EEPW论坛

任何一个整机设计人员总是希望为自己设计的产品选择最理想，最优质，最满意的器件。特别是用于显示信息的显示器件，更是倍受重视。因为显示器件是仪器的面容，需要修饰得美观、得体、大方，还需要能够“眉目传情”，准确、清晰、可靠地传递信息。因此设计者在这方面要花不少心血。 但是，实践中往往不尽如人意，甚至事与愿违，其原因多是对现代显示器件陌生或选购上缺少规范所致。本文力求将液晶显示器件的选择与评价纳入一个系统、归纳出一个实用规范。 液晶显示器件选用原则 1、用途原则。这是一种从用途、需要出发的分析、挑选原则。试举例说明如下： (1)大型设备、控制面板。这种用途的基本使用条件和要求是：工作于室内，环境光不强，电源条件充沛、观看距离较远，要求显示醒目、清晰、视角大。这种用途条件最好选用主动发光的显示器件，若选用被动显示的液晶显示，不仅会观看不清，而且其低压微功耗等优点也无用武之地。 (2)室外用仪器。室外用仪器的基本使用条件和要求是：室外环境光较强。阳光下的超高亮度环境下，显示内容不能被光冲刷，要看得清。其次，室外用仪器多为便携式，体积小，且供电紧张。在这种工作条件下，一般主动发光器件都会因为发光亮度比不上阳光，而被光冲刷，而液晶的低压、微功耗、薄而偏平的结构都是适合这一用途的。不过室外的温度变化范围较大，选用液晶显示时，必须选用宽温度范围的器件，甚至在东北等一些高寒地带，还需设计局部加温及驱动电压的温度补偿才能得到满意的结果。 (3)一般台式仪表。这类台式仪表用途极广、种类很多、多用于室内，电源要求一般，可用外接电源，从功能上可分为一般数显仪表和智能化图文显示仪表。如果仅从供电和环境光考虑，主动发光的LED、VFD等会好一些，但对功能繁杂的智能化仪表，需要显示大容量的文字、图形信息、LED和VFD就不能满足需要了，这时还是选用液晶显示器件更合适。 (4)微形袖珍仪器。这类仪器越来越多，无处不在。最基本的使用环境是需自配电源，故最基本要求是微功耗，伴随着智能化发展、技术进步，还要显示尽量多的信息量，为此，大概只能用液晶显示器件了。当然，液晶的工作温度范围窄，黑暗处看不清等缺点也是非完全理想，但由于液晶显示能满足最主要的要求，所以这个选择就基本正确。进而我们发现，那些平时携带在身上的小仪器，人体体温可以缓解液晶显示器件工作温度窄的缺陷。又由于仪器小，拿在手上，视线可以任意缩小，改变观看距离，变换采光、观察角度，因而也大大克服了液显示不醒目，视角小等缺点。 (5)固定信息的大型显示。主要指天气预报、广告、机场、车站的公告、引导牌等。这类显示面积大，环境亮度高，在一段较长时间内，显示内容不变。理论上，从环境亮度上讲，在白天最好选为被动显示器件，夜晚又变成主动发光器件，且具有无功存储功能，而且能够大面积化。事实上还没有哪种显示器件都能兼顾以上要求，所以，这类用途可以根据具体情况选择，由于个人爱好等其他原因，可选取LED、PDP、磁翻板(翻球、翻片、翻块)、EL等，但也有选用固态液晶膜(PDLC)，宽视角TN液晶显示或多稳态液晶显示(MLCD)等一些新型的液晶显示器件。虽然目前国内外已有一些企业开发了一些适于公共型大型液晶显示器，但是目前仅是为开拓新的应用尝试，在实际应用上，液晶显示在这一用途上不应作为首选。 (6)大信息量显示。这里指的主要是计算机终端和电视。这种用途的基本要求一是要能进行视频显示、二是彩色化，三是高分辨率。能满足这些要求的目前有CRT显像管、液晶显示器，等离子显示等多种，其中以CRT较好。但是如果在用途上再附加一些条件，如，扁平，袖珍、便携节能、数字接口等，则选用CRT就不一定合适了，此时，液晶显示将会成为首选了。 2、电路原则不同的显示器件需要不同的配套电路。CRT模拟电路，高压可达万伏以上VFD适用于20V左右PMOS电路及CMOS，NMOS电路，LED适用于5V TTL电路及大电流CMOS电路，EL需交流高压电路(几十V至几百V)，PDP需交流高压电路(几百V)LCD适用于大规模CMOS集成电路，低压、微功耗电路。考虑电路原则的核心是力求使功耗、电压尽量匹配、一致。如果你使用的电路与显示器件所需的工作电压不一致，是十分麻烦的。如果电路的功耗远大于液晶显示器件的功耗，那么又将使液晶显示器件的微功耗优点丧失殆尽。 由于CMOS大规模集成电路的成本不断降低，将液晶驱动电路，控制电路以及ASCII码字符库都集成于一个小芯片的电路已经很普及。所以，一般数字仪表、智能仪表等选用液晶显示器件，将有最匹配的，理想配套电路。电路原则会随着电路的发展，集成电路，新的原器件更新而变化。 3、经济原则。经济原则的运用不仅要考虑产品价格。要将其运用到产品的成本设计工作中。它包括：保证产品内在质量满足其应用中的最佳质量要求；保证产品必要的可靠性和寿命指标；保证最大限度的装配生产效率，成品率；保证最大限度降低维修率；尽可能理想的外观、结构设计，从而协加产品市场竞争力；在保证上述条件下的低价格。总之，经济原则的核心在于考虑处理好产品质量、性能与成本、价格的关系，以求生产出高性价比的产品。 综合评价与规格选定 1、综合评价范围。在具体选择液晶显示器件时，应对显示器件进行如下几方面的综合评价： 显示形式——是主动显示还是被动显示； 显示方法——在被动显示中是透过式、反射式，还是投影式； 色调——是黑/白，还是彩色，是单彩色还是全彩色，是伪彩色还是真彩色； 亮度与对比度——主动发光要看亮度指标被动显示要看对比度比值； 响应与余辉——响应与余辉的快慢和光电响应曲线与陡度； 是否具有无功存储功能； 驱动方式——直流、交流还是脉冲，是静态驱动还是动态驱动，是电压型驱动还是电流型驱动或电荷型驱动； 功耗与驱动电压，当然还有驱动电流； 售价是否合理——综合评价产品质量、供货稳定性、技术支持，售后服务等与价格的关系。 2、规格选定。任何一种产品都有不同的规格型号，此时挑选内容应注意： 外形尺寸，显示窗尺寸等机械参数； 电参数，典型值，最大值、最小值； 环境参数：特别是温度范围； 显示效果，显示效果是一种主观评价指标，亮度或对比度等物理指标仅能作为参照； 可靠性； 寿命：注意是使用寿命存储寿命，半亮度寿命，还是次数寿命； 其他，如视角，特别是液晶显示，其视角窄。所以有最佳视角12：00，6：00，以及3：00，9：00等。 3、产品质量选择。无论哪国，哪公司的产品都分为优质品、次品、劣品、废品。或称为A、B、C、D等。它涉及出厂检测。但一些外国公司有意回避这一分类，并非其本身不分类。 4、供货商选择。一般知名大厂，信誉较高，但也不应排除那些具有雄厚技术基础、开发能力、能提供优势服务的中、小型专业生产厂