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一、概述

　　液晶的發(fā)現(xiàn)可追溯到１９世紀(jì)末，１８８８年被奧地利植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)。它是一種在一定溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)既不同于固態(tài)、液態(tài)，又不同于氣態(tài)的特殊物質(zhì)態(tài)。既具有所具有的各向異性造成的雙折射性，又具有液體所特有的流動性。一般可分熱致液晶和溶致液晶兩類。顯示應(yīng)用領(lǐng)域使用的是熱致液晶，溫度低了，出現(xiàn)結(jié)晶，溫度高了，就變成液體。液晶件（ＬＣＤ）所標(biāo)注的存儲溫度指的就是呈現(xiàn)液晶態(tài)的溫度范圍。液晶由于它的各向異性而具有電光效應(yīng)，尤其是具有扭曲向列效應(yīng)和超扭曲效應(yīng)，因此，可以制造出不同類型的顯示器件，可直接與大規(guī)模技術(shù)'>集成電路結(jié)合開發(fā)出一系列具有便攜顯示功能的。液晶顯示器件誕生至今不過二十多年，產(chǎn)品已經(jīng)更新了四代。目前扭曲向列型液晶（ＴＮ）即將被淘汰，超扭曲向列型（ＳＴＮ）和有源矩陣型（ＴＦＴ）已經(jīng)成熟普及。鐵電型（ＦＥＬＣＤ）和多穩(wěn)態(tài)型液晶顯示（ＭＬＣＤ）開始出現(xiàn)，其產(chǎn)品壽命大約為１０，０００至１５，０００個小時。

　　二、常用分類

　　液晶顯示器件有以下特點：①微功耗；②平板型結(jié)構(gòu)；③被動顯示（不怕光沖刷、無眩光，不刺激人眼）；④顯示信息量大（像素小）；⑤易于彩色化（一般使用濾色法和干涉法，使其在色譜上得到準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)）；⑥無電磁輻射和Ｘ射線（利于信息保密，對人體安全）；⑦長壽命（液晶背光壽命有限，不過可更換背光部分）。

　　幾種常見液晶類型的原理。

　?。ǎ保。裕危ǎ裕鳎椋螅簟。危澹恚幔簦椋悖┘磁で蛄行鸵壕?。將涂有透明導(dǎo)電層的兩片基板間夾上一層正介電異向性液晶，液晶分子沿玻璃表面平行排列，排列方向在上下玻璃之間連續(xù)扭轉(zhuǎn)９０°。然后上下各加一偏光片，底面加上反光片，基本就構(gòu)成了ＴＮ型液晶。

　　（２）?。樱裕危ǎ樱酰穑澹颉。裕危┬鸵壕?，跟ＴＮ型結(jié)構(gòu)大體相同，只不過液晶分子扭曲１８０°，還可以扭曲２１０°或２７０°等，特點是電光響應(yīng)曲線更好，可以適應(yīng)更多的行列驅(qū)動。

　?。ǎ常。裕位颍樱裕涡鸵壕?，一般是對液晶盒施加電壓，達(dá)到一定電壓值，對行和列進(jìn)行選擇，出現(xiàn)“顯示”現(xiàn)象，所以行列數(shù)越多，要求驅(qū)動電壓越高，因此往往ＴＮ或ＳＴＮ型液晶要求有較高的正極性驅(qū)動電壓或較低的副極性電壓，也因為如此，ＴＮ和ＳＴＮ型液晶難以做成高分辨率的液晶模塊。

　　（４）?。模樱裕危ǎ模铮酰猓欤濉。樱裕危┮壕?，上下屏分別由兩個數(shù)據(jù)通道傳送數(shù)據(jù)，由于很多液晶屏內(nèi)部增加了驅(qū)動的變換部分，所以無需外部輸入高驅(qū)動電壓，通?？梢詫崿F(xiàn)單電源供電。ＳＴＮ（ＤＳＴＮ）液晶只可以實現(xiàn)偽彩色（一般人眼可以分辨２１８色即２６２１４４色，所以達(dá)到２１８色和超過２１８色的被稱之為真彩色，否則稱之為偽彩色）顯示，可以實現(xiàn)ＶＧＡ、ＳＶＧＡ等一些較高的分辨率，但由于構(gòu)成它們的矩陣方式是無源矩陣，每個像素實際上是個無極，容易出現(xiàn)串?dāng)_現(xiàn)象，從而不能顯示真正的活動圖像。

　?。ǎ担。裕疲裕ǎ裕瑁椋睢。疲椋欤怼。裕颍幔睿螅椋螅簦铮颍楸∧び性淳仃囈壕э@示器件，在每個像素點上設(shè)計一個場效應(yīng)管，這樣就容易實現(xiàn)真彩色、高分辨率的液晶顯示器件?，F(xiàn)在的ＴＦＴ型液晶一般都實現(xiàn)了１８ｂｉｔ以上的彩色（２１８色），在分辨率上，已經(jīng)實現(xiàn)ＶＧＡ（６４０×４８０）、ＳＶＧＡ（８００×６００）、ＸＧＡ（１０２４×７６８）、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２４）甚至ＵＸＧＡ（１６００×１２００）。

　　液晶顯示模塊（ＬＣＤ?。停铮洌酰欤澹┖喎Q“ＬＣＭ”，是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、ＰＣＢ、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。

　　三、選型注意事項

　　液晶屏的選型包括ＬＣＤ類型、品牌與價格、供貨、分辨率與尺寸、溫度與亮度、接口方式等關(guān)鍵指標(biāo)。常見液晶分為以下幾類：段式、字符型和圖形點陣。段式液晶的每字為８段組成，即８字和一點，只能顯示數(shù)字和部分字母，如要顯示其他少量字符、漢字，需要廠家將所要顯示的內(nèi)容固化在指定的位置。字符型液晶用于顯示字符和數(shù)字的，也可用上述方法顯示少量字符、漢字。

　?。裕晤愐壕в糜谏a(chǎn)字符型液晶模塊；ＳＴＮ（ＤＳＴＮ）類液晶模塊一般為中小型，既有單色的，也有偽彩色的；ＴＦＴ類液晶，則從小到大都有，基本上為真彩色顯示模塊。除了ＴＦＴ類液晶外，一般小液晶屏都內(nèi)置，直接提供ＭＰＵ接口；而大中液晶屏，要想控制其顯示，都需要外加控制器。

　　動態(tài)顯示漢字和圖形需要選擇圖形點陣式液晶，如果使用控制（控制能力有限），可選擇６４０×４８０以下的單色、３２０×２４０以下的偽彩色；如果使用ＰＣ、ＩＰＣ，只要有液晶顯示部分或外加顯示控制，就可選擇不帶內(nèi)置控制器的單色、偽彩色和真彩色液晶。由于ＬＣＤ的分辨率在物理上是固定的，滿屏顯示一般只能以其固有的分辨率顯示，與ＣＲＴ不同。

　　工作溫度范圍一般指常溫（０℃～５０℃）或?qū)挏兀ǎ玻啊妗罚啊娣秶酝猓?，很多字符型液晶及小圖形點陣液晶有常溫型和寬溫型的，而大圖形點陣的液晶寬溫型比較少見。

　　亮度單位為ｃｄ／ｍ２或叫Ｎｉｔ（尼特），大部分ＴＮ、ＳＴＮ（ＤＳＴＮ）液晶的亮度不超過１００ｃｄ／ｍ２，但是目前比較常用的５～６英寸的偽彩色ＳＴＮ屏的亮度為１３０ｃｄ／ｍ２左右，ＴＦＴ類液晶的亮度一般為１５０ｃｄ／ｍ２以上。另外夏普公司的ＬＶＭ系列投影類產(chǎn)品，其亮度可以高達(dá)１０００?。悖洌恚惨陨?。

　　根據(jù)筆者調(diào)研和查詢情況，夏普公司可以提供較為全面的各系列液晶顯示平板，并且國內(nèi)各大代理公司也可以提供與之配套的各種附件（控制接口電路和等）和技術(shù)支持，其產(chǎn)品分類可見本文附錄。

　?。牛校樱希喂究梢蕴峁┽槍Ω黝愶@示屏的圖形控制接口，這些芯片可以為開發(fā)者提供極大的方便，大大減少了開發(fā)周期和代價，并且可以使最終產(chǎn)品具有非常靈活的使用范圍。例如該公司最新推出的ＳＥＤ１３５４＼５５＼５６系列產(chǎn)品，可以使需要顯示的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線傳送到該芯片，根據(jù)寄存器設(shè)置，可以驅(qū)動包括數(shù)字ＲＧＢ、模擬ＲＧＢ和普通視頻接口的各種顯示器件。具體型號和技術(shù)指標(biāo)見附錄。

　　四、背光選擇

　　液晶從另一方面又可分為透射式、反射式、半反半透式三類，因為液晶為被動發(fā)光型顯示器，所以必須有外界光源才會顯示，透射式液晶必須加上背景光，反射式液晶需要較強的環(huán)境光線，半反半透式液晶要求環(huán)境光線較強或加背光。液晶的背景光通常有三種：ＬＥＤ、ＥＬ和ＣＣＦＬ（冷陰極發(fā)光）。

　　冷陰極熒光燈ＣＣＦＬ是采用冷陰極代替鎢絲等熱陰極的低氣壓汞、稀有氣體放電燈，在強電場的作用下，依靠離子轟擊由鎳、鉭和鋯等金屬組成的電極來發(fā)射，使汞原子激發(fā)和電離，形成豐富的２５３．７ｎｍ紫外線和足夠的電流，紫外輻射再激發(fā)管壁上的熒光粉涂層而發(fā)光。因熒光物質(zhì)的組成不同，故能發(fā)出不同顏色的光。它具有高亮度、高效率、低能耗、長壽命，以及長時間有效發(fā)光等優(yōu)點。防震性能好，可重復(fù)亮燈熄滅，可在低溫下自如啟動。與熱陰極型熒光燈相比，發(fā)熱量低且管徑細(xì)小，可方便作為各種液晶顯示屏的用光源。

字符類液晶一般為ＬＥＤ背光，以黃顏色（紅、綠色調(diào)）為主。一般為　＋?。矗玻烛?qū)動。ＬＥＤ背光壽命可達(dá)１０萬小時。

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