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一．LCD模塊 概述
早期液晶顯示器只生產(chǎn)LCD屏，驅(qū)動(dòng)部分由客戶自己設(shè)計(jì)制作。目前LCD生產(chǎn)廠家把LCD屏連接到COB板（帶IC的PCB板）上，就做成了LCD模塊,簡(jiǎn)稱LCM(LCD Module)。LCD模塊分字符型模塊和圖像型模塊。字符模塊有1~4行，劃分8~40個(gè)字塊，分別組成081，161，162…404等字符型模塊。每個(gè)字塊由5x7點(diǎn)陣組成。每個(gè)字塊單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。圖像型模塊由多行多列的點(diǎn)陣像素組成，每個(gè)像素單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，可顯示文本、圖像或同時(shí)顯示文本和圖像。圖像型模塊需要IC來(lái)控制，這種控制IC有些也裝在LCD模塊上。字符型模塊可使用TN-LCD或者STN-LCD，但圖像型模塊都是采用STN-LCD。大多數(shù)模塊的背光源可用EL或者LED。也有使用CCFL（冷陰極熒光管）的。
IC與LCD的常見(jiàn)連接方式
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IC與LCD的常見(jiàn)連接方式
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SMT
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是英文"Surface mount technology"的縮寫即表面安裝技術(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。
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COB
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是英文"Chip On Board"的縮寫，即芯片被邦定（Bonding）在PCB上，這樣可大大地減少模塊體積，同時(shí)在價(jià)格方面也可降低成本。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型IC的一種，四邊都有腳的那種）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。
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TAB
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是英文"Tape Automated Bonding"的縮寫 即各向異性導(dǎo)電膠(ACF)連接方式將封裝形式為TCP（Tape Carrier Package帶載封裝）的IC用各向異性導(dǎo)電膠分別固定在LCD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！ 最重要的是可以彎折。
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COG
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是英文"Chip On Glass"的縮寫，即芯片通過(guò)ACF（Anisotropic Conductive Film各向異性導(dǎo)電膜）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，又比TAB方式更低成本，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、MP3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，是當(dāng)今IC與LCD的主要連接方式?！?/span>
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COF
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是英文"Chip On Film"的縮寫 即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，隨著COF 薄膜（film）的迅速發(fā)展，目前已可以進(jìn)入大量產(chǎn)階段。這種連接方式可以方便地使代替TAB，又不用太貴的開(kāi)模費(fèi)用。并且可以做一些COG無(wú)法做到的小面積應(yīng)用領(lǐng)域。
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二、OG/TAB/COF模塊的結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)制作方法：
1． COG模塊一般由以下幾個(gè)部分組成：LCD（含偏光片）、IC、ACF、FPC、硅膠、黑紙，以下逐個(gè)2介紹各組成部分：
. ●IC：是整個(gè)液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)部分，接收外界提供電源及單片機(jī)（CPU/MCU/MPU）所傳過(guò)來(lái)的信號(hào)，而產(chǎn)生各種不同驅(qū)動(dòng)波形到segment線和common線，從而產(chǎn)生不同的圖案。這在后面的內(nèi)容會(huì)有詳細(xì)的介紹。
●ACF：各向異性導(dǎo)電膜，主體為粘膠，在常溫下上具有輕微粘性，在溫度為220℃±10℃時(shí)具有很強(qiáng)粘性，使IC與LCD玻璃連接在一起，這種粘膠的里面摻雜有導(dǎo)電金球，這種金球只有4~10μm直徑，一旦受到適當(dāng)壓力就會(huì)變扁，甚至被壓裂。當(dāng)金球受熱時(shí)，最外層的塑膠會(huì)被熔化掉，IC金引腳（突起）會(huì)壓在金球上，金球又與LCD玻璃的引腳（ITO線）連在一起，所以電信號(hào)可以從IC傳往LCD。
ACF一般分為COG用（如AC8501、AC8304），TAB用（AC7106）。
目前只有日立化工及SONY可以生產(chǎn).
●FPC：軟性線路板。柔軟，可折疊，可適用于要求輕、折疊、體積小的手機(jī)、無(wú)繩電話機(jī)、便攜式機(jī)器、家電（如MP3）等上。一般來(lái)說(shuō)，FPC一端鍍金，另一端鍍金或錫，接觸LCD一端一定要鍍金，以保持良好接觸性能。FPC壓至LCD一端也是通過(guò)ACF來(lái)實(shí)現(xiàn)的上下導(dǎo)通的。但可以選用金球比較大的AC7106型來(lái)壓，因?yàn)?span lang=EN-US>FPC pitch一般≥0.2mm，而AC7106的導(dǎo)電球大小為10μm。
FPC有多種：
按連接方式可以分為接插型和焊接型：接插型方便客戶使用，較少出現(xiàn)焊接型的報(bào)廢情況，但由于兩個(gè)原因，導(dǎo)致接插型不被大家認(rèn)可，一是接插型要配上connector（連接頭），價(jià)格較貴，二是connector常出現(xiàn)接觸不良的問(wèn)題，甚至出現(xiàn)可靠性問(wèn)題。逐漸大家改用焊接型的fpc。
焊接型的fpc(鏤空板)由于焊接方便、可靠性好（焊接牢固）等原因被較多人使用，但也有其不好的地方，就是pitch要大于等于0.8mm才好焊接，拆卸易斷線，有時(shí)客戶方不夠空間。
目前國(guó)內(nèi)做得較好的fpc廠有安捷利、元盛等廠。
●硅膠：起絕緣、保護(hù)ITO引線等作用。有白色及黑色兩種。無(wú)特別要求就用黑色。目前有東芝、道康寧、信越等廠在生產(chǎn)。
●黑紙：起保護(hù)IC不讓紫外光直射IC的作用。因?yàn)?span lang=EN-US>IC為半導(dǎo)體其線路部分在紫外光下會(huì)紊亂，從而造成不顯示或全黑屏問(wèn)題。目前有3M等廠在生產(chǎn)。
2、COG的制作方法：見(jiàn)COG生產(chǎn)微觀圖
3、 TAB模塊的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)制造方法
TAB模塊一般由以下幾個(gè)部分組成：LCD、IC（TCP封裝）、黑紙、TAB膠水。
其中IC為TCP封裝，是一種帶狀的封裝，卷成整卷，像電影膠片一樣，又稱為菲林IC。TAB模塊也是與COG一樣，通過(guò)ACF連接的，通常用的ACF型號(hào)有AC7106。
4.COF模塊的制作方法：
IC通過(guò)ACF壓到FPC上，FPC又通過(guò)另一種ACF壓到LCD玻璃上。
三、COB
1、 按連接方式分：插PIN（裝針）型、導(dǎo)電紙型、導(dǎo)電膠條型、導(dǎo)電膠條與導(dǎo)電紙混合型。
裝針型 導(dǎo)電紙型 導(dǎo)電膠條型
2、COB各組成部分的說(shuō)明：
●PCB：Printed Circuit Board的縮寫，“印刷電路板”之意，線路通常用銅，板材基層用纖維板或紙板，在板的金手指或焊盤處鍍金，使不易氧化及保持接觸良好，有單、雙、4層板之分，有不同厚度0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm等區(qū)分。
●IC：通常COB IC被稱作裸片IC，即從晶圓切割后未經(jīng)其他封裝的裸IC，通過(guò)邦定機(jī)用鋁線或金線將IC與PCB板連在一起，然后封上黑膠，將IC與PCB板固定在一起。
●其他電子元件：電阻、電容、電極、三極管等通過(guò)SMT（表面貼裝技術(shù)）連接到PCB板上，也可以手焊至PCB板上。
●導(dǎo)電膠條：作用是上下導(dǎo)電，將LCD與PCB連通電路，導(dǎo)電膠條上下導(dǎo)通，左右絕緣。
●PIN：金屬做，導(dǎo)電性能佳，與LCD之間是通過(guò)碳或銀漿接觸，并用UV膠加以固定在LCD玻璃上。
●導(dǎo)電紙：又稱斑馬紙或熱壓紙，分碳導(dǎo)電紙和銀導(dǎo)電紙兩種，銀導(dǎo)電紙導(dǎo)電性能更佳。
●鐵框：一般用鐵片做成框架后，噴黑漆在鐵框上，也有通過(guò)電鍍上漆的，除鐵外，也有用不銹鋼作材料的（例如8001的鐵框）。有不同厚度0.2、0.4、0.5、0.6、0.8mm之分
五.如何選用各種連接方式？
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連接方式
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優(yōu) 點(diǎn)
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缺 點(diǎn)
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應(yīng) 用
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PIN（針）
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1． 牢固，可先靠性好
2． 易焊接
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3． 最小Pitch做到1.27mm,對(duì)于像素多的LCD無(wú)法應(yīng)用
4． 價(jià)格較貴
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汽車音響等需要較高可靠性的產(chǎn)品。
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Heat Seal
(導(dǎo)電紙、斑馬紙)
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1． 薄、軟易彎折
2． 相對(duì)于裝PIN 產(chǎn)品，Pitch可以做到較小，P=0.28
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1、 防潮效果不好。
2、 在高溫環(huán)境下可靠性不好
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電話、計(jì)算器等室內(nèi)使用的電器。
要求模塊總面積比V.A.區(qū)不能大太多的產(chǎn)品
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Zebra（導(dǎo)電膠條、斑馬條）
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1、 易加工、裝配
2、 與導(dǎo)電紙比較，在一定高溫(70ºC)可以使用
3、 可以應(yīng)用路數(shù)大且面積大的模塊，如240*128，320*240點(diǎn)陣的液晶顯示模塊。
4、 由于一般帶有鐵框，故對(duì)于有背光的產(chǎn)品，總體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。是帶HEAT SEAL產(chǎn)品無(wú)發(fā)替代的。
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1． 防潮效果不好
2． Pitch可以做到最小的為0.4mm
3． 由于壓縮時(shí)間太久后不易即時(shí)恢復(fù)彈性，故防振性能不佳。
4． 體積大、重
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1． 磁卡電話等對(duì)重量、體積要求不高的產(chǎn)品，
2． 振動(dòng)不大的機(jī)器上的儀器儀表
3． 傳真機(jī)等室內(nèi)產(chǎn)品
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COG
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1． 薄、輕、小。
2． 防潮性、防振性好
3． 可寬溫使用。
4． 帶上FPC后易供使用者焊接或接插。
5． 相對(duì)TAB、COB、TAB、COF成本低；
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1.因COG 邦定邊要留6-8mm，所以LCD面積比視區(qū)寬太多，有些對(duì)寬度有要求的電器無(wú)法用。
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1. COG是當(dāng)今LCM的主流產(chǎn)品。單屏手機(jī)幾乎用的都是COG，雙屏黑白手機(jī)的副屏幾乎用的都是COG.彩屏手機(jī)多用COG。
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TAB
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1． 薄、輕、小。
2. 防潮性、防振性好
3.可寬溫使用
4.易供使用者焊接
5.可折疊，使LCM面積與V.A.區(qū)的面積相差最小，這是COG所不能及的。
6． TCP IC一般有標(biāo)準(zhǔn)品，較COF來(lái)說(shuō)免開(kāi)模費(fèi)（單指IC）。
7． 較COG、COF更易加工。機(jī)器較簡(jiǎn)單。
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1． 較COG成本要高
2． 如果沒(méi)有合適的TCP IC，開(kāi)TCP的模具費(fèi)用較貴
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1. 雙屏黑白手機(jī)的主屏幾乎用的都是TAB型
2. 一些小巧的要求視區(qū)寬度與總面積接近的消費(fèi)類電子產(chǎn)品，如MP3、BP機(jī)。
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COF
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1． 與TAB一樣具有薄、輕、小、防潮性、防振性好、可折疊等一系列優(yōu)點(diǎn)。
2． 易開(kāi)模做各種外型、接口，可將電阻電容等元件集成在FPC上；
3． 較TCP來(lái)說(shuō)開(kāi)模費(fèi)已降至較低；
4． 成本較TAB低；
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1． 相對(duì)COG來(lái)說(shuō)，開(kāi)模費(fèi)太貴
2． 成本較COG高。
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1． 部分手機(jī)
2． 代換一些不再生產(chǎn)的TCP IC
3． 在一些無(wú)法焊接TCP IC 又要求總外型小巧的電子產(chǎn)品。
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六、筆段型、字符型、圖像型的區(qū)別：
① 筆段型：以XKS2613為例，其顯示內(nèi)容為“8”字及一些圖案，而不是點(diǎn)陣。
② 字符型與圖像型的顯示內(nèi)容都是由點(diǎn)陣組成，所不同的是字符型一般顯示英文、數(shù)字，顯示的字體為5X7點(diǎn)陣或5X8點(diǎn)的字，而圖像型則可顯示相對(duì)任意尺寸大小的字或圖像，從IC內(nèi)部構(gòu)造來(lái)說(shuō)，字符型IC內(nèi)帶字庫(kù)（英文，數(shù)字，日文及常用符號(hào)），圖像型則不帶字庫(kù)（T6963等控制器也帶有字庫(kù)除外）而是提供動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，提供給用戶寫圖案數(shù)據(jù)。字段型 字符型 圖像型
字符型的字庫(kù)：
主要由數(shù)字、符號(hào)、英文字母等256個(gè)字符組成。其中1-8是留給使用者自由編寫的8個(gè)字符空白區(qū)?？梢跃帉懤?#8220;年”、“月”、“日”、“一”、“二”、“三”等簡(jiǎn)單的漢字及一些字庫(kù)里找不到的符號(hào)。
選擇不同的IC會(huì)有不同的字庫(kù)。即使同一種IC型號(hào)其后綴不同也有不同的字庫(kù)，比如S6A0069x01與S6A0069x02就具有不同的字庫(kù)。
一般來(lái)說(shuō)字符里的“0～9”、“A～Z”是不變的。只是在“日文”部分有所變化，換成“俄文”、“拉丁文”等等。
在XKM240128B模塊里用到控制器IC 為T6963C，它也帶有一些字庫(kù)(共128個(gè))。但它主要功能是用來(lái)顯示圖像，所以歸到圖像型里去。
臺(tái)灣矽創(chuàng)(sitronix)有2顆LCD 驅(qū)動(dòng)IC----ST7920和ST7921可以組成128*64Dots或其他點(diǎn)陣的模塊，ST7920本身帶有中文字庫(kù)，共存儲(chǔ)約八千個(gè)漢字。
圖像型所顯示的漢字是作為圖像來(lái)顯示的，字庫(kù)存在客戶方的存儲(chǔ)IC里。
七．模塊的接口分類：
因?yàn)橐壕э@示器是被動(dòng)顯示的元器件，模塊的首腦部分就是IC，液晶顯示模塊的接口就是driver IC的接口。
接口就是LCM的驅(qū)動(dòng)IC與使用者CPU之間的連接互相傳遞信息(數(shù)據(jù))的方式。CPU通過(guò)接口線路傳遞數(shù)據(jù)/指令到LCM，LCM也可以通過(guò)接口線路傳回給CPU，LCM的IC在接到正確的指令/數(shù)據(jù)后會(huì)作出正確的反應(yīng)，顯示CPU所指定的圖像或字符在LCD屏上。
LCM接口可以簡(jiǎn)單地分為并行(xing)口、串行和I2C總線。并行接口指的是4位或8位數(shù)據(jù)線同時(shí)傳輸指令、數(shù)據(jù)的接口方式，一般以8位為主，像現(xiàn)有的COB模塊就多為并行接口，字符型的有4位/8位兩種并行方式，圖像型的則都是8位并行口的。8位數(shù)據(jù)線名為DB0、DB1、…DB7。
串行口指的是一條數(shù)據(jù)線傳輸指令、數(shù)據(jù)的接口方式，多用在COG/TAB/COF方式的模塊上。一條數(shù)據(jù)線通常名為SDA、或SID。
I2C總線則是一種獨(dú)特方式的串行口，它是有接口簡(jiǎn)單，易于進(jìn)行主/從選擇，可以接線最少4根的簡(jiǎn)單接線、除開(kāi)2根電源線(一正一負(fù))外，只有2～3根線與CPU連接。
一般TAB產(chǎn)品有并/串選擇。
COG 產(chǎn)品可以將PS引出進(jìn)行并/串選擇
并行口： 串行口： I2C總線
各自優(yōu)缺點(diǎn)：
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類型
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優(yōu)點(diǎn)
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缺點(diǎn)
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并行口
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傳遞數(shù)據(jù)速度快
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接口線多，有些CPU接線不足時(shí)無(wú)法使用
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串行口
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接口線少，CPU易連接
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速度稍慢。
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I2C總線
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接口線更少
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因是philips的專利,IC一般較貴。
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八、常用IC介紹：
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IC名
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類型
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廠家
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Segment
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Common
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IC封裝
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字庫(kù)
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同類IC
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應(yīng)用
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HT1621
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筆段型
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合泰
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32
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4
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DICE，DIP
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無(wú)
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1620、1622、1623、1625、1626系列
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做筆段型模塊居多，可以多顆IC用于同一模塊上，以增加驅(qū)動(dòng)筆段總數(shù)
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S6A0069
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字符型
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三星
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40
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16
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Dice,
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有
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S6A0070（80*16）
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與s6a2067和s6a0065合作應(yīng)用于各種字符型模塊上
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SED1520
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圖像型
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愛(ài)普生
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80
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16
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Dice,
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無(wú)
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AX6120
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用兩個(gè)IC可以做122x32dots 圖像
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S6B0108
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圖像型
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三星
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64
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-
|
Dice,
|
無(wú)
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兩IC一起合作可以做128x64dots及192x64dots等模塊
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S6B0107
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圖像型
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三星
|
-
|
64
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Dice,
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無(wú)
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T6963C
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圖像型
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東芝
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QFP
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有
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可以與T6A39和T6A40等driver IC 一起可以做240x128dots的模塊
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SED1335
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圖像型
|
愛(ài)普生
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|
|
QFP
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無(wú)
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COG類IC：
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IC名
|
類型
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廠家
|
Segment
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Common
|
IC封裝
|
字庫(kù)
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同類IC
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應(yīng)用
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S6A0032
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字符型
|
|
80
|
16
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COG
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SPLC782A、ST7032、NT7603
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應(yīng)用于字符型模塊，最大可以驅(qū)動(dòng)16x2字。
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S6B0715
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圖像型
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100
|
33
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COG
|
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NT7501
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應(yīng)用于圖像型模塊。其中有一路icon線輸出
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S6B0724
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圖像型
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|
132
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65
|
COG
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|
|
應(yīng)用于圖像型模塊。其中有一路icon線輸出
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|
S6B0741
|
圖像型
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128
|
129
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COG
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TL0350、ZD128-4G
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4灰度級(jí)，應(yīng)用于圖像型模塊。其中有一路icon線輸出
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九、LCD專業(yè)術(shù)語(yǔ)解釋
LCD： Liquid Crystal Display 液晶顯示
LCM：Liquid Crystal Module 液晶模塊
TN ：Twisted Nematic 扭曲向列。液晶分子的扭曲取向偏轉(zhuǎn)90°
STN： Super Twisted Nematic 超級(jí)扭曲向列。約180~270°扭曲向列
FSTN：Formulated Super Twisted Nematic 格式化超級(jí)扭曲向列。一層光程補(bǔ)償片加于STN ，用于單色顯示
TFT：Thin Film Transistor 薄膜晶體管
COB： Chip On Board 通過(guò)邦定將IC裸片固定于印刷線路板上
COF：Chip On Film (FPC) 將IC固定于柔性線路板 上
COG ：Chip On Glass 將芯片固定于玻璃上
Backlight ： 背光
Light Guide：導(dǎo)光板
Lightguide :
LED: Light Emitting Diode 發(fā)光二極管
EL: Electro Luminescence 電致發(fā)光。EL層由高分子量薄片構(gòu)成
IC：Integrated Circuit 集成電路
TCP ： Tape Carrier Package 帶狀封裝
FPC：Flexiable Printed Circuit柔性線路板
Duty：占空比，高出點(diǎn)亮的閥值電壓的部分在一個(gè)周期中所占的比率
CCFL(CCFT) ： Cold Cathode Fluorescent Light/Tube 冷陰極熒光燈
CRT ：Cathode Radial Tube 陰極射線管
PCB ：Printed Circuit Board 印刷電路板
CPU: Central Proccessing Unit.中央處理器
MCU：MicroComputer Unit.微型計(jì)算機(jī)
MPU：Micro processing Unit。微處理器
十、背光與LCD搭配的效果：
見(jiàn)附文件“照片庫(kù)”
十一、看圖紙的方法：
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