液晶显示器基本知识

液晶显示器基本知识液晶显示器的基本知识随着技术的发展和人们要求的不断提高，对于原来传统的阴极射线管（CRT）显示器的体积大、重量大和功耗大的缺点越来越不满意。特别是在便携式、小型化和低功耗的应用中，人们期望着体积小、重量轻和功耗小的平板显示器的出现。在这种需求的推动下，液晶平板显示器（LCD）首先应用而生。由于液晶显示器（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等多方面的优势,在近年来价格不断下跌的吸引下，占领了相当大的市场,逐渐取代CRT主流地位。LCD产品介绍液晶显示器(LCD/LiquidCrystalDisplay）的显像原理,是将液晶置于两片导电玻璃之间,靠两个电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。何谓液晶液晶于1888年由奥地利植物学者Reinitzer发现，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶型式为向列（nematic）液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm~10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。液晶分子形状子构造液晶显示原理在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色（如图左）；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色（如图右）。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。液晶配列显示原理图LCD面板结构LCD的面板厚度不到1公分，十分轻薄短小，它由二十多项材料及元件所构成，不同类型LCD所需材料不尽相同，基本上LCD结构如同三明治般。一个液晶盒包括玻璃基板、彩色滤光片、偏光板、配向膜等材料，当灌入液晶材料（液晶空间不到5×10-6m）后，一个液晶盒就形成了。LCD产品结构图LCD产品种类根据液晶驱动方式分类，可将目前LCD产品分为扭曲向列（TN/TwistedNematic）型、超扭曲向列(STN/SuperTwistedNematic）型及薄膜晶体管（TFT/ThinFilmTransistor）三大类.液晶显示器主要参数说明常见的显示器有很多种，如CRT、PDP（等离子体显示屏）等，各有其特点，而液晶显示器有其显著优点为：平面型显示，体积小，重量轻，功耗低，驱动电压低，可用大规模集成电路直接驱动，可以在明亮环境下显示，不含有害射线等。下面参照《产品定制指南》对液晶显示屏各主要参数做简要的说明，为我们的用户在定制时提供必要的参考。1．主要技术指标A、电光响应特性是液晶显示器的电光响应特性，能够决定显示器的显示信息容量和对比度。B、对比度是指液晶显示器的显示状态（显示的内容）和非显示状态（底色）相对透光率的比较，常代表图像的清晰度。C、视角是液晶显示器区别于其它显示器的主要特点，液晶显示器的对比度跟视角（即人眼观察角度）有关，并且随着观察角度的变化而变化。例如将一块屏竖立，从较高的位置去观察这个屏，对比度最好，那么这个屏就是12点视角（和时钟的12点是一个方向）；从较低的位置去观察，对比度最好，那么这个屏就是6点视角（也同时钟的6点一样）同理从左边是9点视角，右边是3点视角。因此客户需要将所要订制的液晶屏最常用到的观察方向提供给我们。D、响应时间液晶显示器经常需要显示不断变化的图像，人眼的反应时间大约为几十毫秒,故显示图象的变化对外加信号电压变化的响应不应低于这个速度。E、功耗是液晶显示器工作时所消耗的能量。功耗低是液晶显示器最大的优点之一。液晶显示器的总功耗取决于显示面积,驱动电压及选用的材料。F、温度特性温度的变化会影响液晶材料的一些参数，而液晶显示器的显示特性与这些参数直接相关，所以液晶显示器必须在一定的温度范围内才能够正常工作。当温度过高，液晶态会消失，不能显示。而温度过低时，响应速度会明显变慢，直至结晶，致使液晶显示器件损坏。这都是由液晶材料的特性所决定。常用的液晶显示器件在使用温度上可分为普通型（常温即0℃~50℃左右）或宽温型（-10℃~60℃左右）。2．液晶显示分类紫晶公司的液晶显示器主要分TN，STN，HTN三类。A、TN对于某一特定的液晶显示器，如果要求显示较少信息，如显示各种段式数字，字符等，多选用TN型，这种液晶显示器的对比度较好。B、STN如果要求显示较多信息，可以有多路接口，具有更宽的视角，如显示各种点阵式的汉字、图象等，多选用STN型。总的看来，STN的性能要比TN好得多，价格也要贵得多。C、HTN显示特性介于二者之间，但更接近于TN。3．商品形式A、液晶显示器件包括前后偏振片在内的液晶显示器件，简称LCD。B、液晶显示模块包括组装好线路板、IC驱动及控制电路及其他附件的商品，简称LCM。4．显示方式A、正像显示（P）B、负像显示（N）C、透过型显示（Transmissive）D、反射型显示（Reflective）E、半透过型显示（Transflective）F、单色显示G、彩色显示上述显示多通过偏光片调整。5．显示性能A、段形显示；B、点阵显示；C、字符显示；D、图像显示。以上性能的区别主要体现在占空比和偏压比两个参数，视具体产品而定。6．连接方式1)对于液晶显示屏是与驱动电路的连接方式A、斑马条连接用一种导电胶条，胶条的一侧与液晶显示屏的电极边（液晶屏的显示内容由外界驱动的接口边）的连接，另一侧与驱动电路的主板连接。多组装成模块（因斑马条要通过组装后，方可稳定压挤在液晶屏的电极边）后使用。这种模块常用于仪器仪表上，显示内容较多，体积较大。B、插脚连接给液晶屏的每个电极压接一根金属插脚，然后在需要时可直接将金属插脚插在设定的连接主板上。连接方便稳固，被较广泛使用。但显示内容受到插脚数量的限制，而插脚的成本也较高。C、热压斑马纸连接用一块与液晶显示器的电极宽度、个数相同的导电纸，通过热压将斑马纸的一边压接在液晶屏的电极边上，另一边压接在驱动主板上。连接较方便，多用于小型仪器、仪表，如游戏机、电话机、BP机、计算器、电子辞典等。2)对于液晶显示模块与客户主板的连接方式除上述外，还可以COG、TAB方式连接A、COG（chiponglass）即将芯片压在液晶屏上。整个模块体积小，多用于手机、PDA等较高档次的产品上。B、TAB（tapeautobonding）即将芯片邦定在柔性线路板上，然后将柔性线路板以某种方式压接在液晶屏上，实现连接。与COG相比，COG可实现更高的精度，但TAB更加轻巧些。7．其它A、丝印对于液晶显示器上一些固定的特殊符号或线条，客户可能会要求无论加电压与否均显示在显示器上，这时会用到丝印这种处理。如显示钟表的表盘，温度计的刻度等，目前空调遥控器多用丝印将公司标识、个别线条印在显示器上，不同的产品可能对丝印有不同的要求。B、由于液晶显示模块与客户的应用产品关系紧密，需在具体定制时与客户进一步做技术协商。LCD特性一览1、工作温度和储存温度：常温的LCD工作温度为0℃~50℃，存储温度为-20℃～７０℃。宽温的ＬＣＤ工作温度－3０℃～8０℃，存储温度-40℃～１００℃。2、对比度：ＴＮＬＣＤ：ＤＵＴＹ１～１/８时，Ｃｒ〉5。DUTY1/8~1/16（包含1/8）时，Cr〉3。STNLCD：蓝、灰模式时，Cr〉3。黄、绿、黄绿模式时，Cr〉5。3、响应时间：TNLCD：上升时间〈２５０ｍｓ；下降时间〈３００ｍｓ。STNLCD：上升时间〈400ｍｓ；下降时间〈4００ｍｓ。4、视角范围：TNLCD：DUTY1~1/8时，〉30°；DUTY1/8~1/16时，〉25°。STNLCD：DUTY〉1/64时，〉50°；DUTY〈=1/64时，〉30°。5、阈值电压：常温下TN最低达到0.7V，STN最低达到0.8V。宽温时最低的阈值电压会相应提高。LCD光学、颜色模式TN型显示·正性显示时为白底黑字·负性显示时为黑底白字·TN型显示方式液晶的扭曲角为90oSTN显示·黄绿模式显示为黄绿色底色，蓝黑色显示字体·蓝模式显示为蓝色底色，白色字体·灰模式显示为灰色底色，棕兰色字体·STN显示模式中液晶分子的扭曲角为180o~240o，因此可以适应更高的驱动能力FSTN显示·FSTN在适应高驱动路数的前提下，实现黑白显示和白黑显示·负性FSTN为黑底白字显示·正性FSTN为白底黑字·FSTN是在STN的基础上加上一层或两层补偿片来补偿掉STN的干涉色全息FSTN·全息FSTN是在FSTN的基础上加上一层全息膜·全息膜可以提供悦目和明亮的底色模块使用注意事项1-1.安装LCD模块的安装是用PCB上的安装孔装配到所用的设备仪器上，因为模块内部的显示屏由两片很薄的玻璃组成，很易损坏，因此，在安装应用时应特别小心。1-2.模块的清洁处理当对模块进行清洁处理时，用软布蘸取少许溶剂（推荐如下）轻擦即可。-异丙醇-乙醇避免用干燥或硬物擦洗显示表面以免损坏偏光片。请勿使用如下溶剂：-水-酮类-芳香族化合物1-3.防止静电LCD模块上所用的驱动IC为C-MOS大规模集成电路。因此请勿将任何未用的输入端接到VDD或Vss，不要在电源打开之前向模块输入任何信号，并将操作者的身体、工作台、装配台接地，安装设备需防止静电。1-4.包装LCD模块避免剧烈震动，或从高处跌落。为防止模块老化，避免在阳光直射下或在高温、高湿环境下工作或储存。1-5.操作(注意事项)LCD模块必须在规定的电压范围内驱动，高于规定的驱动电压将缩短LCD模块的寿命。直流电流将导致LCD劣化，因此避免使用直流电驱动。温度低于工作温度范围时LCD的响应时间将会显著加长，高于工作温度范围时，LCD颜色变暗。上述现象在恢复工作温度范围内工作时便会恢复正常，并非产品质量问题。如果在工作状态下，显示区被用力压迫，某些字符会显示错误，但关闭一次后会恢复正常。电极端子上的结露会因电化学反应导致开路。在最高工作温度时，湿度要小于50%RH。1-6贮存如果长期贮存(如一年)推荐使用如下方法:-将模块封入聚乙烯塑料袋中，防潮。-放置在避光且温度在规定的存贮温度范围内的地方。-存贮中避免任何物体触及偏光片表面。（建议交货时存放于内包装袋中）1-7.安全建议将损坏或无用的LCD模块打成碎片并将液晶用乙醇和丙醇清洗干净，之后需将其烧掉。如果不慎将损坏的LCD屏内的泄漏的液晶粘于手上，请用肥皂水清洗干净。2.使用注意事项2-1.在供需双方同意提供一定数量样品进行评诂时，按双方协商的办法提供一定数量的样品。在样品被确认后，确认样品将被用于批量评定。2-2.如下情况，通过双方协商解决-对此规范有问题时；-本规范中未规定的新问题发生时；-当客户对检验规范和使用条件更改而出现问题时；-当模块样品尺寸在客户安装评诂时发生了新问题，且因此发生争议时。．背光源简介----您可以选择带背光源的液晶显示模块，这些模块使用例如CCFL（冷阴机荧光灯），EL（场致发光器）和LED（发光二极管）等可见光源，下面是带背光源的液晶显示模块的结构示意。1CCFL(冷阴极荧光灯)特性高亮度，3,000-4,000cd/m2长寿命(约20,000小时)低发热量亮白色光2EL(场致发光器)特性厚度小，0.4到1.0mm驱动条件范围宽，频率60to1000hz，最大150V交流电压光颜色有蓝绿，黄绿和白色寿命大约5,000小时3LED(发光二极管)特性光亮度均匀使用寿命长(约100,000小时)低电压(支流)驱动，不需要逆变器颜色丰富，黄绿，琥珀色，红色等注：以上规格仅供参考。