lcd基本常識(shí)知識(shí)講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。lcd基本常識(shí)-、液晶顯示器基本常識(shí)LCD基本常識(shí)液晶顯示是一種被動(dòng)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(chǎng)作用下能改變其排列方向。對(duì)于正性TN-LCD，當(dāng)未加電壓到電極時(shí)，LCD處于OFF態(tài)，光能透過(guò)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(zhǎng)軸方向沿電場(chǎng)方向排列，光不能透過(guò)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(duì)于STN-LCD，液晶的扭曲角更大，所以對(duì)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(shí)，基色會(huì)變成灰色成為灰模。當(dāng)使用帶補(bǔ)償膜的偏光片，基色會(huì)變成接近白色，此時(shí)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(huì)更佳。二、液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)下圖是一個(gè)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(gè)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(shù)脂）密封，盒的兩個(gè)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(shuō)的盒厚，一般為幾個(gè)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(duì)應(yīng)顯示圖形部分，鍍有透明的氧化甸-氧化錫（簡(jiǎn)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(hào)通過(guò)其加到液晶上去。液晶盒中玻璃片內(nèi)側(cè)的整個(gè)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(gè)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(guò)在玻璃表面以一定角度用真空蒸鍍氧化硅薄膜來(lái)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(zhǎng)棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一個(gè)固定方向排列，分子長(zhǎng)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(jiàn)下圖），這就是扭曲向列型液晶顯示器名稱的由來(lái)。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(gè)角度稱為預(yù)傾角，一般為12。液晶盒中玻璃片的兩個(gè)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(jiàn)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(guò)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(guò)率變化的快慢程度，如圖2。對(duì)比度：LCD在選態(tài)透過(guò)率與非選態(tài)透過(guò)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(duì)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(guò)光譜等會(huì)隨溫度漂移。頻率響應(yīng)：LCD只能工作在一個(gè)適當(dāng)?shù)念l率范圍，太低會(huì)引起顯示閃動(dòng)太高則液晶分子跟不上電場(chǎng)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(shí)。

6、民用品保證50000小時(shí)。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?；野咨钏{(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(shí)候，可關(guān)掉背光源；光線差時(shí)，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(chǔ)存溫度（）-2060-2070-3080-4090-2060-3080LCD的采光技術(shù)顯示器件是被動(dòng)型顯示器件，它本身不會(huì)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(jiàn)的背光源作簡(jiǎn)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(wú)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(duì)常用的背照明光源，按如下分類說(shuō)明：光源種類LEDEL（電致發(fā)光）CCFL壽命(小時(shí))100,000(半衰期)20005000(半衰期）50008000特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)壽命長(zhǎng)分光特性好,無(wú)亮斑,薄而輕,耐振抗沖擊在可見(jiàn)光范圍光譜峰值可任選,亮度高,壽命長(zhǎng)，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(dòng)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(chǔ)溫度-40+60-2060存儲(chǔ)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(shí)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(jiàn)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(guò)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(shí)。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(zhǎng)（最少5000小時(shí)），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(jiàn)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(guò)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(gè)變壓器來(lái)供應(yīng)270-300VAC的電源。它主要用于圖形LCD，壽命達(dá)10000-15000小時(shí)。LCD的視角視角簡(jiǎn)單地說(shuō)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(guò)旋轉(zhuǎn)偏光片改變。視角以時(shí)針的鐘點(diǎn)來(lái)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(shí)針的平面方向到法線方向這個(gè)區(qū)域LCD顯示效果理想；12:00視角是指12點(diǎn)時(shí)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(lái)確定。例如計(jì)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(shí)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(dòng)部分由客戶自己設(shè)計(jì)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(gè)字塊，每個(gè)字塊由5x7點(diǎn)陣組成。每個(gè)字塊單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。圖象型模塊由多行多列的點(diǎn)陣象素組成，每個(gè)象素單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，可顯示文本、圖象或同時(shí)顯示文本和圖象。圖象型模塊需要IC來(lái)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(jiàn)連接方式IC與LCD的常見(jiàn)連接方式SMT是英文Surfacemounttechnology的縮寫(xiě)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(xiě)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(shí)在價(jià)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(xiě)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