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液晶顯示器件和模塊的特殊結構和性能因在應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成。外引線是由附著于表面的透明導電膜光刻而成,不能使用傳統焊接工藝。目前常用的有如下連接工藝：

    1、 導電橡膠連接

    這是比較傳統的一種方式。導電橡膠條全稱為斑馬導電橡膠條,是由一層導電橡膠,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整齊,將斑馬導電膠條夾在其間,壓緊即可。為此,必須要制作一個壓框。壓框的材質外形可任意設計,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。

    以上兩種方式多應用于數字型、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

    計算器和數字型通信設備上常用。其熱壓導電連接帶為聚酯膜,在上間隔的印上一條條石墨導電條和絕緣熱壓膠。使用時,將一端的導電膠條對準液晶顯示器件外引線貼緊、加勢、加壓,再將另一端導電條紋對準線路板引線端貼緊、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、 各向異性導電膠連接

    所謂各向異性導電膠是如圖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,本身不發光,靠調制外界光實現顯示,所以采光是液晶顯示應用的關鍵技術。采光一般分為自然采光、外光源設置和投影光源。

    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,大多數計時、記數,便攜式儀器的液晶顯示都是以自然采光為主的。其自然采光技術主要包括：

    （1） 光照最佳視角。不同的產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。將液晶顯示窗設計盡量突前即可。

    （3） 靈活尋找外光源。將儀器設計成扁平、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、 外光源設置

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

    背光源驅動。背光源不同驅動條件也不同,LED是電流型器件,是低壓大電流驅動,務必串接限流電阻。EL是高壓、交流驅動、需逆變器。其驅動頻率電壓、都會影響亮度、壽命和顏色。CCF是高壓、交流驅動、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、保養上應注意：

    （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）,應放置一段時間后再通電。

    （2） 防止波動破損。整機設計應考慮防振性。

    （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。若使用環境潮濕,應設計防潮機箱。

    （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。驅動中的直流成份會引起電化學反應。造成劣化,損壞。故在設計電路時的背驅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生光化學反應、劣化,特別是隔光片。所以經常用于陽光下的產品應該設置防紫外濾色膜。

    （8） 在規定的溫度范圍內使用和貯存。超過溫度上限,液晶態消失,全屏變黑,但可恢復,超過溫度下限。則液晶結晶,會破壞定向層,不可恢復。

    （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。正規的檢測應該使用儀器,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。應逐個正常顯示,在冬春北方干燥季節有時會出現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,應逐個正常顯示。由于感應過強,天氣干燥,也會出現全屏顯示,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,由于使用不當也會產生故障,這種故障是可以排除的。

    “字痕”排除 使用幾小時或幾天,出現黑色“字痕”,這是直流成份過大造成電化學反應的結果。應檢查電路排除直流成份后更換新的顯示器件。若剛剛出現“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。

    串擾顯示 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、驅動控制電路裝成一體的一個組件。除應遵循液晶顯示器件一般使用要求外,還應注意：

    （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。需防振的產品上,裝前面板時最好加裝一防振墊。

    （3） 嚴防靜電。CMOS的驅動控制電路極易被靜電擊穿,故操作裝配時應極小心防靜電。靜電擊穿,不可修復,務必注意,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;重復焊接少于3次,間隔大于5分鐘。

    （6） 模塊的使用與保養。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;液晶驅動閾值電壓受溫度影響較大,故應調整Vee,使視角、對比度最佳時使用;在液晶使用溫度范圍內使用,勿超范圍使用,以免損壞。用力按壓顯示部位會產生顯示異常;應予避免;表面結霧時,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。