搜索
北京海迅华田产品培训2012年11月编制：杨子龙LCM的基本概念及特点•LCM（LCDModule）即LCD显示模组（块），是指将LCD玻璃、LCD驱动器（IC）和连接部分集成到一起的LCD显示产品，它提供给用户一个标准的LCD显示驱动接口（有串口、并口等不同类型），用户按照接口要求进行操作来控制LCD正确显示。LCM与LCD相比较是一种具有更高集成度的LCD产品，LCM可以比较方便的与各种微控制器（比如单片机）连接，构成显示系统。•LCM的特点：•平板显示，体积小，重量轻。•工作电压低，功耗小，单纯的断码LCD工作电压为2—5V，单位面积的的功耗为0.01uA/mm²左右，一块纽扣电池可以使用两三年。•寿命比较长，一般可以达到五万小时以上。•电磁辐射低，对人体无害，不易引起人眼的疲劳。•是被动发光，不易被强光冲刷，外界光越强显示越清晰。•易于驱动，使用简单的单片机就可以实现驱动，简洁方便。•结构简单，没有复杂的机械结构。LCM基本结构参数•LCM结构尺寸参数•①AA区：有效显示区域•②VA区：有效可视区域，VA与AA区共同决定产品是否能与客户面板视窗相匹配。•③定位孔距离：关系到产品是否能够与主板上的定位孔装配。•④定位孔尺寸:关系到产品的定位孔孔径是否能够使用客户的螺丝。•⑤可视区的位置：可视区在XY方向的位置，关系到产品装上后能否与客户面板视窗位置相同。•⑥接口尺寸：关系到是否与客户的连接方式匹配。•⑦接口位置：关系到客户连接方式为硬连接时是否能够使用。•⑧PCB板以上的尺寸：关系的产品在Z方向上是否影响安装。•⑨铁壳外形。•⑩产品外形。安装参数的兼容性安装参数的兼容性•最大长度、宽度、厚度决定了这个部件是否可以安装到客户的预留位置•安装孔（位）决定了是否和预留安装位重合；决定了VA中心是否和客户预留窗口重合；固定焊接位和安装位的相对尺寸决定了是否可以PIN对PIN硬连接•窗口大小决定了是否和预留窗口兼容•长、宽、厚突出位置决定了是否和客户预留空间有妨碍。•安装孔大小，决定客户安装使用时模块是否结构稳定。光电参数•光电参数的概念:•LCM的光电器件包括LCD面板（LCDPANEL、LCD屏、LCD玻璃,综合简称LCD）和背光源。•LCD是一种光开关，通电时能够控制光线通过、部分通过、不通过的性能，本质上是在电的作用下调制光通量的器件。•BL是将发光的二极管这种点光源变成面光源的一种发光器件，是LCM的主要光源。光电参数光电参数底背光示意图光电参数•LCM的光电参数•LCD的光电参数•BL的光电参数•放在一起使用时模组参数光电参数•LCD的光电参数：•LCD的类型：分为TN（HTN、VA、ETN)、STN(FSNT)、CSTN、TFT；类型视觉上可以看到差别，功能不同•各个类型的光学模式：反射、半反、高反高透、透射•透过率：透过光线的比例•LCD的驱动条件:工作电压VOP、占空比DUTY、偏压比BIAS•LCD的工作环境：温度、湿度、紫外线、防眩光•LCD的分辨率：段式、字符点阵、图形点阵•LCD的显示品质：对比度、响应速度（常温、低温、高温）•LCD的连接方式：斑马纸、斑马条、金属pin、TAB、COG、COF•LCD的使用寿命：一般是5年，优选材料可以到10年光电参数LCD结构示意氣壓50℃30min偏光板玻璃•正性显示:白底黑字负性显示:黑底白字黄绿模式:黄绿色底色,蓝黑色字体。蓝模式：蓝色底色，白色字体。灰模式：灰色底色，棕蓝色字体。FSTN：在STN上加补偿模，补偿掉干涉色以实现黑白显示。Grey-scale：灰度显示。LCD类型TNSTNHTNTFT正显(NW)负显(NB)正显(NW)负显(NB)正显(NW)黄绿模蓝模灰模负显(NB)Grey-scale二端器件a-TFTLTPSHTPSFSTNCSTN液晶显示器件对比度和视角的关系12:00上图为全视角等对比度曲线,从图中可以,看出液晶的对比度随着视角及方位角而变化.在实际使用中,为了便于使用者记忆和选择，9:003:00一般将方位角按时间的表盘区域划分为：12:00;3:00;6:00;9:00并以此命名。6:00LCD采光方式1.反射式采光此种方式是利用外界自然光反射来进行显示。优点是需要背光源;缺点是对外界光强有较大的依赖性，在黑暗的状态下无法观察。2.透射式采光此种方式是利用背光源来进行显示的。优点是不依赖与外界光，在黑暗的条件下亦显示；缺点是耗电大，3.半透半反式采光此种方式可同时利用自然光与背光源。当外界光线较强时可以不用背光源；当外界较弱时，使用背光源BL光电参数•BL的光电参数：•BL的亮度：CD/CM2表示•BL亮度一致性•BL的驱动电压：VF•BL的驱动电流：IF•BL的寿命：就是LED灯衰减到50%亮度的寿命，一般5年-10年•BL的种类：LED、OLED、EL、CCFLBL光电参数•BL透过LCD的混色（叠加在一起的光电参数）•颜色实际是光的波长，不同波长，不同颜色，黄色565纳米、蓝色470纳米、白色是各种颜色混合的结果•波长因为是纳米级，所以很容易偏差•LCD本身有一定底色，相当于给光源加了层滤色片，一般正显LCD底色为灰色和黄绿色，负显LCD底色为蓝色和黑色。•颜色搭配是视觉效果的感觉，没有明确的硬性规定：一般黄绿LCD+黄绿BL、白BL+蓝LCD、白BL+灰LCD、绿色BL+灰LCD、橙色BL+灰LCD等，不同民族喜好不同，西方喜欢重色，东方喜欢亮色不同颜色背光与LCD配合显示效果•LCD黄绿+BL黄绿→黄绿底黑字•LCD蓝色+BL白色→蓝底白字（固定搭配）•LCD灰色+BL白色→白底黑字•LCD黑色+BL白色→黑底白字•注：•STN正显灰膜和FSTN正显灰膜同时使用白背光时，FSTN模式更接近于白底黑字，STN模式字体略显蓝色。•负显LCD模组字体颜色由背光颜色决定，正显LCD模组显示底色由背光颜色决定。LCM的电气参数•接口类型•接口定义•对比度调节方式•DCDC转换常用外部接口类型并口数据是并行传输的；•常用的并口有：8080时序(/RD/WR/CSRSDATABUS)，6800时序(ER/W/CSRSDATABUS)，数据位数：4BIT、8BIT、16BIT、18BIT、24BIT，主要特点：传输数据的速度快；传输模式：点对点；IC中的显示数据可以被读出来。SPI接口数据按照一定的顺序一位一位的传输；常用SPI接口有：3-SPI（/CSSCLSI），4-SPI（/CSRSSCLSI）传输速度比较慢；传输模式：点对点；一般不可以读IC中的数据；IIC接口数据按照一定的顺序一位一位的传输；接口定义：SCL、SDI、SDO接口需要上拉电阻；传输速度比较慢；传输模式：点对面；需要地址线来区分各个IIC器件；一般不可以读IC中的数据；LCM常用接口定义•VDD（VCC）→→→LCM逻辑电压（器件中的工作电压）•VSS(GND)→→→LCM逻辑地（公共接地端）•VCC→→→→→接入电路中的电压•VOP→→→→→玻璃额定电压•VEE→→→→→LCD驱动电压(负电压供电）•VDDH→→→→高压供电端•VOUT→→→→输出电压•A→→→→→→→背光驱动电压+•K→→→→→→→背光驱动电压-LCM对比度调节方式•LCM对比度调节方式共分两种：•对比度固定和对比度外调•调节机理：通过调节供给液晶面板的电压来影响液晶显示的深浅，当外供电压高于液晶面板正常显示电压（VOP）时，液晶面板显示深；当外供电压低于液晶面板正常显示电压（VOP）时，液晶面板显示浅。•对比度固定：是通过内部对比度电路将液晶面板需要的电压固定在一个数值，对比度电路存在于PCB板上。•对比度外调：是通过外部对比度电路将液晶面板需要的电压限制在一个范围内，通过调节电压值，来影响对比度，对比度电路一般情况下在客户端主机上，由一个可调电位器控制。DCDC转换部分•LCM供电电压(VDD)主要分为直流电压3.3V和5.0V，但是很多情况下点阵产品的液晶面板（LCD）需要的正常显示电压（VOP）远远大于LCM供电电压，此时需要将LCM供电电压通过DCDC转换部分升压后提供液晶面板，保证显示正常。•举例•我司12864点阵产品VDD=5.0V，LCD的VOP=9.0V，需要使用一颗升压IC将电压转换为VOUT=-5.0V，此时在VOUT与VDD之间的压差为10V，满足LCD需要的电压9.0V，可以使LCD正常显示。LCM的电气参数•字符点阵产品LCM的电气兼容性•320240类图形点阵产品LCM的电气兼容性•19264类点阵产品LCM的电气兼容性•EMC•EMC=EMI+EMS•EMC（ElectroMagneticCompatibility）直译是“电磁兼容性”。意指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰,也不受其他设备的电磁能量干扰的能力。EMC这个术语有其非常广的含义。如同盲人摸象,你摸到的与实际还有很大区别。特别是与设计意图相反的电磁现象,都应看成是EMC问题。LCM的电气兼容性•EMS（ElectroMagneticSusceptibility）直译是“电磁敏感度”。其意是指由于电磁能量造成性能下降的容易程度。为通俗易懂,我们将电子设备比喻为人,将电磁能量比做感冒病毒,敏感度就是是否易患感冒。如果不易患感冒,说明免疫力强,也就是英语单词Immunity,即抗电磁干扰性强。LCM的电气兼容性•EMI（ElectromagneticInterference简称EMI），是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络，在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。所谓“干扰”,指设备受到干扰后性能降低以及对设备产生干扰的干扰源这二层意思。第一层意思如雷电使收音机产生杂音,摩托车在附近行驶后电视画面出现雪花,拿起电话后听到无线电声音等,这些可以简称其为与“BCI”“TVI”“TelI”,这些缩写中都有相同的“I”（干扰）（BC：广播）LCM的电气兼容性•ESD•ESD（Electro-Staticdischarge）的意思是“静电释放”。ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD，中文名称为静电阻抗器。•静电在我们的日常生活中可以说是无处不在，我们的身上和周围就带有很高的静电电压，几千伏甚至几万伏。平时可能体会不到，人走过化纤的地毯静电大约是35000伏，翻阅塑料说明书大约7000伏，对于一些敏感仪器来讲，这个电压可能会是致命的危害。