LCD基礎(chǔ)知識PPT課件

精選,1,LCD基礎(chǔ)知識Kendy2006.11.6,精選,2,一.LCD的基礎(chǔ)知識1.什么是LCD2.LCD有幾種分辨率3.什么是死點.殘影4.什么叫做響應(yīng)時間5.DVI是什么6.什么是MURA7.什么是對比率8.色飽和度(colorgamut)9.亮度,二.測試注意事項1.兼容性測試2.可靠度測試,精選,3,1.什么是TFT-LCD?,TFT-LCD的中文翻譯名稱為薄膜晶體管液晶顯示器，其英文名稱為：ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay。,基本原理是利用薄膜晶體管（ThinFilmTransistor）產(chǎn)生電壓，控制夾在中間的液晶(LiquidCrystal)轉(zhuǎn)向來產(chǎn)生灰階再配合彩色濾光片(Colorfilter)就能夠顯示出各種色彩。,凡是利用這個原理的顯示器(Display)都可以稱為TFT-LCD,裝在玻璃上的TFT本身，只是一個使用晶體管制作的開關(guān)，它主要的工作是決定LCDsourcedriver上的電壓是否要充到滿足實際使用的電壓值上，至于這個電壓值的大小，由LCDsourcedriver來決定。,關(guān)于TFT-LCD的工作原理詳細介紹，我們將在下一次的技術(shù)簡介的PPT中進行介紹，這里簡單的帶過，需要明確的一點是：,精選,4,精選,5,結(jié)合上面的圖示，我們本次將主要了解以下幾個構(gòu)成部件：液晶LiquidCrystal偏光板Polarizer背光模組BackLight彩色濾光片ColorFilter,精選,6,我們一般的觀點中物質(zhì)是分為三種形態(tài)的：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。而對于液晶而言，它是介于固體和液體之間的一種狀態(tài)，其實這種狀態(tài)只是材料的一種相變化的過程，只要材料具有存在與固態(tài)和液態(tài)之間的形態(tài)，我們就稱之為液態(tài)晶體。,液晶,對于液晶來講，簡單的理解可以理解為：其具有固體晶格壯的穩(wěn)定性，同時具有液體的流動性。,對于液晶，我們簡單的可以分為：Nematic（線狀液晶）Smectic（層狀液晶）Cholesteric（膽固醇液晶）,精選,7,Sematic(層狀液晶)其結(jié)構(gòu)是由液晶棒狀分子聚集在一起，形成一層一層的結(jié)構(gòu)見圖。,Nematic(線狀液晶)線狀液晶在空間上具有一維的規(guī)則排列，所有的棒狀液晶分子長軸方向一致，并平行排列，不具有分層結(jié)構(gòu)，與層狀液晶比，其排列比較無序。,Cholesteric(膽固醇液晶)其名稱的來源是因為它們大部分是由膽固醇的衍生物所產(chǎn)生的，如果把他們一層一層分開，就會象線狀液晶，但從軸方向，會發(fā)現(xiàn)其指向矢會隨著一層一層的不同象螺旋一樣分布。,精選,8,偏光板,偏光板的作用就象柵欄一樣，會阻隔掉與柵欄垂直的光線的分量，只準許與柵欄平行的分量通過，如果把兩個偏光板迭在一起，當旋轉(zhuǎn)偏光板相對角度時，光線的亮度就會不同，而液晶就是利用這個特性來完成的，利用上下兩片柵欄互相垂直的偏光板之間，充滿液晶，再利用電場控制液晶轉(zhuǎn)動，來改變光的方向，如此以來，配合不同的電場大小，就能形成不同的灰階亮度。,原理如圖：,精選,9,背光模組（BackLight）由一系列裝置構(gòu)成的一個整體，包括:入射光源(lamp)導(dǎo)光板(lightguideplate)反射板(reflector)棱鏡板(prismsheet)燈管反射罩(lampreflector)外框架,精選,10,彩色濾光片（ColorFilter）,我們利用三原色原理，用三個點構(gòu)成一個pixel，那這樣一個pixel就擁有不同的色彩變化了。,條狀排列（stripe）：最常用于OA的產(chǎn)品，也就是我們常見的筆記本計算機。使用這種排列的原因條狀排列可以很好的滿足現(xiàn)在軟件寬口化的接口，也就是說我們看到的屏幕內(nèi)容是由一塊一塊的方框構(gòu)成，這樣的要求，不會出現(xiàn)毛邊等現(xiàn)象，,馬賽克排列（mosaic）：在AV產(chǎn)品上，由于電視信號多半是任務(wù)，人物線條不是筆直的，因此用馬賽克排列方式。最近的產(chǎn)品，其排列使用了三角排列（triangle）,正方形排列，是把四個點作為一個pixel.,精選,11,LCD顯像原理則是運用兩個電極夾住一層液晶材料，然后靠電極間電場的驅(qū)動，引起液晶分子扭轉(zhuǎn)向列的電場效應(yīng)，以控制光源的透射或遮斷功能，並驅(qū)動紅、綠、藍三個格點構(gòu)成一個畫素，進而透過彩色濾光片顯示彩色影像。且由于液晶分子本身不發(fā)光，故須于液晶后面加裝背光源模組，藉由背光源模組發(fā)光。結(jié)構(gòu)如同三明治般，制造上是將兩片鍍有ITO(氧化銦錫)的導(dǎo)電玻璃貼合，其中一片鍍有RGB顏料稱為彩色濾光片，且在中間間距不到5um灌入液晶后，兩邊外側(cè)分別再貼上偏光板，接著再進行驅(qū)動IC接合以及印刷電路板焊接，並于面板后方加上背光模組以達顯示功能。目前全球LCDTV用面板以Sharp為主要供應(yīng)商，國內(nèi)廠商則尚無制造LCDTV用面板之技術(shù)，而奇美為國內(nèi)廠商中較為領(lǐng)先者。,精選,12,精選,13,2.LCD有幾種分辨率,目前市面能買到LCDMONITOR大概有以下幾種:A.XGA1024*768B.SXGA1280*1024C.SXGA+1400*1050D.UXGA1600*1200,精選,14,XGA：全稱ExtendedGraphicsArray，這是一種目前筆記本普遍采用的一種LCD屏幕，市面上將近有80%的筆記本采用了這種產(chǎn)品。它支持最大1024768分辨率，屏幕大小從10.4英寸、12.1英寸、13.3英寸到14.1英寸、15.1英寸都有。,SXGA+：全稱SuperExtendedGraphicsArray，是SXGA的一種擴展專門為筆記本設(shè)計的屏幕。其顯示分辨率為14001050.由于筆記本LCD屏幕的水平與垂直點距不同于普通桌面LCD，所以其顯示的精度要比普通17英寸的桌面LCD高出不少。,UXGA：全稱UltraExtendedGraphicsArray，這種屏幕應(yīng)用在15英寸的屏幕的本本上，支持最大16001200分辨率。由于對制造工藝要求較高所以價格也是比較昂貴。目前只有少部分高端的移動工作站配備了這一類型的屏幕,VGA：全稱是VideoGraphicsArray，支持最大分辨率為640480，現(xiàn)在該屏幕在NOBOOK里面已經(jīng)絕跡了，只有一些小便攜設(shè)備還在使用。,SVGA：全稱SuperVideoGraphicsArray，屬于VGA屏幕的替代品，最大支持800600分辨率，屏幕大小為12.1英寸，由于像素較低目前已基本淘汰。,精選,15,還會有一些分辨率更高的面板(通常是有特殊用途的).以及較少人用的寬屏幕,16:9OR16:10液晶顯示器的分辨率表示它可以顯示的點,的數(shù)目這是一個固定值.沒有辦法調(diào)整的同樣的尺寸之下,分辨率越高則可以顯示的畫面越細致.,精選,16,WXGA（WideExtendedGraphicsArray）：作為普通XGA屏幕的寬屏版本，WXGA采用16：10的橫寬比例來擴大屏幕的尺寸。其最大顯示分辨率為1280800.由于其水平像素只有800，所以除了一般15英寸的本本之外，也有12.1英寸的本本采用了這種類型的屏幕。,WXGA+（WideExtendedGraphicsArray）：這是一種WXGA的的擴展，其最大顯示分辨率為1280854.由于其橫寬比例為15：10而非標準寬屏的16：10.所以只有少部分屏幕尺寸在15.2英寸的本本采用這種產(chǎn)品,WSXGA+（WideSuperExtendedGraphicsArray）：其顯示分辨率為16801050，除了大多數(shù)15英寸以上的寬屏筆記本以外，目前較為流行的大尺寸LCD-TV也都采用了這種類型的產(chǎn)品。,WUXGA（WideUltraVideoGraphicsArray）：和4：3規(guī)格中的UXGA一樣，WUXGA屏幕是非常少見的，其顯示分辨率可以達到19201200.由于售價實在是太高所以鮮有筆記本廠商采用這種屏幕。,精選,17,3.什么是死點,所謂死點,是指液晶顯示器上無法控制的亮或暗的點,死點的造成是液晶面板生產(chǎn)時因各種因素造成的瑕疵,可能是Particle落在面板里面,可能是制程控制不良,也有可能是靜電傷害破壞面板等等.死點分為兩種:亮點和暗點A.亮點就是在任何畫面下較亮的點,一般切換到黑色畫面就可以發(fā)現(xiàn).B.暗點就是在任何畫面下較暗的點,一般切換到白色畫面就可以發(fā)現(xiàn).,精選,18,通常無死點算Agrade三點以內(nèi)算Bgrade六點以內(nèi)算Cgrade一般這三個等級的屏都可以出貨,只是價格會不一樣.,精選,19,3.什么是殘影,殘影是指畫面切換之后,前一個畫面不會立刻消失,而是慢慢消失不見的現(xiàn)象.殘影與反應(yīng)時間有區(qū)別,一般的殘影可能要兩三秒后才完全消失,而液晶的反應(yīng)時間只需十幾和幾十毫秒.一個設(shè)計很好的液晶顯示器就算反應(yīng)時間是15+35ms,也不可能讓使用者看到殘影.,殘影發(fā)生機制有些復(fù)雜,通常是同一畫面顯示太久的情況下,液晶內(nèi)的帶電離子吸附在上下玻璃兩端形成內(nèi)建電場,畫面切換之后這些離子沒有立刻釋放出來,使得液晶分子沒有立刻轉(zhuǎn)到應(yīng)轉(zhuǎn)的角度所造成,另外一種可能情況則是因為畫素電極設(shè)計不良,使得液晶分子在狀態(tài)切換時排列錯亂,這種情況之下也是可能看到殘影.,精選,20,4.什么是響應(yīng)時間,LCD是以液晶分子的旋轉(zhuǎn)角度來控制光線的灰階亮暗,而液晶分子旋轉(zhuǎn)時需要時間.響應(yīng)時間33ms1/0.030=33Hz每秒鐘顯示器能夠顯示33幀畫面響應(yīng)時間25ms1/0.025=40Hz每秒鐘顯示器能夠顯示40幀畫面,精選,21,由于絕大部分LCD的整體響應(yīng)時間過長導(dǎo)致的,響應(yīng)時間指的是LCD顯示器對于輸入信號的反應(yīng)速度,也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或者是由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時間,它分為Rising上升時間和Falling下降時間兩個部分,響應(yīng)時間則是兩者之和.響應(yīng)時間越短越好,響應(yīng)時間越短,人眼在看快速移動的畫面時就不會出現(xiàn)類似殘影或者拖尾的痕跡.,人眼是靠視覺暫停形成動態(tài)影像的,畫面顯示速度超過24幀/秒,人眼會將這些快速變動的畫面視作連續(xù)的動畫,LCD要達到電視畫面的流暢度,畫面的顯示速度要達到30幀/秒,也就是響應(yīng)時間為33.3毫秒.玩一些3DGAME要達到高品質(zhì)的視覺效果,沒有拖影拖尾的痕跡,LCD的響應(yīng)時間要達到17毫秒.,精選,22,響應(yīng)時間分為Risetime和FalltimeTN型面板驅(qū)動電壓從低變成高時，畫面會從白色變成黑色，這個過程需要的時間就是Risetime（15ms）驅(qū)動電壓從高變成低時，畫面會從黑色變成白色，這個過程需要的時間就是Falltime（35ms）MVA和IPS型面板剛好相反,精選,23,5.DVI是什么?,DVI(DigitalVisualInterface)計算機處理的數(shù)字信號,處理完之后發(fā)了來的也是數(shù)字字信號,傳統(tǒng)的CRTMonitor使用的是模擬信號.LCDMonitor使用的是數(shù)字信號.為了兼容一般顯示卡,設(shè)計會有可以接收D-sub接頭送出來的模擬信號,然后再把這模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號去處理和顯示.,精選,24,精選,25,精選,26,精選,27,精選,28,精選,29,6.什么是mura,mura是一個日本字.mura是指顯示器亮度不均勻造成各種痕跡的現(xiàn)象.廠商會把有mura的面板分成次級品賣掉,Monitor廠商不會做保證他的產(chǎn)品無mura.,精選,30,什么是對比率,顯示器的對比是這樣定義的,在暗室之中,白色畫面的亮度除以黑色畫面的亮度白色亮度越亮,黑色亮度越暗,對比率值就越高了.一般LCDMonitor廠商的規(guī)格書都會寫出它的對比率值,精選,31,色飽和度(colorgamut),色飽和度是指顯示器色彩鮮艷的程度.顯示器是由紅色綠色藍色三種顏色光來組合成任意顏色光RGB三種顏色光越鮮艷,該顯示器的可以表示的顏色范圍就更廣,否則就反之.比如:某顯示器的RGB三種顏色光都分成64灰階(64bit)則該顯示器的顏色種類總共有:64*64*64=262,144種組合.灰階數(shù)越多顏色層次看起來會越細致,但不表示顏色會比較鮮鮮艷.,精選,32,亮度,亮度是指顯示器在白色畫面之下明亮的程度單位是cd/m2,或是nit亮度是直接影響畫面品質(zhì)的重要因素。明亮的顯示器即使色飽和度比較差或顏色偏黃等其它不利因素。目前市售的monitor一般亮度規(guī)格大約是250nitsNotebook亮度規(guī)格大約是150nits燈管的壽命在5萬小時以