LCD液晶技术培训课件Word格式文档下载.docx

1、Thin Film Transistor簿片式晶体管LCD即通常所说的真彩LCD意即每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动从而可以做到高速度高亮度高对比度显示屏幕信息 沿着历史的脚步看看他们如何发展的 沿着历史的脚步看看他们如何发展的 沿着历史的脚步看看他们如何发展的 80年代初人们经过理论分析和实验发现只要将分子的扭曲角增加到180270时就可大大提高电光特性的响应速度 随着扭曲角的增大曲线的斜率增加当扭角达到270时斜率达到无究大 曲线斜率的提高可以允许多路驱动且可获得敏锐的锐度和宽的视角 第三代液晶显示器件顾名思义超扭曲即扭曲角大于90 沿着历史的脚步看看他们如何发展的

2、沿着历史的脚步看看他们如何发展的 STN显示屏上每个像素点的亮度和对比度都不能独立控制造成其显示效果欠佳由这种液晶体所构成的液晶显示器对比度和亮度都比较差屏幕观察范围也较小色彩不够丰富特别是反应速度慢不适于高速全动图像视频播放等应用一般只用于文字表格和静态图像处理但是它结构简单并且价格相对低廉耗能也比TFT-LCD少而视角小也可以通过防止窥视屏幕内容达到保密作用结构简单也减小整机体积和重量 沿着历史的脚步看看他们如何发展的 沿着历史的脚步看看他们如何发展的 TFT的主要特点是在每个像素配置一个半导体开关器件其加工工艺类似于大规模集成电路由于每个像素都可通过点脉冲直接控制使得每个节点相对独立并可

3、以连续控制这样不仅提高了反应时间同时在灰度控制上也可以做到非常精确这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因TFT-LCD是目前最好的LCD彩色显示设备之一TFT-LCD具有屏幕反应速度快对比度和亮度都较高屏幕可视角度大色彩丰富分辨率高等等特点克服了两者的原有的许多缺点是目前桌面型 LCD显示器和笔记本电脑LCD显示屏的主流显示设备在色彩显示性能方面与CRT显示器相当凡CRT显示器所能显示的各种信息都能同样显示其显示效果已经接近CRT显示器 TFT面板结构 如何实现彩色重要道具彩色滤光片 各大LCD生产厂家像素结构 像素以及电极模型 TFT像素单元模型 TFT像素单元模型 TFT驱动方案 Gam

4、ma 矫正 在这里Gamma曲线表示输入电压和输出亮度的关系 驱动 IC Scan Driver Digital Data Driver 我触摸我另类LCD之触摸屏 触摸屏基本特征一透明反光性小 清晰 触摸屏基本指标二绝对坐标系统摸哪里就是哪里 触摸屏基本指标三检测触摸并定位 触摸屏主要应用场合手机PDAMP4展示液晶显示器 我触摸我另类LCD之触摸屏 主要触摸技术 电阻式技术成熟运用最广泛最可靠适应广泛什么都可以来摸单点触摸 电容式实现多点触摸较复杂对环境污染物有抗力只能用手摸不适用于金属机型 红外线透明度好什么都可以来摸性能和寿命都比较可靠复杂昂贵 超声波透明度好什么都可以来摸高度耐久反应

5、灵敏适用于清洁场所 我触摸我另类LCD之触摸屏 我触摸我另类LCD之触摸屏 我触摸我另类LCD之触摸屏 我们使用的LCD HOLTEK HT1621 LCD 驱动器 LCD 驱动器内存表 液晶显示板系统模型 LCD的重要指标 LCD的重要指标 LCD的重要指标 LCD的重要指标 LCD的重要指标 LCD的重要指标 LCD的重要指标 搓的LCD的视角问题 VA wide view angle LCD的重要指标 LCD工作环境 LCD工作环境 严防静电模块中的控制驱动电路是低压微功耗的CMOS电路极易被静电击穿静电击穿是一种不可修复的损坏而人体有时会产生高达几十伏或上百伏的高压静电所以在操作装配以

6、及使用中都应极其小心严防静电 1 不要用手随意去摸外引线电路板上的电路及金属框2 如必须直接接触时应使人体与模块保持在同一电位或将人体良好接地3 焊接使用的烙铁和操作用的电动工具必须良好接地没有漏电4 不得使用真空吸尘器进行清洁处理因为它会产生很强的静电5 空气干燥也会产生静电因此工作间湿度应在RH60以上6 取出或放回包装袋或移动位置时也需小心防止产生静电 未来冰箱LCD研究方向 长寿命便宜背光源 提高视角 低端产品用LED代替LCD 高端产品用TFTLCD并有动画效果 在高端产品中丰富液晶屏功能 maxbook118com 四线电阻式触摸屏结构和原理 当触摸屏表面受到的压力足够大时顶层与底

7、层之间会产生接触电阻性表面被分隔为两个电阻它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻因此在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比 电容式触摸屏结构 电容式触摸屏原理 人与触控面板没有接触时各种电极Electrode是同电位的触控面板没有上没有电流Electric Current通过当与触控面板接触时人体内的静电流入地面而产生微弱电流通过检测电极依电流值变化可以算出接触的位置玻璃表面上氧化锑锡薄膜ATO层有电阻系数为了得到一样电场所以在其外围安装电极电流从四边或者四个角输入 贵宾的STN型LCD面板 一物理分辨率 目前市面上LCD

8、屏大概有以下几种物理分辨率 VGA 640480 20英寸43的电视用液晶屏多为这个分辨率 SVGA 800600 部分20英寸的电视用液晶屏是这个分辨率如友达的一款20英寸屏 XGA 1024768 15英寸43的液晶屏多为这个分辨率 WXGA 1280768169的电视用液晶屏多为这个分辨率 SXGA 12801024 17英寸19英寸的液晶屏大多数为这种分辨率这两种屏主要用于液晶显示器 SXGA 14001050 笔记本电脑的液晶屏有一部分是这种分辨率 UXGA 16001200 20英寸的显示器用液晶屏多为这种分辨率 二色彩数 液晶屏只能接收数字化的图像信号因此如果输入的是模拟RGB信

9、号则必须通过AD转换芯片将模拟信号转换为数字信号然后才能送往液晶屏进行显示对于数字信号来讲其bit数越高则量化精度也就越高就越能真实的反映他所要传输的信息 对于一块6bit屏来讲其RGB三种颜色的每一种都可以分成64阶6 bit 则这种液晶屏能显示的颜色种类一共有646464262144 2的18次方种组合对于一块8bit屏来讲其RGB三种颜色的每一种都可以分成256阶8 bit 这种屏能显示的颜色种类一共有256256 256 16777216 2的24次方种组合目前还有一种伪八bit的屏这种屏接收24bit的RGB信号每种颜色8bit三种颜色共24bit 但是在屏的内部对信号进行处理时实际

10、上是按6 bit来进行处理的最后通过抖动算法来模拟实现8 bit的显示对于这种屏来讲其RGB三种颜色的每一种可以分成253阶这种屏能显示的颜色种类一共有253253253 16194277种组合由于采用了抖动算法这种屏在显示图像时会有轻微的闪烁 能显示的颜色越多并不表示这种屏的颜色会比较鲜艳但是看起来颜色层次会比较细致 三亮度 亮度是指显示器在白色画面之下明亮的程度单位是cdm2 或是nit 亮度是直接影响画面品质的重要因素一个明亮的显示器即使存在偏色等其它不利因素还是有可能看起来画面会比较漂亮 目前市场上的液晶显示器一般亮度规格大约是250nits笔记本电脑的液晶屏亮度大约是150nits液

11、晶电视的屏幕亮度通常在400nits以上这是因为看电视时不像使用显视器时距离那么近并且观看电视的环境会比较明亮液晶显示器是被动发光的其之所以发光是因为它的背光模块装有灯管 类似荧光灯管笔记本电脑的液晶显示屏里面一般用一支液晶显示器里一般会有两到六支液晶电视里一般会有四支以上液晶屏的寿命其实就是由灯管决定的目前灯管寿命都在五万小时以上也就是使用五万小时之后亮度会掉到原来的一半 四视角 视角的定义有三种- 1 对比 从斜的方向去看液晶显示器与正看时相比白色部分会变暗黑色部分会变亮因此对比会下降一般定义当对比下降到10 的时候的角度为该显示器的视角也就是定义大于此视角的时候黑白已经不易分辨一般液晶屏

12、厂家与显视器液晶电视厂家对于视角的定义最常使用这一条 2 灰阶反转 理论上显示器从零灰阶 黑色 到二五五灰阶 白色 应该是灰阶数越高则越亮但是液晶显示器在某个大角度的时候有可能看到低灰阶反而比高灰阶还亮也就是看到类似黑白反转的现象这种现象称之为灰阶反转定义不会产生灰阶反转现象的最大角度为视角也就是超过这个角度就有可能看到灰阶反转这个定义和第一个定义的差别在于用对比定义只考虑零灰阶和二五五灰阶而灰阶反转是考虑所有的灰阶 3 色差 从不同角度去看液晶显示器会发现颜色会随着角度而变化比如说本来是白色画面变得比较黄或比较蓝或是颜色变得比较淡等等随着角度变大当颜色的变化已经大到无法接受的临界点时定义该角

13、度为视角 五响应时间 响应时间的定义就是在面板的同一点上面从黑色变到白色所需时间加上从白色变到黑色所需时间 LCD 有响应时间的问题是因为LCD 是以液晶分子的旋转角度来控制光线的亮暗程度而液晶分子的旋转时需要时间 响应时间分为上升时间和下降时间对TN 型液晶屏来说驱动电压从低电压变成高电压时画面会从白色变成黑色 电压上升 因此白色变成黑色所需时间就是上升时间而驱动电压从高电压变成低电压时画面会从黑色变成白色 电压下降 因此黑色变成白色就是下降时间MVA 和IPS 型液晶屏则刚好相反黑变成白是上升时间白变成黑是下降时间响应时间的定义就是上升时间加下降时间响应时间越快越好响应时间如果不够快则在播

14、放快速运动的画面时就容易出现图像模糊的显象目前液晶电视所使用的液晶屏的响应时间一般在16ms30ms之间预计将来能将反应时间控制在10ms以下 这里其实有一个误区黑白之间的响应时间与黑灰蓝绿黄白之间的响应时间无关例如如果你从0伏特开始对液晶分子增加1伏特电压以改变黑色和白色当电压达到最大值时液晶便会竭尽所能地快速移动 假设你想显示黑白之间的灰色你这时只需要加一半的电压此电压值对液晶的刺激度较低因此移动的速度也较慢 色彩变化的每个阶段都会产生与前一个阶段不同的反应时间 如果液晶屏上某一点的颜色从淡紫色RGB中的184128201变成亮绿色RGB中的2121235结果会怎样呢每个红点绿点或蓝点都只

15、是使用彩色滤光片的液晶因此可以将这些视为最后会变成彩色的灰点测量从淡紫色变成亮绿色的反应时间和测量这三个点的变化时间是一样的第一个点从184变成24第二个点从128变成212第三个点从201变成35两色彩之间的整体反应时间是三个阶段中最长的那一个 湿度一般湿度保持在3080之间LCD都能正常工作但一旦室内湿度高于80后显示器内部就会产生结露现象其内部的电源变压器和其他线圈受潮后容易产生漏电甚至有可能造成连线短路长期贮存要求保持在60RH以下 温度正常使用的规格是-2060度 长 期贮存要求保持在40以下金属管脚在焊接时避免温度过高推荐的焊接温度在 260-300时间不能超过5 秒不要使用回流焊

16、波峰焊 其他因素LCD 不宜存放在有腐蚀挥发性化学物品环境中以免出现偏光片粘贴不牢变色电极腐蚀金属管脚氧化密封胶失效等缺陷导LCD失去正常的显示功能LCD不宜长期受阳光直射及紫外线的照射以免影响使用寿命 Company Logo LOGO 主动发光显示效果良好 无市场 原本优势所在现在大尺寸市场渐渐被液晶夺取 算轻便 PDP 可视角小响应速度慢暗环境中对比度不好 绝对优势唯一对手是OLED 随着尺寸变大成本价格上升很快但随技术进步正在大尺寸空间与PDP展开激烈竞争 轻便 LCD 技术成熟成像完美 无市场 无法做到 笨重 CRT 显示质量 小尺寸 大尺寸 体积 热致型液晶固态受热后并不会直接变成

17、液态会先溶解 形成液晶态当您持续加热时才会再溶解成液态 等方性液态 它会有固态的晶格及液态的流 动性 液晶短轴方向 液晶长轴方向 液晶的各向异性 P型液晶 0正介电各向异性液晶 N型液晶 0负介电各向异性液晶 在外电场作用下分子的排列极易发生变化P型液晶分子长轴方向平行于外电场方向N型液晶分子长轴方向垂直于外电场方向 目前液晶显示器主要应用P型液晶 液晶折射系数依照跟指向矢垂直与平行的方向分成两个方向的向量分别为n与n当光入射液晶时便会受到两个折射率的影响造成在垂直液晶长轴与平行液 晶长轴方向上的光速会有所不同够使光线发生扭转 给液晶极板加上电压后分子的极性方向会产生变化旋转90这样会使透过光

18、的偏振方向发生改变 不加电压时光无法通过两片偏振片施加电压后光可以通过两片偏振片 动态散射DS-LCD型液晶显示器件1968年1972年 扭曲向列液晶显示器件TN-LCD1971年1984年 TN型液晶显示器件缺点 电光响应前沿不够陡峭 反应速度慢 阈值效应不明显 使得大量显示和视频显示等受到了限制 超扭曲向列液晶显示器件STN-LCD19851990年 Twist 270 液晶分子 Field OFF Field ON 利用液晶的双折射 特性调变穿透光线 无源矩阵驱动方式 簿片式晶体管液晶显示器件TFT-LCD1990 年 sharp 三星 LG LCD生产厂家中的王者使用了ASV技术有效的

19、改进了显示屏的响应速度和可视角 采用的PVA广视角技术大大降低了液晶面板出现亮点的可能性之后三星又开发出新型的S-PVA面板S-PVA的响应时间可达灰阶8ms或更高同时对比度也有很大提升 显著特点就是采用了IPS广视角技术最大卖点就是它的两极都在同一个面上会使开口率降低减少透光率会需要更多的背光灯LG的屏不容易按出梅花指纹所以LG屏又是我们俗称的硬屏 G1 G2 G3 Gm Gm-1 S1 S2 S3 Sn-1 Sn Source 线 储存电容 Gate 线 液晶电容 TFT Gate Driver Source Driver Connecter DCDC converter LVDS rec

20、eiver Panel Controller Gamma Correction Generation Circuit TFT-LCD 1024 3 768 Pixels X-Driver IC Y-Driver IC Display data and timing signal DC power supply G1 G768 D1 D3072 Inverter DC POWER CCFL CRT的Gamma曲线 信号的Gamma曲线调整 调整后CRT的Gamma曲线 Bidirectional Shift Register Level Shift Circuit Output Buffer G

21、1 G2 G3 STVR STVL CPV RL VDDD VSSD VDDA VSSA STVR STVL G1 G2 Gx Shift Register DAC DAC DAC DAC DAC Serial Data Bus Digital-to-analog Converters Por Digital input Con Complex Requires sufficient precision to correct for LC response variation Shift Register Count Count Count Count Count Ramp In Sampled Ramp Por Digital input Programmable ramp Con Complex circuit High speed digital circuits Reduced pixel charging time Company Logo