1.LCD面板横截面
 
2. LCD模组装配说明
 
2-1. LCD 互相连接
本节主要描述液晶显示玻璃与PCB的互连方法。这些方法可用于标准LCD应用场合,以及LCD模组装配过程。我们通常使用三种主要方法。
 
  a.斑马连接器    
 

斑马连接器采用导体和绝缘体交替的硅钢带制成。这些材料通常较为柔软,具有较强的适应性,能够很容易地压在液晶显示器和PCB之间。斑马连接器需要一个框架将显示器和PCB紧紧地压在一起。和引脚连接相比,这种连接方法能够获得更好的电气连接效果,并且成本也更低,但需要专用的压缩框架。

 


  b. 引脚    
   

显示器上装有引脚,用户可以将显示器安装到插座中,或将其直接焊接到PCB上。对于最终用户来说,由于引脚不需要压缩框架,也不需要昂贵的热密封焊线机,所以引脚最容易使用。引脚连到背部带有结构性环氧树脂的玻璃上。在顶部,我们施用带有RTV涂层的导电环氧树脂。

引脚是最可靠的连接方法,对于样机研究和生产而言,它也是最容易的方法。然而,在所有三种方法中,这种方法所需要每英寸互连器最少。

 

  c. 热密封    
   热密封与软性电路板相似,不同的是接口标签是由可导电的热熔性胶粘剂制成。通常在胶粘剂中添加了诸如碳、金或者银这样的颗粒,以使胶粘剂能够导电。

使热密封的衬垫与显示器的衬垫对齐,然后一个热棒在压力作用下落下,导电粘合剂被熔化,并粘到显示器上。使粘合剂冷却,于是实现了与显示器的电气粘合。

对于大批量应用,这种方法是最经济的,但是由于本工艺过程需要昂贵的装置和设备,所以对于小批量、低互连密度要求的场合,一般不采用这种方法。

 


2-2. 背光
操作可见的环境光,液晶显示器就会生成显示。如果没有这种环境光,我们必须增加背光,以使这些液晶显示器可见。为一台液晶显示器增加背光,有多种选择。选择时需要考虑的是外观、成本和特性。每种方法都有其优点和缺点,没有一种方法适用于所有应用场合。

以下数据仅采用一般注释,简要描述了每种技术。对于我们的液晶显示器模组,我们将大部分背光技术应用到我们的显示器中。

我们通常使用三种背光技术。以下为背光技术相关信息。

  a. LED 背光  
 

LED背光技术是目前中小型液晶显示器领域最流行的背光技术。这种技术有很多优点,比如成本低,寿命长,抗振动,运行电压低,并且能够精确控制亮度。这种背光技术的主要缺点是,与其它方法相比,这种方法功耗较大,如果液晶显示器的尺寸足够大,这个缺点就更加明显。

LED背光有多种颜色可以选择:黄绿色、绿色、红色、蓝色、琥珀色等。黄绿色背光是目前最常见的背光颜色,而现在白色背光因为其良好的成本效益而很受欢迎。

LED背光具有较长的使用寿命,其使用寿命最低为50000小时,并且亮度比EL亮。作为固态元件,其所配置的运行电压为+4.2VDC,因此不需要逆变器。

LED背光有两种基本配置:阵列型和边缘型。对于这两种配置类型,LED都作为光源,其所产的光被聚焦到一个漫射器中,漫射器将光均匀地分配到显示区的后面。在阵列型配置中,许多LED均匀安装在显示器后面,它提供了更均匀、更明亮的光线,同时消耗了更多的电能。在边缘型配置中,LED安装在侧边(通常安装在顶部),将边缘光聚焦到漫射器中,这种配置使得组件更薄,并且耗能更少。

 
 

 

  b. EL背光  
 

EL(电致发光)是一种固态的现象,其采用彩色荧光粉(不是热量)生成光。

EL背光片厚度非常薄、重量轻且光线均匀。这种背光片具有多种颜色,其中白色EL背光片在液晶显示器中应用是最广的。

虽然EL电致发光型背光片耗电相当低,但是它们却需要供以电压为100 VAC、频率为400Hz的交流电,这一点是采用逆变器将5、12或24VDC输入电压转换为直流输出电压而实现的。这种背光片使用寿命有限,通常运行3000-5000小时,亮度就会减少一半。

EL型面板最大的缺点是,其需要逆变器生成100VAC、一致的亮度,并且其使用寿命有限。

 
   

  c. CCFL 冷阴极灯管型背光  
 

冷阴极灯管(冷阴极荧光灯)型背光片耗能较低,同时能够产生非常明亮的白光。LCD背光所采用的CCFL主要配置是边缘照明。

采用冷阴极荧光灯作为光源,同时采用漫射器将光均匀地分配到可视区域。这种背光片需要采用逆变器为CCFL灯管提供电压为270-300VAC、频率为35KHz的电源。

它们主要用于图形液晶显示器,与EL电致发光型背光片相比,CCFL冷阴极荧光型背光片具有更长的使用寿命(10000-20000小时)。它们最大的缺点是:寒冷的天气将使光输出减少60 % (参见以下图);需要采用逆变器产生350vac (请注意,在较低的温度下,该逆变器不能正常工作);光照强度不能改变(无论打开或关闭);振动会使其预期寿命减少一半。