《西安电子科技大学《计算机图像显示技术》第8讲-液晶显示技术优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《西安电子科技大学《计算机图像显示技术》第8讲-液晶显示技术优秀PPT.ppt(74页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、计算机图形显示技术计算机图形显示技术主讲 徐 青西安电子科技高校西安电子科技高校西安电子科技高校西安电子科技高校雷达信号处理国防科技重点试验室雷达信号处理国防科技重点试验室雷达信号处理国防科技重点试验室雷达信号处理国防科技重点试验室1 1第八讲第八讲液晶显示技术液晶显示技术LCD工作原理工作原理LCD分类分类LCD特点特点LCD基本结构基本结构LCD模块模块LCD相关特性相关特性2 2液晶显示技术液晶显示技术LCDLCD(LiquidCrystalDisplayLiquidCrystalDisplay),即液晶显示),即液晶显示),即液晶显示),即液晶显示器,接受了液晶限制透光度技术来实现色调
2、的显器,接受了液晶限制透光度技术来实现色调的显器,接受了液晶限制透光度技术来实现色调的显器,接受了液晶限制透光度技术来实现色调的显示器。示器。示器。示器。是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤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,在平面面板上产生图象器过滤光源,在平面面板上产生图象器过滤光源,在平面面板上产生图象器过滤光源,在平面面板上产生图象。它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携它具有体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携它具有体积小、重量轻、
3、省电、辐射低、易于携带等优点。带等优点。带等优点。带等优点。3 3液晶显示技术液晶显示技术对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器,刷新率不高但图像也很稳定。不高但图像也很稳定。不高但图像也很稳定。不高但图像也很稳定。LCDLCD显示器还通过液晶限制透光度的技术原理让显示器还通过液晶限制透光度的技术原理让显示器还通过液晶限制透光度的技术原理让显示器还通过液晶限制透光度的技术原理让底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。底板整体发光,
4、所以它做到了真正的完全平面。底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。4 4液晶显示技术液晶显示技术一些高档的数字一些高档的数字一些高档的数字一些高档的数字LCDLCD显示器接受了数字方式传输显示器接受了数字方式传输显示器接受了数字方式传输显示器接受了数字方式传输数据、显示图像,这样就不会产生由于显卡造成数据、显示图像,这样就不会产生由于显卡造成数据、显示图像,这样就不会产生由于显卡造成数据、显示图像,这样就不会产生由于显卡造成的色调偏差或损失。的色调偏差或损失。的色调偏差或损失。的色调偏差或损失。没有辐射,即使长时间观看没有辐射,即使长时间观看没有辐射,即使长时间观看没有辐射,即使长时间观看
5、LCDLCD显示器屏幕也不显示器屏幕也不显示器屏幕也不显示器屏幕也不会对眼睛造成很大损害。会对眼睛造成很大损害。会对眼睛造成很大损害。会对眼睛造成很大损害。体积小、能耗低也是体积小、能耗低也是体积小、能耗低也是体积小、能耗低也是CRTCRT显示器无法比拟的,一显示器无法比拟的,一显示器无法比拟的,一显示器无法比拟的,一般一台般一台般一台般一台1515寸寸寸寸LCDLCD显示器的耗电量也就相当于显示器的耗电量也就相当于显示器的耗电量也就相当于显示器的耗电量也就相当于1717寸寸寸寸纯平纯平纯平纯平CRTCRT显示器的三分之一。显示器的三分之一。显示器的三分之一。显示器的三分之一。5 5液晶显示技
6、术液晶显示技术色调表现和饱和度色调表现和饱和度色调表现和饱和度色调表现和饱和度LCDLCD显示器都在不同程度上输显示器都在不同程度上输显示器都在不同程度上输显示器都在不同程度上输给了给了给了给了CRTCRT显示器。显示器。显示器。显示器。而且液晶显示器的响应时间也比而且液晶显示器的响应时间也比而且液晶显示器的响应时间也比而且液晶显示器的响应时间也比CRTCRT显示器长,显示器长,显示器长,显示器长,当画面静止的时候还可以,一旦用于玩游戏、看当画面静止的时候还可以,一旦用于玩游戏、看当画面静止的时候还可以,一旦用于玩游戏、看当画面静止的时候还可以,一旦用于玩游戏、看影碟这些画面更新速度块而猛烈的
7、显示时,液晶影碟这些画面更新速度块而猛烈的显示时,液晶影碟这些画面更新速度块而猛烈的显示时,液晶影碟这些画面更新速度块而猛烈的显示时,液晶显示器的弱点就暴露出来了,画面延迟会产生重显示器的弱点就暴露出来了,画面延迟会产生重显示器的弱点就暴露出来了,画面延迟会产生重显示器的弱点就暴露出来了,画面延迟会产生重影、脱尾等现象,严峻影响显示质量。影、脱尾等现象,严峻影响显示质量。影、脱尾等现象,严峻影响显示质量。影、脱尾等现象,严峻影响显示质量。6 6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
8、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7 7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
9、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8 8LCD工作原理工作原理从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌面系统,接受的面系统,接受的面系统,接
10、受的面系统,接受的LCDLCD显示屏都是由不同部分组成的分显示屏都是由不同部分组成的分显示屏都是由不同部分组成的分显示屏都是由不同部分组成的分层结构。层结构。层结构。层结构。LCDLCD由两块玻璃板构成,厚约由两块玻璃板构成,厚约由两块玻璃板构成,厚约由两块玻璃板构成,厚约1mm1mm,其间由包含有液,其间由包含有液,其间由包含有液,其间由包含有液晶材料的晶材料的晶材料的晶材料的5m5m匀整间隔隔开。因为液晶材料本身并不匀整间隔隔开。因为液晶材料本身并不匀整间隔隔开。因为液晶材料本身并不匀整间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而发光,所以在显示屏两边都设有
11、作为光源的灯管,而发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜,背光板是由荧光物质组成的,可以放射光线,光膜,背光板是由荧光物质组成的,可以放射光线,光膜,背光板是由荧光物质组成的,可以放射光线,光膜,背光板是由荧光物质组成的,可以放射光线,其作用主要是供应匀整的背景光源。其作用主要是供应匀整的背景光源。其作用主要是供应匀整的背景光源。其作用主要是供应匀整的背景
12、光源。9 9LCD工作原理工作原理背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶液滴的液晶层之后进入包含成千上万液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透亮的电极,在玻璃板与液晶材料之间是透亮的电极,电极分为行和列,在行与列的交叉点上,电极分为行和列,在行与列的交叉点上,通过变更电压而变更液晶的旋光状态。通过变更电压而变更液晶的旋光状态。1010LCD工作原理工作原理在液晶材
13、料周边是限制电路部分和驱动电路部分。当在液晶材料周边是限制电路部分和驱动电路部分。当在液晶材料周边是限制电路部分和驱动电路部分。当在液晶材料周边是限制电路部分和驱动电路部分。当LCDLCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过其次层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。其次层过滤层的过滤在屏幕
14、上显示出来。其次层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。其次层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。1111LCD分类分类依据限制方式分:被动(无源)矩阵依据限制方式分:被动(无源)矩阵依据限制方式分:被动(无源)矩阵依据限制方式分:被动(无源)矩阵LCDLCD和主动(有和主动(有和主动(有和主动(有源)矩阵源)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
15、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。种显示设备不利于发展为桌面型显示器。种显示设备不利于发展为桌面型显示器。种显示设备不利于发展为桌面型显示器。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,可使亮度更光明、色调更丰富每个像素内建晶体管,可使亮度更光明、色调更丰富每个像素内建晶体管,可使亮度更光明、色调更丰富每个像素内建晶体管,可使亮度更光明、
16、色调更丰富及更宽广的可视面积及更宽广的可视面积及更宽广的可视面积及更宽广的可视面积。1212LCD分类分类无源矩阵无源矩阵LCDTN-LCDTN-LCD(Twisted Nematic-LCD(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列,扭曲向列,扭曲向列,扭曲向列LCD)LCD)STN-LCDSTN-LCD(Super TN-LCD(Super TN-LCD,超扭曲向列,超扭曲向列,超扭曲向列,超扭曲向列LCD)LCD)DSTN-LCDDSTN-LCD(Double layer STN-LCD(Double layer STN-LCD,双层超扭曲向列,双层超扭曲向列,双层超扭曲向列,双
17、层超扭曲向列LCD)LCD)有源矩阵有源矩阵LCDTFT-LCDTFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD(Thin Film Transistor-LCD,薄膜晶体管,薄膜晶体管,薄膜晶体管,薄膜晶体管LCD)LCD)1313LCD特点特点1.1.低压微功耗:低压微功耗:低压微功耗:低压微功耗:工作电压只有工作电压只有工作电压只有工作电压只有3 35V5V,工作电流只有几个,工作电流只有几个,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仪器仪表的显示屏幕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仪器
18、仪表的显示屏幕2.2.平板型结构:平板型结构:平板型结构:平板型结构:LCDLCD显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒,面积显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒,面积显示器内由两片平行玻璃组成的夹层盒,面积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,安装时占用体积可大可小,且适合于大批量生产,安装时占用体积可大可小,且适合于大批量生产,安装时占用体积可大可小,且适合于大批量生产,安装时占用体积小,减小了设备体积小,减小了设备体积小,减小了设备体积小,减小了设备体积1414LCD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
19、制外界光进行显示即利用液晶材料的电光效应,通电时,使液晶分即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更,限制通过光线的数量,子光学特性发生变更,限制通过光线的数量,达到显示的目的达到显示的目的由外部限制施加给液晶分子的电压,从而限制显由外部限制施加给液晶分子的电压,从而限制显示点的明暗及色调示点的明暗及色调适合人的视觉习惯,不会使人眼睛疲惫适合人的视觉习惯,不会使人眼睛疲惫1515LCD特点特点4.4.显示信息量大:显示信息量大:显示信息量大:显示信息量大:LCDLCD显示器,其像素可以做得很小,相同面积上可容显示器,其像素可以做得很小,相同面积上可容显示器,其像素可以做得很小
20、,相同面积上可容显示器,其像素可以做得很小,相同面积上可容纳更多信息纳更多信息纳更多信息纳更多信息5.5.易于彩色化:易于彩色化: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常用滤色法和干涉法常用滤色法和干涉法6.6.没有电磁辐射:没有电磁辐射: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,对环境无污染,有在其显示期间不会产生电磁辐射,对环境无污染,有在其显示期间不会产生电磁辐射,对环境无污染,有在其显示期间不会产生电磁辐射,对环境无污染,有利于人体健康利于人体健康利于人体健康利于人体健康7.7.寿命长:寿命长:寿命长:寿命长:LCDLCD器件本身无老化问题,寿命极
21、长器件本身无老化问题,寿命极长器件本身无老化问题,寿命极长器件本身无老化问题,寿命极长1616LCD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,但是全部液晶显示器件都可以认为是有不同,但是全部液晶显示器件都可以认为是由一个上下两片导电玻制成的液晶盒,盒内充由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而构成的。液晶显示器的两个外侧贴有偏光片而构成的。液晶显示器的结构图如下图所示。结构图如下图所示。1717液晶显示器结构图液晶显示器结构图1818LCD基本结构基
22、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璃片。其表面蒸镀有一层其表面蒸镀有一层In2O3或或SnO2透亮导电层,透亮导电层,即即ITO膜层,经光刻加工制成透亮导电图形。膜层,经光刻加工制成透亮导电图形。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。假如划伤、割断或腐蚀,则会造成器件报废。假如划伤、割断或腐蚀,则会造成器件报废。1919LCD基本结构基本结构2.2.
23、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,当被加热时,液晶是一种介于固态和液态之间的物质,当被加热时,液晶是一种介于固态和液态之间的物质,当被加热时,液晶是一种介于固态和液态之间的物质,当被加热时,会呈现透亮的液态,而冷却的时候又会结晶成混乱的会呈现透亮的液态,而冷却的时候又会结晶成混乱的会呈现透亮的液态,而冷却的时候又会结晶成混乱的会呈现透亮的液态,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子排列的有机化合物固态,液晶是具有规则性分子排列的有机化合物固态,液晶是具有规则性分子排列的有机化合物固态,液晶是具有规则性分子排列的有机化合物液晶依据分子结构排列的不同分为四
24、种:类似粘土状的液晶依据分子结构排列的不同分为四种:类似粘土状的液晶依据分子结构排列的不同分为四种:类似粘土状的液晶依据分子结构排列的不同分为四种:类似粘土状的SmecticSmectic液晶、类似细火柴棒的液晶、类似细火柴棒的液晶、类似细火柴棒的液晶、类似细火柴棒的NematicNematic液晶、类似液晶、类似液晶、类似液晶、类似胆固醇状的胆固醇状的胆固醇状的胆固醇状的CholesticCholestic液晶、类似碟子的液晶、类似碟子的液晶、类似碟子的液晶、类似碟子的DiskDisk液晶液晶液晶液晶2020LCD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2121LCD基本结构基本
25、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,常用于液晶显示器这四种液晶的物理特性都不尽相同,常用于液晶显示器这四种液晶的物理特性都不尽相同,常用于液晶显示器这四种液晶的物理特性都不尽相同,常用于液晶显示器的是其次类的的是其次类的的是其次类的的是其次类的NematicNematic液晶,分子都是长棒状的,在液晶,分子都是长棒状的,在液晶,分子都是长棒状的,在液晶,分子都是长棒状的,在自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。自然状态下,这些长棒状的分子的长轴大致平行。液晶特点:让电流
26、通过液晶层,这些分子将会以电流的液晶特点:让电流通过液晶层,这些分子将会以电流的液晶特点:让电流通过液晶层,这些分子将会以电流的液晶特点: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,假如没有电流,它们将会彼此平流向方向进行排列,假如没有电流,它们将会彼此平流向方向进行排列,假如没有电流,它们将会彼此平流向方向进行排列,假如没有电流,它们将会彼此平行排列。对带有细小沟槽的外层,将液晶倒入后,液行排列。对带有细小沟槽的外层,将液晶倒入后,液行排列。对带有细小沟槽的外层,将液晶倒入后,液行排列。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式晶分子会顺
27、着槽排列,并且内层与外层以同样的方式晶分子会顺着槽排列,并且内层与外层以同样的方式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。进行排列。进行排列。进行排列。2222LCD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。液晶层表现的有些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那类似偏光器,这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入之外的全部光线。些从特殊方向射入之外的全部光线。假如液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以假如液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以不同的方向从另外一个面中射出。不同的方向从另外一个面中射出。假如运
28、用或保存温度过低,结晶会破坏液晶显示假如运用或保存温度过低,结晶会破坏液晶显示器件的定向层;而温度过高,液晶会失去液晶器件的定向层;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。态,也就失去了液晶显示器件的功能。2323LCD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即可以阻碍光线,也可以允许光线通过。可以阻碍光线,也可以允许光线通过。液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的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。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列,上表面也
29、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确定的角度时,液不过当上下两个表面之间呈确定的角度时,液晶成了随着两个不同方向的表面进行排列,就晶成了随着两个不同方向的表面进行排列,就会发生扭曲。会发生扭曲。2424LCD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曲。结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。假如电流通过液晶,全部的分子将会依据电流的方向假如电流通过液晶,全部的分子将会依据电流的方向假如电流通过液晶,全部的分
30、子将会依据电流的方向假如电流通过液晶,全部的分子将会依据电流的方向进行排列,这样就会消退光线的扭转进行排列,这样就会消退光线的扭转进行排列,这样就会消退光线的扭转进行排列,这样就会消退光线的扭转假如将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转的假如将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转的假如将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转的假如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阻碍。因此光线通过了,而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此光线通过了,而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此光线通过了,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变更可以通过
31、电流的通断变更可以通过电流的通断变更可以通过电流的通断变更LCDLCD中的液晶排列,使光线中的液晶排列,使光线中的液晶排列,使光线中的液晶排列,使光线在加电时射出,而不加电时被阻断在加电时射出,而不加电时被阻断在加电时射出,而不加电时被阻断在加电时射出,而不加电时被阻断2525LCD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光片,是将高分子塑料薄膜在确定的工艺偏振片又称偏光片,是将高分子塑料薄膜在确定的工艺偏振片又称偏光片,是将高分子塑料薄膜在确定的工艺偏振片又称偏光片,是将高分子塑料薄膜在确定的工艺条件下进行加工而成的条件下进行加工而成的条件下进行加工而成的条件下进行加工而
32、成的,涂有一层光学压敏胶,可以,涂有一层光学压敏胶,可以,涂有一层光学压敏胶,可以,涂有一层光学压敏胶,可以贴在液晶盒的表面贴在液晶盒的表面贴在液晶盒的表面贴在液晶盒的表面偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑型)或相互偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑型)或相互偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑型)或相互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),且与液晶盒表面定向方正交(白底黑字的常白型),且与液晶盒表面定向方正交(白底黑字的常白型),且与液晶盒表面定向方正交(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向相互平行或垂直向相互平行或垂直向相
33、互平行或垂直 前偏振片表面有一爱护膜,运用时应揭去,偏振片怕高前偏振片表面有一爱护膜,运用时应揭去,偏振片怕高前偏振片表面有一爱护膜,运用时应揭去,偏振片怕高前偏振片表面有一爱护膜,运用时应揭去,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温、高湿,在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡温、高湿,在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡温、高湿,在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡2626LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(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 2727LCD基本结构基本结构
34、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有偏光片,这两液晶盒中玻璃片的两个外侧分别有偏光片,这两片偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑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),且与型)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确定的工艺条偏光片一般是将高分子塑料薄膜在确定的工艺条件下进行加工而成的件下进行加工而成的2828LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构2929LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN
35、-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亮导电薄膜这种玻璃的表面上先镀有一层透亮导电薄膜ITO(氧化铟锡氧化铟锡)以作电极之用,然后在有薄膜电极以作电极之用,然后在有薄膜电极的玻璃上涂取向层的玻璃上涂取向层PI(聚酰亚胺聚酰亚胺),以使液晶顺,以使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面的方向排列。着一个特定且平行于玻璃表面的方向排列。3030LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构3131LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)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
36、什么度的扭曲,这也是为什么被称为扭曲型液晶显示器的缘由被称为扭曲型液晶显示器的缘由利用电场可使液晶分子旋转,液晶的双折射率随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变更,结果偏振光经过液晶的方向而变更,结果偏振光经过TN型液晶型液晶后偏振方向发生转动。后偏振方向发生转动。3232LCD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变只要选择适当的厚度使偏振光的偏振方向刚好变更更90度,就可利用两个平行偏光片使得光完全度,就可利用两个平行偏光片使得光完全不能通过不能通过而足够大的电压又可以使得液晶方向与电场方向而足够大的电压又可
37、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变更,光就可平行,这样光的偏振方向就不会变更,光就可通过其次个偏光片通过其次个偏光片3333LCD基本结构基本结构扭曲向列(扭曲向列(TN-LCD)结构)结构3434LCD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度度变更了视角狭小的缺点并提高了对比度;再搭配变更了视角狭
38、小的缺点并提高了对比度;再搭配彩色滤光片的运用,可以显示靠近全彩模式的彩色滤光片的运用,可以显示靠近全彩模式的色调色调3535LCD基本结构基本结构超扭曲向列(超扭曲向列(STN-LCD)结构)结构3636LCD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TN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STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光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淡绿色与线的干涉现象,因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主橘色为主假如在单色假如在单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片,液晶显示器
39、加上一彩色滤光片,并将单色显示像素分成三个子像素,分别通过并将单色显示像素分成三个子像素,分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,再经由三彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色调调3737LCD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接受双扫描技术:扫描屏幕被分为上下两接受双扫描技术: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)重绘整个屏)重绘整
40、个屏幕快一倍,它提高了占空率,改善了显示效果幕快一倍,它提高了占空率,改善了显示效果3838LCD基本结构基本结构薄膜晶体管(薄膜晶体管(TFT-LCD)结构)结构3939LCD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-LCD,一般由一个夹层组成,这个夹层位于,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两层玻璃基板之间,组成这个夹层的每一层大致是偏光板、彩色滤光片组成,这两层之间就致是偏光板、彩色滤光片组成,这两层之间就是液晶层是液晶层偏光板、彩色滤光片确定了多少光可以通过以及偏光板、彩色滤光片确定了多少光可以通过以及生成何种颜色的
41、光生成何种颜色的光在上层玻璃基板上有在上层玻璃基板上有FED晶体管,而下层是共同晶体管,而下层是共同电极,他们共同作用可以生成能精确限制的电电极,他们共同作用可以生成能精确限制的电场,电场确定了液晶的排列方式场,电场确定了液晶的排列方式4040LCD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,因此须要背光,面板本身并不发光,因此须要背光,液晶显示器就必需加上一个背光板,来供液晶显示器就必需加上一个背光板,来供应一个高亮度,且亮度分布匀整的光源应一个高亮度,且亮度分布匀整的光源组成背光板的主要零件有灯管(冷阴极管)组成背光板的主要
42、零件有灯管(冷阴极管)反射板、导光板、反射板、导光板、prismsheet、扩散板、扩散板等等4141LCD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,借由导光板将光线灯管是主要的发光零件,借由导光板将光线分布到各处分布到各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TFT-LCD的方的方向前进向前进prismsheet及扩散板,及扩散板,将光线匀整的分将光线匀整的分布到各个区域,供应应布到各个区域,供应应TFT-LCD一个光明一个光明的光源的光源4242LCD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-
43、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晶在玻璃基片上沉积一层硅,通过印刷光刻等工序作成晶在玻璃基片上沉积一层硅,通过印刷光刻等工序作成晶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,其加工体管阵列,每个像素都设有一个半导体开关,其加工体管阵列,每个像素都设有一个半导体开关,其加工体管阵列,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艺类似于大规模集成电路工艺类似于大规模集成电路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通再把液晶灌注在两片玻璃之间,由于每个
44、像素都可以通再把液晶灌注在两片玻璃之间,由于每个像素都可以通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干脆限制,因而每个节点都相对独立,并可过点脉冲干脆限制,因而每个节点都相对独立,并可过点脉冲干脆限制,因而每个节点都相对独立,并可过点脉冲干脆限制,因而每个节点都相对独立,并可以进行连续限制,这样的设计不仅提高了显示屏的反以进行连续限制,这样的设计不仅提高了显示屏的反以进行连续限制,这样的设计不仅提高了显示屏的反以进行连续限制,这样的设计不仅提高了显示屏的反应速度,同时可以精确限制显示灰度,所以应速度,同时可以精确限制显示灰度,所以应速度,同时可以精确限制显示灰度,所以应速度,同
45、时可以精确限制显示灰度,所以TFTTFT液晶液晶液晶液晶的色调更逼真,称为真彩的色调更逼真,称为真彩的色调更逼真,称为真彩的色调更逼真,称为真彩 4343LCD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TFT-LCD而言,彩色滤光片而言,彩色滤光片是很重要的,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调,把三种颜色分此原理显示色调,把三种颜色分成独立的三个点,各自拥有不同的灰阶变更,成独立的三个点,各自拥有不同的灰阶变更,然后把接近的三个然后把接
46、近的三个RGB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4444LCD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4545LCD模块模块LCDLCD与其限制驱动、接口、基本电路一起构成与其限制驱动、接口、基本电路一起构成LCMLCM(Liquid Crystal ModuleLiquid Crystal Module,LCDLCD模块)模块)限制主要是通过接口与外界通信、管理内限制主要是通过接口与外界通信、管理内/外显示外显示RAMRAM,限制驱动器,安排显示数据,限制驱动器,安排显示数据驱动主要是依据限制
47、器要求,驱动驱动主要是依据限制器要求,驱动LCDLCD进行显示。限进行显示。限制器还常含有内部制器还常含有内部ASCIIASCII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库字库 LCDLCD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、LCDLCD字符型显示模块、字符型显示模块、LCDLCD图形显示模块图形显示模块4646LCD模块模块小规模小规模小规模小规模LCDLCDLCDLCD设计,常选用一体化限制设计,常选用一体化限制设计,常选用一体化限制设计,常选用一体化限制/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LCDLCDLC
48、DLCD设计,常选用若干个限制器、驱动器,并设计,常选用若干个限制器、驱动器,并设计,常选用若干个限制器、驱动器,并设计,常选用若干个限制器、驱动器,并外扩适当的显示外扩适当的显示外扩适当的显示外扩适当的显示RAMRAMRAMRAM、自制字符、自制字符、自制字符、自制字符RAMRAMRAMRAM或或或或ROMROMROMROM字库字库字库字库限制与驱动器大多接受低压微功耗器件限制与驱动器大多接受低压微功耗器件限制与驱动器大多接受低压微功耗器件限制与驱动器大多接受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LCDLCDLCDLCD限制,通常是可连
49、接单片机限制,通常是可连接单片机限制,通常是可连接单片机限制,通常是可连接单片机MCUMCUMCUMCU的的的的8/168/168/168/16位位位位PPIPPIPPIPPI并口或若干限制线的并口或若干限制线的并口或若干限制线的并口或若干限制线的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SamsungSamsungSamsungSamsung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SDRAMSDRAMSDRAMSDRAM外,外,外,外,大多公司器件都用静态大多公司器件都用静态大多公司器件都用静态大多
50、公司器件都用静态SRAMSRAMSRAMSRAM4747LCD模块模块LCDLCD段式模块段式模块段式段式LCDLCD用于显示段形数字或固定形态的符号,广泛用用于显示段形数字或固定形态的符号,广泛用作计数、计时、状态指示等作计数、计时、状态指示等普遍运用的限制驱动器件是普遍运用的限制驱动器件是HoltekHoltek的的HT1621HT1621,它内含与,它内含与LCDLCD显示点一一对应的显存、振荡电路,低压低功耗,显示点一一对应的显存、振荡电路,低压低功耗,4 4线串行线串行MCUMCU连接,连接,8 8条限制条限制/传输指令,可进行传输指令,可进行3232段段44行行=128=128点限