【正文】 玻璃基板 )。這兩種設(shè)計方案選擇均有優(yōu)點和缺點。 客戶購買的自定義液晶顯示模塊，其基本電子線路設(shè)計已經(jīng)有生產(chǎn)商完成。這顯而易見節(jié)省了設(shè)計者大量設(shè)計時間，并且減少了至最終產(chǎn)品上市所用到的人力資源。對縮短設(shè)計周期的先前研究給了設(shè)計者很多寶貴的經(jīng)驗，使其從中獲益匪淺，最終帶來最佳產(chǎn)品。設(shè)計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，取景模式和對比度都是需要考慮的，但是對于業(yè)績顯示玻璃基板和液晶顯示模塊來說這些參數(shù)設(shè)計是大同小異的。 一塊液晶顯示器玻璃基板將設(shè)計任務(wù)交給使用者。為了完成設(shè)計任務(wù)，設(shè)計者需要學(xué)習(xí)大量關(guān)于液晶顯示器的知識。幸運的是網(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)計靈活。制作驅(qū)動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)，因此也會得到具有成本效益的組裝和測試。通過做一點功課，你的設(shè)計會和已有模塊一樣工作，并且為設(shè)計者將他們的設(shè)計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，你可以在玻璃基板上設(shè)置一些特別補充該產(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像素或一個點。 段：液晶顯示器的段組成了更大的字符，比如一個七段數(shù)字字符段 (顯示 0— 9)，或者比如一個 14段字母數(shù)字字符段 (顯示數(shù)字 0— 9以及字母 A— Z)。 點列陣：這些點列陣幾乎涵蓋所有規(guī)模和網(wǎng)點數(shù)。這里有一個例子，字符型顯示器用一系列 5*7 點陣顯示一個字母數(shù)字字符 的字符串，或者使用一個更大的320*240圖形點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。可視角度不好，對比度一般。染色：灰黑色。靜態(tài)顯示首選，但是在高達 32:1 的復(fù)合率下運行良好。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說我們將查看 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，通常會希望用半透反射顯示器，這樣在明亮的太陽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有顯示不正常的問題。設(shè)計半透反射型顯示器的一個折中方法是：當(dāng)外部光線很足的時候，該液晶顯示器按照反射型工作，而當(dāng)外部光線不足 的時候，它又能當(dāng)作透射型使用。這樣最終你會找到二者之間一個可以接受的方法，然后設(shè)計出可接受的顯示器。 透射型：這種顯示器需要有一個工作背光，除非它從一個窗口類型的設(shè)備獲得光線。通過它的發(fā)光可以照亮位于上方的液晶板，實際就起到一個“光源”的作用。當(dāng)發(fā)光板封裝在液晶顯示器里后，背光板也許會產(chǎn)生過強的光線。透射式顯示屏的優(yōu)點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的應(yīng)用，且其需要背光板常亮。請謹(jǐn)記，如果沒有背光的激活這種偏光板的選擇是不會工作的。 偏光板經(jīng)常受溫度影響，因此當(dāng)選擇一種偏光板時，必須設(shè)定偏光板的質(zhì)量等級。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。下面給出幾種典型的選擇。 商業(yè)級偏極片：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，尤其適用于極度潮濕環(huán)境。我們定義偏極片為工業(yè)級 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比度的視角。 (不常用 ) 請牢記視角與直接驅(qū)動顯示器比是次要的。一個基本規(guī)則是：復(fù)合率越高，視角越重要。同理，如果一個帶著偏極片眼鏡的人來看你的顯示器，你必須在評論部分說明這些，確保一個帶著偏極片眼鏡的觀察者不會困惑。然后你還有謹(jǐn)記，關(guān)于報價問題，當(dāng)你改變主意變化了顯示器最終的視角 ，顯示器的價格不應(yīng)用有大多變化 (通常只是上下浮動幾美分 ) 環(huán)境主意事項 —— 溫度范圍 液晶顯示器的正常工作溫度和存儲溫度是設(shè)計時需要重點考慮的，因為如果液晶顯示器工作溫度超過或低于正常工作溫度范圍會使液晶屏不正常工作 (當(dāng)工作在非正常工作溫度時 )，甚至?xí)谰脫p害液晶顯示器 (工作在非正常存儲溫度下 )。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：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 55℃，最高工作溫度為 +110℃。 液晶顯示器 TN 顯示模塊 /復(fù)用時：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 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： 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 40℃，最高工作溫度為 +80℃。 還有一點設(shè)計者應(yīng)該注意，確定液晶顯示器正常工作范圍時，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)計時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)液晶顯示模塊的過程中，背光板用來給液晶顯示模塊提供照明，現(xiàn)在有很多可行方法設(shè)計液晶顯示模塊背光板。顯示器背光時需要注意一些參數(shù)的設(shè)置，如照明強度，背光板使用壽命，背光板消耗的功率。下面給 出現(xiàn)有的背光板并對他們進行簡單的比較。 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。這項技術(shù)提供了多種顏色，適宜光通量，并且使用壽命長，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，但是需要一個很高的電壓 (典型的是120VAC ， 400Hz)，并且 EL板的使用壽命相對較短，正常工作溫度范圍一般。 冷陰極熒光燈泡：這個背光強度功率消耗很大，應(yīng)用于大型液晶顯示器。冷陰極熒光燈泡缺點是使用壽命短，震動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需要電壓過高。 (大于 300VAC ， 3080KHz) LCD眩光過濾器 設(shè)計者習(xí)慣在液晶顯示器前置一個防反射濾波器，這樣提高了液晶顯示器在惡劣照明環(huán)境下的可視性。這個防反射濾波器直接和前面的偏極片連接起來，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。這個表面使得光波的傳播方向沒有改變，因此光波可以繼續(xù)向前傳播而不會反射回觀察者那方 。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)常使用一個大小為 14“ 16”主層壓板 (玻璃板材 )。我們既可以單獨生產(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的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。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)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“ PN 結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向 P區(qū)，在 P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(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，第一個商用二極管產(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)體之間有一個過渡層，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)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 PN 結(jié)施加反向電壓時，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（即兩端加上正向電壓），電流從 LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關(guān)。 最初 LED用作儀 器儀表的指示光源，后來各種光色的 LED在交通信號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)濟效益和社會效益。以 12 英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命、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)計的燈中， Lumileds公司采用了 18個紅色 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。 汽車信號燈也是 LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。 對于一般照明而言，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。現(xiàn)在，對于 InGaN/YAG 白色LED，通過改變 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。這種通過藍(lán)光 LED 得到白光的方法，構(gòu)造簡單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運用最多。 LED顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個階段：第一階段為 1990年到 1995年，主要是單色和 16 級雙色圖文屏。用于顯示文字和簡單圖片，主要用在車站、金融證券 、 銀行 、郵 局等公共場所，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、 256級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新的臺階。 LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路芯片也在此時由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)出來并得以應(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，同時國內(nèi)企業(yè)進行了深入的研發(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，大量進入體育場館、會展中心、廣場等公共場所，從而將國內(nèi)的大屏幕帶入全彩時代。 隨著 LED 原材料市場的迅猛發(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