LCD顯示模組簡介
LCM(LCD Module)即LCD顯示模組、液晶模塊,是指將液晶顯示器件,連接件,控制與驅動等外圍電路,PCB電路板,背光源,結構件等裝配在一起的組件。它提供用戶一個標準的LCD顯示驅動接口(有4位、8位、VGA等不同類型),用戶按照接口要求進行操作來控制LCD正確顯示。LCM相比較玻璃是一種更高集成度的LCD產品,對小尺寸LCD顯示,LCM可以比較方便地與各種微控制器(比如單片機)連接;但是,對于大尺寸或彩色的LCD顯示,一般會占用控制系統相當大部分的資源或根本無法實現控制,比如320×240 256色的彩色LCM,以20場/秒(即1秒鐘全屏刷新顯示20次)顯示,一秒鐘僅傳輸的數據量就高達:
320×240×8×20=11.71875Mb或1.465MB,如果讓標準MCS51系列單片機處理,假設重復使用MOVX指令連續傳輸這些數據,考慮地址計算時間,至少需要接421.875MHz的時鐘才能完成數據的傳輸,可見處理數據量的巨大。 傳真的分辨率也就是掃描密度,分辨率越高代表掃描的精度就越高,它可分為垂直分辨率和水平分辨率。垂直分辨率是指垂直水平線上每毫米顯示的像素點數,水平分辨率是指平行水平線上每毫米顯示的像素點數。按照三類傳真機的國際標準規定,水平分辨率為8像素/mm,因此傳真機的分辨率一般表示為8像素/mm×垂直像素/mm,一般我們就將水平分辨率省卻,只以垂直分辨率來表示分辨率。垂直分辨率主要有標準3.85像素/mm,精細7.7像素/mm、超精細15.4像素/mm三種。
LCM工藝(Liquid Composite Molding,復合材料液體成型工藝),是指以RTM、RFI以及RRIM為代表的復合材料液體成型類技術。其主要原理為首先在模腔中鋪好按性能和結構要求設計好的增強材料預成型體,采用注射設備將專用注射樹脂諸如閉合模腔或加熱熔化模腔內的樹脂膜。模具具有周邊密封和緊固以及注射及排氣系統以保證樹脂流動順暢并排出模腔中的全部氣體和徹底浸潤纖維,并且模具有加熱系統可以進行加熱固化而成型復合材料構件。
LCM(Liquid Crystal Module),即液晶模塊。
LCM模組工藝流程
由上基板組件、下基板組件、液晶、驅動電路單元、背光燈模組和其他附件組成,其中:下基板組件主要包括下玻璃基板和TFT陣列,而上基板組件由上玻璃基板、偏振板及覆于上玻璃基板的膜結構,液晶填充于上、下基板形成的空隙內。工藝流程主要包含4個子流程:LCM加工工藝(LCM process)、彩色濾光器加工工藝(Color filter process)、單元裝配工藝(Cell process)和模塊裝配工藝(Module process)
1.根據模組結構可分為:
COG: Chip On Glass
即:晶片邦定在玻璃上
COB: Chip On Board
即:晶片邦定在PCB板上
TAB: Tape Automatic Bonding
即:各向異性導電膠連接方式,將封裝形式為TCP(Tape Carrier Package帶載封裝)的IC 用各向異性導電膠分別固定在LCD和PCB上
COF: Chip On Film
即:晶片被直接安裝在柔性薄膜上(周邊元件可以與IC一起安裝在柔性薄膜上 )
其他分類:如按顯示內容分類有數顯模組,點陣字元模組,點陣圖形模組,按溫度分類有常溫和寬溫型等。
2.根據顯示方式可分為:
正像顯示(+V)
負像顯示(-V)
透過型顯示(Transmissive)
反射型顯示(Reflective)
半透過型顯示(Transflective)
3.根據顯示模式可分為:
TN型:90°扭曲,工作電壓低,視角小,驅動占空比為1/4~1/8。顯示時為黑/白型顯示。成本及售價都較低。
HTN型:110°扭曲
STN型:180°~ 250°扭曲,工作電壓稍高,視角明顯大於TN型,驅動占空比為1/4 ~ 1/8以上。
顯示時為黃/藍或黑/白型顯示。成本及售價高於TN型。
FSTN型:STN+單層補償膜
FFSTN型:STN+雙層補償膜
DSTN型:雙層STN盒
ASTN, ISTN等等。
COG基本構成
LCD面板(包括面偏光片和底偏光片)
IC(積體電路) :驅動和控制LCD顯示
ACF(各向異性導電膜) :將IC與LCD || FPC與LCD連接
FPC(柔性線路板) :連接和導電作用
IC Bonding原理:
通過各向異性導電膜(ACF)之導電粒子使積體電路晶片的引出端與LCD的ITO引線直接連接
COB基本構成
BZF(鐵框)
LCD面板(包括面偏光片和底偏光片)
ZBC(導電膠)
B/L(背光)
PCB板
IC(積體電路)
IC Bonding原理
通過打線機將金屬鋁線焊接在IC和PCB板上,起到一個導通的作用。
TAB基本構成
LCD面板(包括面偏光片和底偏光片)
TCP(Tape Carrier Package 柔性線路板)
ACF(各向異性導電膜) :將TCP IC與LCD 連接
COF基本構成
LCD面板(包括面偏光片和底偏光片)
COF IC(集成電路)
ACF(各向異性導電膜) :將COF IC與LCD 連接
連接方式
FPC連接:用一種柔性的印刷線路,一側通過ACF與液晶顯示幕的電極連接,另一側與驅動電路的控制板連接。由於這種模組可靠性好集成化程度高和體積小等特點。常用於手機,MP3,電子詞典等
金屬PIN腳連接:給液晶屏的每個電極壓接一根金屬插腳,然後在需要時可直接將金屬插腳插在設定的連接主板上。連接方便穩固,被較廣泛使用。但顯示內容受到插腳數量的限制(Pitch 1.27min)。
斑馬條連接:用一種導電膠條,膠條的一側與液晶顯示幕的電極邊連接,另一側與驅動電路的主板連接。這種模組常用於儀器儀表上,顯示內容較多,但體積較大。
熱壓斑馬紙連接:用一塊與液晶顯示器的電極寬度、個數相同的導電紙,通過熱壓將斑馬紙的一邊壓接在液晶屏的電極邊上,另一邊壓接在驅動主板上(斑馬紙最小Pitch 0.18)。由於斑馬紙是柔軟的,所以在使用中對不同的結構件和裝配要求都能很好的相適應,而且可以實現薄形安裝。
ACF(各向異性導電膠)連接:
a)COG(chip on glass)即將晶片壓在液晶屏上。所以整個模組體積比較小。COG可實現更高的邦定精度(我們公司邦定Pitch 35um Min)。這種方式對於日益小型化,顯示信息量日益增加的液晶顯示器最為適用。因此具有廣泛的前景和實用價值。
b)TAB & COF即將晶片邦定在柔性線路板上,然後將柔性線路板熱壓後連接在液晶屏上。它可實現14條線/cm以上的連接密度(我們公司邦定Pitch0.11mm Min)。對於像液晶顯示這類高精度,大容量,超小,超薄形產品是不可或缺的。
模組與客戶主板連接方式
·導電膠條ZBC連接
·金屬PIN腳連接(PIN)
·FPC連接
·HSC 連接
·FFC連接,等等。
LCM主要物料
LCD :TN, HTN, STN, FSTN, etc。
背光:a) LED背光:底背光,側部背光,彩屏背光。
b) EL背光
c) CCFL背光
IC :按封裝形式有COG型,COB型,TAB成型及COF型
PCB :印刷電路板,LCM中雙面板居多。
FPC: Flexible Printed Circuits 軟性印刷電路連接器,分單面板,雙面板,鏤空板,多層板及分層板。
FFC :Flat Flexible Cable 排線
HSC :Heat Seal Connector 斑馬紙
ZBC :Zebra Connector 斑馬導電膠連接器
BZF & PLF :BEZEL 鐵框,塑框
Touch Panel :觸摸屏
Connector :連接器
ACF :各向異性導電膠
RES/CAP電阻電容等電子元件,雙面膠帶,黑/白矽膠等物料
COG 組合流程
以下是LCD流程圖
前工序工藝流程:
后工序工藝流程:
評論