【正文】 玻璃基板 )。這兩種設(shè)計(jì)方案選擇均有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 客戶購(gòu)買的自定義液晶顯示模塊，其基本電子線路設(shè)計(jì)已經(jīng)有生產(chǎn)商完成。這顯而易見節(jié)省了設(shè)計(jì)者大量設(shè)計(jì)時(shí)間，并且減少了至最終產(chǎn)品上市所用到的人力資源。對(duì)縮短設(shè)計(jì)周期的先前研究給了設(shè)計(jì)者很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，使其從中獲益匪淺，最終帶來(lái)最佳產(chǎn)品。設(shè)計(jì)者最重要是要確定接口和所需綜合背光器件的類型，眾多接口中應(yīng)用最廣泛的是標(biāo)準(zhǔn)串行或并行接口。溫度范圍，可視角度，取景模式和對(duì)比度都是需要考慮的，但是對(duì)于業(yè)績(jī)顯示玻璃基板和液晶顯示模塊來(lái)說(shuō)這些參數(shù)設(shè)計(jì)是大同小異的。 一塊液晶顯示器玻璃基板將設(shè)計(jì)任務(wù)交給使用者。為了完成設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)者需要學(xué)習(xí)大量關(guān)于液晶顯示器的知識(shí)。幸運(yùn)的是網(wǎng)站為我們提供了應(yīng)用信息和網(wǎng)絡(luò)連接，這些幫助我們查找所需的信息。 購(gòu)買液晶顯示器玻璃基板的最主要原因是減少成本并使設(shè)計(jì)靈活。制作驅(qū)動(dòng)電路所需組件總成本通常低于預(yù)建模塊成本，并且如果你的 PC 板上存在足夠的空間，你不需要額外買一塊 PC 板專門為顯示器分區(qū)，因此也會(huì)得到具有成本效益的組裝和測(cè)試。通過(guò)做一點(diǎn)功課，你的設(shè)計(jì)會(huì)和已有模塊一樣工作，并且為設(shè)計(jì)者將他們的設(shè)計(jì)適用于不斷變化的需求提供了必須的靈活性。 液晶顯示器圖像的種類 液晶顯示圖像包括字符圖標(biāo)，段，圖像點(diǎn)陣以及其他任何二者組合。 圖標(biāo)：制作自定義液晶顯示器時(shí)，你可以在玻璃基板上設(shè)置一些特別補(bǔ)充該產(chǎn)品的圖像，人們稱這些圖像為“圖標(biāo)”。這些大致輪廓可以形成任何一種你需要的圖像。在液晶顯示器上，我們稱這些輪廓為一個(gè)像素或一個(gè)點(diǎn)。 段：液晶顯示器的段組成了更大的字符，比如一個(gè)七段數(shù)字字符段 (顯示 0— 9)，或者比如一個(gè) 14段字母數(shù)字字符段 (顯示數(shù)字 0— 9以及字母 A— Z)。 點(diǎn)列陣：這些點(diǎn)列陣幾乎涵蓋所有規(guī)模和網(wǎng)點(diǎn)數(shù)。這里有一個(gè)例子，字符型顯示器用一系列 5*7 點(diǎn)陣顯示一個(gè)字母數(shù)字字符 的字符串，或者使用一個(gè)更大的320*240圖形點(diǎn)陣顯示可變大小的字母數(shù)字字符圖像。 液晶種類和技術(shù) TNSTN=FSTN=DSTNCSTN 這種技術(shù)的應(yīng)用決定于你設(shè)計(jì)的液晶顯示器的具體工作要求。由于不同的方案都可以很好的完成任務(wù)，最終成本是必須考慮的。因此在這里我們快速了解一下我們上面提供的技術(shù)。 TN：生產(chǎn)成品低，電路耗能少?？梢暯嵌炔缓?，對(duì)比度一般。染色：灰黑色。靜態(tài)顯示首選，但是在高達(dá) 32:1 的復(fù)合率下運(yùn)行良好。液晶顯示器玻璃基板的最愛。 STN：生產(chǎn)成本和功耗中等，平均可視角度，平均對(duì)比度。染色 ：黑綠色或者深藍(lán)灰色。高復(fù)合率下工作狀態(tài)良好。液晶顯示模塊的最愛，高端液晶顯示器玻璃基板的選擇。 FSTN：生產(chǎn)成品中等偏上，電路耗能中等偏上。良好的可視角度，完美的對(duì)比度。染色：黑白色。高復(fù)合率下工作狀態(tài)良好。高端液晶顯示模塊的最愛。 陰影：陰影是在顯示器畫面翻轉(zhuǎn)的影響下形成的，并且只出現(xiàn)在能傳送圖像的顯示器上。這個(gè)視覺效果是讓背光定義像素打開“打開” (透明 )，而“關(guān)閉”像素仍然不透明。這種配置在溫和且低光照的條件下最佳。 顯示方式和偏光片 顯示方式是由后置偏光片控制的，就偏光片是否反射光線來(lái)說(shuō)我們將查看 方式分為三種。 反射型：這種偏光器的類型在高，中度環(huán)境光線下給顯示器最亮的顯示以及盡可能高的對(duì)比度。不幸的是，在夜晚或者光線不斷變化的環(huán)境中，想要看到顯示器上的內(nèi)容是非常困難的。 (想想那些游戲男孩吧 ) 半透反射型： (最受歡迎的解決方案 )如果你設(shè)計(jì)的液晶顯示器必須在廣泛的光線變化環(huán)境下顯示，通常會(huì)希望用半透反射顯示器，這樣在明亮的太陽(yáng)光下可以輕松讀取顯示器上內(nèi)容。 但是在傍晚和夜晚依然會(huì)有顯示不正常的問(wèn)題。設(shè)計(jì)半透反射型顯示器的一個(gè)折中方法是：當(dāng)外部光線很足的時(shí)候，該液晶顯示器按照反射型工作，而當(dāng)外部光線不足 的時(shí)候，它又能當(dāng)作透射型使用。這樣最終你會(huì)找到二者之間一個(gè)可以接受的方法，然后設(shè)計(jì)出可接受的顯示器。 透射型：這種顯示器需要有一個(gè)工作背光，除非它從一個(gè)窗口類型的設(shè)備獲得光線。通過(guò)它的發(fā)光可以照亮位于上方的液晶板，實(shí)際就起到一個(gè)“光源”的作用。當(dāng)發(fā)光板封裝在液晶顯示器里后，背光板也許會(huì)產(chǎn)生過(guò)強(qiáng)的光線。透射式顯示屏的優(yōu)點(diǎn)是能夠在昏暗情況下使用戶能看到亮度均勻的屏幕，但是在電量消耗巨大，并不適合能量短缺時(shí)的應(yīng)用，且其需要背光板常亮。請(qǐng)謹(jǐn)記，如果沒(méi)有背光的激活這種偏光板的選擇是不會(huì)工作的。 偏光板經(jīng)常受溫度影響，因此當(dāng)選擇一種偏光板時(shí)，必須設(shè)定偏光板的質(zhì)量等級(jí)。當(dāng)確定顯示器的工作環(huán)境溫度要求后，你可以確定偏光板的等級(jí)。下面給出幾種典型的選擇。 商業(yè)級(jí)偏極片：適用于室內(nèi)或大都數(shù)情況下都在室內(nèi)使用的顯示器。這種偏極片在大部分儀器，辦公用品，家電產(chǎn)品以及其他遠(yuǎn)離高溫，日照和潮濕的產(chǎn)品中穩(wěn)定性很好。 工業(yè)級(jí)偏極片：適用于極端環(huán)境，這種偏極片專門為戶外顯示器設(shè)計(jì)，尤其適用于極度潮濕環(huán)境。我們定義偏極片為工業(yè)級(jí) 視角 液晶顯示器部分的視角定義為垂直于顯示器中心的上，下，左，右角度。 6:00方向是從下往上 看垂直可視平面具有最佳對(duì)比度的視角。 (最流行的視角 ) 12:00方向是從上往下看垂直可視平面具有最佳對(duì)比度的視角。 9:00方向是從左往右看垂直可視平面具有最佳對(duì)比度的視角， (不常用 ) 3:00方向是從右向左看垂直可視平面具有最佳對(duì)比度的視角。 (不常用 ) 請(qǐng)牢記視角與直接驅(qū)動(dòng)顯示器比是次要的。一個(gè)基本規(guī)則是：復(fù)合率越高，視角越重要。同理，如果一個(gè)帶著偏極片眼鏡的人來(lái)看你的顯示器，你必須在評(píng)論部分說(shuō)明這些，確保一個(gè)帶著偏極片眼鏡的觀察者不會(huì)困惑。然后你還有謹(jǐn)記，關(guān)于報(bào)價(jià)問(wèn)題，當(dāng)你改變主意變化了顯示器最終的視角 ，顯示器的價(jià)格不應(yīng)用有大多變化 (通常只是上下浮動(dòng)幾美分 ) 環(huán)境主意事項(xiàng) —— 溫度范圍 液晶顯示器的正常工作溫度和存儲(chǔ)溫度是設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的，因?yàn)槿绻壕э@示器工作溫度超過(guò)或低于正常工作溫度范圍會(huì)使液晶屏不正常工作 (當(dāng)工作在非正常工作溫度時(shí) )，甚至?xí)谰脫p害液晶顯示器 (工作在非正常存儲(chǔ)溫度下 )。液晶顯示器的正常工作溫度范圍由液晶顯示器液態(tài)晶體，偏極片，工作電壓和復(fù)合率共同決定。這樣出，除去仔細(xì)研究這些參數(shù)的不同組合，下面有列出了一些基本規(guī)則，你可以使用這些規(guī)則規(guī)定你設(shè)計(jì)的液晶顯示器的正常工作溫度范圍，之后在 你選擇恰當(dāng)?shù)囊壕э@示器液態(tài)晶片，偏極片以及工作電壓時(shí)液晶顯示器生產(chǎn)商可以提供幫助。以下靜態(tài)值是典型的液晶顯示器工作范圍。 液晶顯示器 TN 玻璃基板 /靜態(tài)或低復(fù)合率時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍： 10℃ +60℃，最大溫度范圍： 40℃ +80℃，專業(yè)溫度范圍：最低工作溫度可達(dá) 55℃，最高工作溫度為 +110℃。 液晶顯示器 TN 顯示模塊 /復(fù)用時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍： 0℃ +50℃，最大溫度范圍： 20℃ +70℃，專業(yè)溫度范圍：最低工作溫度可達(dá) 40℃，最高工作溫度為+90℃。 液晶顯示器 TN 和 FSTN 顯示模塊 /復(fù)用時(shí)： 標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍： 0℃ +50℃，最大溫度范圍： 20℃ +70℃，專業(yè)溫度范圍：最低工作溫度可達(dá) 40℃，最高工作溫度為 +80℃。 還有一點(diǎn)設(shè)計(jì)者應(yīng)該注意，確定液晶顯示器正常工作范圍時(shí)，液晶顯示器液體晶片和偏極片并不是唯一的限制條件。設(shè)計(jì)時(shí)必須也考慮到可能用到的背光板和控制器 IC的正常工作溫度范圍。 液晶顯示模塊背光 開發(fā)液晶顯示模塊的過(guò)程中，背光板用來(lái)給液晶顯示模塊提供照明，現(xiàn)在有很多可行方法設(shè)計(jì)液晶顯示模塊背光板。顯示器背光時(shí)需要注意一些參數(shù)的設(shè)置，如照明強(qiáng)度，背光板使用壽命，背光板消耗的功率。下面給 出現(xiàn)有的背光板并對(duì)他們進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較。 LED： LED 背光板要求在照明區(qū)域內(nèi)具有一定的均勻光通量和照度，所以需要采用陣列。這項(xiàng)技術(shù)提供了多種顏色，適宜光通量，并且使用壽命長(zhǎng)，正常工作溫度范圍廣，工作電壓低，因此廣受歡迎。該種板的局限是一些配置 (大尺寸 )的功率消耗，以及對(duì)這些配置照明的一致性。 EL(艾爾 )面板： EL板的背光功率很低，但是需要一個(gè)很高的電壓 (典型的是120VAC ， 400Hz)，并且 EL板的使用壽命相對(duì)較短，正常工作溫度范圍一般。 冷陰極熒光燈泡：這個(gè)背光強(qiáng)度功率消耗很大，應(yīng)用于大型液晶顯示器。冷陰極熒光燈泡缺點(diǎn)是使用壽命短，震動(dòng)減少燈泡的使用壽命，有限的正常工作溫度范圍以及其正常工作時(shí)需要電壓過(guò)高。 (大于 300VAC ， 3080KHz) LCD眩光過(guò)濾器 設(shè)計(jì)者習(xí)慣在液晶顯示器前置一個(gè)防反射濾波器，這樣提高了液晶顯示器在惡劣照明環(huán)境下的可視性。這個(gè)防反射濾波器直接和前面的偏極片連接起來(lái)，而且該防反射濾波器的前部表面材料的物理特性或者化學(xué)特性很粗糙。這個(gè)表面使得光波的傳播方向沒(méi)有改變，因此光波可以繼續(xù)向前傳播而不會(huì)反射回觀察者那方 。新型防反射材料已經(jīng)可以將前表面光波反射率降低到 %，甚至更低。 物理尺寸 一般而言，液晶顯示器越大，其價(jià)格越高。大多數(shù)情況下，玻璃基板或者液晶顯示模塊中最昂貴的部分是玻璃。生產(chǎn)商經(jīng)常使用一個(gè)大小為 14“ 16”主層壓板 (玻璃板材 )。我們既可以單獨(dú)生產(chǎn)這種規(guī)格的液晶顯示器，也可以將陣列分割成數(shù)百的更小的顯示器。我們的策略是在這塊壓層板上最大限度的放置單個(gè)顯示器。由此我們推薦給用戶的液晶顯示器都具有最大的玻璃利用率。 一 LED概述 LED（ Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一 種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。 LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是 P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“ PN 結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向 P區(qū)，在 P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成 PN結(jié)的 材料決定的。 二 LED歷史及發(fā)展現(xiàn)狀 50 年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 LED 是英文 light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，即固體封裝，所以能起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以 LED的抗震性能好。 發(fā)光二極管的核心部分是由 P型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體組成的晶片，在 P型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱為 PN 結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 PN 結(jié)施加反向電壓時(shí)，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從 LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。 最初 LED用作儀 器儀表的指示光源，后來(lái)各種光色的 LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以 12 英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái)是采用長(zhǎng)壽命、低光效的 140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生 2022 流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失 90%，只剩下 200 流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中， Lumileds公司采用了 18個(gè)紅色 LED 光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電 14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。 汽車信號(hào)燈也是 LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。 對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。 1998年白光的 LED 開發(fā) 成功。這種 LED 是將 GaN 芯片和釔鋁石榴石（ YAG）封裝在一起做成。 GaN 芯片發(fā)藍(lán)光（λ p=465nm， Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含 Ce3+的 YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值 550nm。藍(lán)光 LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有 YAG的樹脂薄層，約 200500nm。 LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光?，F(xiàn)在，對(duì)于 InGaN/YAG 白色LED，通過(guò)改變 YAG 熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫350010000K的各色 白光。這種通過(guò)藍(lán)光 LED 得到白光的方法，構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運(yùn)用最多。 LED顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個(gè)階段：第一階段為 1990年到 1995年，主要是單色和 16 級(jí)雙色圖文屏。用于顯示文字和簡(jiǎn)單圖片，主要用在車站、金融證券 、 銀行 、郵 局等公共場(chǎng)所，作為公共信息顯示工具。 第二階段是 1995 年到 1999年，出現(xiàn)了 64級(jí)、 256級(jí)灰度的雙基色視頻屏。視頻控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應(yīng)用將 LED顯示屏提升到了一個(gè)新的臺(tái)階。 LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路芯片也在此時(shí)由國(guó)內(nèi)企業(yè)開發(fā)出來(lái)并得以應(yīng)用。 第三階段從 1999 年開始，紅、純綠、純藍(lán) LED 管大量涌入中國(guó)，同時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行了深入的研發(fā)工作，使用紅、綠、藍(lán)三原色 LED生產(chǎn)的全彩色顯示屏被廣泛應(yīng)用，大量進(jìn)入體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、廣場(chǎng)等公共場(chǎng)所，從而將國(guó)內(nèi)的大屏幕帶入全彩時(shí)代。 隨著 LED 原材料市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，表面貼裝器件從 2022 年面世，主要用在室內(nèi)全彩屏，并且以其亮度高