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1、计算机图形显示技术计算机图形显示技术主讲：郭万有第八讲第八讲液晶显示技术液晶显示技术LCD分类分类LCD特点特点LCD基本结构基本结构LCD模块模块液晶显示技术液晶显示技术LCD（LiquidCrystalDisplay），即液晶），即液晶显示器，是一种数字显示技术，可以通过显示器，是一种数字显示技术，可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图象上产生图象它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携带等优点易于携带等优点液晶显示技术液晶显示技术液晶显示器液晶显示器液晶显示器液晶显示器液晶时钟液晶时钟液晶时钟液晶时钟
2、液晶投影机液晶投影机液晶投影机液晶投影机液晶液晶液晶液晶DVDV液晶液晶液晶液晶MP4MP4液晶手机液晶手机液晶手机液晶手机液晶显示技术液晶显示技术CRTCRTCRTCRT显示器显示器显示器显示器LCDLCDLCDLCD显示器显示器显示器显示器外型庞大、笨重外型庞大、笨重外型庞大、笨重外型庞大、笨重体积小、重量轻体积小、重量轻体积小、重量轻体积小、重量轻辐射较高辐射较高辐射较高辐射较高辐射极低辐射极低辐射极低辐射极低功耗高、发热量大功耗高、发热量大功耗高、发热量大功耗高、发热量大功耗低、发热量小功耗低、发热量小功耗低、发热量小功耗低、发热量小存在聚焦存在聚焦存在聚焦存在聚焦不存在聚焦不存在聚焦
3、不存在聚焦不存在聚焦信号反应速度快信号反应速度快信号反应速度快信号反应速度快信号反应速度慢信号反应速度慢信号反应速度慢信号反应速度慢色彩表现力强色彩表现力强色彩表现力强色彩表现力强色彩表现力一般色彩表现力一般色彩表现力一般色彩表现力一般不受可视角度限制不受可视角度限制不受可视角度限制不受可视角度限制可视角度一般可视角度一般可视角度一般可视角度一般LCDLCD与与CRTCRT显示器的比较显示器的比较LCD分类分类按照控制方式分：按照控制方式分：按照控制方式分：按照控制方式分：被动（无源）矩阵被动（无源）矩阵被动（无源）矩阵被动（无源）矩阵LCDLCD和和和和主动（有主动（有主动（有主动（有源）矩
4、阵源）矩阵源）矩阵源）矩阵LCDLCD被动矩阵式被动矩阵式被动矩阵式被动矩阵式LCDLCD在亮度及可视角方面受到较大的限制，在亮度及可视角方面受到较大的限制，在亮度及可视角方面受到较大的限制，在亮度及可视角方面受到较大的限制，反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题，使得这反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题，使得这反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题，使得这反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题，使得这种显示设备不利于发展为桌面型显示器，但由于成本种显示设备不利于发展为桌面型显示器，但由于成本种显示设备不利于发展为桌面型显示器，但由于成本种显示设备不利于发展为桌面型显示器，但由于成本低廉的
5、因素，市场上仍有部分的显示器采用被动矩阵低廉的因素，市场上仍有部分的显示器采用被动矩阵低廉的因素，市场上仍有部分的显示器采用被动矩阵低廉的因素，市场上仍有部分的显示器采用被动矩阵式式式式LCDLCD 目前应用比较广泛的主动矩阵式目前应用比较广泛的主动矩阵式目前应用比较广泛的主动矩阵式目前应用比较广泛的主动矩阵式LCDLCD，它在画面中的，它在画面中的，它在画面中的，它在画面中的每个像素内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富每个像素内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富每个像素内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富每个像素内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积及更宽广的可视面积
6、及更宽广的可视面积及更宽广的可视面积 LCD分类分类无源矩阵无源矩阵LCDTN-LCD(TwistedNematic-LCD，扭曲向列，扭曲向列LCD)STN-LCD(SuperTN-LCD，超扭曲向列，超扭曲向列LCD)DSTN-LCD(DoublelayerSTN-LCD，双层超扭曲，双层超扭曲向列向列LCD)有源矩阵有源矩阵LCDTFT-LCD(ThinFilmTransistor-LCD，薄膜晶体，薄膜晶体管管LCD)LCD特点特点1.低压微功耗：低压微功耗：工作电压只有工作电压只有35V，工作电流只有几个，工作电流只有几个因此它成为便携式和手持仪器仪表的显示屏幕因此它成为便携式和手持
7、仪器仪表的显示屏幕2.平板型结构：平板型结构：LCD显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒，显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒，面积可大可小，且适合于大批量生产，安装时面积可大可小，且适合于大批量生产，安装时占用体积小，减小了设备体积占用体积小，减小了设备体积LCD特点特点3.被动显示：被动显示：液晶本身不发光，而是靠调制外界光进行显示液晶本身不发光，而是靠调制外界光进行显示即即利用液晶材料的电光效应，通电时，使液晶利用液晶材料的电光效应，通电时，使液晶分子光学特性发生变化，控制通过光线的数量，分子光学特性发生变化，控制通过光线的数量，达到显示的目的达到显示的目的由外部控制施加给液晶分子的电压，从
8、而控制由外部控制施加给液晶分子的电压，从而控制显示点的明暗及色彩显示点的明暗及色彩因此适合人的视觉习惯，不会使人眼睛疲劳因此适合人的视觉习惯，不会使人眼睛疲劳LCD特点特点4.显示信息量大：显示信息量大：LCD显示器，其像素可以做得很小，相同面积显示器，其像素可以做得很小，相同面积上可容纳更多信息上可容纳更多信息5.易于彩色化：易于彩色化：常用滤色法和干涉法常用滤色法和干涉法6.没有电磁辐射：没有电磁辐射：在其显示期间不会产生电磁辐射，对环境无污在其显示期间不会产生电磁辐射，对环境无污染，有利于人体健康染，有利于人体健康7.寿命长：寿命长：LCD器件本身无老化问题，寿命极长器件本身无老化问题，
9、寿命极长LCD基本结构基本结构不同类型的液晶显示器件，其组成可能会不同类型的液晶显示器件，其组成可能会有不同，但是所有液晶显示器件都可以认为是有不同，但是所有液晶显示器件都可以认为是由由一个上下两片导电玻制成的液晶盒，盒内充一个上下两片导电玻制成的液晶盒，盒内充有液晶，四周用密封材料有液晶，四周用密封材料胶框密封，盒的胶框密封，盒的两个外侧贴有偏光片两个外侧贴有偏光片而构成的。液晶显示器的而构成的。液晶显示器的结构图如下图所示。结构图如下图所示。液晶显示器结构图液晶显示器结构图LCD基本结构基本结构1.玻璃基板：玻璃基板：这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻
10、璃片其表面蒸镀有一层其表面蒸镀有一层In2O3或或SnO2透明导电层，透明导电层，即即ITO膜层，经光刻加工制成透明导电图形膜层，经光刻加工制成透明导电图形这些图形由像素图形和外引线图形组成，因此，这些图形由像素图形和外引线图形组成，因此，外引线不能进行传统的锡焊，只能通过导电橡外引线不能进行传统的锡焊，只能通过导电橡胶条或导电胶带等进行连接胶条或导电胶带等进行连接如果划伤、割断或腐蚀，则会造成器件报废如果划伤、割断或腐蚀，则会造成器件报废LCD基本结构基本结构2.2.液晶：液晶：液晶：液晶：液晶是一种介于固态和液态之间的物质，当被液晶是一种介于固态和液态之间的物质，当被加热时，它会呈现透明的
11、液态，而冷却的时候加热时，它会呈现透明的液态，而冷却的时候又会结晶成混乱的固态，液晶是具有规则性分又会结晶成混乱的固态，液晶是具有规则性分子排列的有机化合物子排列的有机化合物液晶按照分子结构排列的不同分为四种：类似液晶按照分子结构排列的不同分为四种：类似粘土状的粘土状的Smectic液晶液晶、类似细火柴棒的、类似细火柴棒的Nematic液晶液晶、类似胆固醇状的、类似胆固醇状的Cholestic液晶液晶、类似碟子的类似碟子的Disk液晶液晶LCD基本结构基本结构液晶分子结构排列图液晶分子结构排列图LCD基本结构基本结构2.2.液晶：液晶：液晶：液晶：这四种液晶的物理特性都不尽相同，常用于液这四种
12、液晶的物理特性都不尽相同，常用于液晶显示器的是第二类的晶显示器的是第二类的Nematic液晶，分子都是液晶，分子都是长棒状的，在自然状态下，这些长棒状的分子长棒状的，在自然状态下，这些长棒状的分子的长轴大致平行的长轴大致平行液晶液晶液晶液晶特点特点特点特点：让电流通过液晶层，这些分子将会以电流：让电流通过液晶层，这些分子将会以电流：让电流通过液晶层，这些分子将会以电流：让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此平行排列
13、。对带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，平行排列。对带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，平行排列。对带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，平行排列。对带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列式进行排列式进行排列式进行排列LCD基本结构基本结构2.液晶特点：液晶特点：液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤掉除了些类似偏光器，这就意味着它能够过滤
14、掉除了那些从特殊方向射入之外的所有光线那些从特殊方向射入之外的所有光线如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出以不同的方向从另外一个面中射出如果使用或保存温度过低，结晶会破坏液晶显如果使用或保存温度过低，结晶会破坏液晶显示器件的定向层；而温度过高，液晶会失去液示器件的定向层；而温度过高，液晶会失去液晶态，也就失去了液晶显示器件的功能晶态，也就失去了液晶显示器件的功能LCD基本结构基本结构2.液晶：液晶：液晶特点使得它可以被用来当作一种开关液晶特点使得它可以被用来当作一种开关即可以阻碍光线，也可以允许光线通过即可以阻碍光线，也
15、可以允许光线通过液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列的作用是让分子呈平行排列上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶成了随着两个不同方向的表面进行排列，液晶成了随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲就会发生扭曲LCD基本结构基本结构2.2.液晶：液晶：液晶：液晶：结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发
16、生扭结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的曲。如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的曲。如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的曲。如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转方向进行排列，这样就会消除光线的扭转方向进行排列，这样就会消除光线的扭转方向进行排列，这样就会消除光线的扭转如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被
17、阻碍。因的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。因的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。因的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变此可以通过电流的通断改变此可以通过电流的通断改变此可以通过电流的通断改变LCDLCD中的液晶排列，使光中的液晶排列，使光中的液晶排列，使光中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断线在加电时射出，而不加电时被阻断线在加电时射出，而不加电时被阻断线在加电时射出，而不加电时被阻断LCD基本结构基本结构3.3.偏振片偏振片偏振片偏振片偏振片又称偏振片又称偏振片又称偏振片又称偏光片偏光片偏光片偏光片，是将高分子塑料薄膜在一定的
18、工，是将高分子塑料薄膜在一定的工，是将高分子塑料薄膜在一定的工，是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下进行加工而成的艺条件下进行加工而成的艺条件下进行加工而成的艺条件下进行加工而成的，涂有一层光学压敏胶，可，涂有一层光学压敏胶，可，涂有一层光学压敏胶，可，涂有一层光学压敏胶，可以贴在液晶盒的表面以贴在液晶盒的表面以贴在液晶盒的表面以贴在液晶盒的表面偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的常黑型常黑型常黑型常黑型）或相）或相）或相）或相互正交（白底黑字的互正交（白底黑字的互正交（白底黑字的互正交（白底黑
19、字的常白型常白型常白型常白型），且与液晶盒表面定向），且与液晶盒表面定向），且与液晶盒表面定向），且与液晶盒表面定向方向相互平行或垂直方向相互平行或垂直方向相互平行或垂直方向相互平行或垂直 前偏振片表面有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕前偏振片表面有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕前偏振片表面有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕前偏振片表面有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕高温、高湿，在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡高温、高湿，在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡高温、高湿，在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡高温、高湿，在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡LCD基本结构基本结构扭曲向列（扭曲向列（
20、TN-LCD）结构）结构这种显示器的液晶组件构造如图这种显示器的液晶组件构造如图LCD基本结构基本结构扭曲向列（扭曲向列（TN-LCD）结构）结构液晶盒中玻璃片的两个外侧分别巾有偏光片，液晶盒中玻璃片的两个外侧分别巾有偏光片，这两片偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的这两片偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），且与液晶盒表面定向方向相互平行或垂直且与液晶盒表面定向方向相互平行或垂直偏光片一般是将高分子塑料薄膜在一定的工艺偏光片一般是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下进行加工而成的条件下进行加工而成的LCD基本结构基本结构
21、扭曲向列（扭曲向列（TN-LCD）结构）结构LCD基本结构基本结构扭曲向列（扭曲向列（TN-LCD）结构）结构向列型液晶夹在两片玻璃中间向列型液晶夹在两片玻璃中间这种玻璃的表面上先镀有一层透明导电薄膜这种玻璃的表面上先镀有一层透明导电薄膜ITO(氧化铟锡氧化铟锡)以作电极之用，然后在有薄膜电以作电极之用，然后在有薄膜电极的玻璃上涂取向层极的玻璃上涂取向层PI(聚酰亚胺聚酰亚胺)，以使液晶，以使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面的方向排列顺着一个特定且平行于玻璃表面的方向排列LCD基本结构基本结构扭曲向列（扭曲向列（TN-LCD）结构）结构LCD基本结构基本结构扭曲向列（扭曲向列（TN-LCD）结
22、构）结构液晶的自然状态具有液晶的自然状态具有90度的扭曲，这也是为什度的扭曲，这也是为什么被称为扭曲型液晶显示器的原因么被称为扭曲型液晶显示器的原因利用电场可使液晶分子旋转，液晶的双折射率利用电场可使液晶分子旋转，液晶的双折射率随液晶的方向而改变，随液晶的方向而改变，结果偏振光经过结果偏振光经过TN型液型液晶后偏振方向发生转动晶后偏振方向发生转动LCD基本结构基本结构扭曲向列（扭曲向列（TN-LCD）结构）结构只要选择适当的厚度使偏振光的偏振方向刚好只要选择适当的厚度使偏振光的偏振方向刚好改变改变90度，就可利用两个平行偏光片使得光完度，就可利用两个平行偏光片使得光完全不能通过全不能通过而足够
23、大的电压又可以使得液晶方向与电场方而足够大的电压又可以使得液晶方向与电场方向平行，这样光的偏振方向就不会改变，光就向平行，这样光的偏振方向就不会改变，光就可通过第二个偏光片可通过第二个偏光片LCD基本结构基本结构扭曲向列（扭曲向列（TN-LCD）结构）结构LCD基本结构基本结构超扭曲向列（超扭曲向列（STN-LCD）结构）结构STN型的显示原理与型的显示原理与TN相类似，不同的是相类似，不同的是TN扭扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋超扭转式向列场效应是将入射光旋转转180270度度改变了视角狭小的
24、缺点并提高了对比度；再搭改变了视角狭小的缺点并提高了对比度；再搭配彩色滤光片的使用，可以显示逼近全彩模式配彩色滤光片的使用，可以显示逼近全彩模式的色彩的色彩LCD基本结构基本结构超扭曲向列（超扭曲向列（STN-LCD）结构）结构LCD基本结构基本结构超扭曲向列（超扭曲向列（STN-LCD）结构）结构单纯的单纯的单纯的单纯的TNTN液晶显示器本身只有黑白两种情形，而液晶显示器本身只有黑白两种情形，而液晶显示器本身只有黑白两种情形，而液晶显示器本身只有黑白两种情形，而STNSTN液晶显示器牵涉液晶材料的关系，以及光线的干涉现液晶显示器牵涉液晶材料的关系，以及光线的干涉现液晶显示器牵涉液晶材料的关系
25、，以及光线的干涉现液晶显示器牵涉液晶材料的关系，以及光线的干涉现象，因此显示的色调都以象，因此显示的色调都以象，因此显示的色调都以象，因此显示的色调都以淡绿色淡绿色淡绿色淡绿色与与与与橘色橘色橘色橘色为主为主为主为主如果在单色如果在单色如果在单色如果在单色STNSTN液晶显示器加上一彩色滤光片，并将液晶显示器加上一彩色滤光片，并将液晶显示器加上一彩色滤光片，并将液晶显示器加上一彩色滤光片，并将单色显示像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片单色显示像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片单色显示像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片单色显示像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片显示显示显示显示红红
26、红红、绿绿绿绿、蓝蓝蓝蓝三原色，再经由三原色比例之调和，三原色，再经由三原色比例之调和，三原色，再经由三原色比例之调和，三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩也可以显示出全彩模式的色彩也可以显示出全彩模式的色彩也可以显示出全彩模式的色彩LCD基本结构基本结构双层超扭曲向列（双层超扭曲向列（DSTN-LCD）结构）结构DSTN采用采用双扫描技术双扫描技术：扫描屏幕被分为上下两：扫描屏幕被分为上下两部分，部分，CPU同时并行对这两部分进行刷新（双同时并行对这两部分进行刷新（双扫描）扫描）这样的刷新频率要比单扫描（这样的刷新频率要比单扫描（STN）重绘整个）重绘整个屏幕快一倍，它
27、提高了占空率，改善了显示效屏幕快一倍，它提高了占空率，改善了显示效果果LCD基本结构基本结构薄膜晶体管（薄膜晶体管（TFT-LCD）结构）结构LCD基本结构基本结构薄膜晶体管（薄膜晶体管（TFT-LCD）结构）结构TFT-LCDTFT-LCD，一般由一个夹层组成，这个夹层位于两层，一般由一个夹层组成，这个夹层位于两层，一般由一个夹层组成，这个夹层位于两层，一般由一个夹层组成，这个夹层位于两层玻璃基板之间，组成这个夹层的每一层大致是偏光板、玻璃基板之间，组成这个夹层的每一层大致是偏光板、玻璃基板之间，组成这个夹层的每一层大致是偏光板、玻璃基板之间，组成这个夹层的每一层大致是偏光板、彩色滤光片组成
28、，这两层之间就是液晶层彩色滤光片组成，这两层之间就是液晶层彩色滤光片组成，这两层之间就是液晶层彩色滤光片组成，这两层之间就是液晶层偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成何种颜色的光何种颜色的光何种颜色的光何种颜色的光在上层玻璃基板上有在上层玻璃基板上有在上层玻璃基板上有在上层玻璃基板上有FEDFED晶体管，而下层是共同电极，晶体管，而下层是共同电极，晶体管，而下层是共同电极，晶体管，而下层是共同电极，他们共同作用可以生成能精确控制的电场，电场决定他们
29、共同作用可以生成能精确控制的电场，电场决定他们共同作用可以生成能精确控制的电场，电场决定他们共同作用可以生成能精确控制的电场，电场决定了液晶的排列方式了液晶的排列方式了液晶的排列方式了液晶的排列方式 LCD基本结构基本结构薄膜晶体管（薄膜晶体管（TFT-LCD）结构）结构背光板背光板由于由于LCD面板本身并不发光，因此需要背光，面板本身并不发光，因此需要背光，液晶显示器就必须加上一个背光板，来提供一液晶显示器就必须加上一个背光板，来提供一个高亮度，且亮度分布均匀的光源个高亮度，且亮度分布均匀的光源组成背光板的主要零件有灯管（冷阴极管）反组成背光板的主要零件有灯管（冷阴极管）反射板、导光板、射板
30、、导光板、prismsheet、扩散板等、扩散板等LCD基本结构基本结构薄膜晶体管（薄膜晶体管（TFT-LCD）结构）结构背光板背光板灯管是主要的发光零件，借由导光板将光线分布到各灯管是主要的发光零件，借由导光板将光线分布到各灯管是主要的发光零件，借由导光板将光线分布到各灯管是主要的发光零件，借由导光板将光线分布到各处处处处反射板将光线限制住都只往反射板将光线限制住都只往反射板将光线限制住都只往反射板将光线限制住都只往TFT-LCDTFT-LCD的方向前进的方向前进的方向前进的方向前进 prismsheetprismsheet及扩散板，及扩散板，及扩散板，及扩散板，将光线均匀的分布到各个区将光
31、线均匀的分布到各个区将光线均匀的分布到各个区将光线均匀的分布到各个区域，提供给域，提供给域，提供给域，提供给TFT-LCDTFT-LCD一个明亮的光源一个明亮的光源一个明亮的光源一个明亮的光源LCD基本结构基本结构薄膜晶体管（薄膜晶体管（薄膜晶体管（薄膜晶体管（TFT-LCDTFT-LCD）结构）结构）结构）结构在玻璃基片上沉积一层硅，通过印刷光刻等工序作成在玻璃基片上沉积一层硅，通过印刷光刻等工序作成在玻璃基片上沉积一层硅，通过印刷光刻等工序作成在玻璃基片上沉积一层硅，通过印刷光刻等工序作成晶体管阵列，每个像素都设有一个半导体开关，其加晶体管阵列，每个像素都设有一个半导体开关，其加晶体管阵列
32、，每个像素都设有一个半导体开关，其加晶体管阵列，每个像素都设有一个半导体开关，其加工工艺类似于大规模集成电路工工艺类似于大规模集成电路工工艺类似于大规模集成电路工工艺类似于大规模集成电路再把液晶灌注在两片玻璃之间，由于每个像素都可以再把液晶灌注在两片玻璃之间，由于每个像素都可以再把液晶灌注在两片玻璃之间，由于每个像素都可以再把液晶灌注在两片玻璃之间，由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而通过点脉冲直接控制，因而通过点脉冲直接控制，因而通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并每个节点都相对独立，并每个节点都相对独立，并每个节点都相对独立，并可以进行连续控制，可以进行连续控制，可以进行连
33、续控制，可以进行连续控制，这样的设计不仅提高了显示屏的这样的设计不仅提高了显示屏的这样的设计不仅提高了显示屏的这样的设计不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示灰度，所以反应速度，同时可以精确控制显示灰度，所以反应速度，同时可以精确控制显示灰度，所以反应速度，同时可以精确控制显示灰度，所以TFTTFT液液液液晶的色彩更逼真，称为晶的色彩更逼真，称为晶的色彩更逼真，称为晶的色彩更逼真，称为真彩真彩真彩真彩 LCD基本结构基本结构薄膜晶体管（薄膜晶体管（TFT-LCD）结构）结构对于对于对于对于TFT-LCDTFT-LCD而言而言而言而言彩色滤光片彩色滤光片彩色滤光片彩色滤光片是很重要的，
34、利用红，绿，蓝是很重要的，利用红，绿，蓝是很重要的，利用红，绿，蓝是很重要的，利用红，绿，蓝三原色，可混合出各种不同的三原色，可混合出各种不同的三原色，可混合出各种不同的三原色，可混合出各种不同的颜色，很多平面显示器就是利用颜色，很多平面显示器就是利用颜色，很多平面显示器就是利用颜色，很多平面显示器就是利用此原理显示色彩，把三种颜色分此原理显示色彩，把三种颜色分此原理显示色彩，把三种颜色分此原理显示色彩，把三种颜色分成独立的三个点，各自拥有不同的灰阶变化，然后把成独立的三个点，各自拥有不同的灰阶变化，然后把成独立的三个点，各自拥有不同的灰阶变化，然后把成独立的三个点，各自拥有不同的灰阶变化，然
35、后把临近的三个临近的三个临近的三个临近的三个RGBRGB显示的点当作一个像素显示的点当作一个像素显示的点当作一个像素显示的点当作一个像素放大镜下放大镜下的液晶的液晶LCD基本结构基本结构薄膜晶体管（薄膜晶体管（TFT-LCD）结构）结构常常见见彩彩色色滤滤光光片片的的排排列列LCD模块模块LCDLCD与其控制驱动、接口、基本电路一起构成与其控制驱动、接口、基本电路一起构成与其控制驱动、接口、基本电路一起构成与其控制驱动、接口、基本电路一起构成LCMLCM（LiquidCrystalModuleLiquidCrystalModule，LCDLCD模块模块模块模块）控制控制控制控制主要是通过接口与
36、外界通信、管理内主要是通过接口与外界通信、管理内主要是通过接口与外界通信、管理内主要是通过接口与外界通信、管理内/外显示外显示外显示外显示RAMRAM，控制驱动器，分配显示数据，控制驱动器，分配显示数据，控制驱动器，分配显示数据，控制驱动器，分配显示数据驱动驱动驱动驱动主要是根据控制器要求，驱动主要是根据控制器要求，驱动主要是根据控制器要求，驱动主要是根据控制器要求，驱动LCDLCD进行显示。控进行显示。控进行显示。控进行显示。控制器还常含有内部制器还常含有内部制器还常含有内部制器还常含有内部ASCIIASCIIASCIIASCII字符库，或可外扩的大容量汉字符库，或可外扩的大容量汉字符库，或
37、可外扩的大容量汉字符库，或可外扩的大容量汉字库字库字库字库 LCDLCD模块按显示功能可分为模块按显示功能可分为模块按显示功能可分为模块按显示功能可分为：LCDLCD段式显示模块段式显示模块段式显示模块段式显示模块、LCDLCD字符型字符型字符型字符型显示模块显示模块显示模块显示模块、LCDLCD图形图形图形图形显示模块显示模块显示模块显示模块LCD模块模块小规模小规模小规模小规模LCDLCD设计，常选用一体化控制设计，常选用一体化控制设计，常选用一体化控制设计，常选用一体化控制/驱动器驱动器驱动器驱动器中大规模中大规模中大规模中大规模LCDLCD设计，常选用若干个控制器、驱动器，设计，常选用
38、若干个控制器、驱动器，设计，常选用若干个控制器、驱动器，设计，常选用若干个控制器、驱动器，并外扩适当的显示并外扩适当的显示并外扩适当的显示并外扩适当的显示RAMRAM、自制字符、自制字符、自制字符、自制字符RAMRAM或或或或ROMROM字库字库字库字库控制与驱动器大多采用低压微功耗器件控制与驱动器大多采用低压微功耗器件控制与驱动器大多采用低压微功耗器件控制与驱动器大多采用低压微功耗器件与外界的接口主要用于与外界的接口主要用于与外界的接口主要用于与外界的接口主要用于LCDLCD控制控制控制控制，通常是可连接单片，通常是可连接单片，通常是可连接单片，通常是可连接单片机机机机MCUMCU的的的的8
39、/168/168/168/16位位位位PPIPPI并口或若干控制线的并口或若干控制线的并口或若干控制线的并口或若干控制线的SPISPISPISPI串口串口串口串口显示显示显示显示RAMRAMRAMRAM除部分除部分除部分除部分SamsungSamsung器件需用自刷新动态器件需用自刷新动态器件需用自刷新动态器件需用自刷新动态SDRAMSDRAM外，大多公司器件都用静态外，大多公司器件都用静态外，大多公司器件都用静态外，大多公司器件都用静态SRAMSRAMLCD模块模块LCDLCD段式模块段式模块段式模块段式模块段式段式段式段式LCDLCD用于显示段形数字或固定形状的符号，广泛用于显示段形数字或
40、固定形状的符号，广泛用于显示段形数字或固定形状的符号，广泛用于显示段形数字或固定形状的符号，广泛用作计数、计时、状态指示等用作计数、计时、状态指示等用作计数、计时、状态指示等用作计数、计时、状态指示等普遍使用的控制驱动器件是普遍使用的控制驱动器件是普遍使用的控制驱动器件是普遍使用的控制驱动器件是HoltekHoltek的的的的HT1621HT1621，它内含，它内含，它内含，它内含与与与与LCDLCD显示点一一对应的显存、振荡电路，低压低功显示点一一对应的显存、振荡电路，低压低功显示点一一对应的显存、振荡电路，低压低功显示点一一对应的显存、振荡电路，低压低功耗，耗，耗，耗，4 4线串行线串行线
41、串行线串行MCUMCU连接，连接，连接，连接，8 8条控制条控制条控制条控制/传输指令，可进行传输指令，可进行传输指令，可进行传输指令，可进行3232段段段段44行行行行=128=128点控制显示，显示对比度可外部调整，点控制显示，显示对比度可外部调整，点控制显示，显示对比度可外部调整，点控制显示，显示对比度可外部调整，可编程选择偏压、占空比等驱动性能可编程选择偏压、占空比等驱动性能可编程选择偏压、占空比等驱动性能可编程选择偏压、占空比等驱动性能LCD模块模块LCD段式模块段式模块段式液晶模块段式液晶模块段式液晶模块段式液晶模块LCD模块模块LCDLCD字符型模块字符型模块字符型模块字符型模块
42、字符型字符型字符型字符型LCDLCD用于显示用于显示用于显示用于显示5858等点阵字符，广泛用作工业等点阵字符，广泛用作工业等点阵字符，广泛用作工业等点阵字符，广泛用作工业测量仪表仪器测量仪表仪器测量仪表仪器测量仪表仪器常用的控制驱动器件有：常用的控制驱动器件有：常用的控制驱动器件有：常用的控制驱动器件有：HitachiHitachi的的的的HD44780UHD44780U，它，它，它，它内嵌与内嵌与内嵌与内嵌与LCDLCD显示点一一对应的显存显示点一一对应的显存显示点一一对应的显存显示点一一对应的显存SRAMSRAM、ASCIIASCII码码码码等的字符库和自制字符存储器，可显示等的字符库和
43、自制字符存储器，可显示等的字符库和自制字符存储器，可显示等的字符库和自制字符存储器，可显示1 1行每行行每行行每行行每行8 8个个个个5 58 8点阵字符或相应规模的点阵字符或相应规模的点阵字符或相应规模的点阵字符或相应规模的510510点阵字符，其内振点阵字符，其内振点阵字符，其内振点阵字符，其内振荡电路附加外部阻容荡电路附加外部阻容荡电路附加外部阻容荡电路附加外部阻容RCRC可直接构成振荡器可直接构成振荡器可直接构成振荡器可直接构成振荡器LCD模块模块LCD字符型模块字符型模块字符型液晶模块字符型液晶模块字符型液晶模块字符型液晶模块LCD模块模块LCDLCD图形模块图形模块图形模块图形模块
44、图形图形图形图形LCDLCD广泛用于移动通信、工业监视、广泛用于移动通信、工业监视、广泛用于移动通信、工业监视、广泛用于移动通信、工业监视、PDAPDA产品中产品中产品中产品中 小面积小面积小面积小面积LCDLCD常采用单片集成控制驱动器件，如常采用单片集成控制驱动器件，如常采用单片集成控制驱动器件，如常采用单片集成控制驱动器件，如SeikoEpsonSeikoEpson的的的的SED1520SED1520，可实现，可实现，可实现，可实现6161列列列列1616行点阵显示行点阵显示行点阵显示行点阵显示中等面积中等面积中等面积中等面积LCDLCD常采用单片控制常采用单片控制常采用单片控制常采用单
45、片控制/列驱动器件与单片行驱动器件，列驱动器件与单片行驱动器件，列驱动器件与单片行驱动器件，列驱动器件与单片行驱动器件，如如如如HitachiHitachi的的的的HD61202U(HD61202U(控控控控/列驱列驱列驱列驱)、HD61203(HD61203(行驱行驱行驱行驱)，可实，可实，可实，可实现现现现64646464点阵显示点阵显示点阵显示点阵显示较大面积较大面积较大面积较大面积LCDLCD常采用常采用常采用常采用“控制器控制器控制器控制器+显存显存显存显存+列驱动器列驱动器列驱动器列驱动器+行驱动器行驱动器行驱动器行驱动器”形形形形式，如式，如式，如式，如ToshibaToshib
46、a的的的的T6963C(T6963C(控控控控)、T5565(T5565(显存显存显存显存)、T6A39(T6A39(列驱列驱列驱列驱)、T6A40(T6A40(行驱行驱行驱行驱)，可实现，可实现，可实现，可实现640128640128点阵显示点阵显示点阵显示点阵显示 LCD模块模块LCDLCD图形模块图形模块图形模块图形模块控制器件大多可以外接阻容控制器件大多可以外接阻容控制器件大多可以外接阻容控制器件大多可以外接阻容RCRC构成振荡器或外接振荡构成振荡器或外接振荡构成振荡器或外接振荡构成振荡器或外接振荡器或外引时钟器或外引时钟器或外引时钟器或外引时钟显存中的每一位与显存中的每一位与显存中的
47、每一位与显存中的每一位与LCDLCD显示点一一对应显示点一一对应显示点一一对应显示点一一对应控制接口通常是控制接口通常是控制接口通常是控制接口通常是8 8位位位位PPIPPI的的的的68XX68XX或或或或80XXMCU80XXMCU接口接口接口接口（与（与（与（与MCUMCU的连接也存在直接连接和间接连接两种形式）的连接也存在直接连接和间接连接两种形式）的连接也存在直接连接和间接连接两种形式）的连接也存在直接连接和间接连接两种形式），713713条控制条控制条控制条控制/传输指令，可实现点线圆等绘图功能。传输指令，可实现点线圆等绘图功能。传输指令，可实现点线圆等绘图功能。传输指令，可实现点线圆等绘图功能。控制器控制器控制器控制器T6963CT6963C、HD61830HD61830、SED1335SED1335等可以实现等可以实现等可以实现等可以实现单双屏单双屏单双屏单双屏LCDLCD控制控制控制控制LCD模块模块LCD图形模块图形模块图形液晶模块图形液晶模块图形液晶模块图形液晶模块