段码lcd基本知识

LCD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，字體蘭色，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。

下圖是一個反射式TN型液晶顯示器的結構圖.

從圖中可以看出, 液晶顯示器是一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，一般為幾個微米（人的準確性直徑為幾十微米）。上下玻璃片內側，對應顯示圖形部分，鍍有透明的氧化甸- 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信號通

過其加到液晶上去。

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行於玻璃表面，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膠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向型的液晶顯示器，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。

顯示方式

LCD 有三種顯示方式：反射型，透射型和透反射型。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。透射型 LCD 的底偏光片是透射偏光片，它需要連續使用背光源，一般在光線差的環境使用。透反射型 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 。

反射模式（請點擊下圖） 透反射模式（請點擊下圖） 透射模式（請點擊下圖）

Reflective Mode

Transflective Mode Transmissive Mode

LCD 顯示方式還分正性和負性。正性 LCD 呈現白底黑字，在反射和透反射型 LCD 中顯示最佳；負性 LCD 呈現黑底白字，一般用於透射型 LCD ，加上背光源，字體清晰，易於閱讀。

正顯模式（白底黑字） POSITIVE TYPE 負顯模式（黑底白字） NEGATIVE TYPE

背光源

透射型和半透射型 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：

反射模式（請點擊下圖） 透反射模式（請點擊下圖） 透射模式（請點擊下圖）

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，但最常用于LCD 白光背光。EL 背光源功耗低，只需電壓80-100VAC ，通過變壓器將5V,12V 或24VDC 轉變得到。EL 背光源的半衰期約為2000～3000 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 需要一個變壓器來供應270-300VAC 的電源。它主要用於圖形LCD ，壽命達10000～15000 小時。

TN 和STN 是液晶顯示器的二種形式。TN 顯示的液晶在液晶盒內扭曲90°，一般用於低路數的LCD 產品。

STN 顯示的液晶在液晶盒內扭曲180°～360°，扭曲角越大，電光曲線越陡，V on 和V off 值越接近。可用于32 路以上LCD 產品生產。

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。6:00 視角就是指在 6 點時針的平面方向到法線方向這個區域LCD 顯示效果理想；12:00 視角是指12 點時針的玉米麵到法線方向區域顯示理想。

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（請點擊下圖）