液晶模塊

　　一、液晶模塊的定義

　　液晶模塊簡單點(diǎn)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(dāng)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(dāng)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(shí)候是相互獨(dú)立的(即電路不相關(guān))。液晶顯示的原理是背光燈組件發(fā)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(jìn)行處理，以顯示圖像。兩個(gè)部分都含有大量的部件，這里就不細(xì)說了。

　　二、生產(chǎn)工藝

　　SMTSurfacemounttechnology即表面安裝技術(shù)，這是一種較傳統(tǒng)的安裝方式。其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，缺點(diǎn)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(guān)芯片的生產(chǎn)上正在減小QFP（SMT的一種）封裝的產(chǎn)量，因此，在今后的產(chǎn)品中傳統(tǒng)的SMT方式將被逐步取代。TABTapeAotomatedBonding各向異性導(dǎo)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(dǎo)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！

　　COGChipOnGlass

　　芯片被直接邦定在玻璃上。這種安裝方式可大大減小整個(gè)LCD模塊的體積，且易于大批量生產(chǎn)，適用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品用的LCD，如：手機(jī)、PDA等便攜式電子產(chǎn)品。這種安裝方式在IC生產(chǎn)商的推動(dòng)下，將會是今后IC與LCD的主要連接方式。COFChipOnFilm芯片被直接安裝在柔性PCB上。這種連接方式的集成度較高，外圍元件可以與IC一起安裝在柔性PCB上，這是一種新興技術(shù)，目前已進(jìn)入試生產(chǎn)階段。

　　三、液晶模塊的主要參數(shù)

　　1、對比度

　　液晶面板制造時(shí)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(guān)，對一般用戶而言，對比度能夠達(dá)到350:1就足夠了，但在專業(yè)領(lǐng)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(dá)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(dá)到這樣如此程度，由于對比度很難通過儀器準(zhǔn)確測量，所以挑的時(shí)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(gè)比亮點(diǎn)更重要的指標(biāo)，當(dāng)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(qiáng)調(diào)對比度比無壞點(diǎn)更重要，我們在看流媒體時(shí)，一般片源亮度不大，但要看出人物場景的明暗對比，頭發(fā)絲灰到黑的質(zhì)感變化，就要靠對比度的高低來顯現(xiàn)了．優(yōu)派的VG和VX一直強(qiáng)調(diào)對比度的指標(biāo)，VG910S是1000：1的對比度，我們當(dāng)時(shí)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(shí)能看清楚更多的小灰格即是對比度好!

　　2、亮度

　　液晶是一種介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì)，本身是不能發(fā)光的，需借助要額外的光源才行。因此，燈管數(shù)目關(guān)系著液晶顯示器亮度。最早的液晶顯示器只有上下兩個(gè)燈管，發(fā)展到現(xiàn)在，普及型的最低也是四燈，高端的是六燈。四燈管設(shè)計(jì)分為三種擺放形式：一種是四個(gè)邊各有一個(gè)燈管，但缺點(diǎn)是中間會出現(xiàn)黑影，解決的方法就是由上到下四個(gè)燈管平排列的方式，最后一種是“U”型的擺放形式，其實(shí)是兩燈變相產(chǎn)生的兩根燈管。六燈管設(shè)計(jì)實(shí)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(dá)到六根燈管的效果。提示：亮度也是一個(gè)比較重要的指標(biāo)，越亮的液晶給人很遠(yuǎn)一看，就從一排液晶墻中脫穎而出，我們在CRT中經(jīng)常見到的高亮技術(shù)（優(yōu)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(chǎn)生更亮的效果，這樣的技術(shù)，一般是以犧牲畫質(zhì)，和顯示器的壽命來換取的，所有采用此類技術(shù)的產(chǎn)品在缺省狀態(tài)下都是普亮的，總要按個(gè)鈕才能實(shí)行，按一下3X亮玩游戲;再按一變成5X亮看影碟，他細(xì)一看都變糊了，要看文本還得老實(shí)的回到普通的文本模式，這樣的設(shè)計(jì)其實(shí)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(shí)現(xiàn)的．所以燈管要設(shè)計(jì)的多，發(fā)光才會均勻．早期我們賣液晶時(shí)和別人說液晶是三根以是很牛的事了，但當(dāng)時(shí)奇美CRV，就搞出了一個(gè)六燈管技術(shù)，其實(shí)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(shè)計(jì)，加上燈管發(fā)光本身就很強(qiáng)，面板就看到很亮，這樣的代表作在優(yōu)派中以VA712為代表；但所有高亮的面板都會有一個(gè)致命傷，屏?xí)┕?，這個(gè)術(shù)語一般人很少提及，我個(gè)人認(rèn)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(fā)白發(fā)灰．所以好的液晶不要一味的強(qiáng)調(diào)亮度，而是要多強(qiáng)調(diào)對比度，優(yōu)派的VP和VG系列就是不講亮度，講對比度的產(chǎn)品！

　　3、信號響應(yīng)時(shí)間

　　響應(yīng)時(shí)間指的是液晶顯示器對于輸入信號的反應(yīng)速度，也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時(shí)間,通常是以毫秒（ms）為單位。要說清這一點(diǎn)我們還要從人眼對動(dòng)態(tài)圖像的感知談起。人眼存在“視覺殘留”的現(xiàn)象，高速運(yùn)動(dòng)的畫面在人腦中會形成短暫的印象。動(dòng)畫片、電影等一直到現(xiàn)在最新的游戲正是應(yīng)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(xù)顯示，便形成動(dòng)態(tài)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(biāo)準(zhǔn)，人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一指標(biāo)計(jì)算，每張畫面顯示的時(shí)間需要小于40ms。這樣，對于液晶顯示器來說，響應(yīng)時(shí)間40ms就成了一道坎，低于40ms的顯示器便會出現(xiàn)明顯的“拖尾”或者“殘影”現(xiàn)象，讓人有混沌之感。要是想讓圖像畫面達(dá)到流暢的程度，則就需要達(dá)到每秒60幀的速度。我用一個(gè)很簡單的工式算出相應(yīng)反應(yīng)時(shí)間下的每秒畫面數(shù)如下：響應(yīng)時(shí)間30ms=1/0.030=每秒約顯示33幀畫面響應(yīng)時(shí)間25ms=1/0.025=每秒約顯示40幀畫面響應(yīng)時(shí)間16ms=1/0.016=每秒約顯示63幀畫面響應(yīng)時(shí)間12ms=1/0.012=每秒約顯示83幀畫面響應(yīng)時(shí)間8ms=1/0.008=每秒約顯示125幀畫面響應(yīng)時(shí)間4ms=1/0.004=每秒約顯示250幀畫面響應(yīng)時(shí)間3ms=1/0.003=每秒約顯示333幀畫面響應(yīng)時(shí)間2ms=1/0.002=每秒約顯示500幀畫面響應(yīng)時(shí)間1ms=1/0.001=每秒約顯示1000幀畫面提示：通過上面的內(nèi)容我們了解到了響應(yīng)時(shí)間與畫面幀數(shù)的關(guān)系。由此看來響應(yīng)時(shí)間是越短越好。當(dāng)時(shí)液晶市場剛啟動(dòng)時(shí)響應(yīng)時(shí)間最低的接受范圍是35ms,主要是以EIZO為代表的產(chǎn)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(zhì)的變化是16MS,每秒顯示63幀，以能應(yīng)付電影，一般游戲的要求，所以到現(xiàn)在為止16MS也不算過時(shí),隨著面板技術(shù)的提高,明基和優(yōu)派就開始了速度之爭，優(yōu)派從8MS,4毫秒一直發(fā)布到1MS,可以說1MS是LCD速度之爭的終節(jié)者。對于游戲發(fā)燒友來說快1MS就意味意CS的槍法會更準(zhǔn)，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(shí)要注意灰度響應(yīng)，全彩響應(yīng)的文字區(qū)別，有時(shí)可能灰階8MS和全彩5MS說的是一個(gè)意思，就和我們以前賣CRT時(shí)，我們說點(diǎn)距是.28,LG就非要說他的是.21，水平點(diǎn)距卻忽略不談，其實(shí)兩面者說的是一個(gè)意思，現(xiàn)在近期LG又搞出來一個(gè)銳度達(dá)1600:1,這也是一個(gè)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(fèi)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(shí)質(zhì)意義．

　　4、可視角度

　　液晶的可視角度是一個(gè)讓人頭疼的問題，當(dāng)背光源通過偏極片、液晶和取向?qū)又螅敵龅墓饩€便具有了方向性。也就是說大多數(shù)光都是從屏幕中垂直射出來的，所以從某一個(gè)較大的角度觀看液晶顯示器時(shí)，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(gè)問題，制造廠商們也著手開發(fā)廣角技術(shù)，到目前為止有三種比較流行的技術(shù)，分別是：TN+FILM、IPS(IN-PLANE-SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAINVERTICALalignMENT)。TN+FILM這項(xiàng)技術(shù)就是在原有的基礎(chǔ)上，增加一層廣視角補(bǔ)償膜。這層補(bǔ)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(yīng)用。不過這種技術(shù)并不能改善對比度和響應(yīng)時(shí)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(jià)的解決方法，所以大多數(shù)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(nèi)切換)技術(shù)，號稱可以讓上下左右可視角度達(dá)到更大的170度。IPS技術(shù)雖然增大了可視角度，但采用兩個(gè)電極驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)液晶分子的響應(yīng)時(shí)間會比較慢。MVA(MULTI-DOMAINVERTICALalignMENT，多區(qū)域垂直排列)技術(shù)，原理是增加突出物來形成多個(gè)可視區(qū)域。液晶分子在靜態(tài)的時(shí)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(shù)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(yīng)時(shí)間。這項(xiàng)技術(shù)是富士通公司開發(fā)的，目前臺灣奇美（在大陸奇麗是奇美的子公司）和臺灣友達(dá)獲得授權(quán)使用此技術(shù)。優(yōu)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(diǎn);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(dòng)，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(dòng)，可以清楚看到影像的角度范圍?？梢暯嵌纫?ldquo;度”為單位，目前比較常用的標(biāo)注形式是直接標(biāo)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(gè)值則不能接受，最好能達(dá)到150/120度以上

　　四、液晶模塊分類

　　1、數(shù)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(shù)字和一些標(biāo)識符號。段型液晶顯示器件大多應(yīng)用在便攜、袖珍設(shè)備上。由于這些設(shè)備體積小，所以盡可能不將顯示部分設(shè)計(jì)成單獨(dú)的部件，即使一些應(yīng)用領(lǐng)域需要單獨(dú)的顯示組件，那么也應(yīng)該使其除具有顯示功能外，還應(yīng)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(shù)顯液晶顯示模塊有以下幾種。（1）．計(jì)數(shù)模塊這是一種由不同位數(shù)的七段型液晶顯示器件與譯碼驅(qū)動(dòng)器，或再加上計(jì)數(shù)器裝配成的計(jì)數(shù)顯示部件。它具有記錄、處理、顯示數(shù)字的功能。目前我國市場上能夠見到的主要產(chǎn)品有由CD4055譯碼驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)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(yīng)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(jì)數(shù)模塊．在選用這類計(jì)數(shù)模塊時(shí)必須注意以下幾點(diǎn):弄清功能：雖說都叫“計(jì)數(shù)模塊“，但其中大部分并不能直接計(jì)數(shù)。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(jì)算或記錄一串?dāng)?shù)字，還必須配置相應(yīng)的電路，當(dāng)然也有將計(jì)數(shù)電路配好在模塊上的產(chǎn)品。認(rèn)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)：液晶顯示器件有不同的安裝方法和安裝結(jié)構(gòu)。固此，在選用時(shí)要注意其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般來說，這種計(jì)數(shù)模塊大都由斑馬導(dǎo)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(diǎn)式、插針式、線路板插腳式幾種。注意電源：一臺設(shè)備應(yīng)該盡量使用統(tǒng)一的電源，常見的液晶顯示器件計(jì)數(shù)模塊有單電源型和雙電源型，有5V和9V等不同規(guī)格。（2)．計(jì)量模塊這是一種有多位段型液晶顯示器件和具有譯碼、驅(qū)動(dòng)、計(jì)數(shù)、A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換功能，所以可以將輸入的模擬量電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量顯示出來。我們知道任何物理量，甚至化學(xué)量(如酸堿度等)都可以轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)任何量值的碉量和顯示，使用起來十分方便。計(jì)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(jì)量模塊的功能和特性。作為計(jì)量產(chǎn)品，按規(guī)定必須進(jìn)行計(jì)量鑒定。經(jīng)計(jì)量部門批準(zhǔn)在產(chǎn)品上貼有計(jì)量合格證。(3)．計(jì)時(shí)模塊計(jì)時(shí)模塊將液晶顯示器件用于計(jì)時(shí)歷史最久，將一個(gè)液晶顯示器件與一塊計(jì)時(shí)集成電路裝配在一起就是一個(gè)功能完整的計(jì)時(shí)器。聲于它沒有成品鐘表的外殼，所以稱之為計(jì)時(shí)模塊。計(jì)時(shí)模塊雖然用途很廣，但通用、標(biāo)準(zhǔn)型的計(jì)時(shí)模塊卻很難在市場上買到，只能到電子鐘表生產(chǎn)廠家去選購或定購合適的表芯，計(jì)時(shí)模塊和計(jì)數(shù)模塊雖然外觀相似，但它們的的顯示方式不同，計(jì)時(shí)模塊顯示的數(shù)字是由兩位一組兩位一組的數(shù)字組成的．而計(jì)數(shù)模塊每位數(shù)字均是連續(xù)排列的。由于不少計(jì)時(shí)模塊還具有定時(shí)、控制功能，因此這類模塊可廣泛裝配到一些加電、設(shè)備上，如收錄機(jī)、CD機(jī)、微波爐、電飯煲等電器上。

　　2、液晶點(diǎn)陣字符模塊

　　它是由點(diǎn)陣字符液晶顯示器件和專用的行、列驅(qū)動(dòng)器、控制器及必要的連接件，結(jié)構(gòu)件裝配而成的，可以顯示數(shù)字和西文字符。這種點(diǎn)陣字符模塊本身具有字符發(fā)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(diǎn)陣排列是由5×7、5×8或5×11的一組組像素點(diǎn)陣排列組成的。每組為1位，每位間有一點(diǎn)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(qū)動(dòng)器內(nèi)具有已固化好192個(gè)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(jī)存儲器CGRAM，允許用戶建立8個(gè)5×8點(diǎn)陣的字符。

　　3、點(diǎn)陣圖形液晶模塊

　　這種模塊也是點(diǎn)陣模塊的一種，其特點(diǎn)是點(diǎn)陣像素連續(xù)排列，行和列在排布中均沒有空隔。因此可以顯示了連續(xù)、完整的圖形。由于它也是有X-Y矩陣像素構(gòu)成的，所以除顯示圖形外，也可以顯示字符。（1）.行、列驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)器，這種驅(qū)動(dòng)器實(shí)際上只有對像素的一般驅(qū)動(dòng)輸出端，而輸入端一般只有4位以下的數(shù)據(jù)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(jì)算機(jī)連接．該種模塊數(shù)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．（2）．行、列驅(qū)動(dòng)-控制型這是一種可直接與計(jì)算機(jī)接口，依靠計(jì)算機(jī)直接控制驅(qū)動(dòng)器的模塊。這類模塊所用的列驅(qū)動(dòng)器具有I/O總線數(shù)據(jù)接口，可以將模塊直接掛在計(jì)算機(jī)的總線上，省去了專用控制器，因此對整機(jī)系統(tǒng)降低成本有好處。對于像素?cái)?shù)量不大，整機(jī)功能不多，對計(jì)算機(jī)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(tǒng)的部分資源。（3）．行、列控制型這是一種內(nèi)藏控制器型的點(diǎn)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(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)器與計(jì)算機(jī)的接口，它以最簡單的方式受控于計(jì)算機(jī)，接收并反饋計(jì)算機(jī)的各種信息，經(jīng)過自己獨(dú)立的信息處理實(shí)現(xiàn)對顯示緩沖區(qū)的管理，井向驅(qū)動(dòng)器提供所需要的各種信號、脈沖，操縱驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)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(fā)生器CGROM．用戶必須熟悉這種控制器的詳細(xì)說明書，才能進(jìn)行撮作。這種模塊使用戶擺脫了對控制器的設(shè)計(jì)、加工、制作等一系列工作，又使計(jì)算機(jī)避免了對顯示器的繁瑣控制，節(jié)約了主機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部資源。