LCM技术和设计问题
目录1、LCD(LiquidCrystalDisplay)简介2、LCM(LCDModule)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(LiquidCrystalDisplay)简介1、LCD(LiquidCrystalDisplay)简介lLCD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(LiquidCrystalDisplay)简介lLCD彩色化的实现在黑白显示的LCD的一片玻璃基板上增加彩色滤光膜，将一个象素分解为红、绿、蓝滤光膜的3个子象素，通过对LCD驱动IC输出电压的调制，透过彩色滤光膜的是强度不等的红、绿、蓝三色光，不同强度的三色光混合在一起可以调制出各种颜色。（空间混色法）1、LCD(LiquidCrystalDisplay)简介lTN/STNLCD结构示意图1、LCD(LiquidCrystalDisplay)简介lCSTNLCD结构示意图Seal剤H Seal-spacerI 配向膜K (COM)MOver-coat膜（平坦化膜）N Color-filter層（,BM）P 鏡面反射膜L Glass（COM側)Color-STNDFINPACGLKBEHMA Glass（SEG側)B (SEG)C Topcoat膜D 配向膜E Gap-spacerF 液晶G1、LCD(LiquidCrystalDisplay)简介lTFTLCD结构示意图2、LCM(LCDModule)连接技术简介lA.LCD+导电胶条（管脚、热压胶纸）+PCB(SMT,COB)LCD电极通过导电胶条，管脚或热压胶纸(Heatseal)连接到PCB。再和PCB上的COB（ChipOnBoard）驱动IC或SMT驱动IC相连。由于管脚，胶条，胶纸电极的间距一般大于。且PCB较为笨重对于一些精细的便携产品此类连接方式较少应用。但此连接方式连接很可靠。在工业品中大量使用。2、LCM(LCDModule)连接技术简介（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(LCDModule)连接技术简介（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 方法及原理无无论论论论使用哪种使用哪种驱动驱动驱动驱动 方法，都是以方法，都是以调调调调整施加到像素上的整施加到像素上的电压电压电压电压 ，相位，相位，频频频频率，峰率，峰值值值值，有效，有效值值值值，时时时时序，占空比序，占空比等来建立起一定的等来建立起一定的驱动驱动驱动驱动 条件，条件，实现显实现显实现显实现显 示的。示的。彩色化的彩色化的实现实现实现实现 （空（空间间间间混色法混色法& &时间时间时间时间 混色法）混色法） 1，静态驱动态驱动 法3,LCD驱动 方法及原理一、直接驱动法驱动电压直接施加于像素电极上电极结构1、背电极只有一个，为所有显示象素所共用，因而又称共用电极2、面电极，每个象素都有一个单独的电极点亮象素，与背电极反位相的标准方波；未点亮象素，与背电极同位相的标准方波，如左图。优点及缺点优点：对比度好、视角宽、相应快、驱动电压低、耗电少缺点：由于需要和显示象素同样多的电极、电极连线，随着显示象素的增多，应用静态驱动变得不可能2，动态驱动动态驱动 法3,LCD驱动 方法及原理n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。n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。n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。n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，动态驱动动态驱动 的波形C波3,LCD驱动 方法及原理一、直接驱动法2，动态驱动动态驱动 的波形多线驱动线驱动3,LCD驱动 方法及原理一、直接驱动法l采用多线驱动的原因：为了改善图像的抖动，交叉效应等l多线驱动：指在每一行扫时间内，同时有多行被选中l缺点：算法较复杂，IC设计要求较高。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(n5个导电 粒子，um2)1500110070011001900最小焊盘间 距(um)15121010155、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V1V4电压会稳定5、驱动和控制IC原理简介BIAS电路此时R1R6一般选取几k到几十k欧姆的电阻，R7R10一般选择小于100欧姆电阻电容容值一般设计（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。l68005、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l80805、驱动和控制IC原理简介I2C接口时序lI2CCo: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l3,4-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lSTNDRIVER接口XD3 to XD07to10O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lRGB接口6、LCM电测软硬件简介l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lARM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l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l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lLCM/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l色彩饱和度的评估方法Actual color gamutNTSC triangleColor Gamut ratio (%) = S X 100%.8、常见技术问题处理工具和软件需要熟练掌握硬件：万用表，示波器，电源，电烙铁，显微镜，51仿真器，ARM仿真器(Embest)，电测机，烧录器等程序调试软件：MEDWIN，Keil3等电路设计软件：Powerlogic，Powerpcb等烧录软件：Xeltek等8、模块常见技术问题处理常见的问题：l1，ESDl2，无显l3，乱显l4，开关机问题l5，显示蒙，鬼l6，黑白线
