LCD在无线/便携式设备中的应用

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                                                    作者：John Cramer 　

LCD的应用范围正随着其自身技术的不断进步变得日益广泛。电信、互联网设备、测试/测量仪器、手持式数据管理设备、控制板自动显示器、办公设备、笔记本电脑和电子游戏机等诸多门类的产品都是LCD一展身手的舞台。在无线/便携式设备领域（比如蜂窝电话和PDA），LCD仍然显现出比其他显示器技术更胜一筹的设计优势。

一、 适应各 种具体的应用

　　为了满足各种独特的设计要求，大多数制造商均提供以相应的工艺和技术上的支持。比如，若要设计一种无褪色或画质劣化的底色均匀的负极性方式显示器（negative-mode display）,那么调制扭曲向列LCD（MTN-LCD）就是一种比较好的解决方案。这种LCD中的玻璃衬底的内侧比较粗糙，使得底色看上去十分均匀。

　　制造商也可通过对LCD模块进行调整来满足其他的设计需要，比如安装孔的位置、形状和外壳的颜色等。如果显示中需要很多种颜色，可采用反射型彩色技术（reflective color technology）。该技术将滤色器层设置于内部镜面反射器之上，每个滤色器用于特定的显示段，从而使得这些显示段与滤色器呈现相同的颜色。

　　另一种方法是超反射彩色（super-reflective color，SRC）技术，它能够在给特定像素施加不同电压的条件下提供变化的颜色。SRC型LCD模块不需要滤色器，成本低、可靠性好。

　　便携性的不断改善给显示器的设计带来了新的课题，其中之一便是显示信息的数量和种类的迅速增加。早期的便携式设备一般采用7段显示器，仅能显示数位或简单的字母数字符号。部分产品还可显示一些标准图标（单像素指示器）。如今的便携式设备必须显示更多的信息，蜂窝电话和PDA均要求使用能够显示多种语言字母数字字符并具备字体缩放功能的高级图形显示器。

　　面对这一发展趋势，LCD堪称是一种兼顾了小型化的实用性解决方案。此外，LCD还具备功耗低以及在阳光或高环境光条件下的恒定对比度等优点。

二、 集成化和小型化

　　无线/便携式设备需求的增长刺激了人们对体积更小、功率利用效率更高的元件的渴望，制造商们为此正在研究能够大幅度减少便携式设备设计中所需的分立元件的数量的方法。

　　对于设计人员而言，用功率利用效率更高、功能更强且带有板上电路（on-board circuitry）的小型化元件来替代以往那些数量众多、功能各异的分立元件无疑是一大喜讯，而LCD就能很好地满足他们的这一愿望。

　　安装于小型印刷电路板上的控制IC是LCD模块的一部分，在某些场合，该IC被直接安装在LCD模块的玻璃衬底上（即玻璃上芯片，COG）。这样就不再需要印刷电路板，从而降低了成本并节约了生产设备上的投资。

　　目前，DC/DC变换器常常通过控制IC集成于LCD模块的内部。由于绝大多数便携式/无线设备均以电池为电源，因此输入电压会随着电池电量的减少而下降，这将导致背面光闪烁或变暗。DC/DC变换器可对驱动电压起到调节作用，从而确保了合适的LCD对比度。

　　LCD的玻璃衬底也在越变越小，0.40mm～0.50mm厚的玻璃衬底现在已经非常普遍了。为了生产出下一代显示器，制造商们正在试制厚度仅0.3mm左右的薄型衬底。

三、 多种多样的工作环境

　　便携式设备用显示器设计人员面临的课题不单是如何减小其体积并提高功率利用系数。由于无线/便携式设备需要经常在温度范围较大和变化无常的环境条件下工作，因此，如果忽视了这一点，那么即使这种LCD具备了体积小、功耗低的特点，它仍将无法满足特殊的性能标准。比如，温度会影响液晶（LC）悬浮液的粘度。在低温条件下，LC变厚且需要更高的电压来激活晶体分子；反之，在高温条件下，显示所需的电压就低一些。

　　板上温控电路是LCD制造商采取的对策之一，采用集成温度补偿电路的驱动IC使装置所用的元件总量有所减少。

　　对于汽车、宇航、航空电子及其他需要LCD在相对苛刻的环境中工作的领域而言，工作温度范围达到-30℃～+80℃（或更高）的LCD将为设计人员提供极大的便利。有些制造商所提供的LCD具有用于控制LC温度的集成加热器，确保了最佳的显示性能。

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