§ 视角图:LCD在不同视角下观察所获得的等对比度曲线图。如图4。
§ 温度性能:由于液晶材料本身的物理性质随温度变化而变化,因而引起LCD的阈值、透过光谱等会随温度漂移。
§ 频率响应:LCD只能工作在一个适当的频率范围,太低会引起显示闪动太高则液晶分子跟不上电场变化。
§ LCD功耗:指单位显示面积的电流密度。
§ 寿命:
· 工业品保证100000小时。
· 民用品保证50000小时。
§ 其他性能:防紫外、防眩目、防划伤等。
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温度特性
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类型
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TN
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STN
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Ⅰ
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Ⅱ
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Ⅲ
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Ⅳ
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Ⅰ
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Ⅱ
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工作温度(℃)
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0~50
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-10~60
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-20~70
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-30~80
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0~50
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-20~70
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储存温度(℃)
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-20~60
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-20~70
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-30~80
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-40~90
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-20~60
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-30~80
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LCD的采光技术
显示器件是被动型显示器件,它本身不会发光,是靠调制外界光实现显示的。外界光是液晶显示器件进行显示的前提条件。因此,在液晶显示装配、使用中,巧妙地解决采光,不仅可以保证和提高液晶显示的质量,而且 一般液晶显示的采光技术分为自然光采光技术和外光源设置技术。而外光源设置上,又有背光源、前光源和投影光源三类技术。
这里,我们就较为常见的背光源作简单介绍:
一. 背光源采光技术的两大任务是:
1.使液晶显示器件在有无外界光的环境下都能使用;
2.提高背景光亮度,改善显示效果。
二. 分类: 现对常用的背照明光源,按如下分类说明:
电致发光(EL):EL背光源厚度薄,只有0.6mm,重量轻、发光均匀。它可用于不同颜色,但最常用于LCD白光背光。EL背光源功耗低,只需电压80-110VAC,通过逆变器将3V,5V,12V或24VDC转变得到。EL背光源的半衰期约为2000-5000小时,因为寿命短,发光亮度低,使用时必须配备逆变器,近来已经很少使用了。
发光二极管(LED):LED背光应用最普遍。比EL寿命更长(通常为100000小时,最少50000小时)。根据LED的排列方式可以分为底部光和侧部光,底部光的厚度一般为4.5-5.0mm, 侧部光厚度一般为2-3mm,因为侧部光的功耗更低,目前以侧部光背光为主,LED可以发不同颜色的光,发光的亮度高,应用最广泛的是白色光。
冷阴极荧光灯(CCFL):CCFL能够提供能耗低,光亮强的白光。它由冷阴极荧光管发光,通过散射器将光均匀分散在视窗区。侧背光源体积小,能耗低,但CCFL需要一个逆变器来供应270-300VAC的电源。它主要用于图形LCD,寿命达10000-15000小时,因为使用寿命短,同时逆变器会产生电磁干扰,目前CCFL已经逐渐被LED背光所取代。
LCD的视角
视角简单地说就是显示图案能看得清楚的角度。它是由定向层的摩擦方向决定,不能通过旋转偏光片改变。视角以时针的钟点来命名,如6:00视角,12:00视角等等。6:00视角就是指在6点时针的平面方向到法线方向这个区域LCD显示效果理想;12:00视角是指12点时针的平面到法线方向区域显示理想。
LCD的视角是由LCD显示屏在仪器上的位置来确定。例如计算器一般放在桌上或拿在手上使用,LCD做成6:00视角最好。有些仪器上的LCD屏装在低于人眼视线以下,一般做成12:00视角。汽车上的时钟一般装在驾驶员的右边,做成9:00的视角最佳。
LCD视角示意图
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LCD模块
早期液晶显示器只生产LCD屏,驱动部分由客户自己设计制作。目前LCD生产厂家把LCD屏连接到COB板(带IC的PCB板)上,就做成了LCD模块。LCD模块分字符点阵模块和图形点阵模块。字符模块有1~4行,划分16~40个字块,每个字块由5x7点阵组成。每个字块单独驱动。图形点阵模块由多行多列的点阵象素组成,每个象素单独驱动,可显示文本、图象或同时显示文本和图象。图形点阵模块需要IC来控制,这种控制IC一般都装在LCD模块上。 字符点阵模块可使用TN-LCD或者STN-LCD,但图形点阵模块都是采用STN-LCD。大多数模块的背光源用LED。
液晶模块的封装方式
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SMT
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是英文"Surface mount technology"的缩写即表面安装技术,这是一种较传统的安装方式。其优点是可靠性高,缺点是体积大,成本高,限制LCM的小型化。 |
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COB
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是英文"Chip On Board"的缩写 即芯片被邦定(Bonding)在PCB上,这样可省去PCB板等料件,可大大的模块减少体积,同时在价格方面也可降低成本。由于IC制造商在LCD控制及相关芯片的生产上正在减小QFP(SMT的一种)封装的产量,因此,在今后的产品中传统的SMT方式将被逐步取代。 |
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TAB
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是英文"Tape Automated Bonding"的缩写 即各向异性导电胶连接方式。将封装形式为TCP(Tape Carrier Package带载封装)的IC用各向异性导电胶分别固定在LCD和PCB上。这种安装方式可减小LCM的重量、 体积、安装方便、可靠性较好! |
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COG
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是英文"Chip On Glass"的缩写 即芯片被直接邦定在玻璃上。这种安装方式可大大减小整个LCD模块的体积,且易于大批量生产,适用于消费类电子产品用的LCD,如:手机、PDA等便携式电子产品。这种安装方式在IC生产商的推动下,将会是今后IC与LCD的主要连接方式。 |
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COF
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是英文"Chip On Film"的缩写 即芯片被直接安装在柔性PCB上。这种连接方式的集成度较高,外围元件可以与IC一起安装在柔性PCB上。 |
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全透型和半透型LCD一般都需要加背光源,其放置位置根据实际情况下面介绍几种常见的背光源:
光源种类
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LED
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EL(电致发光)
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CCFL
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寿命(小时)
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100,000
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(半衰期)2000~5000
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(半衰期)5000~8000
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特点
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优点
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寿命长,节能,环保,亮度高
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分光特性好,无亮斑,薄而轻,耐振抗冲击
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在可见光范围光谱峰值可任选,亮度高,适于彩色化
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缺点
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均匀性略差,色彩难以控制
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寿命短,电压高
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不能调光,驱动电压高,有一定厚度
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发光方式
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边光/背光
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背光
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一般为边光
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工作电压
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2.0~4.2V(根据不同颜色而定)
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60~200V
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500~1000V
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推荐工作电压
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70~110V
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工作频率
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-
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50~1000Hz
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20KHz
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推荐工作频率
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-
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400~700Hz
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工作电流
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不定(由LED的数量决定)通常每颗灯功耗为15mA
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0.1~0.25mA/cm2
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4~6mA
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电容值
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-
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100~1000pF/cm2
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工作温度
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-30℃~+50℃
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+10℃~50℃
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存储温度
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-40℃~+60℃
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-20℃~60℃
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存储湿度
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<70%RH
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亮度
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3000~35000cd/m2
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功耗
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不定(由LED的数量决定),通常每颗灯功耗为15mA
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1~4W
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颜色种类
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黄、红、绿、橙、白
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EL是低亮度照明光源,发光颜色仅绿色、蓝绿色、橙色。
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白色
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外接元器件
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通常外接5V电源时须限流
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需DC-AC逆变器
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需DC-AC逆变器,串联限流电阻100KΩ~200KΩ
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