| LCD的應(yīng)用范圍正隨著其自身技術(shù)的不斷進步變得日益廣泛。電信、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、測試/測量儀器、手持式數(shù)據(jù)管理設(shè)備、控制板自動顯示器、辦公設(shè)備、筆記本電腦和電子游戲機等諸多門類的產(chǎn)品都是LCD一展身手的舞臺。在無線/便攜式設(shè)備領(lǐng)域(比如蜂窩電話和PDA),LCD仍然顯現(xiàn)出比其他顯示器技術(shù)更勝一籌的設(shè)計優(yōu)勢。 一、 適應(yīng)各種具體的應(yīng)用 為了滿足各種獨特的設(shè)計要求,大多數(shù)制造商均提供以相應(yīng)的工藝和技術(shù)上的支持。比如,若要設(shè)計一種無褪色或畫質(zhì)劣化的底色均勻的負極性方式顯示器(negative-mode display),那么調(diào)制扭曲向列LCD(MTN-LCD)就是一種比較好的解決方案。這種LCD中的玻璃襯底的內(nèi)側(cè)比較粗糙,使得底色看上去十分均勻。 制造商也可通過對LCD模塊進行調(diào)整來滿足其他的設(shè)計需要,比如安裝孔的位置、形狀和外殼的顏色等。如果顯示中需要很多種顏色,可采用反射型彩色技術(shù)(reflective color technology)。該技術(shù)將濾色器層設(shè)置于內(nèi)部鏡面反射器之上,每個濾色器用于特定的顯示段,從而使得這些顯示段與濾色器呈現(xiàn)相同的顏色。 另一種方法是超反射彩色(super-reflective color,SRC)技術(shù),它能夠在給特定像素施加不同電壓的條件下提供變化的顏色。SRC型LCD模塊不需要濾色器,成本低、可靠性好。 便攜性的不斷改善給顯示器的設(shè)計帶來了新的課題,其中之一便是顯示信息的數(shù)量和種類的迅速增加。早期的便攜式設(shè)備一般采用7段顯示器,僅能顯示數(shù)位或簡單的字母數(shù)字符號。部分產(chǎn)品還可顯示一些標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)(單像素指示器)。如今的便攜式設(shè)備必須顯示更多的信息,蜂窩電話和PDA均要求使用能夠顯示多種語言字母數(shù)字字符并具備字體縮放功能的高級圖形顯示器。 面對這一發(fā)展趨勢,LCD堪稱是一種兼顧了小型化的實用性解決方案。此外,LCD還具備功耗低以及在陽光或高環(huán)境光條件下的恒定對比度等優(yōu)點。 二、 集成化和小型化 無線/便攜式設(shè)備需求的增長刺激了人們對體積更小、功率利用效率更高的元件的渴望,制造商們?yōu)榇苏谘芯磕軌虼蠓葴p少便攜式設(shè)備設(shè)計中所需的分立元件的數(shù)量的方法。 對于設(shè)計人員而言,用功率利用效率更高、功能更強且?guī)в邪迳想娐罚?span >on-board circuitry)的小型化元件來替代以往那些數(shù)量眾多、功能各異的分立元件無疑是一大喜訊,而LCD就能很好地滿足他們的這一愿望。 安裝于小型印刷電路板上的控制IC是LCD模塊的一部分,在某些場合,該IC被直接安裝在LCD模塊的玻璃襯底上(即玻璃上芯片,COG)。這樣就不再需要印刷電路板,從而降低了成本并節(jié)約了生產(chǎn)設(shè)備上的投資。 目前,DC/DC變換器常常通過控制IC集成于LCD模塊的內(nèi)部。由于絕大多數(shù)便攜式/無線設(shè)備均以電池為電源,因此輸入電壓會隨著電池電量的減少而下降,這將導(dǎo)致背面光閃爍或變暗。DC/DC變換器可對驅(qū)動電壓起到調(diào)節(jié)作用,從而確保了合適的LCD對比度。 LCD的玻璃襯底也在越變越小,0.40mm~0.50mm厚的玻璃襯底現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍了。為了生產(chǎn)出下一代顯示器,制造商們正在試制厚度僅0.3mm左右的薄型襯底。 三、 多種多樣的工作環(huán)境 便攜式設(shè)備用顯示器設(shè)計人員面臨的課題不單是如何減小其體積并提高功率利用系數(shù)。由于無線/便攜式設(shè)備需要經(jīng)常在溫度范圍較大和變化無常的環(huán)境條件下工作,因此,如果忽視了這一點,那么即使這種LCD具備了體積小、功耗低的特點,它仍將無法滿足特殊的性能標(biāo)準(zhǔn)。比如,溫度會影響液晶(LC)懸浮液的粘度。在低溫條件下,LC變厚且需要更高的電壓來激活晶體分子;反之,在高溫條件下,顯示所需的電壓就低一些。 板上溫控電路是LCD制造商采取的對策之一,采用集成溫度補償電路的驅(qū)動IC使裝置所用的元件總量有所減少。 對于汽車、宇航、航空電子及其他需要LCD在相對苛刻的環(huán)境中工作的領(lǐng)域而言,工作溫度范圍達到-30℃~+80℃(或更高)的LCD將為設(shè)計人員提供極大的便利。有些制造商所提供的LCD具有用于控制LC溫度的集成加熱器,確保了最佳的顯示性能。 直到幾年前,美國生產(chǎn)的許多蜂窩電話仍然使用發(fā)光二極管(LED),這種顯示器在較強的環(huán)境光或日光照射下往往無法看清顯示內(nèi)容。對策之一便是開發(fā)出了能夠在各種環(huán)境光條件下都能對顯示清晰度予以優(yōu)化的LCD—透射-反射型LCD(transflective LCD)。顧名思義,這是一種兼有透射和反射特性的LCD,它結(jié)合了背面光照明和高效的內(nèi)部反射鏡技術(shù)。這樣,同時采用兩種照明方法(背面光照明和反射)的LCD就能夠使顯示器與環(huán)境光匹配起來。 在反射方式中,透射-反射型LCD獲得了40%的單色反射率。利用特殊的薄膜還可對反射和亮度加以控制。 采用內(nèi)部反射鏡技術(shù)的透射-反射型STN-LCD和反射型STN-LCD呈現(xiàn)出圖像隨環(huán)境光條件的變化而自然改變這一特性,從而實現(xiàn)了電子顯示器和機械顯示器對比度之間極佳的內(nèi)部匹配。 利用多行尋址(multi-line addressing,MLA)可以增強顯示對比度(特別是在高溫條件下)。MLA在一個顯示幀內(nèi)將激勵脈沖同時施加在幾排像素上以確保整個LCD工作范圍內(nèi)的快速、無閃爍響應(yīng)。 四、 功率的高效利用 常以電池為電源的便攜式/無線設(shè)備必須具備較高的功率利用系數(shù),而降低LCD功耗的最佳途徑便是降低驅(qū)動電壓。在這一點上,運用MLA是非常有效的。以往的顯示驅(qū)動方法是在一幀內(nèi)向每個像素發(fā)送單激勵脈沖(single-activation pulses),當(dāng)最后一列像素被激勵后,這些脈沖便返回格柵的頂部,刷新過程重新開始,每次一個像素。而MLA則是一次激勵多列像素,這樣一來在各刷新過程之間液晶分子的松弛時間就比較短,因此響應(yīng)速度較快。另外,反射型LCD也被人們用作降低功耗的一種方法。 LCD制造商還在把升壓電路集成到LCD模塊中,用以取代分立的四倍壓器和倍壓器。這不但可節(jié)約投資、降低成本,還可最大限度地提高功率利用系數(shù)。在某些場合,LCD上的功率提升(power-boosting)IC能夠把1.8V的輸入電壓提高到8V或9V。 無線/便攜式設(shè)備用顯示器應(yīng)具備發(fā)光快、清晰易辨和可靠性高等特點,通過選擇合適的LCD,設(shè)計人員完全能夠滿足這些要求。 |