構如下：

層號描述材料1保護膜聚酰亞胺（POLYMIDE）2透明膠環(huán)氧樹脂或聚乙烯3導電層銅箔4透明膠環(huán)氧樹脂或聚乙烯5基材聚酰亞胺（POLYMIDE）6焊盤鍍層金、鎳或純錫7過孔電鍍銅雙層第一個加工工藝就是制做過孔。先在基材和銅箔上鉆孔，清洗之后在孔壁上鍍上一定厚度的銅，使其導通兩層銅箔，過孔就做好了。之后銅箔要進行刻蝕等工藝處理來得到需要的電路，保護膜要進行鉆孔以露出相應的焊盤。清洗之后再用滾壓法把兩者結合起來。然后再在露出的焊盤部分電鍍金或錫等

4、LCM分件介紹及設計基礎

背光源B/L設計簡介背光源:BackLight背光源是安裝于透射或半透射LCD背面的照明光源，背光按發(fā)光類型分為：發(fā)光二極管（LED）、電致發(fā)光薄膜（EL）、和冷陰極熒光管（CCFL）三種。LED:LightEmittingDiode或發(fā)光二極管有側發(fā)光和底發(fā)光兩種。優(yōu)點：價格便宜，重量輕，led晶片可大批量生產，壽命長，功耗低，直流驅動驅動簡單，厚度較薄。缺點：點發(fā)光，對于大屏幕的應用有一定困難。大屏幕的均勻性設計有難度。4、LCM分件介紹及設計基礎背光的電路:背光源所使用的發(fā)光二極管又有一個很陡的“伏安曲線”，即很小的電壓變化會帶來一個很大的電流變化；為避免LED被ESD擊傷，可增加反向的齊納二極管Zenerdiode目前采用串聯與并聯兩種（指LED）串聯：

并聯：

最優(yōu)的電路設計：4、LCM分件介紹及設計基礎

背光源B/L設計簡介EL（ElectroLuminance電致發(fā)光）原理：其基本結構是通過加在兩極的交流電壓產生交流電場，被電場激發(fā)的電子撞擊熒光物質（硫化鋅：zns），引起電子能級的跳躍，變化、復合而發(fā)射出高效率冷光的一種物理現象，即電致發(fā)光現象。工作電壓范圍：50V~130V；工作頻率范圍：270Hz~700Hz優(yōu)點：EL背光源具有超薄平整（0.12～0.4mm），重量輕，可曲面發(fā)光，可制成任意形狀，發(fā)光顏色半富，可制成復雜的彩色閃動，光線均勻柔和，不產生熱量，不含紫外線，發(fā)光效率高，功耗低缺點：壽命不太長，需高壓，高頻驅動容易帶來噪聲，干擾。驅動成本高。

4、LCM分件介紹及設計基礎

背光源B/L設計簡介CCFL(ColdCathodeFluorescentLamps冷陰極熒光燈)：CCFL背光源是依靠冷陰極氣體放電，激發(fā)熒光粉而發(fā)光的光源，并將線光源轉化成面光源而得到的色溫高、高亮度的光源；工作電壓范圍200V到2000V。工作頻率范圍30KHZ到70KHZ。優(yōu)點：高亮度，高效率，大屏幕，高均勻性缺點：壽命不太長，需高壓，高頻驅動容易帶來干擾。需專用驅動電路。5、驅動和控制IC原理簡介IC框圖使用IC前一定仔細閱讀ICspec！5、驅動和控制IC原理簡介V/C電路5、驅動和控制IC原理簡介V/R,V/F電路5、驅動和控制IC原理簡介BIAS電路32路以下的BIAS電路5、驅動和控制IC原理簡介BIAS電路32路以上的BIAS電路增加運算放大器后V1~V4電壓會穩(wěn)定5、驅動和控制IC原理簡介BIAS電路此時R1~R6一般選取幾k到幾十k歐姆的電阻，R7~R10一般選擇小于100歐姆電阻電容容值一般設計1uf~4.7uf（或參考IC資料），可選：電解電容，鉭電容，陶瓷電容電解電容，鉭電容的優(yōu)點為:功耗低，穩(wěn)定性好；缺點為：成本高，體積大陶瓷電容優(yōu)點為：成本低，體積??；缺點為：功耗相對高。68005、驅動和控制IC原理簡介6800接口時序

5、驅動和控制IC原理簡介8080接口時序

80805、驅動和控制IC原理簡介I2C接口時序

I2CCo:‘0’只有一個命令；‘1’有多個命令RS:‘0’寫入的是命令；‘1’寫入的是數據5、驅動和控制IC原理簡介3,4SPI接口時序3,4-SPI5、驅動和控制IC原理簡介--部分的指令表對于看不明白的指令，出咨詢供應商外，還可以通過：設置不同值看變化來理解；也可以與大家一起討論來理解指令的意思。5、驅動和控制IC原理簡介純driver的接口STNDRIVER接口XD3toXD07to10O列驅動器數據總線XSCL12O列驅動器移位時鐘XECL11O列驅動器片使能移位時鐘LP14O數據鎖存脈沖WF15O幀信號YSCL18O行掃描移位時鐘YD17O掃描數據輸出YDIS16O顯示關信號5、驅動和控制IC原理簡介RGB接口時序RGB接口6、LCM電測軟硬件簡介目前天馬的電測平臺主要有51系列和ARM51系統(tǒng)用的是個8位單片機，一般使用最小系統(tǒng)(最小系統(tǒng)電路圖如下)和最小系統(tǒng)+外擴的數據存儲器。目前用得最多的IC為：89LV51和89LV52電測機出了問題首先檢查電源，然后檢查晶振，檢查數據口是否變化，檢查與模塊的連接是否正常。6、LCM電測軟硬件簡介ARM是32位的系統(tǒng)。目前一般只用到了最小系統(tǒng)。6、LCM電測軟硬件簡介測試軟件的設計目前可使用匯編或C語言軟件設計應以簡明實用為原則，在設計上首先考慮測試時能方便、快捷地發(fā)現模塊產品可能存在的全部顯示缺陷及盡可能多的電氣異常。

黑白模塊點陣模塊分顯圖如下：6、LCM電測軟硬件及接口簡介對于CSTN彩屏模塊新品階段的電測分顯圖如下7、LCD測試與評估LCM/LCD性能關鍵指標亮度對比度視角范圍響應時間高低溫顯示性能底色均勻性交叉效應色彩飽和度可靠性功耗電流壽命模塊抗ESD性能如：均勻性：各測試點最?。╩in）亮度/最大（max）亮度*100%

7、LCD測試與評估色彩飽和度的評估方法ActualcolorgamutNTSC