液晶顯示器與模塊應(yīng)用須知

液晶顯示器件和模塊的特殊結(jié)構(gòu)和性能因在應(yīng)用時必須遵循一定的特殊要求，本文將分述如下。

液晶顯示器件的連接工藝

液晶顯示器件由兩片玻璃構(gòu)成。外引線是由附著于表面的透明導(dǎo)電膜光刻而成，不能使用傳統(tǒng)焊接工藝。目前常用的有如下連接工藝：

1、 導(dǎo)電橡膠連接

這是比較傳統(tǒng)的一種方式。導(dǎo)電橡膠條全稱為斑馬導(dǎo)電橡膠條，是由一層導(dǎo)電橡膠，一層絕緣橡膠相間層壓成很厚的一塊，再按垂直于面的方向切割成條狀橡膠條。

使用時，只需將液晶顯示器件外引線與線路板引線端對應(yīng)整齊，將斑馬導(dǎo)電膠條夾在其間，壓緊即可。為此，必須要制作一個壓框。壓框的材質(zhì)外形可任意設(shè)計，但必須保證有0.2mm左右的壓緊量即可，還需保證壓力均勻，不得彎曲。

2、 金屬插腳連接

將金屬沖壓成插腳，先將其插接固定在液晶顯示器件外引線端處，即可在用戶使用時，或焊接或插接在線路板上。

以上兩種方式多應(yīng)用于數(shù)字型、外引線不多（線間距>1.25mm以上）的液晶顯示器件。

3、 熱壓膠片軟連接

計算器和數(shù)字型通信設(shè)備上常用。其熱壓導(dǎo)電連接帶為聚酯膜，在上間隔的印上一條條石墨導(dǎo)電條和絕緣熱壓膠。使用時，將一端的導(dǎo)電膠條對準(zhǔn)液晶顯示器件外引線貼緊、加勢、加壓，再將另一端導(dǎo)電條紋對準(zhǔn)線路板引線端貼緊、加熱、加壓即可。由于它需要一定的壓力和溫度，故用戶需配置一臺專用熱壓機。

4、 各向異性導(dǎo)電膠連接

所謂各向異性導(dǎo)電膠是如圖1所示的一種熱壓膠膜。膠膜中散布有表面鍍金的塑料球，將其夾在液晶顯示器與線路板之間加熱、加壓后，引線因膠膜壓薄，而通過導(dǎo)電塑料球連接，由于引線間距大，所以不會橫向串接。故稱為各向異性導(dǎo)電連接。也稱TAB連接。

這種連接方式可以輕而易舉的連接線間距僅0.1mm的器件。是目前高密度大信息量液晶顯示器件必備的連接工藝。

由于它需要高精度對位及精確的壓力、溫度控制，需要一套價格昂貴的專用設(shè)備才行。

使用TAB連接方法有將芯片直接壓在液晶顯示器件玻璃上的COG安裝方式、將芯片壓在硬線距板上的COB安裝方式及將芯片壓在軟線路板上的COF安裝方式。

液晶顯示器件的采光

液晶顯示是被動顯示器件，本身不發(fā)光，靠調(diào)制外界光實現(xiàn)顯示，所以采光是液晶顯示應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。采光一般分為自然采光、外光源設(shè)置和投影光源。

1、 自然采光
利用自然光是最省事，最便宜，又不需要能源的好辦法，大多數(shù)計時、記數(shù)，便攜式儀器的液晶顯示都是以自然采光為主的。其自然采光技術(shù)主要包括：

（1） 光照最佳視角。不同的產(chǎn)品常用視角方向不同，將液晶顯示器件最佳視角方向與常用視角一致即可。

（2） 盡量突出顯示窗。將液晶顯示窗設(shè)計盡量突前即可。

（3） 靈活尋找外光源。將儀器設(shè)計成扁平、手持式，便于使用時找尋外界光。

（4） 避免光干擾。對于某些反射式液晶顯示器件，除應(yīng)注意尋找外界光外，還需避免波動表面的光造成的光干擾。

2、 外光源設(shè)置

外光源設(shè)置一為解決無外界光時的可視性，二為改善顯示效果。

常用液晶顯示器件的外光源設(shè)置主要指背光源設(shè)置。背光源的設(shè)置主要要求是亮度均勻的面光源亮度可調(diào)為好，體薄量輕，其色準(zhǔn)、功耗小，成本低。常用的背光源有半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED），電致發(fā)光（EL）和冷陰極熒光燈CCF。表1為幾種背光源性能、特點。一般小型設(shè)備多用LED和EL，中型設(shè)備多用EL，較大面積液晶顯示及彩色液晶顯示多用CCF。

背光源驅(qū)動。背光源不同驅(qū)動條件也不同，LED是電流型器件，是低壓大電流驅(qū)動，務(wù)必串接限流電阻。EL是高壓、交流驅(qū)動、需逆變器。其驅(qū)動頻率電壓、都會影響亮度、壽命和顏色。CCF是高壓、交流驅(qū)動、起輝近千伏，必須用電容或電阻限流。否則管子會燒毀。

液晶顯示器件與模塊使用注意事項

1、 液晶顯示器件使用注意事項

在液晶顯示器件使用、安裝、維護、保養(yǎng)上應(yīng)注意：

（1） 避免對器件表面施加壓力。液晶顯示器件由兩片波動封裝成盒，之間灌入液晶，間隙為5～7μm，且內(nèi)表面覆有精細的分子定向膜，稍遇外力，極易損壞。故安裝時切記壓力要均勻，只能在邊上，不能壓中央。萬一使用中施加了一定壓力（如手按），應(yīng)放置一段時間后再通電。

（2） 防止波動破損。整機設(shè)計應(yīng)考慮防振性。

（3） 保護插腳。插腳式液晶顯示器件在安裝插件時，要用力均勻，不得用猛力，若焊接應(yīng)留出盡量長的插腳，避免局部過熱、斷路。

（4） 器件防潮。由于液晶低壓、微功耗，故玻璃表面受潮后可能引起顯示的串撓。若使用環(huán)境潮濕，應(yīng)設(shè)計防潮機箱。

（5） 防止劃傷、污染。液晶顯示器件表面是塑料制的隔光片，極易被劃傷。故在裝配中不要揭去表面保護膜。此外，應(yīng)嚴格防止手汗、油污、化裝品等污染表面，任何污染都不易去凈。

（6） 防止直流電流。驅(qū)動中的直流成份會引起電化學(xué)反應(yīng)。造成劣化，損壞。故在設(shè)計電路時的背驅(qū)動脈沖要引入二分頻電路，以消除直流成分。

（7） 防紫外線。液晶及偏光片都是有機物，在紫外線照射下會產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)、劣化，特別是隔光片。所以經(jīng)常用于陽光下的產(chǎn)品應(yīng)該設(shè)置防紫外濾色膜。

（8） 在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用和貯存。超過溫度上限，液晶態(tài)消失，全屏變黑，但可恢復(fù)，超過溫度下限。則液晶結(jié)晶，會破壞定向?qū)?，不可恢?fù)。

（9） 防靜電干擾。由于微功耗，低電壓工作，所以任何靜電都可能會產(chǎn)生串撓，或亂碼顯示。

2、 液晶顯示器件使用中的故障查尋和排除

（1） 簡易故障查尋。液晶顯示器件的主要故障就是像素不能正確顯示。正規(guī)的檢測應(yīng)該使用儀器，下文只介紹兩個簡易查尋法。

使用萬用表的x10k檔，由于是直流，所以最好是用手握黑表筆，同時用手指捏住液晶背電極，用另一紅表筆逐個測試各段電極。應(yīng)逐個正常顯示，在冬春北方干燥季節(jié)有時會出現(xiàn)非測試點像素也顯示，這是由于其電極懸空造成的，用手指輕觸其外引線端顯示即可消失。也可用市電的感應(yīng)電測試。取一萬用表筆在臺燈線上繞一至二繞，用手握住液晶顯示器件背電極代替背電源，用以上表筆逐個測試段電極，應(yīng)逐個正常顯示。由于感應(yīng)過強，天氣干燥，也會出現(xiàn)全屏顯示，這是靜電干擾，非顯示段電極沒接地所至，用指端輕觸，干撓即消失。

（2） 故障排除。合格的顯示器件，由于使用不當(dāng)也會產(chǎn)生故障，這種故障是可以排除的。

“字痕”排除 使用幾小時或幾天，出現(xiàn)黑色“字痕”，這是直流成份過大造成電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。應(yīng)檢查電路排除直流成份后更換新的顯示器件。若剛剛出現(xiàn)“字痕”，可在排除直流成份后對液晶加熱，至全屏變黑后，逐漸降至常溫“字痕”可消失。

串?dāng)_顯示 即不該顯示筆段也顯示，其原因可能是引線外不凈；天氣潮，引線處繞露；背電極懸空；交流方波不對稱；連接錯位。

對比度過低或負像顯示。多數(shù)是背電極懸空，或電壓過低所至。
混亂顯示 連接錯位或干擾所至，排除即可。

缺筆段。引線處沾污，連接不良，清潔后重新裝配即可

無規(guī)律不正常顯示 背光電極懸空，電源波動，接觸不良，直流成份過大等都會產(chǎn)生這種毛病。

3、 液晶顯示模塊的使用常識 液晶顯示模塊是指將點陣液晶顯示器件、電路板、驅(qū)動控制電路裝成一體的一個組件。除應(yīng)遵循液晶顯示器件一般使用要求外，還應(yīng)注意：

（1） 處理好保護膜。在整機裝好前，使用前不要揭去液晶顯示器件前的保護膜。

（2） 加裝襯墊。需防振的產(chǎn)品上，裝前面板時最好加裝一防振墊。

（3） 嚴防靜電。CMOS的驅(qū)動控制電路極易被靜電擊穿，故操作裝配時應(yīng)極小心防靜電。靜電擊穿，不可修復(fù)，務(wù)必注意，不可大意。

（4） 裝配時注意。不要扭動固定爪、拆卸；不要隨意修改PCB板、裝配孔、電路；不要修改導(dǎo)電膠條；不要壓、碰、摔、折、扭動模塊。

（5） 焊接注意。溫度小于280℃焊接時間要少于3秒；不要用酸性焊劑，使用恒溫焊錫；重復(fù)焊接少于3次，間隔大于5分鐘。

（6） 模塊的使用與保養(yǎng)。嚴格按模塊通斷電時序接電，即，必須在正電源接入后再輸入信號電平，只有斷開信號電平后才能斷開電源，否則模塊將損壞；液晶驅(qū)動閾值電壓受溫度影響較大，故應(yīng)調(diào)整Vee，使視角、對比度最佳時使用；在液晶使用溫度范圍內(nèi)使用，勿超范圍使用，以免損壞。用力按壓顯示部位會產(chǎn)生顯示異常；應(yīng)予避免；表面結(jié)霧時，勿通電，以免電極損壞；不要長期在陽光下使用。

（7） 模塊的儲存、保管。若期不用時，建議裝入聚乙稀袋中，封口保存；在-10℃～30℃范圍保證；在暗處避光保存；不得在表面壓放重物；不要長期在極限條件下保存。