手机显示模组简介

1显示模组简介2013-2-16LCM&CTP规划工程师高庆2•目录12345显示模组中的名词LCM定义LCM结构组成LCM显示原理简介LCM生产制程简介3显示模组中的名词4显示模组中的名词（1）•LCD:LiquidCrystalDisplay液晶显示器•IC（LSI）：IntegrateCircuit集成电路（Large-scaleintegration超大规模集成电路）•FPCA:FlexiblePrintedCircuitAssembly柔性线路板组件•BL:BackLight背光源•POL:Polarizer偏光片•TP：TouchPanel触摸屏•CTP：CapacitanceTouchPanel电容式触摸屏•ITO：IndiumTinOxide氧化铟锡•ST:StainlessSteel铁框•PM-OLED:无源矩阵发光二极体•AM-OLED:有源矩阵发光二极体•CF：ColorFilter彩膜•ARRAY：液晶显示面板阵列图案制作(Array制程：薄膜/黄光/蚀刻/剥膜）5手机显示模组中的名词（2）•COG:Chip-on-Glass使用ACF将芯片直接邦定在玻璃上，实现LCD与IC的电气连接；•FOG:FPC-on-Glass使用ACF将FPC直接邦定在玻璃上，实现LCD与FPCA的电气连接；•ACF:anisotropyconductingfilm各向异性导电膜；•硅胶：silicon密封隔绝空气的胶，一般为黑色或白色；•TUFFY胶：密封隔绝空气的胶，一般为蓝色；•清洁剂：显示模组在生产制程中使用的擦拭溶剂，一般为有机液体（无水乙醇、乙醚等）；•无尘布：显示模组在生产制程中使用的不产尘的清洁布，一般分为10级、百级等；•无尘室：显示模组在生产制程中的生产环境，一般分为百级（偏贴、CTP与显示模组贴合及BL贴合）、千级（COG&FOG)、万级(组装）•偏贴：偏光片贴片工艺名词。•以上名词会在后面的章节中逐步详细讲解6LCM定义7LCM定义•LCM（LCDModule）即LCD显示模组、液晶模块，是指将液晶显示器件，连接件，控制与驱动等外围电路，FPCA/PCB电路板，背光源，结构件等装配在一起的组件。•中小尺寸LCM模组应用领域广泛，以手机为主，MP3、MP4、数码相机、数码摄像机、数码相框、游戏机、学习机、GPS、车载显示器、掌上电脑、便携式电视等多媒体影音产品。需求市场比较灵活，类型较多。8LCM结构组成9LCM结构组成LCMPOLLCDICFPCABLCTP其他部件10PolarizingＣＥＬＬＡＣＦＩＣＡＣＦＦＰＣＡ黑白双面胶Silicone扩散膜ＢＥＦ１导光板反射膜胶框ＢＥＦ２ＬＥＤLCM结构组成11•LCD:LiquidCrystalDisplay----液晶显示器LCD的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。LCM结构组成ITO玻璃12LCM结构组成•IC:IntegratedCircuits----集成电路(集成芯片)其通过COG工序邦定在LCD上，由此驱动LCD进行画面显示。13LCM结构组成•POL:Polarizer----偏光片其主要作用是可以将不具偏振性的自然光转化为偏振光，使与电场呈垂直方向的光线通过，加上液晶分子扭转特性，达到控制光线的通过与否，让LCD面板能正常显示影像。下图为POL组成材料。增亮膜(ＡＰＦ－Ｖ３)保护膜(ProtectionFilm)剥离膜(ReleaseFilm)偏光膜(PolarizingFilm）压敏胶(PSA)胶(Adhesive)PVATACTAC14LCM结构组成•FPC:FlexiblePrintedCircuit----柔性线路板又称软性线路板、柔性印刷电路板。由此FPC与手机主板连接，通电，使得显示模组正常显示。15LCM结构组成•BLU:BackLightUnit----背光源背光单元，是液晶显示面板的关键零组件之一，由于液晶本身不具发光特性，因此必须在LCD面板底面加上一个发光源，方能达到饱满的色彩显示效果，背光模组之功能即在于供应充足的亮度与分布均匀的平面光源，使LCD能正常显示影像。组成LCM模组的部件中，BLU是较为特殊的一个。它本身是由LED、FPC、胶框和各种膜材组成的复合体。以下就是它的总体结构：16LCM结构组成BL部件作用LED侧发光LED，用于提供背光光源LED_FPCLED软性电路板，LED与驱动级的连接注塑导光板使LED光源有效地分布成背光视窗区域面光源胶框主要起支撑各个背光组件和LCD的作用光学膜材反射片(1pcs)从导光板出射的光线重新利用扩散片(1pcs)雾化光线，达到面光源效果增光片(2pcs)收敛光线、提高模组亮度黑白胶(1pcs)固定LCD作用；也起到遮光、反光的效果其他双面胶固定作用17LCM结构组成DiffuseInputUsefulLightHighAngleLightRecycledLightRecycledLight(byanotherprism)BLBL光学膜（增光膜光学膜（增光膜BEFBEF）原理见下：）原理见下：18LCM结构组成模组亮度与各部件透过率有关，具体原理见下：模组亮度与各部件透过率有关，具体原理见下：90%90%30%95%40%60%100%5~10%6%7%23%24%60%100%?=%SurfacePolarizerColorFilterLCPolarizerLightpipeBacklight19•当前我司手机要求显示屏尺寸在４＂以上，亮度在300ｃｄ／ｍ²～４5０ｃｄ／ｍ²。•针对无源显示器件来讲，实际亮度往往取决于显示器件本身透过率及光源增亮。•以３.９７＂手机屏为例：当前手机屏客户要求最终亮度最低为２8０ｃｄ／ｍ²，最高可达到３８０ｃｄ／ｍ²；为达到手机显示屏最终亮度要求，ＢＬ亮度要至少达到5600ｃｄ／ｍ²（带ＢＥＦＲＰ）。•为减少光的损失，专业厂商从增亮膜方面着手加以改善，提高背光的利用率。LCM结构组成模组亮度计算公式（估值）：luminace(LCM)=luminace(BLU)×transmissivity（panel）20LCM结构组成TP【TouchPanel（触摸屏）】：根据显示屏表面接触（手指、笔）或感应、依靠计算机识别其触摸位置，做出相应的反映的一种电子设备，智能手机触摸屏以电容屏为主。ST（stainless）:不锈钢支撑框，分上支撑框、下支撑框及上下支撑框。主要作用，加固LCM模组。21显示及触摸原理简介22显示及触摸原理简介1、偏光片原理2、LCD结构及液晶简介3、LCD显示原理4、CTP触摸原理23显示及触摸原理简介偏光片原理偏光片(polarizer)—光栅作用光是一种电磁波，其特点就是波动性，光波的行进方向是与电场及磁场互相垂直的，同时光波本身的电场与磁场分量也是互相垂直的。也就是说行进方向与电场及磁场分量，彼此是两两互相平行的。形象的讲，偏光板的作用就像是栅栏一般，会阻隔掉与栅栏垂直的分量，只准许与栅栏平行的分量通过。24如果把两片偏光板迭在一起，当旋转两片的偏光板的相对角度，会发现随着相对角度的不同，光线的亮度会越来越暗。当两片偏光板的栅栏角度互相垂直时，光线就完全无法通过了。偏光片基本原理25显示及触摸原理简介LCD结构及液晶简介•LCD结构：两片玻璃基板中间夹着液晶层，通过TFT元件控制上下基板的电场实现液晶分子的旋转，来达到显示目的26液晶简介：物质有三态：固体，液体，气体。通常固体加热至熔点就会变成透明的液体。1888年，莱尼茨尔把它的固态晶体加热到145℃时，便熔成液体，液体是浑浊的，而一切纯净物质熔化时却是透明的。如果继续加热到175℃时，它似乎再次熔化，变成清澈透明的液体。后来，德国物理学家列曼把处于“中间地带”的浑浊液体叫做液态晶体。27•液晶：28•液晶种类有很多，其中按依分子排列的有序性来分，则可以分成以下四类:29•其中线性液晶分子在空间上具有一维的规则性排列，所有棒状液晶分子长轴会选择某一特定方向(也就是指向矢)作为主轴并相互平行排列.与层列型液晶比较其排列比较无秩序，也就是其秩序参数较小.另外其黏度较小，所以较易流动(它的流动性主要来自对于分子长轴方向较易自由运动)。以上这些特性使它成为现在液晶显示器常用的液晶.•NematicLC•线状液晶30液晶分子在LCD内部排列：液晶分子在LCD盒内呈螺旋状排布，在两个表面间扭转了90度(如下图)。当光线通过没有加电的LCD时，经过第一层偏光片变成偏振光，偏振光在经过LCD内部时，受螺旋状排布的液晶分子影响，光的偏振方向旋转90度，刚好与另一层的偏光片方向相同，光线顺利通过。（注意：前后的两张偏光片光轴方向相互垂直）•Twist90LCD显示原理3132•当LCD电极加电时，液晶分子的按照电场方向重新排布，不再呈螺旋状，偏振光因此不再旋转，当到达第二片偏光片时，无法通过。•Twist9033正是通过对液晶两端LCD电极的加电控制，使液晶在LCD内部做不断旋转，达到光线的通过或阻隔，从而实现显示白色画面（光线透过）和黑色画面（光线阻隔）。34如果拿着放大镜，靠近液晶显示器的话.你会发现下图中所显示的样子.(这里的颜色反映的是LCD上彩色滤波片的颜色)我们知道红色，蓝色以及绿色，是所谓的三原色。利用这三种颜色，便可以混合出各种不同的颜色.很多平面显示器就是利用这个原理来显示出色彩.我们把RGB三种颜色，分成独立的三个点，各自拥有不同的灰阶变化，然后把邻近的三个RGB显示的点，当作一个显示的基本单位，也就是pixel.那这一个pixel，就可以拥有不同的色彩变化了.35如：薄膜晶体管（TFT）为有源矩阵液晶显示器件在每个像素点上设计一个场效应开关管，TFT在液晶的背部设置特殊光管，可以“主动的”对屏幕上的各个独立的象素进行控制，这样就容易实现真彩色、高分辨率的液晶显示器件。36OLED显示原理简介OLED(OrganicLightEmittingDisplay)OLED(OrganicLightEmittingDisplay)：有机致电发光二极体，是一种在电场驱动下，通过载流子注：有机致电发光二极体，是一种在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致有机材料发光的显示器件。与其他平板显示器相比，入和复合导致有机材料发光的显示器件。与其他平板显示器相比，OLEDOLED具有成本低、全固态、主动发光、具有成本低、全固态、主动发光、亮度高、对比度高、视角宽、响应速度快、厚度薄、低电压直流驱动、功耗低、工作温度范围宽、可实现亮度高、对比度高、视角宽、响应速度快、厚度薄、低电压直流驱动、功耗低、工作温度范围宽、可实现软屏显示等特点，被称为软屏显示等特点，被称为““梦幻显示器梦幻显示器””。。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同：1.无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光；2.OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，无可视角度限定，并且能够显著节省电能；3.虽然将来技术更优秀的OLED会取代TFT等LCD,但有机发光显示技术还存在使用寿命短、屏幕大型化后良率低等缺陷。OLEDsimpler,thinnerstructure起偏器ITO(anode)功能部分衬底上部封装部分OLEDseal阴极接触观察面彩色发射有机层RGB金属电极(cathode)37OLED多层结构示意图381.1.载流子注入载流子注入2.2.载流子传输载流子传输3.3.激子的形成和扩散激子的形成和扩散4.4.发光发光39™OLED的发光原理是：两片玻璃之间夹有阴极、阳极电极以及电子传输层、空穴传输层和发光层，在有偏压的情况下，从阴极注入电子,从阳极注入空穴,被注入的电子和空穴在有机层内传输。被注入的电子和空穴在有机层内传输（以碰撞波的形式传输）,并在发光层内复合,从而激发发光层分子产生单态激子,单态激子辐射衰减而发光。40AMOLED：a