常用的分段数码显示器：半导体发光数码管与液晶显示器

数码的显示方式有三种，即字形重叠式、分段式和点矩阵式，其中分段显示方式较为常用。所谓分段显示方式，是指数码是由分布在同一平面上的若干段发光的笔划组成。两种常用的分段数码显示器如下：

1.半导体发光数码管

通常我们用磷砷化镓或磷化镓等特殊的半导体材料制成PN结，将PN结用透明的环氧树脂封装即成为发光二极管。这种发光二极管掺杂浓度很高，与普通二极管一样，在正向电压作用下，PN结变薄，致使N区和P区的多子向对方扩散，扩散到对方以后产生复合，释放出能量，这些能量大部分以光的形式释放出来，成为一定波长的可见光，清晰悦目。一般情况下，PN结通过3～10mA的正向电流时，二极管就会发出光来。目前已制成能发出红、绿、黄等颜色的发光二极管。

图8-14 数码管外形及管脚排列

把发光二极管中的PN结做成条状（或段状），用七段条状发光二极管组成七段式半导体发光数码管，如图8-14所示。半导体发光数码管的工作电压为1.5～3V，工作电流为5～25mA。

半导体发光数码管直接用TTL集成与非门电路驱动，即将七段译码器输出端直接接到相应的管脚上，而七段中哪几段亮，则由译码器相应输出电平的高低来决定。(www.xing528.com)

2.液晶数码显示器

液晶数码显示器的主要材料是液态晶体（简称液晶），它是一种介于液态和固态之间的有机化合物。在特定的温度范围内，它既有液体的流动性，又有固态晶体的某些光学特性。液晶的透明度和颜色随电场、磁场、光、温度、力等外界条件的变化而变化。利用液晶的这一特点，便可做成电场控制的七段数码显示器。当无外加电场作用时，液晶分子整齐排列。此时，当外部有光入射时，液晶没有散射作用，呈透明状态。如果在相应各段加上电压，在电场作用下，液晶中预先掺杂而形成的正离子产生定向运动，在运动过程中，使液晶分子受到碰击而旋转，破坏了分子的整齐排列，成为紊乱状态，因而对外部入射光产生散射，原来透明的液晶变成了暗灰色，显示器显示出相应的字形。当外加电压断开后，经短暂延迟，液晶又重新恢复到原来的整齐排列，字形消失。图8-15a所示为分段式液晶数码显示器的结构。它的制做过程是：在平整度很好的玻璃上喷上二氧化锡透明导电层，刻出七段作正面电极（见图8-15b），在另一块玻璃上对应地刻出七段作为反面电极（见图8-15c），然后封装成间隙约10μm的液晶盒，灌注液晶后密封而成。若有选择地在液晶屏的某些正面电极和反面电极间加适当大小的电压，则该段所夹持的液晶产生散射效应，显示出相应的字符来。

液晶数码显示器具有工艺简单、结构紧凑、体形薄及工作电压低、耗电少、成本低廉等特点。但液晶本身并不发光，它是借助于自然光或外来光显示数码，是一种被动式显示器件。

图8-15 液晶数码显示器

a）结构 b）正面电极 c）反面电极