液晶顯示原理

1、精品文檔精品文檔液晶顯示原理一、液晶的發(fā)現(xiàn)1888年奧地利植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種白濁有粘性的液體，后來，德國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這種白濁物質(zhì)具有多種彎曲性質(zhì)，認為這種物質(zhì)是流動性結(jié)晶的一種，由此而取名為LiquidCrystal即液晶二、液晶物理1 .液晶是白色混濁的粘性液體，顯示棒狀的分子形狀長軸A/XW4短軸I2 .常見液晶相：向列（Nematic）相、膽笛相（Cholesteric）和近晶相（Smectic）等T向列相膽笛相近晶相II3 .液晶既具有晶體的各向異性，又具有液體的流動性4 .在分子的長軸和短軸方向，折射率不同（雙折射）三、液晶的基本性質(zhì)方向性 情況下電氣性加光學(xué)性后關(guān)電開電壓 /晶扭

2、曲I®具自煨四、液晶顯本的基本原理利用液晶的基本性質(zhì)實現(xiàn)顯示：自然光經(jīng)過一偏振片后“過濾”為線性偏振光，由于液晶分子在盒子中的扭曲螺距遠比可見光波長大得多，所以當沿取向膜表面的液晶分子排列方向一致或正交的線性偏振光入射后，其偏光方向在經(jīng)過整個液晶層后會扭曲90。由另一側(cè)射出，正交偏振片起到透光的作用；如果在液晶盒上施加一定值的電壓，液晶長軸開始沿電場方向傾斜，當電壓達到約2倍閾值電壓后，除電極表面的液晶分子外，所有液晶盒內(nèi)兩電極之間的液晶分子都變成沿電場方向的再排列，這時90°旋光的功能消失，在正交片振片間失去了旋光作用，使器件不能透光。如果使用平行偏振片則相反。正是這樣利

3、用給液晶盒通電或斷電的辦法使光改變其透-遮住狀態(tài)，從而實現(xiàn)顯示上下偏振片為正交或平行方向時顯示表現(xiàn)為常白或常黑模式。五、液晶顯示構(gòu)成與彩色的實現(xiàn)六、液晶的驅(qū)動方式1.靜態(tài)驅(qū)動段式液晶E's.T'aTjTi.Tun'；二：1二:卓工/ZfS液晶極-rrEL-rrrl-rir,:工"TT工3.有源矩陣驅(qū)動一一TFT型等液晶TFT矩陣泥料世會列驅(qū)動（源驅(qū)動）TFTLC七、液晶的視角特性與從垂直角度觀看時相比，斜看的時候，轉(zhuǎn)到當畫面品質(zhì)已經(jīng)變化到無法接受的臨界角度時，稱之為該顯示器的視角。晶體中的折射光分成兩條，一條光的折射行為遵循折射定律，這條折射線為尋常光線；另一

4、條光線則不同，一般情況下，折射線往往不在入射面內(nèi)，即不遵循折射定律，稱為非常光線。這兩條線都是線偏振光。從不同的觀察方向所看到的液晶分子有效長度（投影長度）不同，非常光線也會進入視線，在視覺效果上表現(xiàn)的視角的變化。具體表現(xiàn)為對比度下降、灰階反轉(zhuǎn)、色差、亮度下降等。CR：對比度八、響應(yīng)特性一般定義上升時間°r為透光強度由90%降到10%所需的時間；下降時間°d為透光強度由10唯I90慚需的時間。不同的液晶其°r和°d是不同的，除了與材料有關(guān)外，還與電光效應(yīng)、粘滯系數(shù)、彈性系數(shù)及液晶盒厚度有關(guān)。現(xiàn)在電視用的屏所定義的響應(yīng)時間更合理，多為灰度到灰度的響應(yīng)時間。

5、應(yīng)該比上面定義的響應(yīng)時間要長。當溫度較高時，液晶響應(yīng)速度加快；當溫度較低時，液晶響應(yīng)速度降低。通常液晶屏所提供的響應(yīng)時間都是室溫下的LC陰類介紹？產(chǎn)品參數(shù)什么是LCD?LCD是英文LiquidCrystalDisplay(Device)的簡稱，即液晶顯示板。LCD屬于平面顯示器的一種，依驅(qū)動方式來分類可分為靜態(tài)驅(qū)動(Static)、單純矩陣驅(qū)動(SimpleMatrix)以及主動矩陣驅(qū)動(ActiveMatrix)三種。根據(jù)LCD(液晶)所采用的材料構(gòu)造，可把液晶分為TMSTNTFT等三大類，而據(jù)目前的技術(shù)原理又可以將它們再次分為TMSTMFSTMDSTNTFT等諸多類別：1、TN型LCD所謂

6、TN是指TwistedNeumatic扭曲向列型布列LCD2、STN型LCD所謂STN是指SuperTwistedNeumatic超扭曲向列型布列LCD,即通常所說的單色LCR3、DSTN型LCD所謂DSTN是指DualSuperTwistedNeumaic雙超扭曲向列型布列LCD(即通常所說的微彩LCD,意即通過雙掃描方式來掃描扭曲向列型液晶顯示屏，達到完成顯示的目的。DSTW示屏上每個像素點的亮度和對比度因不能獨立控制，顯示效果欠佳，但它結(jié)構(gòu)簡單，耗能較少。DSTN-LCD并非真正的彩色顯示器，它只能顯示一定的顏色深度，與CRT勺顏色顯示特性相距較遠，因而叫“偽彩顯。其工作特點是：掃描屏幕

7、被分為上下兩部分，CPU同時并行對這兩部分進行刷新(雙掃描)，這樣的刷新頻率雖然要比單掃描(STN重繪整個屏幕快一倍，但當元件的性能不佳時，難免因上下兩部分刷新不同步而在屏幕中央出現(xiàn)模糊水平線。不過，現(xiàn)在采用DSTN-LCD的電腦因CPU和RAM速率高且性能穩(wěn)定，這種不同步現(xiàn)象已經(jīng)極少見到。又因屏幕上的像素信息是由屏幕左右兩側(cè)的晶體管控制一整行像素來顯示，每個像素點不能自身發(fā)光，是無源像點，所以反應(yīng)速度不快，屏幕刷新后會留下幻影，其對比度和亮度也低，圖像要比CRT顯示器暗得多。由于DSTN-LCD的對比度和亮度較差，屏幕觀察范圍較小，色彩不豐富，特別是反應(yīng)速度慢，不適于高速全動圖像、視頻播放等

8、應(yīng)用，一般只用于文字、表格和靜態(tài)圖像處理，現(xiàn)在已不多見。彳！因價格相對低廉，耗能較TFT-LCD少，而視角小可以防止窺視屏幕內(nèi)容達到保密作用，結(jié)構(gòu)簡單可以減小整機體積，所以，在少數(shù)筆記本電腦、工業(yè)電腦中仍采用它作為顯示設(shè)備。4、FSTN型LCD所謂FSTN是指FilmSuperTwistedNematic簿層超扭曲向列型布列LCD5、TFT型LCD所謂TFT就是指ThinFilmTransistor簿片式晶體管LCD即通常所說的真彩LCD),意即每個液晶像素點都是由集成在像素點后面的薄膜晶體管來驅(qū)動，從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息。TFTLCD技術(shù)是微電子技術(shù)和LCD技術(shù)巧妙

9、結(jié)合的高新技術(shù)。分辨率有CGA(320X200)、VGA(640X480)、SVGA(800X600)、XGA(1024X768)、SXGA(1280X1024)至UUXGA(1600X1200)等。TFT-LCD是目前最好的LCD彩色顯示設(shè)備之一，其效果接近CRT顯示器，是現(xiàn)在筆記本電腦和臺式機上的主流顯示設(shè)備。由于彩色顯示器中所需要的像素點數(shù)目是黑白顯示器的4倍，在彩色顯示器中像素大量增加，若仍然采用雙掃描形式，屏幕不能正常工作，必須采用有源驅(qū)動方式代替無源掃描方式來激活像素。這樣就出現(xiàn)了將薄膜晶體管(TFT)、或薄膜二極管、或金屬-絕緣體-金屬(MIM)等非線性有源元件集成到顯示組件中的

10、有源技術(shù)，用來驅(qū)動每個像素點，使每個像素都能保持一定電壓，達到100%的占空化。無疑，這將增加設(shè)備的功耗。TFT-LCD的每個像素點都是由集成在自身上的TFT來控制，是有源像素點。因此，不但速度可以極大提高，而且對比度和亮度也大大提高了，同時分辨率也達到了空前程度。所以，TFT-LCD的優(yōu)點主要是：屏幕反應(yīng)速度快、對比度和亮度都高、屏幕觀察角度大、色彩豐富、分到?率高，在色彩顯示性能方面與CRT顯示器相當，凡CRT顯示器所能顯示的各種信息都能同樣顯示。在有源矩陣LCD中，除了TFT-LCD外，還有一種黑矩陣LCD,是當前的高品質(zhì)顯示技術(shù)產(chǎn)品。其原理是將有源矩陣技術(shù)與特殊鍍膜技術(shù)相結(jié)合，既可以充

11、分利用LCD的有源顯示特點，又可以利用特殊鍍膜技術(shù)，在減少背景光泄漏、增加屏幕黑度、提高對比度的同時，可減小在日常工作中明亮環(huán)境下的眩光現(xiàn)象。LCD性能參數(shù)介紹LCD的性能參數(shù)與CRT有較大區(qū)別，主要反映在真彩或偽彩、色度(色彩多少種或多少位)、分辨率、像素點距、刷新頻率、防眩防反、觀察屏幕視角等方面。LCD的色度層次比較豐富，但STNDSTN-LCD與TFTLCD有較大差別。TFT-LCD一般有16位64K種色彩和24位16M種色彩，由于亮度和對比度高，彩色十分鮮艷。而DSTN-LCD只有256K種色彩，不但亮度和對比度較差，彩色也不夠艷麗明亮。LCD的分辨率與CRT顯示器不同，一般不能任意

12、調(diào)整，它是制造商所設(shè)置和規(guī)定的。分辨率是指屏幕上每行有多少像素點、每列有多少像素點，一般用矩陣行列式來表示，其中每個像素點都能被計算機單獨訪問?，F(xiàn)在LCD的分辨率一般是800點X600行的SVGA顯示模式和1024點X768行的XGA顯示模式。LCD刷新頻率是指顯示幀頻，亦即每個像素為該頻率所刷新的時間，與屏幕掃描速度及避免屏幕閃爍的能力相關(guān)。也就是說刷新頻率過低，可能出現(xiàn)屏幕圖像閃爍或抖動。防眩光防反射主要是為了減輕用戶眼睛疲勞所增設(shè)的功能。由于LCD屏幕的物理結(jié)構(gòu)特點，屏幕的前景反光，屏幕的背景光與漏光，以及像素自身的對比度和亮度都將對用戶眼睛產(chǎn)生不同程度的反射和眩光。特別是視角改變時，表現(xiàn)更明顯。在防眩光防反射功能方面，