lcd常識
內容提要:
一、液晶顯示器基本常識
二、液晶顯示器件的結構
三、液晶顯示器件的基本效能
四、液晶顯示器件的基本引數
五、ic與lcd的常見連線方式
六、lcd專業術語解釋
七、液晶顯示原理
一、液晶顯示器基本常識
液晶顯示是一種被動的顯示，它不能發光，只能使用周圍環境的光。它顯示圖案或字元只需很小能量。正因為低功耗和小型化使 lcd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和固體雙重性質的有機物，它的棒狀結構在液晶盒內一般平行排列，但在電場作用下能改變其排列方向。
對於正性tn-lcd，當未加電壓到電極時，lcd處於"off"態，光能透過lcd呈白態；當在電極上加上電壓lcd處於"on"態，液晶分子長軸方向沿電場方向排列，光不能透過lcd，呈黑態。有選擇地在電極上施加電壓，就可以顯示出不同的圖案。
對於stn-lcd，液晶的扭曲角更大，所以對比度更好，視角更寬。stn-lcd是基於雙折射原理進行顯示，它的基色一般為黃綠色，字型藍色，成為黃綠模。當使用紫色偏光片時，基色會變成灰色成為灰模。
當使用帶補償膜的偏光片，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90°，即變成了藍模，效果會更佳。
二、液晶顯示器件的結構
下圖是乙個反射式tn型液晶顯示器的結構圖.
從圖中可以看出,液晶顯示器是乙個由上下兩片導電玻璃製成的液晶盒，盒內充有液晶，四周用密封材料-膠框（一般為環氧樹脂）密封，盒的兩個外側貼有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之間的間隔，即通常所說的盒厚，一般為幾個微公尺（人的頭髮直徑為幾十微公尺）。上下玻璃片內側，對應顯示圖形部分，鍍有透明的氧化銦-氧化錫（簡稱ito）導電薄膜，即顯示電極。電極的作用主要是使外部電訊號通過它加到液晶上去。
液晶盒中玻璃片內側的整個顯示區覆蓋著一層定向層。定向層的作用是使液晶分子按特定的方向排列，這個定向層通常是一薄層高分子有機物，並經摩擦處理；也可以通過在玻璃表面以一定角度用真空蒸鍍氧化矽薄膜來製備。
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於玻璃表面沿乙個固定方向排列，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，在垂直於玻璃片表面的方向，盒內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。
實際上，靠近玻璃表面的液晶分子並不完全平等於玻璃表面，而是與其成一定的角度，這個角度稱為預傾角，一般為1°~2°。
液晶盒中玻璃片的兩個外側分別貼有偏光片。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行加工而成的。
我們通常所見的多是反射型的液晶顯示器，這種顯示器在下邊的偏振片後還貼有一片反光片。這樣，光的入射和觀察都是在液晶盒的同一側。
tn、htn、stn的結構：
fstn、ecb-multi-color stn的結構：
color stn的結構：
三、液晶顯示器件的基本效能
電光效能：lcd光學透過率隨電壓變化的曲線，如圖1。
響應速度：lcd加電壓後，透過率變化的快慢程度，如圖2。
對比度：lcd在選態透過率與非選態透過率的比值。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。
溫度效能：由於液晶材料本身的物理性質隨溫度變化而變化，因而引起lcd的閾值、透過光譜等會隨溫度漂移。
頻率響應：lcd只能工作在乙個適當的頻率範圍，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：工業品保證100000小時。
民用品保證50000小時。
其他效能：防紫外、防眩目、防劃傷等。
四、液晶顯示器件的基本引數
lcd顯示型別
tn型：
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的底偏光片後面加了一塊反射板，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，它需要連續使用背光源，一般在光線差的環境使用。半透型lcd是處於以上兩者之間，底偏光片能部分反光，一般也帶背光源，光線好的時候，可關掉背光源；光線差時，可點亮背光源使用lcd。
reflective modetran**issive modetransflective mode
lcd顯示方式還分正性和負性。正性lcd呈現白底黑字，在反射和半透型lcd中顯示最佳；負性lcd呈現黑底白字，一般用於全透型lcd，加上背光源，字型清晰，易於閱讀。
正顯模式（白底黑字）positive type負顯模式（黑底白字）negative type
溫度特性
lcd的採光技術
顯示器件是被動型顯示器件，它本身不會發光，是靠調製外界光實現顯示的。外界光是液晶顯示器件進行顯示的前提條件。因此，在液晶顯示裝配、使用中，巧妙地解決採光，不僅可以保證和提高液晶顯示的質量，而且一般液晶顯示的採光技術分為自然光採光技術和外光源設定技術。
而外光源設定上，又有背光源、前光源和投影光源三類技術。
這裡，我們就較為常見的背光源作簡單介紹:
一. 背光源採光技術的兩大任務是：
1.使液晶顯示器件在有無外界光的環境下都能使用；
2.提高背景光亮度，改善顯示效果。
二. 分類： 現對常用的背照明光源，按如下分類說明：
全透型和半全透型lcd一般都需要加背光源，其放置位置根據實際情況下面介紹幾種常見的背光源：
el背光led背光ccfl背光
電致發光(el)：el背光源厚度薄，重量輕、發光均勻。它可用於不同顏色，但最常用於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轉變得到。el背光源的半衰期約為2000-5000小時。
發光二極體(led):led背光源主要用於字元型模組。比el壽命更長（最少5000小時），光更強，但能耗更大。
作為固態裝置，它直接使用5vdc。lcd一般直接排列在lcd的後面，厚度要增加5mm，led可以發不同顏色的光，最常見的是黃綠光。
冷陰極螢光燈(ccfl):ccfl能夠提供能耗低，光亮強的白光。它由冷陰極螢光管發光，通過散射器將光均勻分散在視窗區。
側背光源體積小，能耗低，但ccfl需要乙個變壓器來**270-300vac的電源。它主要用於圖形lcd，壽命達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。它由定向層的摩擦方向決定，不能通過旋轉偏光片改變。視角以時針的鐘點來命名，如6:
00視角，12:00視角等等。例如將一塊屏豎立，從較高的位置去觀察這個屏，對比度最好，那麼這個屏就是12點視角（和時鐘的12點是乙個方向）；從較低的位置去觀察，對比度最好，那麼這個屏就是6點視角（和時鐘的6點一樣）。
同理從左邊是9點視角，右邊是3點視角。因此客戶需要將所要訂製的液晶屏最常用到的觀察方向提供給我們。
選取lcd視角一般根據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6:00視角最好。
有些儀器上的lcd屏裝在低於人眼視線以下，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
lcd模組
早期液晶顯示器只生產lcd屏，驅動部分由客戶自己設計製作。目前lcd生產廠家把lcd屏連線到cob板（帶ic的pcb板）上，就做成了lcd模組。lcd模組分字元型模組和圖象型模組。
字元模組有1~4行，劃分16~40個字塊，每個字塊由5x7點陣組成。每個字塊單獨驅動。圖象型模組由多行多列的點陣象素組成，每個象素單獨驅動，可顯示文字、圖象或同時顯示文字和圖象。
圖象型模組需要ic來控制，這種控制ic有些也裝在lcd模組上。字元型模組可使用tn-lcd或者stn-lcd，但圖象型模組都是採用stn-lcd。大多數模組的背光源可用el或者led。
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