LCD-设计的技术要求.ppt

1 LCD设计的技术要求 2 1 LCD基础知识 a LCD Liquidcrystaldisplay 液晶显示器 b 液晶 液晶是指能在某个温度范围内兼有液体和晶体二者特性的物质 液晶是不同于通常的固态 液态和气态的一种新的物质状态 c 液晶显示器LCD的显示原理 具有偶极矩的液晶棒状分子在外加电场的作用下其排列状态发生变化 使得通过液晶显示器件的光被调制 从而呈现明与暗或透过与不透过的显示效果 液晶显示器件中的每个显示像素都可以单独被电场控制 不同的显示像素按照控制信号的 指挥 便可以在显示屏上组成不同的字符 数字及图形 3 4 d LCD的优点 1 低压 微功耗 极低的工作电压 2 3V 工作电流仅几个uA 2 平板型结构 3 被动型显示 4 长寿命 5 无辐射污染 5 1 1 LCD基本结构 6 1 2 LCD显示类型 displaytype LCD按产品类型分 TN HTN STN FSTN FFSTN ISTN DSTN ASTN 我们常用到前面3种类型 各种类型的主要特点及应用如下 7 8 LCD类型选择的基本原则 9 1 3 LCD显示方式 displaymode Positive 白底黑字 常用Negative 黑底白字 Yellow Green 黄绿模 Gray 灰模 Blue 蓝模 White Black 黑白模 10 1 4 LCD偏光片类型Polarizermode Reflective 反射片 常用Transflective 半透片 Transmissive 全透片 11 12 1 5 LCD视角视向 ViewingAngleanddirection 视角 在保持一定对比度前提下 观察方向与LCD法线所成的夹角 常用的可视方向 3H 3点钟 6H 6点钟 9H 9点钟 12H 12点钟 我们常用 6H12H 13 DefinitionofViewingAngleanddirection 14 1 6 LCD连接方式 Connectormode Zebra 斑马条 Heatseal 热压纸 Pin 针脚 在设计中引脚Pitch大于0 9mm用Zebra连接 Pitch小于0 9mm则用Heatseal连接 并且建议pitch最好大于0 4mm 15 1 7 LCD驱动方式 Driveringmode Static静态驱动Dynamic动态驱动LCD显示驱动器的功能就是在显示像素上施加一电场 而这个电场则由显示像素前后两电极上的电位信号差所产生 因直流电场将导致液晶材料的化学反应和电极老化 从而降低液晶材料的寿命 故要求LCD驱动器的驱动输出必须是交流驱动 LCD显示像素上交流电场的强弱用交流电场的有效值表示 当有效值大于液晶的阀值电压时 像素产生电光效应 呈显示态 当有效值小于液晶的阀值电压时 像素不产生电光效应 呈不显示态 LCD显示驱动器通过对其输出到LCD电极上的电位信号进行相位 峰值 频率等参数的调制来建立交流驱动电场 以实现LCD的显示效果 驱动方法有以下两种 16 1 7 1 静态驱动 驱动原理如下图示 在背电极BP上加入一正脉冲序列 在显示像素的段电极上加入一个与背电极脉冲相位相差180的等幅正脉冲序列 在该像素上产生5v 5v的显示驱动脉冲序列 在不显示像素的段电极上加入一个与背电极脉冲同相位的等幅正脉冲序列 在该像素上产生0V电压差 从而形成液晶显示的交流驱动 17 18 1 7 2 动态驱动 术语 SEGCOM1 N 占空比系数 扫描行数N 交叉效应偏压法当扫描行数N 1时 动态驱动就等于静态驱动 19 20 21 22 23 24 25 2 LCD设计 根据产品的设计要求和选择的LCDdriverIC确定LCD的基本设计参数 2 1 基本设计参数 V A viewarea size VAXxVAYA A activearea size 26 V A sizeandA A size V A size LCD上可以看到的区域 同产品的LCD窗口大小 图示红色区域 A A size LCD上实际有效显示区域 图示蓝色区域 27 Dots XdotxYdotDotsize Dx DyGapsize 0 03 0 05mm Viewdirection 视向 Vop 工作电压 Connectormode 28 2 2 设计实例 按照产品的设计要求 选择HTNLCD V A viewarea size 64x40mmDots 55dotx32dotGapsize 0 04mmViewdirection 视向 12HDisplaymode Positive 白底黑字 Reflective 反射片 Vop 工作电压 5 5V 按此产品要求 选择2倍压 LCDdriverVoMax 6 0v Duty 1 32Bias 1 6 5 29 Bias设定 Differentdutyradiorequiresdifferentbiaslevel Foroptimumbiaslevel BLcanbecalculatedfrom Bias 1 32 1 1 6 5 30 A A activearea size 59 36x34 52mmDotsize Dx 1 04mm Dy 1 04mm a 从LCDdriver的SEG和COM出线的分布 结合PCBlayout走线 确定LCD的出线布局 b 评估和计算LCD走线所需空间 在做LCD设计时可参考类似的旧LCDpart 预留相应空间 然后与LCD厂家设计人员沟通确认 31 32 初步估算如下 水平方向 左边和右边预留走线宽度 WLL WLR 各2 0mm 则 DotsizeDx和A A size Dx VAX WLL WLR gap Xdot gap 64 2 0 2 0 0 04 55 0 04 1 09mm 0 04mm 1 05mmA A sizeX Dx 0 04 x55 0 04 59 91mm垂直方向 上边和下边预留走线宽度 WLU WLD 各2 0mm 则 DotsizeDy和A A size Dy VAY WLU WLD gap Ydot gap 40 2 0 2 0 0 04 32 0 04 1 12mm 0 04mm 1 08mmA A sizeY Dy 0 04 x32 0 04 35 80mm 33 将估算的结果 Dotsize DxxDy 1 05mmx1 08mmA A size 59 91mmx35 80mm与产品Designer确认 Designer确认希望将Dotsize改为 1 04mmX1 04mm 则 A A size 59 36mmx34 52mm 34 Connectormode 根据产品中LCD与PCB的连接尺寸参数 先确定连接方式 35 TypeA B可用Zebra和heatseal 具体用哪种由连接端的Pitch决定 TypeC D选用heatseal 此产品选用TypeB 选用Heatseal连接 pitch0 5mmLCD信号引脚55 32 87pins 2dummypins 89pins LCD上引脚距离玻璃边缘 3 0mm 则LCD出线端最大宽度 69 3 0 3 0 63 0mmLCD信号引脚最大Pitch 63 0 89 0 708mm查阅标准heatseallist 选择可选择Heatsealpitch 0 70mm 0 65mm 0 60mm0 55mm0 50mm 在本产品上选择Pit