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1、目 录1 课程设计目的 .32 课程设计题目描述和要求 .33 课程设计报告内容 .33.1 设计方案的论证 .33.2 外观图的设计 .33.2 COM、SEG 层电极逻辑走线 .53.3 COM、SEG 层电极图案 .73.4 单粒图的设计 .93.5 菲林版的设计 .114 结论 .172题目：TNLCD 显示屏设计数字电子钟显示屏设计1 课程设计目的液晶显示器课程设计的目的在于通过对液晶显示器外观图、单粒图和掩模版的设计，掌握液晶显示器设计的基本方法，加深对液晶显示器设计基础理论和基本知识的理解，为今后从事该类型显示器的设计和生产打下良好的基础。2 课程设计题目描述和要求TNLCD 显
2、示屏设计TNLCD 屏适合各种小屏幕的场合，如计算器，手表等笔段比较少的场合。本设计通过 TNLCD 外观图、单粒图和掩模版的设计，掌握 TNLCD 设计的基本方法，为今后从事该类型显示器的设计和生产打下良好的基础。设计内容包括 TNLCD 液晶盒外观图、真值表、逻辑走线、COM、SEG 层电极图案、PI 涂覆、封框、银点以及所对映的 5 张菲林版等。3 课程设计报告内容3.1 设计方案的论证我此次所设计的液晶显示屏是一个多功能数字电子钟，它应用场合、应用人群都很广泛可以显示全天的时间不管是十二小时计时法还是二十四小时计时法都可以完整的显示，除了显示时间 88：88 外还可以显示上午（AM）下
3、午（PM）,显示理想效果如下图示：3图 3.1-13.2 外观图的设计1LCD 外形的长 56mm，宽为 30mm；2LCD 大片长为 56mm，宽为 30mm；3LCD 小片的长为多少 56mm，宽为 26mm；4LCD 大片在下，小片在上；5LCD 可视区长为 49mm，宽为多少 22mm；6可视区距小片玻璃左边缘距离 3.5 mm；可视区距小片玻璃下边缘距离 4mm；7引线的电极共有 19 个；8引线电极的长为 3.8mm，宽为 1.7mm；9引线电极间隙为 0.85mm；10引线电极（第一根）据玻璃边缘的距离为 5.05 mm；11封口位于玻璃左边中央部位，其长为 10 mm，宽为 1
4、.0 mm；12偏光片的外形尺寸在小玻璃的基础之上向内偏移了 0.5 mm，偏光片厚度0.3 mm；13LCD 玻璃的厚度为为 0.7 mm；具体液晶盒尺寸和外观如下图 3.2-1 示：图 3.2-143.2 COM、SEG 层电极逻辑走线液晶显示常用的驱动方式有静态驱动和动态驱动两种方式，为控制驱动所需电极的数量，本设计采用动态驱动法，即驱动时分别对不同的 Com 电极和Seg 电极进行组合加电，控制点亮各笔段。动态驱动法 Com 层和 Seg 层的电极逻辑走线原则如下：（1）同一面上不同的引出端电极的连线不能交叉，如果走线必须相交时，用过渡点跨线；（2）上、下图形走线尽量避免交叉，如果难以
5、避免时，交叉点最好选择在可视区之外；若必须在可视区内交叉，其交叉点的面积要控制在0.1mm0.1mm 范围内；（3)布线的宽度尽量走宽，不宜走又细又长的线；（4）走线要远离切割线，一般控制在距切割线 0.5mm 以上，因为距切割线太近，在切裂时屏边缘若有崩边的话极易使电线断开，形成废品。对于 COM 层的电极而言它共有第 1、2、3、18、19 四个电极引脚，分别定义其为：COM1，COM2，COM3，COM18，COM19。其中COM1 控制的是 8 字的 d 段，COM2 控制的是 8 字的 a,f,b 字段，COM3 控制的是 8 字 e,g,c 三段COM18,COM19 分别控制 A
6、M 和 PM具体效果见下图5图 3.2-1除了 COM 层的五个电极引脚其余 14 都是 SEG 层的电极引脚。其中SEG1、SEG3、SEG7、SEG10 分别控制四个 8 字的 e,f 段SEG2、SEG4、SEG8、SEG11 分别控制四个 8 字的 a,g,d 段SEG3、SEG6、SEG9、SEG12 分别控制四个 8 字的 b,c 段SEG13、SEG14 分别控制上下午的 AM,PM具体效果如下图图 3.2-2整体效果如下图6图 3.2-3与逻辑走线图对应的真值表 3.2-1PIN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19CO
7、M1 Com1 1d 2d dots 3d 4d COM2 Com2 1f 1a 1b 2f 2a 2b 3f 3a 3b 4f 4a 4b COM3 Com3 1e 1g 1c 2e 2g 2c 3e 3g 3c 4e 4g 4c COM4 AM Com4 COM5 PM Com53.3 COM、SEG 层电极图案COM 电极图案如下图所示 3.3-1图 3.3-1SEG 电极图案如下图所示 3.3-27图 3.3-2整体 COM 和 SEG 电极图案如下图所示：图 3.3-3外观图，电极走线和显示效果如下图示图 3.3-48通过图 3.3-4 可知 COM 和 SEG 两电极图案在可视区内
8、有交叉，这是设计时的疏忽！当发现的时候为时已晚，好在交叉面积仅为 0.05 * 0.05 mm2 没有违背电极走线原则3.4 单粒图的设计在显示器设计过程中如果外形尺寸得到用户的认可就可进行版图的设计，首先设计单粒显示器版图，然后排版制作生产中所用的菲林。单粒显示器版图包括面点极，背电极，边框，银点及凸版版图。面电极及背电极版图如下图 3.4-1 所示图 3.4-1 面电极及背电极版图边框（Seal）版图,边框距离小玻璃 1.05mm 边框宽 0.3mm图 3.4-2凸版（APR）版图距离小玻璃边缘收缩 2.25mm9图 3.4-3银点（Dot）版图银点设计在 COM 与 SGE 电极叠加区域
9、中，介于边框与窄玻璃之间。下图为电极、边框、银点、凸版关系放大图图 3.4-4 电极、边框、银点、凸版关系放大图单粒显示器版图有以上面电极和背电机、边框、凸版及银点等构成图 3.4-5103.5 菲林版的设计在液晶显示器的生产中，需要在导电玻璃的 ITO 膜制成所需要的电极图案，这个过程目前都是用光刻技术来完成的。光刻中需要用到具有特定图形的光刻掩膜版。光刻掩膜版分铬板和胶版常用的软性胶片掩膜版通常称为菲林。设计生产中所有的菲林版包括：光刻 ITO 的 Masku 和 Maskd 菲林版；PI 涂覆工序凸版（APR）菲林版；丝印成盒工序的 Seal 和 Dot 菲林版。在单粒显示器版图基础上设
10、计菲林版图。首先是关于集成度的计算：集成度即一个标盒所能设计出 LCD 产品的个数，本设计采用的玻璃基板是：300mm*360mm*1.1mm 考虑到标盒四周留 7.5mm 的边用于生产中的对位；本设计的外形玻璃长 L 为 56mm,大玻璃 W1 宽为 26mm,台阶WP 宽为 4mm。由集成度的计算公式：N1=N2=30 所以集成度 N 为 30依次集成度分别设计两张电极菲林，边框菲林，银点菲林凸版菲林等版图光刻掩膜版（Masku 版和 Maskd 版）11图 3.5-1 Masku 版图 3.5-2 Maskd 版Masku 版单元图12图 3.5-3Maskd 版单元图图 3.5-4Se
11、al 版图13图 3.5-5Seal 版单元图 Dot 版单元图图 3.5-5 图 3.5-6Dot 版14图 3.5-7APR 单元版图 3.5-815APR 版图图 3.5-9单粒 UP 单元图图 3.5-10单粒 Dwon 单元图16图 3.5-114 结论首先衷心的感谢马老师能切实的为学生着想，不嫌麻烦为学生申请 20 个小时的上机时间，在马老师的辛勤指导下我才得以完成此次课程设计。通过这次课程设计能让自己在一个设计师的角度去考虑问题 ，如何能做的既美观有大方，及实用又廉价，这就要求要用尽可能少的材料，比如这次电极引脚完全可以用 17 个，但是由于设计前没有做好准确的计算多出来了两个引脚，电极走线也有点毛病，尽管没有违背电极走线原则，但是仔细看还是会发现在可视区内有两个交叉。还有银点的位置一直很模糊在设计时果然出错，幸亏老师同学及时发现指导我修改，在此致谢！今后可以向多图案方向发展，让显示器显示彩色而不是黑白，更加有动感和美感！17参考文献：1 马颖， 液晶显示器设计 西安， 陕西科技大学出版社，出版日期不详2邱智慧， AutoCAD 使用教程 ，西安，西安电子科技大学出版社，2010.12
