第3章 LCM液晶显示模组设计
第3章 LCM液晶显示模组设计 主要内容:
新项目结构评估
新项目电子评估
立项报告
LCM液晶显示模组的设计流程
Top-Down设计
样品制作及物料认证
DR checksheet
样品确认及量产准备
我们在新项目前期评估设计时，根据客户提供的Inquiry要求来检讨评估项目的设计合理性，主要物料的通用性，生产加工工艺的操作性，品质要求的信赖性等。一般地，我们分为结构和电子两部分来评估及给客户一些合理改善建议。根据最终的评估结果来确定此新项目是否可以立项。
3.1 新项目结构评估
A．Panel匹配性评估
筛选出所有符合要求尺寸的Panel（如2.8inch WQVGA）。
根据客户要求的显示要求，种类和AA尺寸，选择合适的Panel。
B．外形尺寸评估
根据刚选择好的Panel确认产品的外形尺寸，是否满足客户的外形尺寸要求。 长度，宽度，厚度不能超过客户图纸要求。
显示区域AA到产品边缘的尺寸必须符合客户图纸要求，即AA位置完全与客户图纸要求一致。
C．主要资源确认
根据选取的Panel，选择兼容的驱动IC，且保证Panel与IC的采购性，批量生产性。
根据产品的外形尺寸尺寸，筛选符合条件的背光源BLU，触摸屏TP，电路板FPA、PCB等主要资源。
如果除Panel和IC以外的物料无法公用，就必须设计图纸开模。
D．显示效果要求
根据客户对显示效果的要求，确定整个显示模组的表面亮度，均一度，色度等要求。
显示颜色：65k，262k，1600w。
视角：一般视角，超宽视角，全视角。
E．连接方式评估
信号接口方式确认，是否满足设计加工要求。
一般有两种连接方式：焊接（包括热压Hot bar），CON连接器（ZIF，B2B）。 FPA位置是否合理，易于加工等评估。
F．各物料供应商加工能力评估
各物料的现有供应商加工能力是否能达到设计图纸要求。
比如FPA最小线宽，线距，表面处理能力，SMT精度是否达到要求。
比如背光源Frame薄壁的最小加工能力，高亮LED，最新高亮增光膜等材料是否已经认证可使用，导光板V-cut技术，Frame与BZ一体化注塑技术等是否成熟并能批量生产。
比如TP的最小线性度，表面强度，点击划线次数等是否满足要求。
G．产品组装加工生产性评估
加工生产时，工厂生产工艺水平是否能达到图纸的要求，满足批量生产。
比如Bonding机的精度是否可保证IC的Bonding效果。
比如偏光片附贴偏移的精度。
比如焊接焊锡的高度控制能力。
H．综合评估及建议
根据我们的设计和生产经验，对产品的结构全面进行评估审核，可给客户提出一些改善性建议，优化产品的设计和生产。
比如增加BZ来提高产品的强度。
比如设计定位柱，在组装时定位产品。
比如在FPA左右第一pin设计为Dummy pin起保护作用。
3.2 新项目电子评估
A．接口定义评估
显示屏出来的各pin定义必须与客户主板连接的pin定义一致。
下面是一个37pin接口定义
Pin No. Symbol Description Note
1 GND Ground ---
2 VCI(2.8V) Power Supply Input
3 IOVCC(1.8V/2.8V) Power Supply Input
4 /CS Chip select signal pin Input
5 RS Register select signal pin Input
6 /WR Write signal pin Input
7 /RD Read signal pin Input
8 /RESET Reset signal Input
9 DB0 Data bus pin Input / Output
10 DB1 Data bus pin Input / Output
11 DB2 Data bus pin Input / Output
12 DB3 Data bus pin Input / Output
13 DB4 Data bus pin Input / Output
14 DB5 Data bus pin Input / Output
15 DB6 Data bus pin Input / Output
16 DB7 Data bus pin Input / Output
17 DB8 Data bus pin Input / Output
18 DB9 Data bus pin Input / Output
19 DB10 Data bus pin Input / Output
20 DB11 Data bus pin Input / Output
21 DB12 Data bus pin Input / Output
22 DB13 Data bus pin Input / Output
23 DB14 Data bus pin Input / Output
24 DB15 Data bus pin Input / Output
25 (LCM_ID) LCM Identify select pin Input
26 Y-YD Touch panel down pin Input
27 X-XR Touch panel right pin Input
28 Y+YU Touch panel up pin Input
29 X+XL Touch panel left pin Input
30 LED-A LED anode for all LED Input
31 LED-1 LED cathode for LED1 Input
32 LED-2 LED cathode for LED2 Input
33 LED-3 LED cathode for LED3 Input
34 LED-4 LED cathode for LED4 Input
35 GND Ground ---
36 GND Ground ---
37 IM0 Select the MPU system interface
Input
mode
B．LCD接口方式
目前常用两种接口方式：CPU（也叫MCU 8080系统）和RGB接口。
CPU接口：是目前中小尺寸最常用的模式，一般采用8080系统，并行数据传输可以是8位，9位，16位，18位等，控制简单方便，但需要GRAM。
RGB接口：大屏采用较多的模式，数据传输也分6位,16位,18位等，相对来说串行传输数据的速度较慢，但有接口信号线比较少，占用资源少等优势。
C．驱动电流电压确认
根据LCD Panel和IC的SPEC确定驱动电压，如VDD，VCI，根据背光源LED的串联或并联方式确定LED的控制IC及相应电流电压值。
D．FPA，PCB线路空间评估
根据产品的尺寸大小，确定FPA、PCB是否满足设计要求：
大致元件区域是否足够。
FPA最小线宽，线距是否满足要求。
PCB元件空间是否足够。
E．ESD评估
除了在设计时增加抗ESD电路外，还需要考虑产品本身防静电保护措施。尤其是在IC部位的保护措施。
3.3 立项报告
新项目经过电子，结构研发，财务，采购，资源等部门评审通过后，需要研发部门项目组发出一个正式的立项报告。
立项报告应当包括以下一些主要内容：
客户及项目信息
研发小组成员
主要零部件信息
项目研发周期及计划
详细介绍请参考本书第十三章。
3.4 Top-Down设计介绍
1Top-Down设计思想
Top-Down设计是一种设计理念，可以对多个领域的问题进行分析研究。如果
用这种理念具体应用在产品开发过程中，是从概念设计开始逐步演变为一个由零件和子组件构成的完整产品。
在设计初期，设计者应当考虑到元件之间的相互关系和相互作用。Top-Down 设计的关键是在整个产品架构中。对产品开发而言，需要注意许多细节信息并且把它融入到设计中，通过一个集中位置捕捉并控制整体设计信息，使重要的设计变得很容易，因为所有的设计信息包含在同一个位置，所有的其它子元件都会查找或关联到这个位置，如果修改这个集中位置的信息，系统会自动更新所有的元件。
Top-Down设计和Down-Top设计的结构关系如下图所示：
2Top-Down设计的六个步骤
Top-Down设计在组织方式上展开装配设计时，通常包括六个主要步骤，这些步骤包括：规划，创建产品结构，通过产品的结构层次共享设计信息，独立元件之间获取信息。在构建大型装配的概念设计时，Top-Down设计是驾驭和控制设计软件相关性设计的最好办法。
A．定义设计意图
所有的产品在设计之前都要有初步的规划，如设计草图，提出各种想法和建
议及设计规范来实现产品设计的目的和功能。这个规划帮助设计者更好地理解产品并开始系统地设计。设计者可以利用这些信息开始定义设计结构的独立元件的详细需求并利用相关软件来完成设计。
B．定义初步的产品结构
产品结构由各层次的装配和元件组成，在定义设计意图时，有许多必须的子装配是要预先确定下来的。产品结构在设计软件中很容易创建，允许创建不包含任何零件的子装配或不包含任何几何的零件。已经存在的子装配或零件也可以添加到产品结构中二实际上无须完成装配。
预先定义产品结构可以帮助组织规划装配设计并便于管理和分配任务到项目组成员。
C．定义骨架模型
骨架模型作为装配的三维空间规划可以被用来描述空间需求，重要的安装位置或运动。它们可以用来在子系统之间共享设计信息并作为在这些子系统之间一种参考控制手段。固件模型提供多种目的服务，例如定义装配的形式，策划和功能，主要有三维规划或空间规划，元件和元件之间的空间规划，运动描述等。
D．通过装配结构传递设计意图
顶层的设计信息例如重要的安装位置和空间位置需求可放在顶层装配的骨架模型中。这个信息可以被分发到所需要的相应的子装配的骨架模型中。这样，每个子装配的骨架模型中就只包含和该子装配相关的设计信息了。在这个子装配的设计团队就可以安心地进行自己的设计了，因为该团队成员拥有顶层设计的局部权限。
这种设计意图的沟通意味着许多独立的设计团队可以在他们自己的子装配中工作并参考着同样的顶层设计信息。这样协同工作的结果是使设计并行地发展进行。
在不同的产品结构层次中推荐使用保存设计意图的设计软件是骨架模型。拷贝几何特征功能允许设计者通过骨架模型沟通和传播设计意图。
E．组织后续设计
在已经明确了设计意图并定义了包括骨架模型在内的产品基本结构和清晰的产品框架后，下一步将围绕设计意图和基本框架展开零件盒子装配的详细设
计。
F．管理元件间的关联性
使用设计软件设计的好处之一是利用它的关联性，具备设计意图修改后目标零件相应地自动更新的能力。这需要通过外部参考关系，零件间的相互依赖性或参考控制来实现。尽管创建外部参数功能是各设计软件的强项，但对于大型设计仍然是一项复杂的工程，因此，可以通过软件提供的外部参数管理工具来调查或管理这些参考。
3Top-Down设计方法的优点
Top-Down设计方法有许多优点，可以来管理大型装配，组织复杂设计并与项目组成员共享设计信息。
管理：这个方法通过用户调用唯一的骨架模型到内存中病做出想要的设计改变来管理大型装配设计。骨架模型包含重要的设计准则，例如安装位置，为子装配或零件提供的必需的空间，传递设计参数，关键尺寸等。对骨架模型可以做出改变并且这些改变可以传播到整个设计的所有子装配中。
组织：Top-Down设计组织并强化了装配中元件之间的交互性和依赖性。需要交互和依赖性存在于实际的装配设计中，并且在设计模型中是需要提取的。
如一个关于依赖的例子，一个零件上有一个安装孔，而另外零件的相应位置也存在孔，如果第一个零件飞安装孔发生改变，利用Top-Dowm技术可以控制第二个零件的安装孔位置也随之改变。这种依赖性用户是可以控制的，利用从动模型的模型树中的工具进行设置可使用户得到或限制元件的依赖性。
信息共享：有组织的装配结构允许不同层次的零部件之间可以信息共享。如果在某一层发生了改变，它将在所有的相关的转配或元件之中产生影响。当不同的设计组和个人进行组件或元件设计时，提供的团队协同设计环境。在设计的初期阶段，可以通过几何发布把复杂的大型装配设计分解成简单的任务并分配给项目组的不同成员。
4影响Top-Down设计方法的因素
虽然Top-Down在设计理念上非常好，但是如果项目组成员对软件不熟悉或研发体系或流程不完善，也会带来一些设计问题。
A．设计意图难以捕捉，部门之间由于性质不同存在沟通的问题。
B．项目组成员之间的协作沟通共享问题。
C．设计错误不能及时发现，修改困难。
D．难以建立中央数据库系统。
E．工艺设计直观性差，工艺设计比结构设计滞后，难以实现并行工程。
F．造型设计与结构设计脱离，不能实现造型与结构的一体化设计流程。
5了解Top-Down设计使用的工具
A．布局（Layout）
这个工具是一个储存参数的“容器”，它是一个非参数化的二维标记环境，用来集中控制顶层的设计标准，参数，产品配置。
B．骨架模型（Skeletons）
装配环境下特有的一种零件模型，是产品的一个空间爱你规划，受控于
Layout并为装配环境集中控制和捕捉设计信息，可以说是Layout意图的
三维诠释者。Layout和Skeleton是ProE设计软件自顶向下设计的核心。
C．包装（Packaging）
当设计的时候，不能确定元件的精确位置时，会把元件放在一个大致的
位置，这个时候元件就处于“包装”模式下，这在产品设计初期搭建产
品结构的时候非常有用，这种模式下BOM可以正常输出。
D．发布几何（Publish Geometry）
这是ProE设计软件的一种特殊特征，允许设计者把设计信息打包，便于
需要的其他设计者使用。一般主管设计师在划分工作任务时，把不同设
计者需要的集合信息分别打包存放，分管设计师一次性完整地把需要的
内容拿走，避免错误并提高效率。
E．复制几何（Copy Geometry）
这也是ProE设计软件的一种特征形式，允许设计者把模型几何信息从一
个模型传递到另外一个模型中，这里的信息传递采用“拉”的方式，就
是我需要什么就从另外的模型中拉过来，ProE软件把拉过来的结果储存
为一个特征，用户可以随时修改这个特征的内容和独立性。
F．关系式（Ralations）
关系式是ProE设计软件贯彻设计意图的重要手段之一，当设计变更时，
用户通过各种关系式来表达或明确想要的设计结果。
3.5 LCM液晶显示模组的设计流程
因为液晶显示模组属于结构比较简单的产品，由TP，BLU，LCD，IC，FPA等几大部件生产组装而成，设计时，也应当按照Top-Down的理念来设计，有以下几个好处：
设计意图和目的清晰
缩短研发周期和Leadtime
避免因个别零部件的未得到更新而影响整个产品
不同项目组信息共享
零部件或标准件尽可能得到公用，避免开模浪费
LCM Top-Down设计流程：
LCM产品图纸经过客户确认后，才能进行细部零部件的设计。但是，在LCM产品图设计时，必须考虑各零部件之间的配合。
原则上，先设计Leadtime时间最长的零部件。
设计顺序 图纸 设计时间
物料
Leadtime
备注
1 LCM产品图纸 1天内或其他 5~25天左右 须客户确认图纸
2 TP图纸 第1天内 7~20天 开模，确认图纸
3 BLU图纸 第1天内 7~12天 开模，确认图纸
4 BZ图纸 第1天内 7~10天 开模，确认图纸
5 FPA PCB图纸 第2天内 5~10天 开模，确认图纸
6 Layout原理图 第2天内 -- 结构电子检查
7 测试板，夹具 第3天内 3~5天 确认图纸
8 托盘包装图纸 第3天内 3~5天 开模，确认图纸
9 胶带类辅料图纸 第3天内 1~2天 开模，确认图纸
3.6 样品制作及物料认证
新项目所使用的新物料必须经过评估验证，满足相应要求后才可以批量生产。 A．供应商出货报告：供应商所使用的材料和技术要求，制造工艺是否与设计图纸一致。
B．IQC来料检测报告：供应商提供的样品，经过IQC的检测，机械尺寸，电气特性等是否与设计图纸一致。
C．电气特性验证：通过样品制作，判定各物料的电气特性是否OK。
D．组装验证：通过样品制作，判定各物料之间的装配配合效果是否OK。 E．生产可行性：通过样品制作，判定各物料的设计是否满足生产工艺操作性。 F．信赖性试验：各物料是否满足设计要求的各项信赖性要求，比如高温高湿保存和运行，冷热冲击，盐雾试验等。
G．认证报告：各物料的原材料第三方认证机构的检验报告，如SGS，CTI等报告。
H．品质承认书：供应商对各物料的品质保证。
3.7 DR Checksheet
DR Checksheet是对研发设计的产品进行检讨。
以下是在设计前应该考虑的DR Checksheet：
No Check List要求 结果 备注
1 模块的外形尺寸是否标注完整（长、宽、厚），LCD 的AA区尺寸是否标注；TP的外形、定位尺寸及AA、VA的尺寸（包括定位尺寸）是否标出
2 FPC的尺寸（包括简单的外形尺寸、PIN脚的尺寸）
3 如果FPC在客户处是折弯使用的，图纸上是否标出折弯后的控制尺寸（公差通常为±0.3）
4 是否标注FPC折弯后超过背光的尺寸
5 玻璃，IC的型号是否标注；PIN脚定义及其他注意事项（如果用CON连接，要标出CON的型号）
6 是否标注背光、TP的FPC焊接后的厚度控制尺寸
7 用笔点击或写字时候不能产生水纹（背光槽深）
8 装机后看不到TP银边,TP水胶和铁框（TP银浆是否在VA区外至少0.2MM）
9 ICOM 图标不能被机壳挡住
无 建议客户验证或提供相关图纸
10 左右黑边在视觉上对称
11 手机机壳是否留有足够的空间放置LCM，尤其是厚度，一般是LCM模块厚度=机壳留的空间高度
-0.2mm；
12 上机壳（手机A面)的开窗大小是否>或=TP的AA 区域，机壳与TP实际接触的（底下的泡棉）内框尺寸是否在TP的VA之外。
13 背光的定位柱和FPC的定位柱是否与PCB板的孔匹配
14 FPC弯折部分，包括TP和背光的FPC弯折后是否不会与机壳或者手机机壳下端的键盘干涉
15 FPC上的元器件在FPC弯折后是否会与背光干涉，是否会碰到背光上的铁框
16 如FPC是焊接方式的，FPC上的双面胶是否能粘在
PCB上，是否焊接容易
建议客户在
量产前反馈
17 2.2"以上的模块是否在TP和TFT之间增加防尘泡棉
18 背光背面所贴导电布，导电双面胶，普通双面胶，导电泡棉或者普通泡棉厚度，材料选择是否合适
19 图纸版本升级时要求在更改位置做标示，并简要说明更改的内容及更改日期
以下是各零部件设计图纸的DR Checksheet部分内容：
检查项 要求 结果 备注 I-COM要采用不能采用水胶材料
1
TP 3.0''以下成品公差通常要求为±0.2MM
2 3.0''以上成品公差通常要求为±0.3MM
3 触摸屏的动作区（A.A区）比TFT的A.A.区单边大0.5MM以上
4 标注A.A区尺寸时要标明是最小值(客户有特别要求除外)
5 触摸屏V.A区比AA区单边大0.5MM以上,V.A区内不允许有任何可见物
6 触摸屏正面白色银浆的最小尺寸要求大于V.A区单边最小0.2MM
7 背面I-CON SHEET的内框的上、左、右的尺寸要求最小大于触摸屏V.A区单边0.2MM
8 背面I-CON SHEET底边要求大于TFT A.A区最小0.3MM
9 有I-CON时,背胶内框的尺寸要求大于I-CON SHEET 内框尺寸单边最小0.2MM;无I-CON时,背胶内框的尺寸要求大于VA区
10 背胶外框尺寸尽量与玻璃边缘平齐
11 2.4”以下的TFT,要求触摸屏组装后与TFT的间隙不小于0.2MM,2.4”以上包括2.4”的TFT,要求间隙不小于0.25-0.3MM.这条在图纸上没有办法表达，可以通过设计背光槽的深度来解决
12 触摸屏的外形尺寸建议比模块的整体外形尺寸单边小0.15MM
13 在图纸上触摸屏的极性按YU、YD、XR、XL的方式标注
14 FPC外形避免设计成直角过度的形式
15 金手指间距不小于0.8MM，长度不小于2MM，正反面金手指长度有0.5MM左右的偏差为宜
16 FPC反面通常要求加一小块双面胶，起到定位和防止FPC焊后引起使其在金手指处折断
17
BL 遮光膜内边缘尺寸通常以大于TFT的A.A.区单边0.5MM为宜，最小不可以小于0.3MM
18 背光灯到遮光膜内下边缘的尺寸应不小于2.8MM
19 如果空间允许,靠FPC端要有加强筋
20 为了防止灰尘进入到TP和TFT之间，背光上端缺口（TFT液晶封口让位）最好设计成封闭的，封闭胶厚不能小于0.4MM
21 为了防止TP组装后移位，可以在设计铁框时设计
出TP的定位
22 为保证组装TP后没有水波纹,背光槽的深度要求MIN 1.6MM
24 FPC金手指的宽度要不小于0.4MM；PIN间距应该不小于0.8MM；金手指的长度不小于2MM,正反面应该有0.3-0.5MM的长度差
25 FPC的背面需要增加一双面胶，通常使用厚度0.05MM的3M#467的胶纸
26 前期的色度要求通常要求X\Y 均在0.26 - 0.30之间（客户有要求的例外）
27 亮度一般要求在3000 cd/m2以上（客户有要求的例外）
28 每颗LED灯通过的电流通常为15mA左右，每颗LED 灯两端的电压通常为3.2+/-0.3V左右，测试仪器：BM-7
29
GST 为防止TP偏移,铁框要有TP档板,或者TP直接贴在铁框之上
30 如TP直接贴在铁框之上,铁框尺寸应大于TP的VA 区
31
LCM 模块的外形尺寸是否标注完整（长、宽、厚），LCD 的AA区尺寸是否标注；TP的外形、定位尺寸及AA、VA的尺寸（包括定位尺寸）是否标出
32 FPC的尺寸（包括简单的外形尺寸、PIN脚的尺寸）
33 如果FPC在客户处是折弯使用的，图纸上是否标出折弯后的控制尺寸（公差通常为±0.3）
34 是否标注FPC折弯后超过背光的尺寸
35 玻璃，IC的型号是否标注；PIN脚定义及其他注意事项（如果用CON连接，要标出CON的型号）
3.8 样品确认及量产准备
在样品制作后，必须对样品的显示效果，电气特性，结构以及信赖性测试方面做出完整的评估，一旦有问题需要及时反馈并改善，样品通过各项评估验证后才可以进行试产和批量生产。
以下是样品的结构检查点：
No 要求 结果 备注
1 ICOM 图标不能被机壳挡住
2 左右黑边在视觉上对称
3 LCD上部显示的图标不能被TP ICOM挡住
4 用手挤压机壳四边, TP能正常工作
5 用笔点击或写字时候不能产生水纹
6 TP FPA不能受机壳折压
7 沿机壳四边划线(正常写字力度:80gf-100gf)各200次后书写正常
8 装机后看不到TP银边,TP水胶和铁框
9 手机机壳是否留有足够的空间放置LCM，尤其是厚度，一般是LCM模块厚度=机壳留的空间高度-0.2mm；
10 上机壳（手机A面)的开窗大小是否》或=TP的AA 区域，机壳与TP实际接触的（底下的泡棉）内框尺寸是否在TP 的VA之外。
11 背光上自带的铁框是否避开FPC上的焊接位
12 背光的定位柱和FPC的定位柱是否与PCB板的孔匹配
13 FPC弯折部分，包括TP和背光的FPC弯折后是否不会与机壳或者手机机壳下端的键盘干涉
14 FPC上的元器件在FPC弯折后是否不会与背光干涉，是否不会碰到背光上的铁框
15 如FPC是焊接方式的，FPC上的双面胶是否能粘在PCB上，是否焊接容易
16 如FPC是ZIF或者CON的，位置是否正确，弯折长度是否合适
17 背光背面所贴导电布，导电双面胶，普通双面胶，导电泡棉或者普通泡棉厚度，材料选择是否合适
18 导电胶带是否与PCB板接地良好
19 贴的位置是否合适，考虑装机后是否不会引起背光不平而出现水印
20 上下铁框与背光是否卡良好，不易脱落
以下是样品的电子检查点：
No 要求 结果 备注
1 10次校准正常
2 在LCD VA内写字笔划不偏移
3 正常写字不能有飞笔现象
4 正常写字不能有脱笔现象
5 在字母选择画面下不能有错选现象
6 横纹现象不明显
7 没有串扰现象
8 显示没有偏色,偏白,偏暗效果
9 在各个画面下没有屏闪现象
10 用手挤压IC位置没有异常显示
11 在各个显示画面下没有异音
12 同一个软件下几个模快的显示差别不可太大
13 颜色过渡要均匀
14 照相画面下显示正常
15 接打电话时显示正常
12864点阵型液晶显示屏的基本原理与使用方法(很详细)
12864点阵型液晶显示屏的基本原理与使用方法(很详细) 点阵LCD的显示原理 在数字电路中，所有的数据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果。对于显示英文操作，由于英文字母种类很少，只需要8位（一字节）即可。而对于中文，常用却有6000以上，于是我们的DOS前辈想了一个办法，就是将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为一组来表示汉字，即汉字的内码。而剩下的低128位则留给英文字符使用，即英文的内码。 那么，得到了汉字的内码后，还仅是一组数字，那又如何在屏幕上去显示呢？这就涉及到文字的字模，字模虽然也是一组数字，但它的意义却与数字的意义有了根本的变化，它是用数字的各位信息来记载英文或汉字的形状，如英文的'A'在字模的记载方式如图1所示： 图1“A”字模图 而中文的“你”在字模中的记载却如图2所示：
图2“你”字模图 12864点阵型LCD简介 12864是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。 管脚号管脚名称LEVER管脚功能描述 1VSS0电源地 2VDD+5.0V电源电压 3V0-液晶显示器驱动电压 4D/I(RS)H/L D/I=“H”，表示DB7∽DB0为显示数据 D/I=“L”，表示DB7∽DB0为显示指令数据5R/W H/L R/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7∽DB0 R/W=“L”，E=“H→L”数据被写到IR或DR 6E H/L R/W=“L”，E信号下降沿锁存DB7∽DB0 R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读到DB7∽DB0 7DB0H/L数据线 8DB1H/L数据线 9DB2H/L数据线 10DB3H/L数据线 11DB4H/L数据线 12DB5H/L数据线 13DB6H/L数据线 14DB7H/L数据线 15CS1H/L H:选择芯片(右半屏)信号 16CS2H/L H:选择芯片(左半屏)信号 17RET H/L复位信号,低电平复位
LCD 原理及显示程序
在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。发光管和LED数码管比较常用，软硬件都比较简单，在前面章节已经介绍过，在此不作介绍，本章重点介绍字符型液晶显示器的应用。 在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点： 显示质量高 由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。 数字式接口 液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。体积小、重量轻 液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。 功耗低 相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。 10．8．1 液晶显示简介 ①液晶显示原理 液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电
就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。 ②液晶显示器的分类 液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。 ③液晶显示器各种图形的显示原理: 线段的显示 点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。字符的显示 用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成
液晶显示原理(OLD)
1. 液晶显示器（LCD） 目前科技信息产品都朝着轻、薄、短、小的目标发展，在计算机周边中拥有悠久历史的显示器产品当然也不例外。在便于携带与搬运为前题之下，传统的显示方式如CRT映像管显示器及LED显示板等等，皆受制于体积过大或耗电量甚巨等因素，无法达成使用者的实际需求。而液晶显示技术的发展正好切合目前信息产品的潮流，无论是直角显示、低耗电量、体积小、还是零辐射等优点，都能让使用者享受最佳的视觉环境。 2. 液晶的诞生 要追溯液晶显示器的来源，必须先从「液晶」的诞生开始讲起。在公元1888年，一位奥地利的植物学家，菲德烈．莱尼泽（Friedrich Reinitzer）发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物，在为这种化合物做加热实验时，意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间，有点类似肥皂水的胶状溶液，但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质，也由于其独特的状态，后来便把它命名为「Liquid Crystal」，就是液态结晶物质的意思。不过，虽然液晶早在1888年就被发现，但是真正实用在生活周遭的用品时，却是在80年后的事情了。 公元1968年，在美国RCA公司（收音机与电视的发明公司）的沙诺夫研发中心，工程师们发现液晶分子会受到电压的影响，改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏幕。尔后，液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中，举凡计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器（因为有辐射计量的考虑）或是数字相机上面的屏幕等等。 令人玩味的是，液晶的发现比真空管或是阴极射线管还早，但世人了解此一现象的并不多，直到1962年才有第一本，由RCA研究小组的化学家乔．卡司特雷诺（Joe Castellano）先生所出版的书籍来描述。而与映像管相同的，这两项技术虽然都是由美国的RCA公司所发明的，却分别被日本的新力（Sony）与夏普（Sharp）两家公司发扬光大。 3. 什么是液晶 液晶显示器是以液晶材料为基本组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性，所以已经可以说是一个中间相。而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（visco-sity）与弹性（elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。就好象是将一把短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示着次黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。 此外，液晶除了有黏性的反应外，还具有弹性的反应，它们都是对于外加的力量，呈现了方向性的效果。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方式行进，产生了自然的偏转现像。至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induced dipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再透过液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得亮暗情况（或著称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。
点阵型液晶显示屏的工作原理
1286４点阵型液晶显示屏得工作原理 1286４点阵型液晶显示屏得基本原理与使用方法 转自 点阵LCD得显示原理 在数字电路中,所有得数据都就是以0与1保存得，对ＬCＤ控制器进行不同得数据操作,可以得到不同得结果。对于显示英文操作，由于英文字母种类很少，只需要8位(一字节)即可.而对于中文，常用却有6000以上,于就是我们得ＤOS前辈想了一个办法，就就是将ASＣＩI表得高12８个很少用到得数值以两个为一组来表示汉字，即汉字得内码。而剩下得低１２８位则留给英文字符使用，即英文得内码。 那么,得到了汉字得内码后,还仅就是一组数字,那又如何在屏幕上去显示呢?这就涉及到文字得字模，字模虽然也就是一组数字，但它得意义却与数字得意义有了根本得变化,它就是用数字得各位信息来记载英文或汉字得形状,如英文得’Ａ'在字模得记载方式如图１所示: 图1“Ａ”字模图 而中文得“您”在字模中得记载却如图２所示：
图2 “您”字模图 1286４点阵型LＣD简介 12８6４就是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128×６４全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示,也可以显示8×4个（16×１６点阵)汉字。 管脚号管脚名称LEVER 管脚功能描述 1 VSS 0 电源地 2 VDD +5、0V 电源电压 3 V0 - 液晶显示器驱动电压 4 D/I(RS) H/L D/I=“H”,表示DB7∽DB0为显示数据 D/I=“L”,表示DB7∽DB0为显示指令数据 5 R/W H/L R/W=“H”,E=“H”数据被读到DB7∽DB0 R/W=“L”,E=“H→L”数据被写到IR或DR 6 E H/L R/W=“L”,E信号下降沿锁存DB7∽DB0 R/W=“H”,E=“H”DDRAM数据读到DB7∽DB0 7 DB0 H/L 数据线 8 DB1 H/L 数据线 9 DB2 H/L 数据线 10 DB3 H/L 数据线 11 DB4 H/L 数据线 12 DB5 H/L 数据线 13 DB6 H/L 数据线 14 DB7 H/L 数据线 15 CS1 H/L H:选择芯片(右半屏)信号 16 CS2 H/L H:选择芯片(左半屏)信号 17 RET H/L 复位信号,低电平复位
TFT LCD液晶显示器的驱动原理
TFT LCD液晶显示器的驱动原理(一) 副标题: 前两次跟大伙儿介绍有关液晶显示器操作的差不多原理, 那是针对液晶本身的特性,与TFT L CD本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对TFT LCD的整体系统面来做介绍, 也确实是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分不是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就能够明白, 它的要紧差不就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容要紧是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 因此我们就必须像在CMOS的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD 的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.
图1确实是这两种储存电容架构, 从图中我们能够专门明显的明白, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 因此它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是阻碍面板的亮度与设计的重要因素. 因此现今面板的设计大多使用Cs on g ate的方式. 然而由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义确实是接到每一个TFT的gate端的走线, 要紧确实是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 因此当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 ,便会阻碍到储存电容上储存电压的大小. 只是由于下一条gate走线打开到关闭的时刻专门短,(以1024*768分辨率, 60Hz 更新频率的面板来讲. 一条gate走线打开的时刻约为20us, 而显示画面更新的时刻约为16ms, 因此相对而言, 阻碍有限.) 因此当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是什么缘故, 大多数的储存电容设计差不多上采纳Cs on gate的方式的缘故.