LCM技术和设计问题 (2)课件

目录1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

简介2、LCM

(LCD

Module)

连接技术简介3、LCD驱动方法及原理4、LCM分件介绍及设计基础5、驱动IC原理简介6、LCM电测软硬件简介7、LCD測試与评估8、LCM常见技术问题处理END1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

简介1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

简介

LCD的分类(无源):依显示内容分为：笔段式、字符点阵、图形点阵依显示方式分为：正性显示(白底黑字)、负性显示(黑底白字)依底偏光片类型分：透射式，反射式，半反半透式笔段式正性显示示意图笔段式负性显示示意图

字符点阵式正性显示示意图1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

简介TN/STNLCD结构示意图1、LCD

(Liquid

Crystal

Display)

简介CSTNLCD结构示意图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)

简介TFTLCD结构示意图2、LCM

(LCD

Module)

连接技术简介B.COG（ChipOnGlass）+ConnectorACF:AnisotropicConductiveFilm的缩写,中文含义为各向异性导电膜简称ACF。他有导通，绝缘，粘着的作用。COGIC上有一个GoldBump，再利用ACF将COGIC上的驱动电极直接和LCD的电极连接。

2、LCM

(LCD

Module)

连接技术简介C.TAB（TapeAutomatedBonding）将TABIC通过ACFBonding到LCD电极上D.COF(ChipOnFilm)将ICbonding到FPC上（可通过ACF，也可以采用NCF就是直接将COGIC上的金和FPC上的金融化连接）

3,LCD驱动方法及原理无论使用哪种驱动方法，都是以调整施加到像素上的电压，相位，频率，峰值，有效值，时序，占空比等来建立起一定的驱动条件，实现显示的。彩色化的实现（空间混色法&时间混色法）

2，动态驱动法3,LCD驱动方法及原理时间分割驱动时按顺序给各扫描电极施加选通波形，一旦所有扫描电极施加波形电压完了后，再重复同样操作。在与全选象素相应的行和列上加一个全电压的同时，在半选象素对应的电极上也加一个偏置电压。适当选择这些电压值，让全选象素上的电压均方根值超过阈值电压，同时让半选象素上的均方根电压等于或略低于阈值电压。最佳效果应是使半选择点电压与非选择点电压相同。这就是在多路驱动技术中普遍采用的平均电压法的实质。根据翻转频次的不同又可以分为：A波，B波，C波；A波型显示效果稳定，但频率高、功耗大，适用于低路数的显示；B波型显示效果不如A波型稳定，但频率低、功耗小，适用于高路数的产品一、直接驱动法

2，动态驱动的波形—A,B波3,LCD驱动方法及原理一、直接驱动法

2，动态驱动的波形—C波3,LCD驱动方法及原理一、直接驱动法

3,LCD驱动方法及原理灰度的实现-帧调制将N帧作为一个显示单位，将显示象素设为n(n<=N)帧点亮，N-n帧不点亮，以实现N+1级灰度显示。优点：电路简单，用普通的二元显示电路＋控制软件就能实现灰度显示缺点：显示周期变长，显示往往出现明显闪动

3,LCD驱动方法及原理灰度的实现-脉宽调制

将行扫描时间(Tf/N)分割成m等份，对应的列选通信号的选通时间在0～m等份间调整，进而得到m+1级灰度。优缺点：显示稳定性较好，但需要专门的控制IC

3,LCD驱动方法及原理二、有源矩阵驱动法由于在有源矩阵液晶显示器件每个像素点上都制作了一套有源器件，所以对这种器件的驱动是对每个像素点上有源器件的驱动。有源器件有：两端器件(Diode,MIM)或三端器件

(A-SiTFT,Ploy-SiTFT..)原理：当栅极G与源极S未被选通时，场效应薄膜晶体管TFT处于截止态，此时Roff值达3.3x1011,故夜晶像素上不能施加上电压，不能显示。当扫描线栅极G被选通，寻址线源极S也被同步选通时，薄膜晶体管TFT被打开，此时Ron仅1.4X106欧，显示像素被信号写入。写入的信息电压由于补偿电容Cs和像素本身电容Clc的作用，在撤销写入后会自行保持一段时间。使其保持半帧。下半帧时，改变一下写入极性，即可以保证夜晶处于交流驱动状态。GateDriverSourceDriver4、LCM分件介绍及设计基础

LCM产品的主要分件LCD背光源(B/L)胶条热压胶纸外框FPCIC胶带包装触摸屏

PCB被动元器件（电阻，电容，二极管，三极管等）ACF在进行分件设计前一定要仔细阅读相关分件的设计规范！4、LCM分件介绍及设计基础

FPC设计简介FPC:FlexiblePrintedCircuitBoard、柔性印刷电路板or柔性电路板FPC按照导电铜箔的层数划分为：单层板、双层板、多层板等

双层板的结构如下：

层号描述材料1保护膜聚酰亚胺（POLYMIDE）2透明胶环氧树脂或聚乙烯3导电层铜箔4透明胶环氧树脂或聚乙烯5基材聚酰亚胺（POLYMIDE）6焊盘镀层金、镍或纯锡7过孔电镀铜双层第一个加工工艺就是制做过孔。先在基材和铜箔上钻孔，清洗之后在孔壁上镀上一定厚度的铜，使其导通两层铜箔，过孔就做好了。之后铜箔要进行刻蚀等工艺处理来得到需要的电路，保护膜要进行钻孔以露出相应的焊盘。清洗之后再用滚压法把两者结合起来。然后再在露出的焊盘部分电镀金或锡等

4、LCM分件介绍及设计基础

背光源B/L设计简介背光源:BackLight背光源是安装于透射或半透射LCD背面的照明光源，背光按发光类型分为：发光二极管（LED）、电致发光薄膜（EL）、和冷阴极荧光管（CCFL）三种。LED:LightEmittingDiode或发光二极管有侧发光和底发光两种。优点：价格便宜，重量轻，led晶片可大批量生产，寿命长，功耗低，直流驱动驱动简单，厚度较薄。缺点：点发光，对于大屏幕的应用有一定困难。大屏幕的均匀性设计有难度。4、LCM分件介绍及设计基础背光的电路:背光源所使用的发光二极管又有一个很陡的“伏安曲线”，即很小的电压变化会带来一个很大的电流变化；为避免LED被ESD击伤，可增加反向的齐纳二极管Zenerdiode目前采用串联与并联两种（指LED）串联：

并联：

最优的电路设计：4、LCM分件介绍及设计基础

背光源B/L设计简介EL（ElectroLuminance电致发光）原理：其基本结构是通过加在两极的交流电压产生交流电场，被电场激发的电子撞击荧光物质（硫化锌：zns），引起电子能级的跳跃，变化、复合而发射出高效率冷光的一种物理现象，即电致发光现象。工作电压范围：50V~130V；工作频率范围：270Hz~700Hz优点：EL背光源具有超薄平整（0.12～0.4mm），重量轻，可曲面发光，可制成任意形状，发光颜色半富，可制成复杂的彩色闪动，光线均匀柔和，不产生热量，不含紫外线，发光效率高，功耗低缺点：寿命不太长，需高压，高频驱动容易带来噪声，干扰。驱动成本高。

4、LCM分件介绍及设计基础

背光源B/L设计简介CCFL(ColdCathodeFluorescentLamps冷阴极荧光灯)：CCFL背光源是依靠冷阴极气体放电，激发荧光粉而发光的光源，并将线光源转化成面光源而得到的色温高、高亮度的光源；工作电压范围200V到2000V。工作频率范围30KHZ到70KHZ。优点：高亮度，高效率，大屏幕，高均匀性缺点：寿命不太长，需高压，高频驱动容易带来干扰。需专用驱动电路。5、驱动和控制IC原理简介IC框图使用IC前一定仔细阅读ICspec！5、驱动和控制IC原理简介V/C电路5、驱动和控制IC原理简介V/R,V/F电路5、驱动和控制IC原理简介BIAS电路32路以下的BIAS电路5、驱动和控制IC原理简介BIAS电路32路以上的BIAS电路增加运算放大器后V1~V4电压会稳定5、驱动和控制IC原理简介BIAS电路此时R1~R6一般选取几k到几十k欧姆的电阻，R7~R10一般选择小于100欧姆电阻电容容值一般设计1uf~4.7uf（或参考IC资料），可选：电解电容，钽电容，陶瓷电容电解电容，钽电容的优点为:功耗低，稳定性好；缺点为：成本高，体积大陶瓷电容优点为：成本低，体积小；缺点为：功耗相对高。68005、驱动和控制IC原理简介6800接口时序

5、驱动和控制IC原理简介8080接口时序

80805、驱动和控制IC原理简介I2C接口时序

I2CCo:‘0’只有一个命令；‘1’有多个命令RS:‘0’写入的是命令；‘1’写入的是数据5、驱动和控制IC原理简介3,4SPI接口时序3,4-SPI5、驱动和控制IC原理简介--部分的指令表对于看不明白的指令，出咨询供应商外，还可以通过：设置不同值看变化来理解；也可以与大家一起讨论来理解指令的意思。5、驱动和控制IC原理简介纯driver的接口STNDRIVER接口XD3toXD07to10O列驱动器数据总线XSCL12O列驱动器移位时钟XECL11O列驱动器片使能移位时钟LP14O数据锁存脉冲WF15O帧信号YSCL18O行扫描移位时钟YD17O扫描数据输出YDIS16O显示关信号5、驱动和控制IC原理简介RGB接口时序RGB接口6、LCM电测软硬件简介目前天马的电测平台主要有51系列和ARM51系统用的是个8位单片机，一般使用最小系统(最小系统电路图如下)和最小系统+外扩的数据存储器。目前用得最多的IC为：89LV51和89LV52电测机出了问题首先检查电源，然后检查晶振，检查数据口是否变化，检查与模块的连接是否正常。6、LCM电测软硬件简介ARM是32位的系统。目前一般只用到了最小系统。6、LCM电测软硬件简介测试软件的设计目前可使用汇编或C语言软件设计应以简明实用为原则，在设计上首先考虑测试时能方便、快捷地发现模块产品可能存在的全部显示缺陷及尽可能多的电气异常。

黑白模块点阵模块分显图如下：6、LCM电测软硬件及接口简介对于CSTN彩屏模块新品阶段的电测分显图如下7、LCD测试与评估LCM/LCD性能关键指标亮度对比度视角范围响应时间高低温显示性能底色均匀性交叉效应色彩饱和度可靠性功耗电流寿命模块抗ESD性能如：均匀性：各测试点最小（min）亮度/最大（max）亮度*100%

7、LCD测试与评估色彩饱和度的评估方法ActualcolorgamutNTSC