1, Technický princip: Optické vlastnosti LCD a řízení polarizace
Princip zobrazení LCD je založen na interakci mezi optickými vlastnostmi molekul tekutých krystalů a polarizovaným světlem. Molekuly kapalných krystalů jsou látky, které jsou mezilehlými látkami mezi kapalinami a pevnými látkami a jejich směr dlouhé osy se může otáčet působením elektrického pole. Když světlo prochází dvěma polarizačními deskami (polarizátorem a analyzátorem), pokud molekuly tekutých krystalů nejsou vystaveny elektrickému poli, světlo nemůže projít analyzátorem a obrazovka se zdá tmavá; Když elektrické pole otočí molekuly tekutých krystalů, změní se směr polarizace světla a obrazovka se díky polarizátoru jeví jako jasná. Řízením úhlu natočení molekul tekutých krystalů lze dosáhnout řízení jasu pixelů, které pak lze kombinovat do znaků nebo grafiky.
Klíč k implementaci modrého pozadí a bílého textu spočívá v režimu "negativního zobrazení" LCD. V režimu negativního zobrazení je barva pozadí obrazovky LCD tmavá (například modrá) a znaky světlé (například bílá). Princip je:
Volba podsvícení: Používá se bílé podsvícení (např. LED). Po průchodu světla vrstvou tekutých krystalů se části, které nejsou blokovány molekulami tekutých krystalů, jeví jako bílé (znaky) a blokované části po průchodu polarizátorem mají barvu podsvícení (modré pozadí).
Polarizátory a materiály s tekutými krystaly: Výběrem polarizátorů se specifickými vlnovými délkami (jako jsou modré polarizátory) a materiálů s tekutými krystaly (jako jsou tekuté krystaly typu STN) lze optimalizovat sytost modrého pozadí a jas znaků.
Nastavení kontrastu: Úpravou napájecího napětí nebo tloušťky vrstvy LCD lze ovládat rozdíl jasu mezi znaky a pozadím, aby byla zajištěna jasná čitelnost i v prostředí se silným osvětlením.
2, Způsob implementace: Výběr hardwaru a ovládání ovladače
Výběr hardwaru: Typ LCD a provedení podsvícení
Pro dosažení modrého pozadí a bílého textu na displeji LCD přístroje je třeba vybrat následující hardwarové aspekty:
Typ LCD: Upřednostňuje se LCD STN (Super Twisted Nematic) nebo HTN (High Twisted Nematic). Tento typ tekutých krystalů má vysoký úhel natočení (obvykle 210 stupňů -270 stupňů), čímž lze dosáhnout vyššího kontrastu a širšího pozorovacího úhlu, díky čemuž je vhodný pro režim negativního zobrazení. Například LCD typu STN může dosáhnout kontrastního poměru více než 5:1 a doby odezvy mezi 250-350 milisekundami na modrém pozadí s bílým textovým displejem, což splňuje požadavky na dynamické zobrazení přístrojů.
Design podsvícení: Pomocí bílého podsvícení LED je světlo rovnoměrně rozloženo přes světlovodnou desku nebo difuzní fólii, aby byl zajištěn rovnoměrný jas postav. Jas podsvícení je třeba upravit podle scénáře použití, například venkovní přístroje musí podporovat jas přes 1000 nitů, aby odolávaly silnému rušení světla.
Polarizační fólie a filtr: Nalepte modrou polarizační fólii na obě strany vrstvy tekutých krystalů nebo filtrujte podsvícení přes modrý filtr a vytvořte modré pozadí. Některá špičková{1}}řešení využívají technologii RGBW (červené, zelené, modré, bílé čtyřbarevné podsvícení-), která dále zvyšuje barevný výkon a energetickou účinnost smícháním bílého a modrého světla.
Řízení pohonu: regulace napětí a obnovovací strategie
Ovládání bílého textového displeje s modrým pozadím vyžaduje přesné ovládání úhlu natočení molekul tekutých krystalů a jasu podsvícení, přičemž základní parametry zahrnují:
Logické napětí: typicky 4,5-5,5 voltů, s typickou hodnotou 5,0 voltů. Vstupní vysoké napětí (VIH) by mělo být větší nebo rovné 2,4 voltu a nízké napětí (VIL) by mělo být menší nebo rovné 0,4 voltu, aby byla zajištěna stabilita signálu.
Nastavení kontrastu: Úpravou napětí kolíku V0 (připojeného k potenciometru) pro ovládání tloušťky vrstvy tekutých krystalů lze upravit rozdíl jasu mezi znaky a pozadím. Například, když je napětí V0 3,0 voltů, kontrast je optimální a nadměrné napětí může způsobit stíny.
Obnovovací frekvence: Snímková frekvence by měla být větší nebo rovna 128 Hz, aby se zabránilo blikání. Dynamické zobrazení (jako je digitální posouvání) vyžaduje použití technologie-sdíleného skenování, aby bylo dosaženo nízkého{3}}příkonu zobrazení rychlým přepínáním několika digitálních trubic.
Výběr IC ovladače: Vyberte IC ovladače podle požadavků na displej. Například řadič HD44780 podporuje standardní znakový LCD (jako je modul 1602), který může zobrazovat písmena, čísla a symboly; IC ovladače grafického jehličkového ovladače (jako je ST7920) podporuje vlastní grafiku a čínský displej, takže je vhodný pro komplexní rozhraní přístrojů.
3, Aplikační scénáře: Od průmyslových nástrojů po spotřební elektroniku
Modré pozadí s bílým textem LCD se široce používá v následujících scénářích kvůli vysokému kontrastu a dobré čitelnosti na světle:
Průmyslové řídicí přístroje: jako jsou tlakoměry, regulátory teploty, průtokoměry atd. Modré pozadí a bílý textový displej lze stále jasně číst v prostředí se silným osvětlením v továrně a vizuální rozdíl mezi bílými znaky a modrým pozadím odpovídá standardům průmyslového designu.
Automobilová elektronická přístrojová deska: Tradiční automobilové přístrojové desky (jako jsou rychloměry a otáčkoměry) často používají modré pozadí s bílým kódem LCD v kombinaci s červenými výstražnými světly, aby vytvořily jasný hierarchický informační displej. Některé nové modely energetických vozidel budou kombinovat modrý text na pozadí s bílým textem a TFT plnobarevnou-obrazovkou, aby se zlepšil smysl pro technologii.
Zařízení pro chytrou domácnost: jako jsou chytré měřiče, regulátory teploty, zařízení pro monitorování prostředí atd. Modré pozadí a bílý textový displej neoslňují v prostředí se slabým osvětlením a kombinace bílých znaků a modrého pozadí odpovídá moderní domácí estetice.
Venkovní přenosná zařízení: jako jsou horolezecké stoly, geodetické přístroje atd. Modré pozadí LCD s bílými znaky má menší ztrátu kontrastu na přímém slunečním světle a odrazivost bílých znaků je vyšší než u černých, což dále zlepšuje čitelnost.
