冰箱用液晶显示屏设计

1、I 冰箱用液晶显示屏设计 摘 要 冰箱显示技术经过了半个世纪的发展，面板由原来的单一、粗糙，逐渐发展为现在的精致、美观、多功能，近几年来，随着液晶显示技术的发展成熟，LCD成为冰箱面板显示屏的重要组成部分。LCD模块具有低功耗、低工作电压、信息量大、寿命长等优点。在科研生产、产品设计等领域发挥着越来越重大的作用，使冰箱面板的显示屏逐步趋于完善。 产品设计是整个液晶显示器制造过程中的一个核心。在本次设计中，主要通过图的形式，介绍冰箱液晶显示屏的设计过程，它包括：单体设计和掩膜版设计。 关键字：冰箱，液晶显示屏，单体，掩膜版 III 目 录摘要1 前言12 总体设计方案2 2.1 系统功能描述2

2、2.2 设计内容2 2.3 显示效果图23 外观图的设计3 3.1 液晶盒的设计3 3.2 外观显示部分的设计44 单粒图的设计5 4.1 COM和SEG电极逻辑走线5 4.1.1 COM层电极逻辑走线5 4.1.2 SEG层电极逻辑走线6 4.2 COM和SEG层电极图案7 4.2.1 COM电极图案7 4.2.2 SEG电极图案8 4.3 seal版9 4.4 APR版9 4.5 Dot版9 4.6 单粒显示器版10 5 菲林版的设计11 5.1 集成度的计算11 5.2 光刻掩膜版11 5.3 Masku版和Maskd版的生产标记放大图13 5.4 seal版14 5.5 Dot版15

3、5.6 APR版16 5.7单粒Up和Down单元图176 总结18致谢19参考文献201冰箱用液晶显示屏设计1 前言随着科技的发展，社会的进步和人们生活水平的不断提高，电冰箱的应用几乎遍及生产、生活的各个方面。从家庭到各大商店，从城市到农村，几乎都可以看到电冰箱的身影我国电冰箱行业从50年代起步，期间迅速发展壮大。改革开放前，我国电冰箱行业仅雪花一家，80年代开始，海尔、海信、长虹、新飞等冰箱生产企业相继崛起，从而奠定了目前我国冰箱制冷行业的基础。进入21世纪，电冰箱的发展更为迅速，从冷藏、冷冻，发展到现在的多种功能俱全，能满足人们各种工作、生活的需要。电冰箱的普及应用极大的提高了我国城乡居

4、民的生活质量。冰箱面板显示技术的发展是伴随着显示技术的发展完善起来的。目前液晶显示是当今发展最快的产业之一，个人便携式产品的发展，例如移动通信产业的迅速发展，为液晶显示的发展注入了活力，LCD可以做的很薄、很轻，且很清晰，耗电量少使显示器便携化成为可能，使显示个人化成为现实，各种类型整机对LCD的需求量不断增加，世界LCD的需求量不断扩大，再加上液晶显示器的原理是利用液晶的物理特性，通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过，通过和不通过的组合就可以在屏幕上显示出图像来。与传统的显示技术相比，液晶显示器具有重要的优越性，首先，LCD显示器不使用电子枪轰击方式来成

5、像，因此它完全没有辐射危害，对人体安全，同时，LCD显示器不闪烁，颜色失真近乎于零；而且LCD显示器工作电压低、功耗小、重量轻，体积小等等优点，而这些优点都是CRT显示器所无法实现的。目前市场上销售的电冰箱有很多种，但一般的都为三个室：冷藏室，冷冻室，保鲜室， 冷藏室的温度约为5度，位于冷藏室上部的冰温保鲜室，温度约为0度，冷冻室的温度约为-18度，有的冰箱还设有变温室，用户可根据食品储藏需要调节变温室的温度。如用户觉得冷藏室不够用，可将中室温度调节至冷藏温度的工作状况，这种变温室也适用于将冷冻食品解冻，一般将其置于保鲜工作状况最为方便。一直以来，追求更完美的视觉享受都是我们生活和工作中各个领

6、域显示设备的目标，同样，冰箱也不例外，这样就对冰箱显示屏的设计提出了更为严格的要求。19冰箱用液晶显示屏设计2 总体设计方案2.1 系统功能描述 随着科技的发展，现在大多数的冰箱面板都为液晶显示屏。由于LCD具有低工作电压，微功耗，体积轻薄，易于实现画面显示，全色显示性能优良等特点已被公认是媒体时代的关键器件。 本次设计的冰箱显示屏和市场上销售的一般冰箱所具有的的显示功能一样，有冷藏室，冷冻室和变温室，所以显示部分有三个按键显示不同的状态，因为其最高温度不超过20度，最低温度不超过-10度，所以用两个数字和一个负号就可以显示其温度，同时，三个工作状况的温度不相等，分别设了一个降温和升温键。人们

7、可根据自己的需求，选择需要的状态和调节温度。面板上的键，每按一下，对应的图形就会亮，但字符不会随着图形状态的变化而显示不同的状态。2.2 设计内容 设计内容包括TNLCD液晶盒外观图、真值表、逻辑走线、COM、SEG 层电极图案、PI涂覆、封框、银点以及所对映的5张菲林版等。2.3 显示效果图 2-1 显示效果图 3 外观图的设计 3.1 液晶盒的设计 3-1液晶盒图 设计说明:LCD外形的长120mm，宽为64mm; LCD大片长为120mm,宽为64mm; LCD小片的长为120mm,宽为56mm; LCD大片在下，小片在上； LCD可视区长为108.8mm,宽为43.2mm; 可视区距小

8、片玻璃左边缘距离5.6mm,距小片玻璃下边缘距离6.4mm; 引线电极共有19个； 引线电极的长为7.2mm,宽为4.0mm,引线电极间隙为0.8mm; 引线电极（第一根）距玻璃边缘的距离为17.2mm; 封口位于玻璃左边中央部位，其长为4.0mm,宽为1.6mm; 偏光片的外形尺寸在小玻璃的基础之上向内偏移了0.5mm; LCD玻璃的厚度为1.1mm; LCD共有21段需要显示。 3.2 外观显示部分的设计 3-2 外观显示图 3-3 外观整体效果图 4 单粒图的设计 在显示器设计过程中如果外形尺寸得到用户的认可就可进行版图的设计，首先设计单粒显示器版图，然后排版制作生产中所用的菲林。单粒图

9、的设计包括面电极、背电极、边框、银点及凸版版图，这些版图设计时应注意相互间的关系。设计面、背电极图前应确定驱动方式，先给出真值表或电极逻辑走线图，再根据真值表或电极逻辑走线图设计面、背电极图。设计完成电极图后，以电极图为基础完成边框、银点及凸版版图的设计。外玻璃、内玻璃、面电极、背电极、边框、边框印刷标记、银点及凸版版图，它们相互叠加一起、便形成了单粒显示版图。4.1 COM层和SEG层电极逻辑走线 液晶显示常用的驱动方式有静态驱动和动态驱动两种方式，为控制驱动所需电极的数量，本设计采用动态驱动法，即驱动时分别对不同的Com电极和Seg电极进行组合加电，控制点亮各笔段。本次我所设计的图案“8”

10、字采用动态4×2方式，真值表如下： 4-1 动态4×2真值表 动态驱动法Com层和Seg层的电极逻辑走线原则： （a）同一面上不同的引出端电极的连线不能交叉，如果走线必须相交时，用过渡点跨线； （b）上、下图形走线尽量避免交叉，如果难以避免时，交叉点最好选择在可视区之外；若必须在可视区内交叉，其交叉点的面积要控制在0.1mm×0.1mm范围内； （c）布线的宽度尽量走宽，不宜走又细又长的线； （d）走线要远离切割线，一般控制在距切割线0.5mm以上，因为距切割线太近，在切裂时屏边缘若有崩边的话极易使电线断开，形成废品。4.1.1 COM层电极逻辑走线（1）对于本次

11、设计的图案，COM层的电极它共有第2、3、4、7、8、11、15、17 八个电极引脚，分别定义其为：COM1，COM2，COM3，COM4，COM5，COM6，COM7，COM8其中COM1控制的是8字的a,f段；COM2控制的是8字的g,b段；COM3控制的是8字的e,c段；COM4控制的是符号：；COM5控制的是8字的d段； COM6控制的是符号：； COM7控制的是符号： ； COM8控制的是符号：（2）具体效果如下图 4-1 COM层逻辑走线图4.1.2 SEG层电极逻辑走线(1) 除了COM层的八个电极引脚其余11个都是SEG层的电极引脚。其中SEG1控制符号：-；SEG2控制的是8

12、字的f,g,e,d段；SEG3控制符号：（升温）；SEG4控制8字的a,b,c段；SEG5控制的是8字的f,g,e,d段； SEG6控制符号：（降温）；SEG7控制的是8字的a,b,c段；SEG8控制符号：；SEG9控制符号： （冷藏室）；SEG10控制符号：（变温室）；SEG11控制符号：（冷冻室）；(2) 具体效果如下图 4-2 SEG层逻辑走线图整体效果图 4-3 COM和SEG整体逻辑走线图 4-2 真值表 4.2 COM、SEG层电极图案4.2.1 COM电极图案 4-4 COM电极图4.2.2 SEG电极图案 4-5 SEG电极图 4-6 COM和SEG整体电极图 4-7 外观图，

13、电极走线和显示效果4.3边框（Seal）版(边框距离小玻璃0.8mm边框宽0.2mm) 4-8 边框图4.4凸版（APR）(左右边距小玻璃2.0mm,上下边距小玻璃1.8mm) 4-9 APR图4.5银点（Dot）版（银点设计在COM与SGE电极叠加区域中，介于边框与窄玻璃之间）下图为电极、边框、银点、凸版关系放大图 4-10电极、边框、银点、凸版关系放大图4.6 单粒显示器版 4-11 单粒显示器版图 5 菲林版的设计 在液晶显示器的生产中，需要在导电玻璃的ITO膜制成所需要的电极图案，这个过程目前都是用光刻技术来完成的。光刻中需要用到具有特定图形的光刻掩膜版。光刻掩膜版分铬板和胶版常用的软

14、性胶片掩膜版通常称为菲林。 设计生产中所有的菲林版包括：光刻ITO的Masku和Maskd菲林版；PI涂覆工序凸版（APR）菲林版；丝印成盒工序的Seal和Dot菲林版。 在单粒显示器版图基础上设计菲林版图。5.1 集成度的计算 集成度即一个标盒所能设计出LCD产品的个数，本设计采用的玻璃基板是：300mm*360mm*1.1mm考虑到标盒四周留7.5mm的边用于生产中的对位；本设计的外形玻璃长L为120mm,大玻璃W1宽为56mm,台阶WP宽为8mm。由集成度的计算公式： （5-1）N1=N2=4所以集成度N为4，依此集成度分别设计两张电极菲林，边框菲林，银点菲林凸版菲林等版图5.2 光刻掩

15、膜版（Masku版和Maskd版） 5-1 Masku版图 5-2 Maskd版图 5-3 Masku版单元图 5-4 Maskd版单元图5.3 MasKu版和Maskd版的生产标记放大图 5-5 MasKu生产标记放大图 5-6 MasKd生产标记放大图5.4 Seal版 5-7 seal版图Seal版单元图 5-8 Seal版单元图 5.5 Dot版 5-9 Dot版图Dot版单元图 5-10 Dot版单元图 5.6 APR版 5-11 APR版图 APR单元图 5-12 APR单元图5.7单粒Up和Down单元图 5-13单粒Up单元图 5-14单粒Down单元图6 总结 通过这次设计让

16、我对液晶显示屏有更加深入的了解，学会了运用CAD设计单粒图和掩膜版的基本方法， 提高了分析和独立思考的能力，对驱动方式和逻辑走线更加熟悉了，在找资料的过程中不仅掌握了课本上没有的知识还提高了自己的搜索能力，我相信到将来这是一种很宝贵的财富。学而知不足，这次设计让我学到更多东西的同时也让我看到了自己知识的缺乏，从而促进我不断进取，不断进步。这次设计我还明白了一个道理：有些事情不是自己不会做，而是自己并没有去行动，所以才会觉得很难，只有自己用心投入了，事情原来并没有想象中的那么难。 短短一个月的毕业设计即将过去了，如果说我的人生是由一首乐曲组成，这次经历无疑是其中最美丽的乐谱之一，因为它使我的大学生涯得到了升华，个人价值得到了肯定，我相信这将对我终生受益。 致谢 逝者如斯，不舍昼夜，两次春去春又来，岁月稍纵即逝。此时，回头想想，这段短暂的求学路，时而喜悦，时而惆怅。在这个美丽的校园里，原本天真幼稚的我如今已蜕变成一个睿智，沉稳的青年，感谢经历，让我有幸结识了许多良师益友，是他们教会我如