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TFT 液晶显示器的静电释放(ESD)

TFT LCD 是电子设备中易受静电释放影响的部件。静电释放(ESD)是指再两个带电物体之间,由于接触、短路或电解质击穿而引起的突然电流流动。

静电释放事件

我们在华东有这个电网设备制造企业,选择拓普微作为新型断路器项目的TFT液晶显示屏供应商。该新型断路器的TFT液晶屏为带电阻式触摸屏的产品LMT035DNJFWD-NNA

对于一台新型断路器来说,认证过程是非常严格的。有一天,客户要求拓普微提供现场支持。他们的新型断路器未能通过ESD Class 3(4KV~8KV放电)测试。在测试过程中,液晶屏变暗,没有反应。断开电源再重新连接,是使TFT LCD 显示屏恢复正常的唯一办法。

分析和解决问题

我们的总工程师Kenny接手了这个事件,第二天他就坐上了去上海的飞机。

由ESD引起的电路损坏有三种影响:

(1)大电流加热,破坏结点和金属化

(2)强电磁场,破坏结点或薄的氧化物

(3)辐射噪音,促使电路进入无效或锁定状态

根据客户反馈和现场分析,Kenny 认为问题的根源应该是辐射噪音。我们与客户的工程师讨论了两个修改建议:

  • 增加TFT LCD 金属框架和产品PCB的接地面积;
  • 增大断路器外壳与TFT 触摸屏之间的浮动间隙。

改动很快得到了实施,新的断路器成功地通过了所有ESD测试并获得了认证。

LCD support

TFT LCD 的静电保护

TFT液晶显示器容易受到电磁干扰和静电放电的影响,特别是内置触摸屏。请看这篇关于 LCD & EMI 的文章。至于ESD,TFT LCD 显示屏是平装在设备外部上的。 放电能到达LCD框架的边缘,没有完全被产品外壳释放。

LCD display ESD

复杂些来看,液晶屏的框架通常连接产品PCB的信号Gnd。因此,全部释放的电流可以流向设备板。解决方案取决于成品外壳导电或不导电。

采用金属(导电)外壳:

  • 在LCD框架和孔径阶梯边缘之间所有面都有紧密的电气结合。
  • 透明导电覆盖层,如 ITO(氧化铟锡);表面电阻,一直覆盖到孔径阶梯边缘。

非导电外壳:

提供TFT LCD显示屏作为ESD的切入点。使用屏蔽扁平电缆,将LCD框架与PCB地线连接;增加产品外壳与LCD显示模块之间的绝缘间隙(浮空)。