液晶显示器件(LCD)资料
液晶显示器LCD结构、制造工艺及三大原物料简介
图4-2
向列型液晶的温度范围是指熔点至清亮点之间的温度区间﹐这个温度区间决定了液晶显示器的工作温度。一般液晶相的温度范围为-20℃~ 60℃。
清亮点即为液晶在固态加热到固液态(LC中间相)后﹐再由固液态加热至液态之温度区间。
当透明导电图形电极间施加一定电压时﹐液晶分子在电场作用下排列方向会发生变化﹐分子的长轴方向转向外电场﹐即与玻璃表面垂直。如图3-1右半部分所示﹐这些液晶分子不能使入射的偏振光旋转﹐因此无法透过检振片﹐光被吸收形成暗视场。由于亮暗视场的存在﹐就可把导电图显示出来。
图3-2
TN型液晶盒内LC分子形成一种扭曲结构(如图3-2)。当入射光照射LCD时﹐则其偏振面将顺着LC分子扭曲方向旋转。LC分子的90度扭曲导致了90度的旋光﹐当块玻璃上的电极施加一定大小的电压后﹐LC分子就会转变为垂直于上下玻璃片排列﹐扭曲结构消失﹐导致旋光作用消失。这种电光效应就称为扭曲电场效应。
三、LCD三大原物料简介
在LCD的生产中﹐要用到液晶﹑偏光片﹑导电玻璃三大类主要原材料﹐下面分别简单介绍这些原物料的基本知识。
1.液晶
液晶分子结构一般呈长棒型﹐其长度为几十埃﹐宽度为几个埃。外界的微弱电场﹐磁场和极弱的热扰动对这样的分子影响十分灵敏﹐可使其排列方向改变。利用液晶的这种特性﹐可以很容易地改变它的光学性质﹐这就是液晶被作为显示材料使用的主要原因。
(a)(b)(c)
图4-3光经过偏光片后状态的变化
液晶显示器所用的偏光片﹐是用衬底为有机高分子塑料薄膜掺某些染料经特殊处理而成的。
3.导电玻璃(ITO GLASS)
导电玻璃即为在普通玻璃的一个表面镀有透明导电膜的玻璃﹐LCD之所以显示特定的图形﹐就是利用导电玻璃上的透明导电膜﹐经过蚀刻制成特定形状的电极﹐上下两片导电玻璃制成液晶盒后﹐在这些是电极上加上适当电压信号﹐使液晶的特性改变﹐就可显示出与电极形状相对应的图形。
LCD结构及显示原理
LCD结构及显示原理液晶显示屏(LCD,Liquid Crystal Display)是一种采用液晶材料作为显示介质的平面显示技术。
下面将详细介绍LCD的结构和显示原理。
一、LCD结构液晶显示屏的基本结构由以下几个部分组成:1.增宽基板:液晶显示屏的彩色滤光片和透明电极等元件放置在增宽基板上。
增宽基板通常由玻璃或塑料制成。
2.前段板:位于增宽基板的前侧,主要涉及颜色滤光片和像素电极。
3.后段板:位于增宽基板的后侧,主要涉及液晶分子和对应的驱动电路。
4.密封剂:用于将前段板和后段板固定在一起,并且防止进入空气和水分。
5.液晶材料:液晶材料位于前段板和后段板之间,作为显示介质。
二、LCD显示原理液晶显示屏的显示原理基于液晶分子的性质以及电场的驱动。
液晶分子是一种有机化合物,具有类似液体和固体的特性。
液晶显示原理主要包括以下几个步骤:1.偏振:液晶显示屏的前段板和后段板上分别设置了交错放置的偏振片,第一个偏振片可将光线只允许通过一个方向的振动,而第二个偏振片则将只允许满足特定条件(如振动方向与第一个偏振片相同)的光通过。
2.像素控制:液晶分子是具有排列结构的,通过电场的控制可以改变液晶分子的排列方式,进而改变光线通过液晶材料的能力。
液晶材料可以分为向列或平行两种排列方式。
3.光调节:当液晶分子以不同排列方式存在时,从后段板上发出的光与前段板上的彩色滤光片交互后会发生变化,由此形成不同的光亮度和颜色。
通过上述的步骤,液晶显示屏可以显示出不同的图像和颜色。
液晶显示屏有许多优点,包括薄、轻、视角大、耗电低等。
它们被广泛应用于电视、电脑显示屏、手机等电子产品中。
在未来的发展中,液晶显示技术将进一步提高分辨率、颜色表现和能耗等方面的性能,使得液晶显示屏在各个领域中得到更广泛的应用。
光电子技术液晶显示
源透射或遮蔽功能,在电源关开之间产生明暗
而将影像显示出来,若加上彩色滤光片,则可
显示彩色影像.
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在两片玻璃基板上装有配向膜,所以液晶 会沿着沟槽配向,因为玻璃基板配向膜沟槽 偏离90度,所以液晶分子成为扭转型,当玻 璃基板没有加入电场时,光线透过偏光板跟 着液晶做90度扭转,经过下方偏光板,液晶 面板显示白色(如下图左);当玻璃基板加 入电场时,液晶分子产生配列变化,光线经 过液晶分子空隙维持原方向,被下方偏光板 遮蔽,光线被吸收无法透出,液晶面板显示 黑色(如下图右)。液晶显示屏便是根据此 电压有无,使面板到达显示效果.
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TN-LCD简朴矩阵驱动旳问题:交叉效应随矩阵列、行
数增长而增长,它使图像对比度降低,图像质量变差。
采用偏压法能够减小交叉效应旳影响。
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把某些有机物放在一定旳溶剂中,因为溶剂 破坏结晶晶格而形成旳液晶称为溶致液晶,它是 因为溶液浓度发生变化而出现旳液晶相,最常见 旳有肥皂水等.
目前用于显示旳液晶材料基本上目前
发觉旳液晶物质已经有近万种.构成液晶物质
旳分子,大致上呈细长棒状或扁平片状,而且
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胆甾相液晶(Cholesteric Liquid Crystals)这个 名字旳起源是因为大部份是由胆固醇旳衍生物所生 成旳,但有些没有胆固醇构造旳液晶也会具有此液 晶相.如图所示,假如把这种液晶一层一层分开来 看,很像线状液晶.但是在Z轴方向来看,会发觉它 旳指向矢伴随一层一层旳不同而像螺旋状一样分布, 而当其指向矢旋转360度所需旳分子层厚度就称为 pitch.正因为它每一层跟线状液晶很像,所以也叫 做Chiral nematic phase.以胆固醇液晶而言,与指 向矢旳垂直方向分布旳液晶分子,因为其指向矢旳 不同,就会有不同旳光学或是电学旳差别,也所以 造就了不同旳特征.
LCD结构及显示原理
Edge light Driver LSI Light diffuser Spacer Waveguide Prism Reflector
plate sheet
LCD 結构
LCD由三大組成部分構成: 玻璃基板、液晶、偏光片 ITO: Indium Tin Oxide氧化銦錫, 作為電极起上下
導通旳作用; ITO有阻值, 越厚其阻值越低; 框膠:形成密閉旳空間,供液晶注入; 間隙子:cell內間隙子,框間隙子,導電間隙子 液晶LC:有旋光性,與面板底色有關;
Sealant TFT Polarizer film
Color filter
Anisotropic conductor film
TAB Connection Control IC
Printed circuit board
Protective film
Common electrode Alignment film Liquid crystal Capacitor Display electrode Polarizer
后者TFT (Thin Film Transistor)
LCD分類
利用電光效應制作旳常用旳液晶顯示器大致有下列﹕
★ TN-LCD是Twist Nematic Liquid Crystal Disply旳 簡稱﹐即扭曲向列相液晶顯示,扭曲角為90°。
★ STN-LCD是Super Twist Nematic Liquid Crystal Disply旳簡稱﹐即超扭曲向列相液晶顯示,扭曲角不 是180 °〜270 °之間
透射式
反射式
半反半透式
近晶相液晶又稱層列型液晶
近晶相液晶是由棒狀或條狀旳分子組成﹐分子 排列成層﹐層內分子長軸相互平行﹐其方向能 够垂直于層面﹐或與層面成傾斜排列。因分子 排列整齊﹐其規整性接近晶體﹐具有二維有序 性,粘滯系數大。其分子結構如下圖﹕
LCD培训课件
响应时间是指LCD屏幕对输入信号的 反应速度,响应时间越短,图像越流 畅。一般来说,响应时间在5-10ms之 间比较合适。
色域覆盖与色彩准确性
色域覆盖
色域覆盖是指LCD屏幕所能显示的颜色范围。色域覆盖越广,显示效果越好。一 般来说,色域覆盖在72%NTSC以上比较合适。
色彩准确性
色彩准确性是指LCD屏幕颜色显示的准确性。色彩准确性越高,颜色越真实。一 般来说,色彩准确性在Delta E<3以下比较合适。
混合与研磨
将液晶材料与其他添加剂 混合并研磨成均匀的浆料 。
过滤与脱泡
去除液晶浆料中的杂质和 气泡,确保液晶的质量。
彩色滤光片制作
涂布色层
在透明基材上涂布不同颜色的光阻材 料,形成彩色滤光片。
去膜处理
去除多余的光阻材料,得到最终的彩 色滤光片。
光刻与显影
通过光刻和显影工艺形成特定图案的 光阻层。
液晶盒的组装
详细描述
高分辨率显示技术能够提供更加清晰、细腻 的画面,满足用户对视觉体验的高要求。 LCD通过不断提升分辨率,提高画面质量, 以保持竞争力。此外,柔性显示技术使得 LCD能够适应更多弯曲、折叠等形态的设备 ,拓展了应用领域,如可穿戴设备、车载显 示等。
低能耗与环保材料应用
总结词
随着环保意识的增强和能源消耗的关注,低 能耗和环保材料的应用将成为LCD的重要发 展趋势。
暗线
黑色线条出现在屏幕上,可能是由于背光灯不亮或液晶板受损。
Mura现象
屏幕出现亮度不均匀的现象,可能是由于背光灯老化或驱动IC异常 。
色彩偏差与色温调节
色彩偏差
显示器颜色与实际颜色不符,可能是由于老化或设置不当。
色温调节
LCD液晶显示器简介
LCD1602液晶显示器简介一概述液晶(Liquid Crystal)是一种高分子材料,因其特殊的物理、化学、光学特性,广泛应用轻薄显示器上。
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。
各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名。
例如,1602表示每行显示16个字符,一共可以显示两行。
这类液晶通常称为字符型液晶,只能显示ASCII码字符。
12232表示液晶显示画面由122列、32行组成,共有122*32个点来显示各种图形。
用户可以通过程序控制这些点中任何一个点显示或不显示,从而构成各种图形画面。
因此,12232称为图形型液晶。
液晶体积小,功耗低,显示操作简单。
但其有致命的弱点,即使用温度范围很窄。
通用型液晶工作温度为0到+55摄氏度,存储温度为-20到+60摄氏度。
二 LCD16021 1602的外形尺寸(毫米)2 主要技术参数3接口信号说明4 基本操作时序4RAM地址映射图控制器内部带有80B的RAM缓冲区。
对应关系如下图所示。
向图中的00~0F、40~4F地址中的任意处写入显示数据时,液晶可立即显示出来;当写入到10~27或50~67地址时,必须通过移屏指令将他们一移入可显示区域方可正常显示。
1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,如下表所示。
这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”。
6状态字说明说明:原则上每次对控制器进行读写操作前,都必须进行读写检测,确保STA7为0。
实际上,由于单片机的操作速度慢于液晶控制器的反应速度,因此可以不进行检测,或只进行简短的延时即可。
LCD面板简介
游戏机
游戏机是LCD面板的一个新兴应用领 域。由于游戏画面通常较为复杂, LCD面板的高分辨率和快速响应等特 点使得游戏画面更加流畅、逼真。
游戏机通常采用高帧率、高色域的 LCD面板,以提供更加出色的游戏体 验。此外,游戏机还通常配备有外接 显示器,以提供更大的显示空间和更 好的视觉效果。
03
LCD面板的技术参数
02
LCD面板的应用
电视
电视是LCD面板最早和最主要的应用领域之一。由于LCD面板具有高分辨率、色 彩鲜艳、亮度高等特点,使得电视画面清晰、逼真,成为现代家庭娱乐的重要设 备。
LCD电视的尺寸从15英寸到65英寸不等,满足了不同家庭的需求。此外,随着技 术的不断发展,LCD电视的能耗和厚度也不断降低,更加环保和美观。
VS
详细描述
高分辨率LCD面板能够提供更清晰、细腻 的画面,让用户获得更好的视觉体验。这 种面板广泛应用于电视、显示器、平板电 脑等领域,尤其适合观看高清视频或进行 图像处理等需求。
低功耗
总结词
为了满足环保和节能的需求,低功耗LCD面板越来越受到关注。
详细描述
低功耗LCD面板通过优化电路设计和采用新型材料等方式,降低功耗,延长产品使用寿命,同时减少 能源消耗和碳排放,有利于保护环境。这种面板在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备上广 泛应用。
显示器
显示器是LCD面板的另一个重要应用 领域。由于LCD显示器具有高分辨率 、低辐射、节能环保等特点,被广泛 应用于计算机、图形设计等领域。
除了传统的台式机显示器,LCD显示 器还广泛应用于笔记本电脑、平板电 脑等移动设备上,为用户提供清晰、 稳定的显示效果。
笔记本电脑
笔记本电脑是LCD面板的又一重要应用领域。笔记本电脑的 屏幕通常较小,但LCD面板的高分辨率和低能耗等特点使得 笔记本电脑的续航能力更强,更加便携。
lcd中液晶的作用
lcd中液晶的作用液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称LCD)是一种使用液晶的特殊材料作为光学电子器件的显示器。
它广泛应用于电视、电脑显示器、智能手机等各种电子设备中。
液晶的作用在LCD中起到了至关重要的作用,下面将详细介绍液晶的作用。
液晶是一种特殊的有机物质,它具有介于液体和固体之间的特性。
在液晶显示器中,液晶分子被置于两片平行的透明电极之间。
当通过电场作用,液晶分子会发生定向排列,从而改变光的传输和反射特性。
这种液晶分子的定向排列可以通过改变电场的强度和方向来实现。
液晶的作用之一是调光。
液晶显示器可以通过调整电场的强度和方向来控制液晶分子的排列,从而实现光的透过或阻挡。
当电场强度较弱时,液晶分子呈现扭曲排列,光无法通过,显示器呈现黑色。
当电场强度增强时,液晶分子逐渐平行排列,光可以透过,显示器呈现亮色。
通过调整电场的强度和方向,液晶显示器可以实现不同亮度和对比度的调节,以适应不同环境和用户需求。
液晶的另一个重要作用是色彩显示。
液晶分子的排列方式可以通过电场的变化来改变,进而影响光的透射。
液晶显示器通常采用RGB (红、绿、蓝)三原色的组合来显示各种颜色。
通过控制电场的强度和方向,可以调节液晶分子的排列,从而实现对红、绿、蓝三原色的透过和阻挡,进而显示出不同的颜色。
液晶显示器可以通过调整各个像素的电场来精确地显示出所需的颜色,从而呈现出丰富多彩的图像。
液晶还具有视角可控的特性。
传统的CRT显示器在观看角度改变时,图像会出现颜色失真和亮度变化等问题,而液晶显示器则可以有效解决这一问题。
液晶分子的排列方式可以通过电场的调节来改变,从而使得液晶显示器在不同观看角度下仍能保持良好的显示效果。
这使得用户可以在不同角度下观看液晶显示器,而不会出现颜色失真和亮度变化等问题。
液晶还具有低功耗的特点。
液晶显示器只有在液晶分子排列发生变化时才需要消耗电能,而在液晶分子保持不变时几乎不消耗能量。
液晶显示器件
框膠(Sealant)及隔离片 框膠的用途就是将液晶面板中的上下兩层玻
璃能够紧密粘住, 並将面板中的液晶分子与外 界隔离。 所以围繞於面板四周的框膠將液晶 分子限制在面板之內。 而隔离片主要是提供 上下兩层玻璃的支撐, 隔离片必須均勻的分佈 在玻璃基板上, 否则将会造成部分隔离片聚集 在一起, 反而阻礙光线通過, 也无法保持上下 兩片玻璃的間隙一致,造成电場分佈不均的現 象,進而影响液晶的灰度。
TN LCD显示器工作原理 上下兩层玻璃主要是來夾住液晶用的。這兩片玻璃 在接觸液晶的那一面並不是光滑的,而是有鋸齒狀 的沟槽。 這個沟槽的主要目的是希望長棒狀的液晶 分子沿著沟槽排列。 这样 液晶分子的排列才会整 齊. 因爲如果是光滑的平面, 液晶分子的排列便会不 整齊, 造成光线的散射, 形成漏光現象。 在实际的制造过程中, 無法將玻璃制作成有如此的 槽狀的分佈, 一般会在玻璃的表面上塗复一层PI。 然後再用布磨擦, 好让PI的表面分子不再是杂散分佈, 而是按照固定而均一的方向排列。 這一层PI就叫做 配向膜, 它的功用就象图4.8中玻璃的凹槽一樣, 提供 液晶分子呈均勻排列的介面條件, 讓让液晶按照預 定的順序排列。
1.玻璃基板
这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃 片。表面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电 层,即ITO膜层。经光刻加工制成透明导电图 形。这些图形由像素图形和外引线图形组成。 因此,外引线不能进行传统的锡焊,只能通 过导电橡胶条或导电 胶带等进行连接。如果 划伤、割断或腐蚀,则会造成器件报废。
LCD是非发光型的。其特点是视感舒适,而且是 很紧凑的平板型。 LCD的驱动由于模式的不同而多 少有点区别,但都有以下特点: (1)是具有电学双向性的高电阻、电容性器件, 其驱动电压是交流的。 (2)在没有频率相依性的区域,对于施加电压的 有效值响应(铁电液晶除外)。 (3)是低电压、低功耗工作型,CMOS驱动也是 可以的。 (4)器件特性以及液晶物理性质常数的温度系数 比较大,响应速度在低温下较慢。
1液晶显示器的原理
液晶显示器的原理1.液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称LCD)其实就是使用了“液晶”(Liquid Crystal)作为材料的显示器. 目前液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主.2.什么是液晶呢?液晶是一种介于固态和液态之间的物质,当被加热时,它会呈现透明的液态,而冷却的时候又会结晶成混乱的固态,液晶是具有规则性分子排列的有机化合物。
液晶按照分子结构排列的不同分为三种:类似粘土状的Smectic液晶、类似细火柴棒的Nematic液晶、类似胆固醇状的Cholestic液晶。
这三种液晶的物理特性都不尽相同,用于液晶显示器的是第二类的Nematic液晶,分子都是长棒状的,在自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。
3.液晶的性质及通光原理随着研究的深入,人们开始掌握液晶的许多其他性质:当向液晶通电时,液晶体分子排列得井然有序,可以使光线容易通过;而不通电时,液晶分子排列混乱,阻止光线通过。
通电与不通电就可以让液晶像闸门般地阻隔或让光线穿过。
这种可以控制光线的两种状态是液晶显示器形成图像的前提条件,当然,还需要配合一定的结构才可以实现光线向图像转换。
4. 液晶显示器的分类液晶显示器按照控制方式不同可分为被动矩阵式LCD及主动矩阵式LCD两种。
a. 被动矩阵式LCD可分为TN-LCD(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD)、STN-LCD(Super TN-LCD,超扭曲向列LCD)和DSTN-LCD(Double layer STN-LCD,双层超扭曲向列LCD)。
b. 目前应用比较广泛的主动矩阵式LCD,也称TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD,薄膜晶体管LCD)。
TFT液晶显示器是在画面中的每个像素内建晶体管,可使亮度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积。
另有一新型的技术LCOS(liquid crystal on silicon)主动矩阵LCD 与被动矩阵LCD的比较被动矩阵LCD的最大问题是难以快速地控制单独的液晶单元,并以足够大的电流保证来获得好的对比度、足够的灰度级和较快的响应时间,从而影响了动态影像的显示效果。
LCD简介介绍
05
LCD与OLED的比较
LCD与OLED的比较
• LCD(Liquid Crystal Display)是一种使用液晶 技术的显示设备,广泛应用于电视、电脑、手机 等电子产品。
06
LCD的未来展望
LCD的未来展望
• LCD(Liquid Crystal Display)是一种利用液晶技术制成 的显示器。液晶是一种介于固态和液态之间的物质,具有光 学各向异性的特性。LCD利用液晶的光学特性进行显示,具 有以下优点
02
液晶电视的图像质量不断得到提 升,从最初的标清,到现在的4K 超高清,甚至8K超高清,能够提 供越来越逼真的视听享受。
移动设备
LCD显示器在移动设备领域也有广泛 的应用,例如手机,平板电脑等设备 。
由于LCD显示器轻薄,低功耗的特点 ,非常适合移动设备使用,因此在手 机和平板电脑上得到广泛应用。
LCD是一种被动显示 技术,它利用液晶分 子的光学特性来实现 图像显示。
LCD的组成
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03
04
LCD主要由液晶层、背光板、 彩色滤光片、驱动电路等组成
。
液晶层是LCD的核心部分,它 由液晶分子组成,具有光学特
性。
背光板提供光源,彩色滤光片 则负责控制每个像素的颜色。
驱动电路用于控制液晶分子和 彩色滤光片的动作。
LCD的优缺点
优点
LCD具有低功耗、体积小、重量轻、 无辐射等优点,同时它的视角宽、色 彩丰富、图像细腻,是现代显示技术 的主流之一。
缺点
LCD的响应速度较慢,尤其是在显示 动态图像时容易出现拖影现象。此外 ,LCD的可视角度也有限,观看角度 过大会导致图像失真。
02
LCD的工作原理
LCD结构及显示原理
LCD结构及显示原理液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称LCD)是一种利用液晶材料在外加电场的作用下改变光的偏振状态来实现图像显示的电子显示技术。
LCD具有薄、轻、省电等特点,被广泛应用于电子产品中,如电视机、电脑显示器、手机、平板电脑等。
LCD的结构主要包括液晶材料、导电玻璃基板、色彩滤光器、偏振片和背光源。
液晶材料位于两片导电玻璃基板之间,形成了液晶层。
液晶材料是一种特殊的有机物质,具有自发电流现象,即在外加电场的作用下,液晶分子的排列方向和位置会发生改变,进而改变光的穿透和透射性质。
导电玻璃基板上覆盖有导电层,用于产生外加电场。
导电层通常采用透明的氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜,在基板上形成电极。
色彩滤光器位于液晶层的上方,由红、绿、蓝三种基色组合而成,用于显示彩色图像。
色彩滤光器使得通过液晶层的光只有特定波长的光可以通过,从而实现颜色的显示。
偏振片位于色彩滤光器上方和下方,用于控制光的偏振状态。
一般情况下,上下两片偏振片的传递方向垂直,在液晶层中是等效的,而当液晶分子发生变化时,光的偏振状态也会发生变化。
背光源位于液晶层的背后,用于提供背景光,使得图像能够在暗环境中被看到。
常见的背光源有冷阴极荧光灯(CCFL)和LED背光。
LED背光由于其高效率、高亮度和长寿命等优点,逐渐取代了CCFL成为主流。
当外加电场作用于液晶层时,液晶分子的排列方向和位置会发生改变,从而改变光的穿透性质。
液晶层中的液晶分子一般处于垂直或水平排列状态,当电场作用于液晶层时,电场会改变液晶分子的排列方向。
液晶分子排列方向的改变会引起光的偏振方向的改变,最后通过两片偏振片的交叉检测,光的亮度发生变化。
液晶分子的排列方向的改变可以通过不同的驱动方式实现,常见的驱动方式有平行型和垂直型。
平行型液晶分子的排列方向和导电层垂直,电场的作用使得液晶分子在平行面上发生偏转,从而改变光的偏振状态。
LCM培训资料(LYL)
LCM产品知识培训资料第一章LCM的基本知识一.LCM的定义和特性液晶显示器件是将液晶显示器件、连接件、集成电路、控制驱动电路和PCB线路板、背光源、结构件装配在一起的组件;通常将点阵型液晶显示器件和驱动器做在一块成套出售,这种产品称为液晶显示模块或模组(LCM:Liquid Crystal Display Module)。
1、液晶显示器(LCD)的基本知识了解。
LCD模式种类:TN、STN、FSTN、TFT、HTNTN:模式有灰模全透、半透、反射,黑模全透TN玻璃般合厚TUT响应速度300MS 视觉为90度HTN模式有:黄绿全透、半透、反射响应速度300MS 视觉为120度STN:模式黄、绿、蓝模、灰模玻璃合厚一般为6UT,液晶向应速度:150/150=300视觉:180~240度FSTN:模式、灰模(白底蓝字)TFT:模式、黑模、256种灰度调节液晶温度范围对用户比较重要,视觉,对比度等。
2、液晶模组的基本概括1)液晶模组是由LCD和驱动部件组成连接显示2)模组种类有:笔段式,字符式,图形点阵等COG、TAB3)字符模式有字库、英文、日文、符号,阿拉伯数字俄文,欧文。
4)图形点阵:空白(没带字库),英文,日文,符号。
阿拉数字节,中文汉字。
3、模组的规格根据各种型号而定;尺寸,显示模式,模块需要的功能、电压。
二.LCM的结构和连接方法1.LCM的装配结构原理液晶显示器件是用透明导电玻璃做基板粘合而成的,外引线是透明电极,液晶显示器件只有将驱动电路的电场信号施加到ITO导电电极上,才能实现显示器件的显示,因此,LCM的装配结构原理就是将液晶显示件的导电电极与驱动电路的电场信号连接起来。
2.LCM外引线连接方法液晶显示器件装配中的连接方式有:导电橡胶连接、金属插脚连接、热胶片连接、直接集成连接。
三.LCM的驱动原理1.液晶显示器件LCD的显示原理是:具有偶极矩的液晶棒状分子在外面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光与不透光的显示效果。
液晶显示模块(LCM)的基础知识
液晶显示模块(LCM)的基础知识一、LCD的工作原理1、液晶显示器基本常识LCD基本常识液晶显示是一种被动的显示,它不能发光,只能使用周围环境的光。
它显示图案或字符只需很小能量。
正因为低功耗和小型化使LCD成为较佳的显示方式。
液晶显示所用的液晶材料是一种兼有液态和固体双重性质的有机物,它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列,但在电场作用下能改变其排列方向。
对于正性TN-LCD,当未加电压到电极时,LCD处于"OFF"态,光能透过LCD呈白态;当在电极上加上电压LCD处于"ON"态,液晶分子长轴方向沿电场方向排列,光不能透过LCD,呈黑态。
有选择地在电极上施加电压,就可以显示出不同的图案。
对于STN-LCD,液晶的扭曲角更大,所以对比度更好,视角更宽。
STN-LCD是基于双折射原理进行显示,它的基色一般为黄绿色,字体蓝色,成为黄绿模。
当使用紫色偏光片时,基色会变成灰色成为灰模。
当使用带补偿膜的偏光片,基色会变成接近白色,此时STN成为黑白模即为FSTN,以上三种模式的偏光片转90°,即变成了蓝模,效果会更佳。
2、液晶0下图是一个反射式TN型液晶显示器的结构图.从图中可以看出,液晶显示器是一个由上下两片导电玻璃制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周用密封材料-胶框(一般为环氧树脂)密封,盒的两个外侧贴有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之间的间隔,即通常所说的盒厚,一般为几个微米(人的准确性直径为几十微米)。
上下玻璃片内侧,对应显示图形部分,镀有透明的氧化铟-氧化锡(简称ITO)导电薄膜,即显示电极。
电极的作用主要是使外部电信号通过其加到液晶上去(这个电信号一般来自IC)。
液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层定向层。
定向层的作用是使液晶分子按特定的方向排列,这个定向层通常是一薄层高分子有机物,并经摩擦处理。
在TN型液晶显示器中充有正性向列型液晶。
液晶分子的定向就是使长棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一个固定方向排列,分子长轴的方向沿着定向处理的方向。
LCD LCM培训教材(第一节)
VIEWTRON TECHNOLOGY LTD
5 /8
香港科创科技有限公司
VIEWTRON TECHNOLOGY LTD
3 /8
香港科创科技有限公司
LCD 培训资料一
4.液晶显示器之结构:(如图 2 所示)
图 2. 液晶显示器之结构 5.偏光片的选择:
显示类型 反射型 半透型 透射型 正性/负性 正性 正性 负性 正性 负性 点亮/非点亮部分颜色 黑/白 黑/白 白/黑 黑/白 白/黑 是否需要背光 不需要 需要 在必要时点亮 需要,总是点亮 特征 不需要背光,不过在黑暗处 不可看见 在明亮处使用可关掉背光 使用时背光需常点亮
o o
(High)Twisted Nematic (高)扭曲向列型 o Twisted angle TN 90 o o 液晶分子扭曲角度 HTN 110 ~120 Contrast 对比度 Acceptance 可接受 Duty 占空比 Static ~1/16 静态~1/16 Positive Black /white Display 正性 黑/白 显示 (ON/OFF) White /black Negative 负性 白/黑 Price 价格 Lowest 最低 Application example Calculator ,clock 应用举例 计算器,时钟等
LCD 培训资料一
LCD 培训资料(第一节)
James MO
VIEWTRON TECHNOLOGY LTD 1 /8
香港科创科技有限公司
LCD 培训资料一
LCD 液晶显示屏
自 1888 年奥地利的 Reinitzer 发现了液晶的原理以后,在 80 年左右的时间里,世界上一直处于科学 的探求过程中,并没有将此发现实现为产品出现.直到 1963 年才有人提出将液晶应用于显示产品中.十 年后,即 1973 年,SHARP 公司最早开发了液晶计算器.1987 年 STN 液晶组件开始量产,1988 年开发了 TFT 液晶组件,1990 年开始规模生产面向笔记本 PC 的 TFT 液晶组件,1998 年开始生产更低功耗的反射型 TFT 液晶组件. 在此科学技术日新月异,信息容量爆炸性增加之今日,如何开发具实用性、 小型化,且信息容量大之 科技产品,乃目前研发工作所趋.液晶在工业上之应用领相当广泛,例如,手表、显示板、计测器、光盘、 及导波电路等,尤其在光电工业上更是一个不可或缺之重要材料.
LCD液晶显示器完整版
液晶显示旳发展过程
• 1984年,发明超扭曲相列液晶(STN-LCD)
– 电光特征曲线陡,显示行数高(512行) – 用于中档液晶产品,如手机屏幕、小型电视机、笔记
本电脑等
• 1990年代,有源矩阵液晶(AM-LCD)开始大规 模应用
– 1970年代首先出现,受限于成品率和制作成本 – 用于大容量信息显示,如高辨别率显示屏、大屏幕电
• 降低液晶盒厚度,能够缩短开启和关断时间 • 开启电压E越大,粘滞系数越小,扭曲弹性系数越
大,开启和关断时间越短
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提升液晶响应速度旳措施
• 液晶材料特征
– 减小粘滞系数 – 增大介电系数差 – 提升弹性系数 – TN液晶材料改善余地不大 – 铁电材料目前还不成熟 – 理论响应时间 s量级
• 减小液晶单元盒间隙d
– 1969,RCA公布并出售液晶发明专利
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液晶显示旳发展过程
• 1960年末,发明宾主效应液晶
– 液晶与二色性染料混合 – 工作电压高、功耗大
• 1970年初,发明扭曲相列液晶(TN-LCD)
– 电场型,无电化学蜕变,寿命长 – 工作电压低、功耗小 – 广泛用于中小尺寸显示屏,如手表、计算器等 – 行数增长时,对比度变坏,视角变窄
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3.2.3 弗里德里克斯转变
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向列相液晶旳三种基本形变
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液晶响应速度问题
• 响应时间
– 液晶分子在电场作用下转动所需要旳时间。 – 开关响应时间,液晶分子全黑(透光率10%)
• 全白(透光率90%)之间旳转换时间。
– 灰阶响应时间(GTG,gray to gray), LCD屏
• 幕上每个点由前一种灰度(透过率)过渡到后一 种灰度(透过率)所需旳时间。
LCD结构和显示原理
LCD结构和显示原理LCD(Liquid Crystal Display)又称为液晶显示器,是一种通过控制液晶分子排列来实现图像显示的技术。
液晶是一种处于液态和固态之间的物质,具有很好的光学性能。
LCD结构可以分为液晶层、驱动电路和背光源三个部分,下面将详细介绍液晶的结构和显示原理。
1.液晶层结构:液晶层是LCD显示器的关键部分,通常由两层平行排列的玻璃基板构成,中间注入了液晶材料。
每个基板上有数以百万计的液晶单元,每个液晶单元相当于一个微小的光阀门。
液晶单元由液晶分子和电极组成,通过电压的变化来控制液晶分子的排列状态,从而改变光的透过程度。
2.驱动电路结构:驱动电路是控制LCD显示的关键组成部分,主要由扫描电路和数据电路组成。
扫描电路负责按行选定液晶单元,数据电路负责向液晶单元提供电压,决定液晶单元的亮度和颜色。
驱动电路的设计和性能对于显示质量和响应速度有着重要影响。
3.背光源结构:背光源是提供LCD亮度的光源,常用的背光源有冷阴极管(CCFL)和LED(Light Emitting Diode)两种。
冷阴极管背光源是早期使用较多的技术,通过高压放电使气体产生紫外线,进而激发荧光粉产生可见光。
而LED背光源则使用LED作为发光材料,具有更高的亮度和寿命,同时能够实现背光的局部调节。
液晶显示的原理是利用液晶分子的排列状态来改变光的透过程度,从而显示出不同的图像。
液晶分子有两种基本的排列状态,即平行排列和垂直排列。
当液晶分子垂直排列时,光无法穿过液晶层而呈现黑色;当液晶分子平行排列时,光可以透过液晶层而呈现亮色。
当外加电压加在液晶单元上时,液晶分子会发生形变,从而改变排列状态。
通过控制电压的大小和频率,可以使液晶分子处于平行排列或垂直排列的状态,从而实现不同亮度的显示。
具体的显示过程如下:1.扫描电路逐行选中液晶单元,并向数据电路发送需要显示的图像信号。
2.数据电路根据接收到的信号,产生相应的电压,通过驱动电极加在液晶单元上。
液晶显示器(LCD)
LCD的发展历程
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早期探索
20世纪60年代,研究人员开始研究液晶材料的光学特性,探索可应用于显示器 的潜力。
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商业应用
从20世纪70年代开始,LCD在各种电子设备中得到广泛应用,如计算机显示器、 电视和移动设备。
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技术革新
随着技术进步,LCD屏幕的分辨率、刷新率和色彩表现得到显著提升。
LCD的工作原理简介
LCD色彩和对比度
色彩准确性
LCD屏幕可以准确显示广色域,呈现丰富的色 彩。
对比度
色彩之间明暗程度的差异,高对比度提供更好 的图像质量。
视角和反应时间的重要性
视角
表示从特定角度观看时,图像的清晰度和颜色 保持一致的范围。
反应时间
显示器从一个像素状态转换到另一个像素状态 所需的时间,影响动态图像的流畅性。
LCD屏幕由液晶分子和电场构成。液晶分子的排列受到电场的控制,从而改 变光的透过程度,实现图像显示。
不同类型的LCD屏幕
TN屏幕
响应时间快,价格较低,适用于普通电脑显 示和娱乐需求。
VA屏幕
对比度高,黑色表现好,适用于观看影视娱 乐和要求较高的图像细节显示。
IPS屏幕
色彩还原精准,视角广泛,适用于专业图形 设计和色彩准确性要求高的工作。
液晶显示器(LCD)
液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称LCD)是一种广泛应用于电子设备 中的平面显示技术。本演示将带您了解LCD的发展历程、工作原理、不同类 型
LCD是一种平面显示技术,利用液晶材料的光学特性来实现图像展示。它能 够以高清晰度、高亮度和低功耗的方式显示图像和视频内容。
OLED屏幕
自发光、色彩丰富,每个像素独立控制,适 用于高端手机和电视。
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液晶显示屏及模块使用注意事项深圳市清显电子有限公司液晶显示器件使用注意事项目录一、液晶显示器件使用注意事项 (1)1.避免对器件表面施加压力 (1)2.防止玻璃破损 (1)3.保护插脚 (1)4.器件防潮 (1)5.防止划伤、污染 (2)6.防止施加直流电 (2)7.防紫外线 (2)8.在规定的温度、湿度范围内使用和存储 (2)9.防静电干扰 (3)二、使用中的故障排除 (3)1.字迹排除 (3)2.隐约显示的排除 (3)3.对比度差的排除 (3)4.混乱显示的排除 (4)5.全部显示的排除 (4)6.缺笔划显示的原因及其排除 (4)7.无规律不正常显示的排除……………………………………………………………..... .(4)8.断续显示的排除 (4)三、简易故障查寻 (4)四、液晶显示模块的使用 (5)1. 处理保护膜 (5)2. 加装衬垫 (5)3. 严防静电 (5)4. 装配操作中的注意事项 (6)5. 焊接.................................................................................................... (6)6. 模块的使用与保养 (7)7. 模块的存储 (8)五、责任范围及维修…………………………………….……………………………………. ..(8)液晶显示器件和模块的使用注意事项液晶显示器件的特殊结构和原理,除需要特殊的安装、连接技术及采光技术外,在使用中也还有一些特殊的要求和需要特别注意的地方。
本说明书对液晶显示器件和显示模块在使用、装配、储存、维护、保养上应该特别注意的一些问题作一介绍,并对在使用中容易出现的一些故障提出一些排除技巧。
一、液晶显示器件使用注意事项1.避免对器件表面施加压力液晶显示器件是由两片玻璃制作的扁平盒为主体构成的,盒中间的间隙厚度仅5-8μm,且内表面覆有极精细的、能使液晶分子按一定方向取向的定向层,因此稍遇压力很容易破坏,所以装配、使用中应注意以下各点:(1)液晶显示器件表面不能加压过大,以免破坏定向层。
万一加压过大,或用手大力按压了液晶显示器件中部,需起码放置半小时后再通电。
(2)装配中切记要压力均匀, 只压器件边缘,不能压中间,只能均匀用力。
2.防止玻璃破损由于液晶显示器件是由玻璃制成,如果跌落、冲击、肯定会造成破裂,所以在整机设计时就必须考虑装配方法、装配的耐振性和耐冲击性能。
3.保护插脚如果是插脚式液晶显示器件,则液晶显示器件应装在距线路板2mm或更远的地方,而且不能受力过大,受热过高,以免破坏连接。
与玻璃连接处最大耐温不得超过80℃。
管脚处不得用洗涤剂,因为在日光照射下洗涤剂会分解出CL2, 吸水后形成盐酸从而腐蚀电极。
4.器件防潮由于液晶显示器件属低压、微功耗的器件,液晶材料电阻率极高(达1010Ω.cm以上),故由于潮湿造成的玻璃表面导电就足以影响显示,段之间会产生“串扰”显示。
在整机设计过程中应考虑防潮,机箱密封性要好,甚至到采用夹层导电橡胶条。
5.防止划伤、污染由于液晶显示器件上、下表面均为塑料型偏振片,所以装配、使用时应绝对避免硬物划伤、沾污。
液晶显示器件上表面偏振片上都有一层保护膜,以防划伤和沾污显示器件。
装配时,应在最后装配完成时再揭去此保护膜。
即使如此,在安装,操作时最好还是带棉线手套,避免手汗、油污、化妆品等的沾污。
如已被沾污,应及时用细布、棉球轻拭处理。
如沾污过重必须用溶剂清洗时,只能用异丙醇(甘油)、酒精、氟利昂擦试,并迅速干燥,而绝不能用丙酮、芳香族溶剂(如甲苯等)及水擦洗,否则会损坏液晶显示器件表面偏振片。
6.防止施加直流电驱动电压直流成分越小越好,最好不超过50mV,长时间施加过大直流成分会使液晶产生电化学反应而老化。
在段形显示时,常在振荡电路中引入二分频电路,以保证驱动方波的对称。
7.防紫外线液晶及偏振片都是有机物,在紫外线照射下会产生光化学反应,使其劣化,所以应根据液晶显示器件使用条件和环境考虑是否需要装置防紫外线滤光片。
除非特别说明,一般产品均有防紫外线功能。
8.在规定的温度、湿度范围内使用和存储由于超过一定温度范围液晶态会消失,所以须在规定温度范围内使用和存储。
温度过高,液晶态消失,变成液态,显示面呈黑色(负性显示时呈白色),不能工作。
此时千万不要通电,待温度恢复正常,显示面也将恢复正常。
如果温度过低,液晶态也会消失,变成晶体。
此时有可能会在形成晶体过程中破坏定向层而造成永久性损坏。
温度过高,长时间会使偏光片失效,以致不能正常显示。
所以液晶显示器一般希望在60℃,90%RH以下条件工作,避免同时高温高湿的工作环境。
9.防静电干扰由于液晶显示器件工作电压极低, 内阻很大,所以用万用表(R×10KΩ电阻挡)检查时,有时会出现“串扰”的现象,这是由于其余电极悬空所致,是正常现象。
二、使用中的故障排除一个合格的液晶显示器件在使用时,有时也会由于不合理的使用、不适宜条件及配件不合格或安装方法不当而出现故障。
其故障的排除方法如下。
1.“字迹”排除使用几小时或几天后,电极变色出现黑、棕色“字迹”,液晶盒产生气泡,以致于不能显示。
这是由于驱动电压直流成分过大,从而引起电化学反应造成的。
检查电路,排除过大直流成分后,换上新的液晶显示器件即可。
当刚刚出现“字迹”时,可将液晶显示器件加热,使液晶显示器件显示面全部变黑时,停止升温,自然冷却后,一般可除掉“字迹”。
注意液晶显示器变黑后立即停止加热,否则会损坏显示器的结构与偏光片。
2. 隐约显示的排除装配后出现不该显示的笔段的隐约显示,以致不能正常读出,其原因可能是:(1) 引线间不清洁。
用于细布擦干净即可。
(2) 天气太潮,玻璃表面导电。
室内干燥后即可恢复。
(3) 公用电极或段电极悬空。
重安装可靠后,即可清除。
(4) 交流方波上下幅度不对称,造成熄灭时截止不清。
调整方波幅度即可解决。
(5) 导电橡胶条纹不正、不平行、绝缘性能较差。
更换导电橡胶条即可。
3. 对比度差的排除对比度很差,或出现负像,或显示混乱,或全部显示,一般都是由于背电极悬空造成,排除即可。
4. 混乱显示的排除外界干扰可能引起显示混乱。
排除干扰即可。
液晶显示器件上的电极和线路上的电极未完全对应,也可能引起显示混乱。
将其完全对应即可。
5. 全部显示的排除译码正常,但全部像素显示。
一般是背电极未接好,悬空或背电极接入直流。
6. 缺笔划显示的原因及其排除(1)电极引线沾污,导致装配接触不良。
(2)导电橡胶沾污,导致装配接触不良。
以上两项只需要进行清洁处理后重新装配即可,装配时不能用手触摸清洁处理后的部位。
(3) 玻璃边缘破损,划伤外引线导电层。
(4) 装配压框不合适。
7. 无规律不正常显示的排除造成混乱显示的原因可能是:背电极悬空;驱动为直流;电源波动;接触不良;电池耗尽等。
可根据不同原因进行排除。
8. 断续显示的排除功能紊乱,不能调校,显示时断时续。
其原因为电源电压不正常,电池耗尽,此时需要换电池。
通电后,字体逐渐变淡变朦,直到消失,是驱动信号中有较强直流成分造成.三、简易故障查寻为了查寻液晶显示器件在使用中的故障,可以使用指针式万用表的R×10KΩ电阻挡进行寻查。
这是一个高阻挡,可以查测出影响显示的各种通、断情况。
又由于它具有9V-15V的直流电压,因此可以驱动液晶显示器件显示,从显示状态上判断显示器件是否正常,但是由于万用表输出的是直流电压。
故最好在检测时不要拖长时间,以免发生电化学反应。
可以用以下窍门减少直流破坏作用,即将一支表笔握于手中,然后用手指握住液晶显示背电极,再用另一表笔探测其余段电极,此时,外电源内阻会大大增加,从而减少了直流成分的破坏作用。
另一种使用感应电进行检测的窍门也很实用。
取一表笔线或普通电线,将一端绕在台灯或其他电器的电源线外面,约2-5绕即可。
此时,该电线中即会感应产生微弱的交流电压。
这个感应电压内阻很大。
具有50HZ的交流感应电压对一般用电器虽然没用,但用于驱动液晶显示器件却正好适用。
此时,只要用手指捏液晶显示器件的背电极,用该电线末端触碰段电极外引线,该段像素即可显示。
用这种方法检测液晶显示器件的好坏非常方便,不过,由于感应电流虽然很小,但电压还是很高的,因此,有时用这种方式检测会发现未触及的像素也一起出现串扰显示,这是因为其他外引线悬空造成的,此时用手指轻触串扰显示的电极外引线端,串扰显示即会消失。
四、液晶显示模块的使用液晶显示模块是将液晶显示器件与控制、驱动电路和线路板PCB装配在一起的组件。
它可以直接与单片机接口,或直接与计算机联连接。
这种模块使用时,除应注意一般液晶显示器件使用时的注意事项外,还应在装配、使用时注意以下事项。
1. 处理保护膜在装好的模块成品液晶显示器件表面贴有一层保护膜,以防在装配时沾污显示表面,在整机装配结束前不得揭去,以免弄脏或损坏显示面。
2. 加装衬垫在模块与前面板之间最好加装一块约0.1mm左右的衬垫。
面板还应保持绝对的平整,以免在装配后产生扭曲,并可提高其抗振性能。
3. 严防静电模块中的控制、驱动电路是低压、微功耗的CMOS电路,极易被静电击穿,静电击穿是一种不可修复的损坏,而人体有时会产生高达几十伏或上百伏的高压静电,所以,在操作、装配以及使用中都应极其小心,严防静电,装配员工必须戴防静电手腕带。
为此:(1) 不要用手随意去摸外引线、电路板上的电路及金属框。
(2) 如必须直接接触时,应使人体与模块保持在同一电位,或将人体良好接地。
(3) 焊接使用的烙铁必须良好接地,没有漏电。
(4) 操作用的电动改锥等工具必须良好地接地,没有漏电。
(5) 不得使用真空吸尘器进行清洁处理,因为它会产生很强的静电。
空气干燥,也会产生静电,因此,工作间湿度应在RH60%以上。
(6)地面、工作台、椅子、架子、推车及工具之间都应形成电阻接触,以保持其在相同电位上,否则也会产生静电。
(7)取出或放回包装袋或移动位置时,也需格外小心,防止产生静电。
不要随意更换或舍弃原包装。
4.装配操作时的注意事项模块是经过精心设计组装而成的,请勿随意自行加工、修整。
(1)金属框爪不得随意扭动、拆卸。
(2)不要随意修改加工PCB板外形、装配孔、线路及部件。
(3)不得修改导电胶条。
(4)不要修改任何内部支架。
(5)不要碰、摔、折曲、扭动模块。
5. 焊接在焊接模块外引线、接口电路时,应按如下规程进行操作。
(1)烙铁头温度小于280℃。
(2)焊接时间小于3-4s。
(3)焊接材料: 共晶型、低熔点。
(4)不要使用酸性助焊剂。
(5)重复焊接不要超过3次,且每次重复需间隔5分钟。
6. 模块使用与保养( 1 ) 模块在使用时,接入电源及断开电源,必须在正电源稳定接入以后,才能输入信号电平。