lcd基本常識知識講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。lcd基本常識-、液晶顯示器基本常識LCD基本常識液晶顯示是一種被動的顯示，它不能發(fā)光，只能使用周圍環(huán)境的光。它顯示圖案或字符只需很小能量。正因?yàn)榈凸暮托⌒突筁CD成為較佳的顯示方式。液晶顯示所用的液晶材料是一種兼有液態(tài)和固體雙重性質(zhì)的有機(jī)物，它的棒狀結(jié)構(gòu)在液晶盒內(nèi)一般平行排列，但在電場作用下能改變其排列方向。對于正性TN-LCD，當(dāng)未加電壓到電極時，LCD處于OFF態(tài)，光能透過LCD呈白態(tài)；當(dāng)在電極上加上電壓LCD處于ON態(tài)，液晶分子長軸方向沿電場方向排列，光不能透過LCD，呈黑態(tài)。有選擇地在電極

2、上施加電壓，就可以顯示出不同的圖案。對于STN-LCD，液晶的扭曲角更大，所以對比度更好，視角更寬。STN-LCD是基于雙折射原理進(jìn)行顯示，它的基色一般為黃綠色，字體藍(lán)色，成為黃綠模。當(dāng)使用紫色偏光片時，基色會變成灰色成為灰模。當(dāng)使用帶補(bǔ)償膜的偏光片，基色會變成接近白色，此時STN成為黑白模即為FSTN,以上三種模式的偏光片轉(zhuǎn)90，即變成了藍(lán)模，效果會更佳。二、液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)下圖是一個反射式TN型液晶顯示器的結(jié)構(gòu)圖.從圖中可以看出,液晶顯示器是一個由上下兩片導(dǎo)電玻璃制成的液晶盒，盒內(nèi)充有液晶，四周用密封材料-膠框（一般為環(huán)氧樹脂）密封，盒的兩個外側(cè)貼有偏光片。液晶盒中上下玻璃片之間的間隔，

3、即通常所說的盒厚，一般為幾個微米（人的準(zhǔn)確性直徑為幾十微米）。上下玻璃片內(nèi)側(cè)，對應(yīng)顯示圖形部分，鍍有透明的氧化甸-氧化錫（簡稱ITO）導(dǎo)電薄膜，即顯示電極。電極的作用主要是使外部電信號通過其加到液晶上去。液晶盒中玻璃片內(nèi)側(cè)的整個顯示區(qū)覆蓋著一層定向?qū)?。定向?qū)拥淖饔檬鞘挂壕Х肿影刺囟ǖ姆较蚺帕?，這個定向?qū)油ǔＪ且槐痈叻肿佑袡C(jī)物，并經(jīng)摩擦處理；也可以通過在玻璃表面以一定角度用真空蒸鍍氧化硅薄膜來制備。在TN型液晶顯示器中充有正性向列型液晶。液晶分子的定向就是使長棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一個固定方向排列，分子長軸的方向沿著定向處理的方向。上下玻璃表面的定向方向是相互垂直的，這樣，在垂直于玻璃

4、片表面的方向，盒內(nèi)液晶分子的取向逐漸扭曲，從上玻璃片到下玻璃片扭曲了90（參見下圖），這就是扭曲向列型液晶顯示器名稱的由來。實(shí)際上，靠近玻璃表面的液晶分子并不完全平等于玻璃表面，而是與其成一定的角度，這個角度稱為預(yù)傾角，一般為12。液晶盒中玻璃片的兩個外側(cè)分別巾有偏光片，這兩片偏光片的偏光軸相互平行（黑底白字的常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），且與液晶盒表面定向方向相互平行或垂直。偏光片一般是將高分子塑料薄膜在一定的工藝條件下進(jìn)行加工而成的。我們通常所見的多是反向型的液晶顯示器，這種顯示器在下邊的偏振片后還貼有一片反光片。這樣，光的入射和觀察都是在液晶盒的同一側(cè)。TN、HTN、STN的結(jié)

5、構(gòu)：FSTN、ECB-Multi-colorSTN的結(jié)構(gòu)：ColorSTN的結(jié)構(gòu)：三、液晶顯示器件的基本性能電光性能：LCD光學(xué)透過率隨電壓變化的曲線，如圖1。1響應(yīng)速度：LCD加電壓后，透過率變化的快慢程度，如圖2。對比度：LCD在選態(tài)透過率與非選態(tài)透過率的比值。如圖3。視角圖：LCD在不同視角下觀察所獲得的等對比度曲線圖。如圖4。溫度性能：由于液晶材料本身的物理性質(zhì)隨溫度變化而變化，因而引LCD的閾值、透過光譜等會隨溫度漂移。頻率響應(yīng)：LCD只能工作在一個適當(dāng)?shù)念l率范圍，太低會引起顯示閃動太高則液晶分子跟不上電場變化。LCD功耗：指單位顯示面積的電流密度。壽命：工業(yè)品保證100000小時。

6、民用品保證50000小時。其它性能：防紫外、防眩目、防劃傷等。四、液晶顯示器件的基本參數(shù)LCD顯示類型TN型：STN型：顯示模式背景前景黃綠模黃綠色藍(lán)黑色藍(lán)模藍(lán)色白色灰模灰白色深藍(lán)色黑白模白色黑色照明方式LCD有三種顯示方式：反射型，全透型和半透型。反射型LCD的底偏光片后面加了一塊反射板，它一般在戶外和光線良好的辦公室使用。全透型LCD的底偏光片是全透偏光片，它需要連續(xù)使用背光源，一般在光線差的環(huán)境使用。半透型LCD是處于以上兩者之間，底偏光片能部分反光，一般也帶背光源，光線好的時候，可關(guān)掉背光源；光線差時，可點(diǎn)亮背光源使用LCD。LCD顯示方式還分正性和負(fù)性。正性LCD呈現(xiàn)白底黑字，在反射

7、和半透型LCD中顯示最佳；負(fù)性LCD呈現(xiàn)黑底白字，一般用于全透型LCD，加上背光源，字體清晰，易于閱讀。正顯模式（白底黑字）POSITIVETYPE負(fù)顯模式（黑底白字）NEGATIVETYPE溫度特性類型TNSTN工作溫度（）050-1060-2070-3080050-2070儲存溫度（）-2060-2070-3080-4090-2060-3080LCD的采光技術(shù)顯示器件是被動型顯示器件，它本身不會發(fā)光，是靠調(diào)制外界光實(shí)現(xiàn)顯示的。外界光是液晶顯示器件進(jìn)行顯示的前提條件。因此，在液晶顯示裝配、使用中，巧妙地解決采光，不僅可以保證和提高液晶顯示的質(zhì)量，而且一般液晶顯示的采光技術(shù)分為自然光采光技術(shù)和

8、外光源設(shè)置技術(shù)。而外光源設(shè)置上，又有背光源、前光源和投影光源三類技術(shù)。這里，我們就較為常見的背光源作簡單介紹:一.背光源采光技術(shù)的兩大任務(wù)是：1.使液晶顯示器件在有無外界光的環(huán)境下都能使用；2.提高背景光亮度，改善顯示效果。二.分類：現(xiàn)對常用的背照明光源，按如下分類說明：光源種類LEDEL（電致發(fā)光）CCFL壽命(小時)100,000(半衰期)20005000(半衰期）50008000特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)壽命長分光特性好,無亮斑,薄而輕,耐振抗沖擊在可見光范圍光譜峰值可任選,亮度高,壽命長，適于彩色化缺點(diǎn)單色光，調(diào)光難壽命短，電壓高不能調(diào)光，驅(qū)動電壓高，有一定厚度發(fā)光方式邊光背光一般為邊光工作電壓3.84

9、.5V60200V5001000V推薦工作電壓70110V工作頻率-501000Hz20KHz推薦工作頻率-400700Hz工作電流不定(由LED的數(shù)量決定）0.10.25mA/cm246mA電容值-1001000pF/cm2工作溫度-30+50+1050存儲溫度-40+60-2060存儲濕度70%RH亮度300035000cd/m2功耗不定(由LED的數(shù)量決定)14W顏色種類黃、紅、綠、橙、白EL是低亮度照明光源，發(fā)光顏色僅綠色、藍(lán)綠色、橙色。白色外接元器件外接5V電源時須限流需DC-AC逆變器需DC-AC逆變器,串聯(lián)限流電阻100K200K全透型和半全透型LCD一般都需要加背光源，其放置位

10、置根據(jù)實(shí)際情況下面介紹幾種常見的背光源：EL背光LED背光CCFL背光電致發(fā)光(EL)：EL背光源厚度薄，重量輕、發(fā)光均勻。它可用于不同顏色，但最常用于LCD白光背光。EL背光源功耗低，只需電壓80-110VAC，通過變壓器將5V,12V或24VDC轉(zhuǎn)變得到。EL背光源的半衰期約為2000-5000小時。發(fā)光二極管(LED):LED背光源主要用于字符型模塊。比EL壽命更長（最少5000小時），光更強(qiáng)，但能耗更大。作為固態(tài)裝置，它直接使用5VDC。LCD一般直接排列在LCD的后面，厚度要增加5mm，LED可以發(fā)不同顏色的光，最常見的是黃綠光。冷陰極熒光燈(CCFL):CCFL能夠提供能耗低，光亮

11、強(qiáng)的白光。它由冷陰極熒光管發(fā)光，通過散射器將光均勻分散在視窗區(qū)。側(cè)背光源體積小，能耗低，但CCFL需要一個變壓器來供應(yīng)270-300VAC的電源。它主要用于圖形LCD，壽命達(dá)10000-15000小時。LCD的視角視角簡單地說就是顯示圖案能看得清楚的角度。它是由定向?qū)拥哪Σ练较驔Q定，不能通過旋轉(zhuǎn)偏光片改變。視角以時針的鐘點(diǎn)來命名，如6:00視角，12:00視角等等。6:00視角就是指在6點(diǎn)時針的平面方向到法線方向這個區(qū)域LCD顯示效果理想；12:00視角是指12點(diǎn)時針的平面到法線方向區(qū)域顯示理想。LCD的視角是由LCD顯示屏在儀器上的位置來確定。例如計算器一般放在桌上或拿在手上使用，LCD做成

12、6:00視角最好。有些儀器上的LCD屏裝在低于人眼視線以下，一般做成12:00視角。汽車上的時鐘一般裝在駕駛員的右邊，做成9:00的視角最佳。LCD視角示意圖HYPERLINKjavascript:;LCD模塊早期液晶顯示器只生產(chǎn)LCD屏，驅(qū)動部分由客戶自己設(shè)計制作。目前LCD生產(chǎn)廠家把LCD屏連接到COB板（帶IC的PCB板）上，就做成了LCD模塊。LCD模塊分字符型模塊和圖象型模塊。字符模塊有14行，劃分1640個字塊，每個字塊由5x7點(diǎn)陣組成。每個字塊單獨(dú)驅(qū)動。圖象型模塊由多行多列的點(diǎn)陣象素組成，每個象素單獨(dú)驅(qū)動，可顯示文本、圖象或同時顯示文本和圖象。圖象型模塊需要IC來控制，這種控制I

13、C有些也裝在LCD模塊上。字符型模塊可使用TN-LCD或者STN-LCD，但圖象型模塊都是采用STN-LCD。大多數(shù)模塊的背光源可用EL或者LED。五、IC與LCD的常見連接方式IC與LCD的常見連接方式SMT是英文Surfacemounttechnology的縮寫即表面安裝技術(shù)，這是一種較傳統(tǒng)的安裝方式。其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，缺點(diǎn)是體積大，成本高，限制LCM的小型化。COB是英文ChipOnBoard的縮寫即芯片被邦定（Bonding)在PCB上，這樣可省去PCB板等料件，可大大的模塊減少體積，同時在價格方面也可降低成本。由于IC制造商在LCD控制及相關(guān)芯片的生產(chǎn)上正在減小QFP（SMT的一種）封裝的產(chǎn)量，因此，在今后的產(chǎn)品中傳統(tǒng)的SMT方式將被逐步取代。TAB是英文TapeAotomatedBonding的縮寫即各向異性導(dǎo)電膠連接方式。將封裝形式為TCP（TapeCarrierPackage帶載封裝)的IC用各向異性導(dǎo)電膠分別固定在LCD和PCB上。這種安裝方式可減小LCM的重量、體積、安裝方便、可靠性較好！COG是英文Ch