本节简要概述液晶显示器(Liquid Crystal Display ,LCD)的基本特点及分类方法。
9.2.1 LCD的特点
LCD作为电子信息产品的主要显示器件,相对于其它类型的显示部件来说,有其自身的特点,概要如下。
①低电压微功耗
LCD的工作电压一般为3~5V,每平方厘米的液晶显示屏的工作电流为µA级,所以液晶显示器件为电池供电的电子设备的首选显示器件。
②平板型结构
LCD的基本结构是由两片玻璃组成的很薄的盒子。这种结构具有使用方便、生产工艺简单等优点。特别是在生产上,适宜采用集成化生产工艺,通过自动生产流水线可以快速、大批量地生产。
③使用寿命长
LCD器件本身几乎没有劣化问题。若能注意器件防潮、防压、防止划伤、防止紫外线照射、防静电等,同时注意使用温度,LCD可以使用很长时间。
④被动显示
对LCD来说,环境光线越强显示内容越清晰。人眼所感受的外部信息,90%以上是外部物体对光的反射,而不是物体本身发光,所以被动显示更适合人的视觉习惯,更不容易引起疲劳。这在信息量大、显示密度高、观看时间长的场合显得更重要。
⑤显示信息量大且易于彩色化
LCD与CRT相比,由于LCD没有荫罩限制,像素可以做得很小,这对于高清晰电视是一种理想的选择方案。同时,液晶易于彩色化,方法也很多。特别是液晶的彩色可以做得更逼真。
⑥无电磁辐射
CRT工作时,不仅会产生X射线,还会产生其它电磁辐射,影响环境。LCD则不会有这类问题。
9.2.2 LCD的分类
液晶显示器件分类方法有多种,这里简要介绍以下几种分类方法:
(1) 按电光效应分类
所谓电光效应是指在电的作用下,液晶分子的初始排列改变为其它排列形式,从而使液晶盒的光学性质发生变化,也就是说,以电通过液晶分子对光进行了调制。不同的电光效应可以制成不同类型的显示器件。
按电光效应分类,LCD可分为电场效应类、电流效应类、电热写入效应类和热效应类。其中电场效应类又可分为扭曲向列效应(TN)类、宾主效应(GH)类和超扭曲效应(STN)类等。MCU系统中应用较广泛的是TN型和STN型液晶器件,由于STN型液晶器件具有视角宽、对比度好等优点,几乎所有32路以上的点阵LCD都采用了STN效应结构,STN型正逐步代替TN型而成为主流。
(2) 按显示内容分类
按显示内容分类,LCD可分为字段型(或称为笔划型)、点阵字符型、点阵图形型三种。
字段型LCD是指以长条笔划状显示像素组成的液晶显示器件。字段型LCD以七段显示最常用,也包括为专用液晶显示器设计的固定图形及少量汉字。字段型LCD主要应用于数字仪表、计算器、计数器中。
点阵字符型LCD是指显示的基本单元由一定数量点阵组成,专门用于显示数字、字母、常用图形符号及少量自定义符号或汉字。这类显示器把LCD控制器、点阵驱动器、字符存储器等全做在一块印刷电路板上,构成便于应用的液晶显示模块。点阵字符型液晶显示模块在国际上已经规范化,有统一的引脚与编程结构。点阵字符型液晶显示模块有内置192个字符,另外用户可自定义5×7点阵字符或5×11点阵字符若干个。 显示行数一般为1行、2行、4行三种。每行可显示8个、16个、20个、24个、32个、40个字符不等。
点阵图形型除了可显示字符外,还可以显示各种图形信息、汉字等,显示自由度大。常见的模块点阵从80×32到640×480不等。
(3) 按LCD的采光方式分类
LCD器件按其采光方式分类,分为带背光源与不带背光源两大类。不带背光的LCD显示是靠背面的反射膜将射入的自然光从下面反射出来完成的。大部分计数、计时、仪表、计算器等计量显示部件都是用自然光源,可以选择使用不带背光的LCD器件。如果产品需要在弱光或黑暗条件下使用,可以选择带背光型LCD,但背光源增加了功耗。


