数码显示器

数码显示器按发光材料的不同，可分为发光二极管显示器(简称LED)和液晶显示器（又称LCD或荧光数码管）。

   1)发光二极管图2. 38所示为发光二极管及其特性曲线。当半导体二极管加正向偏压UF时，便有电流iF流过，如图2.38(a)所示。正向偏压UF与电流iF的对数IniF具有近似的线性关系，如图2. 38(b)所示。发光二极管在正向偏压作用下，将会发射具有一定波长的电磁辐射波。常用的发光二极管材料有两种：镓砷磷化合物（发红光）和镓磷化合物（发绿光或黄光）。这两种材料的二极管发出光的强度凡随iF的增加而增加。图2. 38(c)所示为镓砷磷化合物二极管的IV-iF曲线，它具有线性关系。用作显示时，二极管由逻辑信号“1”和“0”控制打开和关闭。

 

图2. 38发光二极管及其特性曲线

    图2. 39所示为七段共阴极接法的发光二极管数码管，表2.1为相应发光段的编码。七段共阴极接法由七个条形发光二极管组成，a~g七个发光二极管排列成8字的形状，靠接通相应发光二极管来显示数字O~9。

 

图2. 39共阴极接法

    采用这种显示器显示清晰度会受到一定限制，例如观察者可能将3或0错读成8。如要显示十六进制数（0～9和A，B，C，D，E，F等16种状态），则需要22个点状发光二极管。这时清晰度会得到改善，但逻辑转换线路将很复杂。

表2.1  发光段编码表

 

   2)液晶显示器与发光二极管显示相比，液晶显示是一种低功率显示。液晶每平方工作面积的功耗大约为100 μW，而发光二极管为10 W。其原因是液晶本身不发光，所见到的光是由自然光产生的。液晶是一种液体，在有限的温度范围内具有像晶体一样的结构。这表明液晶与液体不同，它在某确定方向上具有光效应。当有电磁加到液晶上时，分子会从杂乱状态转到外加电场的方向上（动态散射），与此同时液晶从透明体变成浑浊的不透明体。当借助于自然光观察时，在透明和不透明区域间有鲜明的对比。

    将液晶薄膜夹在两块平面玻璃之间，再将具有七段编码图案的细氧化物电极沉积在平面玻璃上，便构成一典型的液晶显示器。

    图2. 40所示为最简单的液晶显示器TN- LCD（扭曲向列LCD）晶体盒结构图。

 

    图2. 40液晶数字显示器结构

1-透明玻璃；2-聚酯密封环；3-透明电极；4-液晶体；5-偏振片