低功耗液晶屏的介绍和应用
节能是全球化的热潮,电路与系统的低功耗设计一直都是电子工程技术人员设计时需要考虑的重要因素，尤其是使用电池供电的系统。而显示屏作为人机交互信息传递的重要部件，功耗指标也就尤为重要。
我们知道液晶屏是被动发光的，其功耗就要考虑二方面——显示部分和背光部分。
在某些系统中，比如我们常见的计算器、温湿度计等因为使用环境中外界光线足够完全可以不需要背光，显示界面也比较单一，这类产品中显示屏通常选择不带背光的单色显示即可，也有少数设计了低功耗的背光，但只是在看不清的情况下偶尔使用背光。这种情况我们常用的方案有：
- 段码液晶屏方案
段码屏只能在某一个指定的位置显示或者不显示，段码屏中的8字数码，其实是由七个小分段组成的，通过控制这七个小分段亮灭来实现0~9数字的显示。段码屏可以显示文字，但是由于段码屏的图案是直接通过菲林模具做进玻璃里面的 ，因此文字只能控制亮或不亮，但是不能变化其他汉字。尽管段码屏显示内容较为固定，无法像点阵屏那样显示复杂的内容，但其有着驱动程序编写简单、功耗小、对比度高、成本低、寿命长等优点，目前应用还是很广泛的，常见有电话机、遥控器、计算器、电子钟表、水电气表和温湿度计等。
低功耗段码屏类型可以考虑TN正显反射、HTN正显反射、FSTN正显反射；比较常用的与之配合的显示驱动芯片为HT1621等。用户设计也可以直接使用带LCD驱动的单片机可以更加降低整体功耗，比如PIC16系列、MSP430系列等。这种方案功耗为uA级。
2.COG图形点阵液晶屏方案
图形点阵液晶屏是可显示图形、汉字和字符的，液晶屏里面是有很多个点组成的，通过控制这些点来显示文字或者图形，并且可以实现出屏幕上下左右滚动以及动画功能。比如12864点阵液晶屏，就是竖有64点，横有128点，一共就有128*64个点。当段码屏已经不能满足显示内容要求时，我们就需要用这种图形点阵液晶屏了。
通常我们依然选择正显反射，通常可以用STN、FSTN等。
那么为什么用COG封装呢？COG是Chip On Glass的缩写， 中文意思是芯片直接嵌入到液晶玻璃里面。COG封装的驱动控制芯片功耗很低，且某些COG芯片直接是驱动和控制一体的，一颗芯片就可以搞定液晶屏的驱动和控制。较为常用的低功耗COG芯片有：NT7538、ST7565、ST7567、ST75256、ST7586、Uc1701、Uc1608、Uc1698等。
以清达光电HGO12864AV1为例，这款屏的显示类型为FSTN正显全反射，规格为128*64，主控采用了NT7538，功耗典型值为400uA（逻辑电压为3.0V）。
和前面TN段码屏的应用类似，很多应用场合背光还是有必要的；为了降低整体功耗，背光功耗要小，背光用的时间也短（看不清的时候用一下），那么我们如何降低背光部分的功耗呢？
目前背光大多数情况下采用LED背光，准确地讲主要是用LED白色背光。早期还有CCFL背光（类似我们的房间照明的日光灯管）和EL背光，但由于寿命、环保和干扰（需要逆变器）的原因，目前很少采用了。那么如何降低背光的功耗呢？
- 减少背光灯的个数，这个思路很简单，但我们要兼顾到背光的均匀性，这就考验导光板设计。
以HGO12864A配套的背光为例，为了降低功耗这款背光采用了1颗灯的设计，背光典型电流值为15mA(用户使用时如果对功耗有更小的要求，可以降低亮度来降低功耗），为了达到背光均匀的效果，导光板采用了梯形设计。
搭配液晶后显示情况可以看出足够均匀
2.减少背光的使用时长，很多产品是需要实时监控的，液晶屏就要一直开机状态，这种情况在做产品设计时不妨背光单独控制，不需要就不开；或者无人工干预几秒后背光自动关掉。
3.降低背光的亮度。
综上，液晶屏作为被动显示元器件，由于自身不发光（发光即意味着消耗），其功耗主要来自于控制芯片和背光（液晶显示的时候液晶分子旋转扭曲所用的功耗可忽略不计），由于芯片越来越倾向低功耗设计，所以背光方面的设计反而显得更加重要。
目前更加流行的显示—TFT彩色液晶屏，如果有功耗限制，那么最好不要采用。因为绝大部分TFT显示屏工作的时候需要背光源，且为了显示效果绚丽多彩，通常背光还比较亮。以最常见的应用——手机为例，由于我们经常在户外使用，其背光亮度随着环境亮度增加而增大（背光亮度如果不够，不光效果不好，而且根本看不清），这样功耗会更大，可能占到手机整体功耗的一半或者以上。而被动发光的正显TN/STN/FSTN屏，在明亮处或者阳光下显示会更清晰，背光可以不用。
还有一类目前流行的显示方式OLED屏也号称低功耗，其实也无法和被动发光的正显单色液晶屏相比，因为OLED是主动发光。当然OLED可能比带背光的LCD特别是黄绿底光的液晶屏功耗低，所以真正意义上节能省电最佳方案还是上述介绍的被动发光的正显TN/STN/FSTN屏。如果追求显示效果、功耗次之考虑，或者产品的使用时间不长（只是用的时候开一下显示，不是那种每天工作8小时），那么OLED也是不错的选择，其显示非常清晰、视角超宽、使用温度超宽（可以在-40度到+80度正常使用），这些优点还是很有吸引力，特别是某些特殊行业比如野外勘探、国防、电力、环保等行业。
