液晶模塊
來源：作者：日期：2017-12-15 11:25:06點擊：7590次
液晶模塊是即“liquid crystal display module”，簡稱“lcm”，是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、pcb線路板、背光源、結構件裝配在一起的組件。主要完成液晶顯示器的連接功能。
| 中文名 | 外文名 | 組成 | 功能 |
| 液晶模塊 | LCD MODULE | 屏、背光板、PCB板、鐵框 | 顯示漢字字符或圖形 |
目錄
1、液晶模塊的定義
2、液晶模塊的生產工藝
3、液晶模塊的主要參數
4、液晶模塊的分類
5、液晶模塊的使用注意事項
液晶模塊的定義：
液晶模塊簡單點說就是屏+背光板+PCB板+鐵框。電力終端、儀器儀表等的顯示部件就是液晶模塊，其地位相當于CRT中的顯像管。其它部分包括電源電路，信號處理電路等，當然還有外殼什么的。模塊主要分為屏和背光燈組件。兩部分被組裝在一起，但工作的時候是相互獨立的(即電路不相關)。液晶顯示的原理是背光燈組件發出均勻的面光，光通過液晶屏傳到我們的眼睛里。屏的作用就是按像素對這些光進行處理，以顯示圖像。
液晶模塊的生產工藝：
SMTSurfacemounttechnology即表面安裝技術，這是一種較傳統的安裝方式。其優點是可靠性高，缺點是體積大，成本高，限制LCM的小型化。COBChipOnBoard即芯片被邦定(Bonding)在PCB上，由于IC制造商在LCD控制及相關芯片的生產上正在減小QFP(SMT的一種)封裝的產量，因此，在今后的產品中傳統的SMT方式將被逐步取代。TABTapeAotomatedBonding各向異性導電膠連接方式。將封裝形式為TCP(TapeCarrierPackage帶載封裝)的IC用各向異性導電膠分別固定在LCD和PCB上。這種安裝方式可減小LCM的重量、體積、安裝方便、可靠性較好!
液晶模塊的主要參數：
3.1.對比度
液晶面板制造時選用的控制IC、濾光片和定向膜等配件，與面板的對比度有關，對一般用戶而言，對比度能夠達到350:1就足夠了，但在專業領域這樣的對比度平還不能滿足用戶的需求。相對CRT顯示器輕易達到500：1甚至更高的對比度而言。只有高檔液晶顯示器才能達到這樣如此程度，由于對比度很難通過儀器準確測量，所以挑的時候還是要自己親自去看才行。提示：對比度很重要，可以說是選取液晶的一個比亮點更重要的指標，當你了解到你的客戶買的液晶是用來娛樂看影碟，你們就可以強調對比度比無壞點更重要，我們在看流媒體時，一般片源亮度不大，但要看出人物場景的明暗對比，頭發絲灰到黑的質感變化，就要靠對比度的高低來顯現了.優派的VG和VX一直強調對比度的指標，VG910S是1000：1的對比度，我們當時拿這款和三星的一款用雙頭顯卡對比測試，三星液晶就明顯比不過，大家有興趣可以試試.測試軟件中的256級灰度測試中在平視時能看清楚更多的小灰格即是對比度好!
3.2.亮度
液晶是一種介于固態與液態之間的物質，本身是不能發光的，需借助要額外的光源才行。因此，燈管數目關系著液晶顯示器亮度。最早的液晶顯示器只有上下兩個燈管，發展到現在，普及型的最低也是四燈，高端的是六燈。四燈管設計分為三種擺放形式：一種是四個邊各有一個燈管，但缺點是中間會出現黑影，解決的方法就是由上到下四個燈管平排列的方式，最后一種是“U”型的擺放形式，其實是兩燈變相產生的兩根燈管。六燈管設計實際使用的是三根燈管，廠商將三根燈管都彎成“U”型，然后平行放置，以達到六根燈管的效果。提示：亮度也是一個比較重要的指標，越亮的液晶給人很遠一看，就從一排液晶墻中脫穎而出，我們在CRT中經常見到的高亮技術(優派叫高亮，飛利浦叫顯亮，明基叫銳彩)都是通過加大陰罩管的電流，轟擊熒光粉，產生更亮的效果，這樣的技術，一般是以犧牲畫質，和顯示器的壽命來換取的，所有采用此類技術的產品在缺省狀態下都是普亮的，總要按個鈕才能實行，按一下3X亮玩游戲;再按一變成5X亮看影碟，他細一看都變糊了，要看文本還得老實的回到普通的文本模式，這樣的設計其實就是讓大家不要常用高亮.LCD顯示亮度的原理和CRT不一樣，他們是靠面板后面的背光燈管的亮度來實現的.所以燈管要設計的多，發光才會均勻.早期我們賣液晶時和別人說液晶是三根以是很牛的事了，但當時奇美CRV，就搞出了一個六燈管技術，其實也就是把三管彎成了”U”型，變成了所謂的六根;這樣的六燈管設計，加上燈管發光本身就很強，面板就看到很亮，這樣的代表作在優派中以VA712為代表;但所有高亮的面板都會有一個致命傷，屏會漏光，這個術語一般人很少提及，我個人認為他很重要，漏光是指在全黑的屏幕下，液晶不是黑的，而是發白發灰.所以好的液晶不要一味的強調亮度，而是要多強調對比度，優派的VP和VG系列就是不講亮度，講對比度的產品!
3.3.信號響應時間
響應時間指的是液晶顯示器對于輸入信號的反應速度，也就是液晶由暗轉亮或由亮轉暗的反應時間,通常是以毫秒(ms)為單位。要說清這一點我們還要從人眼對動態圖像的感知談起。人眼存在“視覺殘留”的現象，高速運動的畫面在人腦中會形成短暫的印象。動畫片、電影等一直到現在最新的游戲正是應用了視覺殘留的原理，讓一系列漸變的圖像在人眼前快速連續顯示，便形成動態的影像。人能夠接受的畫面顯示速度一般為每秒24張，這也是電影每秒24幀播放速度的由來，如果顯示速度低于這一標準，人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一指標計算，每張畫面顯示的時間需要小于40ms。這樣，對于液晶顯示器來說，響應時間40ms就成了一道坎，低于40ms的顯示器便會出現明顯的“拖尾”或者“殘影”現象，讓人有混沌之感。要是想讓圖像畫面達到流暢的程度，則就需要達到每秒60幀的速度。我用一個很簡單的工式算出相應反應時間下的每秒畫面數如下：響應時間30ms=1/0.030=每秒約顯示33幀畫面響應時間25ms=1/0.025=每秒約顯示40幀畫面響應時間16ms=1/0.016=每秒約顯示63幀畫面響應時間12ms=1/0.012=每秒約顯示83幀畫面響應時間8ms=1/0.008=每秒約顯示125幀畫面響應時間4ms=1/0.004=每秒約顯示250幀畫面響應時間3ms=1/0.003=每秒約顯示333幀畫面響應時間2ms=1/0.002=每秒約顯示500幀畫面響應時間1ms=1/0.001=每秒約顯示1000幀畫面提示：通過上面的內容我們了解到了響應時間與畫面幀數的關系。由此看來響應時間是越短越好。當時液晶市場剛啟動時響應時間最低的接受范圍是35ms,主要是以EIZO為代表的產品，后來明基的FP系列推出來到25毫秒，從33幀到40幀基本上感覺不出來,真正有質的變化是16MS,每秒顯示63幀，以能應付電影，一般游戲的要求，所以到現在為止16MS也不算過時,隨著面板技術的提高,明基和優派就開始了速度之爭，優派從8MS,4毫秒一直發布到1MS,可以說1MS是LCD速度之爭的終節者。對于游戲發燒友來說快1MS就意味意CS的槍法會更準，至少是心理上是這樣的，這樣的客戶就要推薦VX系列顯示器.但大家銷售時要注意灰度響應，全彩響應的文字區別，有時可能灰階8MS和全彩5MS說的是一個意思，就和我們以前賣CRT時，我們說點距是.28,LG就非要說他的是.21，水平點距卻忽略不談，其實兩面者說的是一個意思，現在近期LG又搞出來一個銳度達1600:1,這也是一個概念的炒作，大家用的屏基本上就哪幾家，哪會只有LG一家做到1600:1,而大家都停留在450：1的水平呢?一說消費者就明折了銳度和對比度的意思了，好比是AMD的PR值一樣，沒有實質意義.
3.4.可視角度
液晶的可視角度是一個讓人頭疼的問題，當背光源通過偏極片、液晶和取向層之后，輸出的光線便具有了方向性。也就是說大多數光都是從屏幕中垂直射出來的，所以從某一個較大的角度觀看液晶顯示器時，便不能看到原本的顏色，甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個問題，制造廠商們也著手開發廣角技術，到目前為止有三種比較流行的技術，分別是：TN+FILM、IPS(IN-PLANE-SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAINVERTICALalignMENT)。TN+FILM這項技術就是在原有的基礎上，增加一層廣視角補償膜。這層補償膜可以將可視角度增加到150度左右，是一種簡單易行的方法，在液晶顯示器中大量的應用。不過這種技術并不能改善對比度和響應時間等性能，也許對廠商而言，TN+FILM并不是最佳的解決方案，但它的確是最廉價的解決方法，所以大多數臺灣廠商都用這種方法打造15寸液晶顯示器。IPS(IN-PLANE-SWITCHING，板內切換)技術，號稱可以讓上下左右可視角度達到更大的170度。IPS技術雖然增大了可視角度，但采用兩個電極驅動液晶分子，需要消耗更大的電量，這會讓液晶顯示器的功耗增大。此外致命的是，這種方式驅動液晶分子的響應時間會比較慢。MVA(MULTI-DOMAINVERTICALalignMENT，多區域垂直排列)技術，原理是增加突出物來形成多個可視區域。液晶分子在靜態的時候并不是完全垂直排列，在施加電壓后液晶分子成水平排列，這樣光便可以通過各層。MVA技術將可視角度提高到160度以上，并且提供比IPS和TN+FILM更短的響應時間。這項技術是富士通公司開發的，目前臺灣奇美(在大陸奇麗是奇美的子公司)和臺灣友達獲得授權使用此技術。優派的VX2025WM即是此類面板的代表作,水平,垂直可視角度均為175度,基本無視覺死角,并且還承諾無亮點;可視角度分為平行和垂直可視角度，水平角度是以液晶的垂直中軸線為中心，向左和向右移動，可以清楚看到影像的角度范圍。垂直角度是以顯示屏的平行中軸線為中心，向上和向下移動，可以清楚看到影像的角度范圍。可視角度以“度”為單位，目前比較常用的標注形式是直接標出總水平、垂直范圍，如：150/120度，目前最低的可視角度為120/100度(水平/垂直)，低于這個值則不能接受，最好能達到150/120度以上
液晶模塊的分類：
4.1.數顯液晶模塊
這是一種由段型液晶顯示器件與專用的集成電路組裝成一體的功能部件，只能顯示數字和一些標識符號。段型液晶顯示器件大多應用在便攜、袖珍設備上。由于這些設備體積小，所以盡可能不將顯示部分設計成單獨的部件，即使一些應用領域需要單獨的顯示組件，那么也應該使其除具有顯示功能外，還應具有一些信息接收、處理、存儲傳遞等功能，由于它們具有某種通用的、特定的功能而受市場的歡迎。常見的的數顯液晶顯示模塊有以下幾種
4.1.1計數模塊這是一種由不同位數的七段型液晶顯示器件與譯碼驅動器，或再加上計數器裝配成的計數顯示部件。它具有記錄、處理、顯示數字的功能。目前我國市場上能夠見到的主要產品有由CD4055譯碼驅動器驅動的單位液晶顯示器件顯示模塊，以及由ICM72ll，ICM7231，ICM7232，CDl4543，UPDl45001，HD44100等集成電路與相應配套的液晶顯示器件組裝成的4位、6位、8位、10位、12位、16位計數模塊.在選用這類計數模塊時必須注意以下幾點:弄清功能：雖說都叫“計數模塊“，但其中大部分并不能直接計數。它們的輸人端口有的僅是BCD碼接口形式，有的是BCD碼加選通端輸人接口形式，還有的是可直接與串行、并行口相接的接口形式等等，如需要計算或記錄一串數字，還必須配置相應的電路，當然也有將計數電路配好在模塊上的產品。認準結構：液晶顯示器件有不同的安裝方法和安裝結構。固此，在選用時要注意其結構特點，一般來說，這種計數模塊大都由斑馬導電橡膠條、塑料(或金屬)壓框和PCB板將液晶顯示器件與集成電路裝配在一起而成。其外引線端有焊點式、插針式、線路板插腳式幾種。注意電源：一臺設備應該盡量使用統一的電源，常見的液晶顯示器件計數模塊有單電源型和雙電源型，有5V和9V等不同規格。
4.1.2計量模塊這是一種有多位段型液晶顯示器件和具有譯碼、驅動、計數、A/D轉換功能的集成電路片組裝而成的模塊。由于所用的集成電路中具有A/D轉換功能，所以可以將輸入的模擬量電信號轉換成數字量顯示出來。我們知道任何物理量，甚至化學量(如酸堿度等)都可以轉換為模擬電量，所以只要配上一定的傳感器，這種模塊就可以實現任何量值的碉量和顯示，使用起來十分方便。計量模塊所用的集成電路型號主要有ICL7106、ICL7116、ICL7126、ICL7136、ICL7135、ICL7129等，這些集成電路的功能、特性決定了計量模塊的功能和特性。作為計量產品，按規定必須進行計量鑒定。經計量部門批準在產品上貼有計量合格證。
4.1.3計時模塊計時模塊將液晶顯示器件用于計時歷史最久，將一個液晶顯示器件與一塊計時集成電路裝配在一起就是一個功能完整的計時器。聲于它沒有成品鐘表的外殼，所以稱之為計時模塊。計時模塊雖然用途很廣，但通用、標準型的計時模塊卻很難在市場上買到，只能到電子鐘表生產廠家去選購或定購合適的表芯，計時模塊和計數模塊雖然外觀相似，但它們的的顯示方式不同，計時模塊顯示的數字是由兩位一組兩位一組的數字組成的.而計數模塊每位數字均是連續排列的。由于不少計時模塊還具有定時、控制功能，因此這類模塊可廣泛裝配到一些加電、設備上，如收錄機、CD機、微波爐、電飯煲等電器上。
4.2.液晶點陣字符模塊
它是由點陣字符液晶顯示器件和專用的行、列驅動器、控制器及必要的連接件，結構件裝配而成的，可以顯示數字和西文字符。這種點陣字符模塊本身具有字符發生器，顯示容量大，功能豐富。一般該種模塊最少也可以顯示8位1行或16位l行以上的字符。這種模塊的點陣排列是由5×7、5×8或5×11的一組組像素點陣排列組成的。每組為1位，每位間有一點的間隔，每行間也有一行的間隔，所以不能顯示圖形。一般在模塊控制、驅動器內具有已固化好192個字符字模的字符庫CGROM，還具有讓用戶自定義建立專用字符的隨機存儲器CGRAM，允許用戶建立8個5×8點陣的字符。
4.3.點陣圖形液晶模塊
這種模塊也是點陣模塊的一種，其特點是點陣像素連續排列，行和列在排布中均沒有空隔。因此可以顯示了連續、完整的圖形。由于它也是有X-Y矩陣像素構成的，所以除顯示圖形外，也可以顯示字符。
4.3.1行、列驅動型這是一種必須外接專用控制器的模塊，其模塊只裝配有通用的行、列驅動器，這種驅動器實際上只有對像素的一般驅動輸出端，而輸入端一般只有4位以下的數據輸入端、移位信號輸人端、鎖存輸人端、交流信號輸人端等，如HD44100，IID66100等.此種模塊必須外接控制電路，如HD61830，SEDl330等才能與計算機連接.該種模塊數量最多，最普遍。雖然需要采用自配控制器，但它也給客戶留下了可以自行選擇不同控制器的自由。
4.3.2行、列驅動-控制型這是一種可直接與計算機接口，依靠計算機直接控制驅動器的模塊。這類模塊所用的列驅動器具有I/O總線數據接口，可以將模塊直接掛在計算機的總線上，省去了專用控制器，因此對整機系統降低成本有好處。對于像素數量不大，整機功能不多，對計算機軟件的編程又很熟悉的用戶非常適用。不過它會占用你系統的部分資源。
4.3.3.行、列控制型這是一種內藏控制器型的點陣圖形模塊。也是比較受歡迎的一種類型.這種模塊不僅裝有如第一類的行、列驅動器，而且也裝配有如T6963C等的專用控制器。這種控制器是液晶驅動器與計算機的接口，它以最簡單的方式受控于計算機，接收并反饋計算機的各種信息，經過自己獨立的信息處理實現對顯示緩沖區的管理，井向驅動器提供所需要的各種信號、脈沖，操縱驅動器實現模塊的顯示功能。這種控制器具有自己一套專用的指令，并具有自己的字符發生器CGROM.用戶必須熟悉這種控制器的詳細說明書，才能進行撮作。這種模塊使用戶擺脫了對控制器的設計、加工、制作等一系列工作，又使計算機避免了對顯示器的繁瑣控制，節約了主機系統的內部資源。
液晶模塊的使用注意事項：
5.1.處理保護膜
在裝好的模塊成品液晶顯示器件表面有一層保護膜，以防裝配時玷污表面。在整機裝配結束之前不得揭往，以免弄臟或玷污顯示面。
5.2.加裝襯墊
在模塊與前面板之間最好加裝一個約0.1MM左右的襯墊。面板還應保持盡對平整。，一保證在裝配以后不產生扭曲力。并進步抗震性能。
5.3.嚴防靜電
模塊中的控制、驅動電路是低壓、微功耗的CMOS電路，極易被靜電擊穿，而人體有時會產生高達幾拾伏或上百伏的高壓靜電，所以在操縱、裝配，以及使用中都要小心，嚴防靜電。為此：
5.3.1不要用手隨意往摸外引線，電路板上的電路及金屬框。
5.3.2若必須直接接觸時，應使人體一模塊保持同一電位，或將人體良好的接地。
5.3.3 焊接使用的電烙鐵必須良好接地，沒有漏電。
5.3.4操縱的電動該錐等工具必須良好接地，沒有漏電。
5.3.5不得使用真空吸塵器進行清潔處理。由于它會產生很強的靜電。
5.3.6空氣干燥，也會產生靜電，因此，工作間濕度應在RH60%以上。
5.3.7地面、工作臺、椅子、架子、推車及工具間都應形成電阻接觸，以保持在同一電位上，否則也會產生靜電。
5.3.8取出或放回包裝袋或移動位置時，也虛格外小心，不要產生靜電。不要隨意換或舍棄原包裝。
靜電擊穿是一種不可修復的損壞，務必留意，不可大意。
5.4.裝配操縱時的留意事項
模塊是經精心設計組裝而成的，請勿隨意自行加工，修整。
5.4.1金屬框抓不得隨意扭曲，拆卸。
5.4.2不要隨意修改加工PCB板外形，裝配孔，線路及部件。
5.4.3不得修改導電膠條。
5.4.4 不要修改任何內部支架。
5.4.5不要碰，摔，折曲，扭動模塊。
5.5.焊接
在焊接模塊外接、接口電路，應按若下規程進行操縱。
5.5.1 烙鐵頭溫度小于280℃
5.5.2焊接時間小于3-4S
5.5.3 焊接材料：共晶型、低熔點。
5.5.4不要使用酸性助焊劑。
5.5.5重復焊接不要超過3次，且每次重復需要間隔5分鐘/
