LCD培训资料

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TFT LCD液晶显示器的驱动原理 LCD液晶显示器的驱动原理
• TFT LCD液晶显示器的驱动原理 有的由于Cs(storage LCD液晶显示器的驱动原理 有的由于Cs(storage •
capacitor)储存电容架构不同, capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的 原理. 原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与 gate与 Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的 common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走 主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走 线来完成的.储存电容主要是为了让充好电的电压, 线来完成的.储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持 到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS 到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS 的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在 TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是 LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是 common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs
• 4.薄膜晶体管型（TFT－Thin Film Transistor） 4.薄膜晶体管型 TFT－ 薄膜晶体管型（ Transistor） • 所谓薄膜晶体管，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成
在其后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 • TFT型的液晶显示器较为复杂，主要是由：萤光管、导光板、偏光板、 TFT型的液晶显示器较为复杂，主要是由：萤光管、导光板、偏光板、 滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等构成。首 先，液晶显示器必须先利用背光源，也就是萤光灯管投射出光源，这 些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶。这时液晶分子的排列方 式就会改变穿透液晶的光线角度，然后这些光线还必须经过前方的彩 色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变刺激液晶的电压值就 可以控制最后出现的光线强度与色彩，这样就能在液晶面板上变化出 有不同色调的颜色组合了 。TFT-LCD的每个像素点都是由集成在自身 TFT-LCD的每个像素点都是由集成在自身 上的TFT来控制的，它们是有源像素点。因此，不但反应时间可以极 上的TFT来控制的，它们是有源像素点。因此，不但反应时间可以极 大地加快，起码可以到80ms左右；对比度和亮度也大大提高了；同 大地加快，起码可以到80ms左右；对比度和亮度也大大提高了；同 时分辨率也得到了空前的提升它具有更高的对比度和更丰富的色彩， 荧屏更新频率也更快，所以我们称之为“ 荧屏更新频率也更快，所以我们称之为“真彩
各种类型LCD的工作原理 各种类型LCD的工作原理
• 3.双层超扭曲向列型（DSTN－Dual Scan Tortuosity 3.双层超扭曲向列型 DSTN－ 双层超扭曲向列型（
Nomograph）
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DSTN是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，从而达到完成显 DSTN是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，从而达到完成显 示目的 DSTN的工作特点是这样的：扫描屏幕被分为上下两部分，CPU同 DSTN的工作特点是这样的：扫描屏幕被分为上下两部分，CPU同 时并行对这两部分进行刷新（双扫描），这样的刷新频率虽然要比单扫描 （STN）重绘整个屏幕快一倍，提高了占空率，改善了显示效果。而且当 STN）重绘整个屏幕快一倍，提高了占空率，改善了显示效果。而且当 DSTN分上下两屏同时扫描时，上下两部分就会出现刷新不同步的问题。 DSTN分上下两屏同时扫描时，上下两部分就会出现刷新不同步的问题。 所以当内部电子元件的性能不佳时，显示屏中央可能会出现一条模糊的水 平亮线。由于DSTN显示屏上的像素信息是由屏幕左右两侧的一整行晶体 平亮线。由于DSTN显示屏上的像素信息是由屏幕左右两侧的一整行晶体 管控制下的像素来显示，而且每个像素点不能自身发光，是无源像点用户 能感觉到拖尾（余辉）现象，也就是一般俗称的“伪彩 能感觉到拖尾（余辉）现象，也就是一般俗称的“ DSTN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 DSTN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, 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 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。因此， 在少数笔记本电脑中仍采用它作为显示设备
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各种类型LCD的工作原理 各种类型LCD的工作原理
• 2.超扭曲向列型（STN－Super TN） 2.超扭曲向列型 STN－ 超扭曲向列型（ TN） • STN型的显示原理与TN相类似,不同的是将入射光 STN型的显示原理与TN相类似,
旋转180~270度而STN液晶显示器由于液晶材料 旋转180~270度而STN液晶显示器由于液晶材料 的关系，以及光线的干涉现象，因此显示的色调 都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN 都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN 液晶显示器加上一彩色滤光片（colorfilter），并 液晶显示器加上一彩色滤光片（colorfilter），并 将单色显示矩阵之任一像素（pixel）分成三个子 将单色显示矩阵之任一像素（pixel）分成三个子 像素（sub-pixel），分别通过彩色滤光片显示红、 像素（sub-pixel），分别通过彩色滤光片显示红、 黄、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彩
各种类型LCD的工作原理 各种类型LCD的工作原理
• 1.扭曲向列型（TN－TwistedNematic） 1.扭曲向列型 TN－TwistedNematic） 扭曲向列型（ • TN型的显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光 TN型的显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光
板的透明导电玻璃间，液晶分子会依附向膜的细沟槽方向， 按序旋转排列。如果电场未形成，光线就会顺利的从偏光 板射入，液晶分子将其行进方向旋转90度 板射入，液晶分子将其行进方向旋转90度,然后从另一边 射出。如果在两片导电玻璃通电之后，玻璃间就会造成电 场，进而影响其间液晶分子的排列，使分子棒进行扭转， 光线便无法穿透，进而遮住光源。这样得到光暗对比的现 象，就叫做扭转式向列场效应，简称TNFE（ 象，就叫做扭转式向列场效应，简称TNFE（twisted nematic field effect）。电子领域中所用的液晶显示器， effect）。电子领域中所用的液晶显示器， 几乎都是用扭转式向列场效应原理制成的 缺点： TN液晶显示器本身只有明暗两种情形（或称黑 TN液晶显示器本身只有明暗两种情形（或称黑 白），并没有办法做到色彩的变化 ，显示屏幕越大对比 度就会显得更差
LCD的定义及特点 LCD的定义及特点
• LCD 是 Liquid Crystal Display 的缩写，LCD 的构造是在 的缩写，LCD
两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有 许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状 水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT 水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT 的显示效果要好的很多, 的显示效果要好的很多,价格会贵一些 液晶显示器件有以下特点 : 低压微功耗；平板型结构；被动显示型（无眩光，不刺 激人眼，不引起眼睛疲劳）；显示信息量大（因为像素 可以做的很小）；易于彩色化（在色谱上可以非常准确 的复现）；无电磁辐射（对人体安全，利于信息保密）； 长寿命（这种器件几乎没有什么劣化问题，因此寿命极 长，但是液晶背光寿命有限，不过背光部分可以更换）。
各种类型LCD的工作原理 各种类型LCD的工作原理
薄膜晶体管型LCD的特点及应用 薄膜晶体管型LCD的特点及应用
• TFT的主要特点是：在每个像素配置一个半导体开关器件， TFT的主要特点是：在每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，并可以连续 控制。 TFT不仅提高了反应时间，同时在灰度控制上也可以做到非 TFT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常精确，这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因。TFTLCD具有屏幕反应速度快、对比度和亮度都较高、屏幕可 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，目前桌面型显示器就是使用薄膜晶体管 原理制而成的 但也存在着比较耗电和成本较高的不足
LCD的结构组成 LCD的结构组成
LCD的主要结构由以下几部分构成 LCD的主要结构由以下几部分构成: 的主要结构由以下几部分构成:
• 1.液晶屏面框--------固定保护液晶屏主体玻璃基板与PCB连接ITO 1.液晶屏面框 液晶屏面框--------固定保护液晶屏主体玻璃基板与 固定保护液晶屏主体玻璃基板与PCB连接 连接ITO • 2.液晶屏内部扩散片 2.液晶屏内部扩散片 • 3.背光部分-----------塑料框架---液晶屏背光整体支撑 3.背光部分 背光部分-----------塑料框架 液晶屏背光整体支撑 塑料框架--• 4.液晶屏主体--------玻璃基板与PCB 4.液晶屏主体 液晶屏主体--------玻璃基板与 玻璃基板与PCB • 5.背光部分 导光板--将灯管发出的光均匀的导在导光板的平面上 5.背光部分 导光板--将灯管发出的光均匀的导在导光板的平面上 • 6.背光部分 反射膜--将灯管发出的光反射显示的正面 6.背光部分 反射膜--将灯管发出的光反射显示的正面 • 7.灯管支架后挡架 7.灯管支架后挡架 • 8.液晶屏灯管与灯管支架 8.液晶屏灯管与灯管支架