液晶显示器设计理论

液晶显示器基础知识-液晶显示器基础知识☆解析度目前市面上LCD monitor可以买得到的, 大概有以下几种解析度XGA: 1024*768 SXGA: 1280*1024 SXGA+: 1400*1050 UXGA: 1600*1200另外还有一些解析度更高的面板 (通常是有特殊用途的), 以及在台湾大概还没有人在用的宽萤幕16:9 or 16:10, 在此先不讨论 .液晶显示器的解析度, 表示它可以显示的点的数目. 这是一个固定值, 没有办法调整的. 同样的尺寸之下, 解析度越高则可以显示的画面越细致. 假设你买了一个XGA的monitor, 则你的显示卡千万不要设定成其他解析度, 比如说800*600 . 因为在这种情况之下, 电脑实际上是把一个800*600的画面, scale成1024*768在显示, 结果就是看到一个比较模糊的画面.正确的做法就是, 买了什麽解析度的monitor, 显示卡就设定成那个解析度.☆ DVI (Digital Visual Interface)电脑处理的是数位信号, 处理完之後送出来的也是数位信号, 但是传统的CRT monitor使用的是类比信号. 为了与CRT沟通, 送到CRT 的信号, 必须先转换成类比的才能使用. 因此一般显示卡的输出 (D-sub, 就是有15 pin的那个小插槽), 送的是类比信号.LCD monitor使用的也是数位信号, 但是为了与一般显示卡相容, 所以会设计成可以接收D-sub接头送出来的类比信号, 然後再把这个类比信号, 转换成数位信号去处理与显示. 这里就产生一个问题了, 不论是数位转类比, 或类比转数位, 一定都会有信号的遗失.因此为了与CRT相容的这个愚蠢理由, LCD monitor进行了两次本来不必要的信号损失. 造成的结果就是, 看到的画面会有一点点模糊. 而其实LCD原本的能力, 可以显示得更清楚.由於这两年液晶显示器开始热卖, 显示卡厂商也开始推出可以直接输出数位视讯的显示卡, 也就是多了一个叫作DVI的插槽. 如果你买一个有DVI插槽的显示卡, 再买一个有DVI插槽的LCD monitor, 这时LCD monitor所显示的清晰程度, 才是该LCD原本所设计出来的能力.当然, 这样的组合现在好像有比较贵, 如果你不是对画质非常挑剔, 可以用就好的话, 可以考虑省这笔钱 .☆坏点(dot defect)所谓坏点, 是指液晶显示器上无法控制的恒亮或恒暗的点 . 坏点的造成是液晶面板生产时因各种因素造成的瑕疵, 可能是particle落在面板里面, 可能是静电伤害破坏面板, 可能是制程式控制制不良等等.坏点分为两种:亮点与暗点. 亮点就是在任何画面下恒亮的点, 切换到黑色画面就可以发现. 暗点就是在任何画面下恒暗的点, 切换到白色画面就可以发现.一般来说, 亮点会比暗点更令人无法接受, 所以很多monitor厂商会保证无亮点, 但好像比较少保证无暗点的. 有些面板厂商会在出货前把亮点修成暗点. 另外某些种类的面板只可能有暗点不可能有亮点.例如MVA, IPS的液晶面板, 面板厂商会把有坏点的面板降价卖出. 通常是无坏点算A grade, 三点以内算B grade, 六点以内算C grade. 一般来说这都是可以正常出货的, 至於更低等级的面板, 在景气好面板缺货的时候 (例如2000年时), 还是会有人来买.今年的话, 大家眼睛最好也睁大一点 , 坏点没有办法修. 如果你买的monitor有保固坏点, 你拿去退给他, 他就是换一台给你.☆ muramura本来是一个日本字, 随着日本的液晶显示器在世界各地发扬光大, 这个字在显示器界就变成一个全世界都可以通的文字. mura是指显示器亮度不均匀, 造成各种痕迹的现象.最简单的判断方法就是, 在暗室中切换到黑色画面, 以及其他低灰阶画面. 然後从各种不同的角度用力去看, 随着各式各样的制程瑕疵, 液晶显示器就有各式各样的mura. 可能是横向条纹或四十五度角条纹, 可能是切得很直的方块, 可能是某个角落出现一块, 可能是花花的完全没有规则可言, 东一块西一块的痕迹.mura不会对使用上造成什麽影响, 这属於品味问题. 面板厂商会把有mura的面板, 打成次级品用较低价格卖出. 但是我没有听说, monitor厂商有那种保证无mura的. 这个通常也不会写进monitor规格, 所以买之前眼睛睁大一点, 买到了只好自认倒楣.☆对比显示器的对比是这样定义的, 在暗室之中, 白色画面下的亮度除以黑色画面下的亮度. 因此白色越亮, 黑色越暗, 则对比值越高. 一般LCD monitor的规格书上都会写出它的对比值, 但是这个值通常只能参考. 因为面板厂商为了保护自己, 有一些规格值会写得很保守, 对比就是其中一项.比如说, 某机种的对比值明明可以做到三百, 但是规格书写的是typical 200, minimum 150 , 这是为了量产的时候, 万一出了什麽问题, 导致黑色漏光对比下降, 该批货还是可以正常出货.如果你想比较的两款LCD monitor, 对比值分别是写350, 400, 不要以为四百的那个真的有比较好, 那只是这一家他敢写而已. 事实上, 两款分别写300, 400的, 我都还会怀疑那可能是差不多的. 实际上运气好的话, 都有可能是做到五六百.如果你会很care这个, 可以把想比较的两台显示器白色亮度调到一样, 然後切换到黑色画面, 在暗室下看谁比较黑. 如果不是对画质非常挑剔, 在一般使用情况下, 我认为对比三百应该是够用的.☆色饱和度 (color gamut)色饱和度是指显示器色彩鲜艳的程度. 显示器是由红色绿色蓝色三种颜色光, 来组合成任意颜色光. 如果RGB三原色越鲜艳, 则该显示器可以表示的颜色范围就更广. 这是因为无法显示比三原色更鲜艳的颜色, 所以某显示器三原色本来就不鲜艳, 那个该显示器所能显示的颜色范围就比较窄了.色饱和度是面板厂商的重要规格, 但是我到现在好像还没看过有monitor厂商把色饱和度写进规格的. 他们都是写可以组合出来的颜色数目. 比如说, 某显示器的RGB三种颜色光都可以分成64灰阶 (6 bit), 则该显示器的颜色种类总共有64*64*64=262,144种组合. 如果该显示器的RGB三种颜色光, 都可以分成256灰阶(8 bit). 则该显示器的颜色种类总共有256*256*256=16,777,216种组合.当然灰阶数越多颜色层次看起来会越细致, 但不表示颜色会比较鲜艳. 色饱和度的表示是以NTSC所规定的三原色色域面积为分母, 显示器三原色色域面积为分子去求百分比. 比如某显示器色饱和度为71% NTSC, 表示该显示器可以显示的颜色范围为NTSC规定的百分之七十一.71% NTSC大约为为目前CRT电视机的标准, LCD显示器目前作到这个程度的,在色彩上就算高阶了. 目前笔记型电脑用的萤幕色饱和度大约40~50% NTSC. 桌上型液晶萤幕大多作到60%~65% NTSC.当然各大厂都有持续开发高色饱和度显示器的计划, 或已有量产, 请不要拿来和我擡杠. 我说的是"目前"和"大多" . 选购的时候, 把喜欢的两台monitor摆在一起, 点相同的画面, 通常就可以看出谁的色饱和度比较好.☆亮度亮度是指显示器在白色画面之下明亮的程度, 单位是cd/m^2, 或是nit . 亮度是直接影响画面品质的重要因素. 在实验室里面我们常讲一句话: 「一亮遮三丑」. 一个明亮的显示器即使色饱和度比较差, 或颜色偏黄等其他不利因素, 还是有可能看起来画面会比较漂亮.目前市售的monitor, 一般亮度规格大约是250nits. Notebook亮度规格大约是150nits. 当然更亮规格的产品, 各厂都有在开发当中或已量产. 如果是液晶电视, 亮度通常会有400nits, 这是因为看电视时不像使用监视器时距离那麽近, 并且会考虑摆电视的环境会比较明亮.液晶显示器会发光, 是因为它的背光模组藏有灯管. 就像你现在擡头可以看到的照明用萤光灯管是很像的东西, 只不过小了一点. Notebook里面会摆一支, Monitor会摆上两到六支或以上.目前灯管厂商都会保证灯管寿命, 在三万小时或五万小时以上. 也就是使用三五万小时之後, 亮度会掉到一半. 所以其实液晶显示器还算蛮长寿的. 没有其他破坏性动作造成故障的话, 应该可以活到你想淘汰它的时候.显示器的亮度是使用者可以调整的, 调到你觉得舒服的亮度就可以, 调得太亮除了可能不舒服外, 也会损耗灯管寿命.☆视角(一)液晶显示器由於天生的物理特性, 使得使用者从不同角度去看时, 画面品质会有所变化. 与正看时相比, 斜看的时候, 转到当画面品质已经变化到无法接受的临界角度时, 称之为该显示器之视角. 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. 也就是定义大於此视角的时候, 黑白已经不易分辨. 一般面板厂商与监视器厂商规格书上, 对於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, 而灰阶反转是无法接受的影像品质. 这个定义和第一个定义的差别在於, 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, 定义该角度为视角.关於色差, 我说过颜色可以量化, 所以颜色的差异可以用数字表示, 但什麽叫做无法接受的色差, 目前并没有一定标准, 所以写规格的时候没有人用这个定义, 但是在实验室里面, 我们在比较两种显示器的时候还是会care相同角度时谁的色差比较大, 这是使用者会直接感觉到的品味问题.最早的TFT-LCD所使用的是一种叫做TN的液晶模式, 这种技术最大的缺点就是视角很小, 以对比来定义, 目前大概都是作到左右视角各45~50度, 上视角 15~20度, 下视角35~40度.为了解决视角的问题, 有几种广视角技术就发展出来, 目前市面上的主流广视角技术有三种: TN+film, MVA, IPS. 目前市售的notebook LCD, 通常不会应用广视角技术, 因为考量notebook是个人使用, 广视角效益不大, 而monitor通常会使用广视角, 考量使用monitor时, 可能会秀一些资料或画面给在旁边的人看.☆视角(二)1. TN+film所谓TN+film就是在原来的TN型TFT-LCD上贴上一种广视角补偿膜. 这种广视角补偿膜是Fuji Film (没错, 就是作底片的那一家) 的独家专利技术, 称为Fuji Wide View Film. 一旦贴上这种补偿膜, 以对比为定义, 原本大约左右视角100度, 上下视角60度, 立刻增加到左右140度, 上下120度. 但是TN+film, 还是没有解决灰阶反转的问题2. MVAMVA是Fujitsu所开发出来的独家专利技术. 除Fujitsu之外, 台湾尚有奇美电子与友达光电获得授权生产. MVA可以做到上下视角与左右视角都超过160度, (但不是每个方位都有这样的视角), 并且解决了大部分灰阶反转的问题. 除非是从很特殊的方位, 并且很大的角度去看, 才有可能看到灰阶反转3. IPSIPS最早由Hitachi所发展, 另外IBM Japan, NEC, Toshiba等也拥有IPS技术. 国内则有瀚宇彩晶获得Hitachi的授权生产. IPS上下视角与左右视角号称到170度, (但不是每个方位都有这样的视角), 并解决大部分灰阶反转问题.160度与170度的差异其实没有意义, 有兴趣的话拿起量角器来看看80度是多大的视角. 基本上超过这个视角, 一个平面已经快变成一条缝了, 根本没有办法进行量测. 他敢写170度(两边各85度), 是在80度的时候可能量到对比二三十, 所以有把握85度时对比仍可以超过十. 其实MVA也可以 .除了以上三项广视角技术, 比较有名的广视角技术, 另有Sharp拥有独家专利ASV. 韩国的Samsung有一种MVA的变形叫做PVA的. 韩国的Hydis (原Hyundai的TFT-LCD部门)则拥有IPS的变形FFS等.☆视角(三)Notebook的液晶萤幕, 不使用广视角技术有几个理由. 除了之前说过的notebook是个人使用的之外, 最主要的原因是notebook讲求轻薄省电, 所以背光板只能摆一根灯管, 而且必须做很薄(也就是天生作不亮).为了得到比较好的光使用效率, 所以采用穿透率最高的TN型设计, 而比较少使用MVA, IPS, ASV等等技术. 而TN+film技术, 除了穿透率有比TN低一些之外, 多了两张广视角补偿膜, 也会增加厚度与重量. 而notebook用面板对厚度重量的要求, 一向是机构工程师的恶梦 .判断monitor是不是使用TN+film最简单的方法, 就是去看灰阶反转. 下视角是最容易看到灰阶反转的角度. 把monitor随便切到一个有不同颜色与亮度的图案, 把脸贴到monitor下方, 然後眼睛往上看. 如果看到灰阶反转的现象(就是亮的地方变暗, 暗的地方变亮), 就可以肯定这是TN+film型monitor了. 如果是notebook液晶萤幕,连左右视角都很容易看到TN+film的左右视角, 依设计可能有120度或140~150度(以对比为定义). 这是因为Fuji Film又有推出新一代的广视角补偿膜. 不过有件令我印象非常深刻的事, 有一次拿到某社的TN+film面板, 规格写左右typical各75度, 但是没有写minimun值, 实际一量发现只有60度. 这才发现敝公司在写视角规格时, 实在稍嫌老实了一点, 不但都typical value老实写, 而且还保证minimum value. 人家大笔一挥, 技术立刻日进千里, 难怪卖得那麽好.MVA和IPS的判断, 像我们靠这一行吃饭的, 其实就是把显微镜拿起来去看面板的画素设计, 一般使用者则可以从规格书看出一点端倪. 除了视角规格>160与170的差别之外, MVA的响应时间规格是25ms,IPS的响应时间大约是40ms. 如果是Sharp的面板规格, 又写上下左右视角超过160度, 那一定就是ASV.MVA和IPS各有优缺点, 比如说MVA的响应速度比IPS快, 但色差也比IPS大等等. 针对各自的缺点, 厂商都有持续开发改进的研究, 甚至已经量产. 而TN+film也不会有消失的一天, 因为它容易作得亮, 而且对面板厂商而言, 不须要特别的制程, 是低价monitor非常适合的选择 .☆响应时间(一)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, 来控制光线的灰阶亮暗, 而液晶分子旋转时需要时间.一般monitor使用的目的是文书处理与网页浏览 . 一般情况之下就是monitor会持续显示同一个画面很久一段时间, 然後才切换到另一个不同的画面. 这样的使用状况下, 其实反应时间多快多慢对使用者而言是没有影响的. 但是如果要使用monitor来看动画或影片, 因为画面会持续变化没有停止, 这时候响应时间就会影响画面品质.响应时间分为rise time和fall time, 对TN型面板来说, 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rise). 因此白色变成黑色所需时间就是rise time. 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fall), 因此黑色变成白色就是fall time.MVA和IPS则刚好相反, 黑变成白是rise time, 白变成黑是fall time. 目前市面上量产面板的规格, TN型rise time大约15ms, fall time大约35ms. 实际上作到10ms + 20ms也不算难. 这里其实有一个陷阱.对LCD面板来说, 从全黑变到全白, 以及从全白变到全黑的响应时间, 其实是最快的. 但是中间灰阶的切换, 就不能保证这个速度. 比如说从128灰阶切换到140灰阶, 响应时间都会比规格值大上很多, 大於七八十毫秒都是可能的, 而你使用monitor时, 不可能只使用黑色和白色两种颜色.☆反应时间(二)一般LCD面板的画面更新频率是60Hz, 也就是每秒钟要换60次画面. 不管目前显示的图片是否有在变动, 都会以这种频率重新显示, 因此每个画面持续时间是1/60 = 16.67ms. 如果响应时间远大於这个值, 画面在动时, 就可能看到模糊的影像. 注意是模糊的影像, 不是残影. 残影是另外一个问题, 你可以这样测试:在MS Windows所附的萤幕保护当中有一个"留言显示", 设定值里面可以更改背景颜色和留言内容. 把背景选成灰色, 留言打入++++++, 字型选大一点, 然後让它跑. 仔细看, 可以看到加号背後拖着一个模糊的尾巴, 这就是响应时间不够快造成的.CRT没有这样的问题. 这就是说目前的LCD monitor, 其实不是很适合用来看影片. 不过我实际测试的结果, 普通使用者如果是观看一般影片(比如说ㄟ片), 其实影响不大, 要看那种画面闪来闪去的动作片, 很用力去盯着看某些, 其实平常不会去注意的背景, 才会发现品质下降. 玩game的话也没有什麽太大的问题.市售的LCD monitor对於响应时间的规格, 还有另一个陷阱. 有些厂商响应时间只写rise time, 所以如果买monitor时, 看到响应时间只有15ms甚至更低, 最好问清楚. 通常就是这种情况 , 真正小於15ms的产品, 大概还要过好些时间, 才有可能在市面上看到.另外有一些高阶LCD的响应时间的规格, 可能是写全灰阶切换小於16.67ms. 这是指不管是多少灰阶切换到多少灰阶, 都保证在16.67ms 之内完成动作. 注意不是rise + fall time 16.67ms, 这是在驱动电压上面, 动了一些手脚达到的. 目前还不多见, 但不是没有. 这种面板用来看影片, 画质比起传统的LCD就有相当程度的改善.☆保护玻璃有些人在购买液晶显示器的时候, 会要求装上保护玻璃. 这个动作好不好见仁见智, 我个人就很反对. 但我有一个同事就买一个有装玻璃的, CRT的表面是玻璃, 最大的问题就是会反光. 尤其如果背後有窗户或灯光就非常的讨厌, 常常会看不到画面.LCD的表面最外一层是一片偏光片, 这一片偏光片通常作过一些特殊表面处理, 硬度比较高 (一般规格是3H), 并且具有防炫光与抗反射的功能, 所以LCD不会有像CRT那样有反光的问题. 可是一旦装上保护玻璃, 这一切就毁了, 你背後的光源对你的CRT萤幕, 造成什麽样的困扰, 都会在LCD的保护玻璃上重现.浪费了表面偏光片原本的设计, 破坏影像品质. 那为什麽有人要装玻璃? 因为使用monitor时手指常常会在上面指来指去, 而偏光片印上指纹印之後会很难消除, 光用布是擦不掉的, 如果装上保护玻璃就很容易清理.另外就像我同事的情形, 他一买回家放, 他两个还没念幼稚园的儿子就来用力压, 当场让他觉得玻璃买对了. 其实LCD没有那麽脆弱, 若不是很用力去压或是撞击是不会破的, 坏点也不是摸出来的.除非摆LCD的地方, 常常有很没斩节的小朋友出没, 否则不建议装保护玻璃. 要擦掉偏光片上的指纹, 可以用水加一点点洗碗精, 用布沾湿後去擦, 再用布沾清水去擦即可. 轻压液晶萤幕不会使液晶流出来, 那是密封在面板里面的. 万一打破液晶萤幕的话(破裂处会黑掉), 要尽快处理掉, 并用肥皂洗手, 因为液晶是有毒的, 不要摸一摸然後不小心吃下去.☆残影残影是指画面切换之後, 前一个画面不会立刻消失, 而是慢慢不见的现象. 残影与反应时间不算同一件事, 残影可能要两三秒後才会完全消失, 而液晶的反应时间是十几到几十毫秒. 一个设计得好的液晶显示器, 就算反应时间是15+35ms, 也不可能让使用者看到残影.残影发生机制有些复杂, 通常是同一画面显示太久的情况下, 液晶内的带电离子吸附在上下玻璃两端形成内建电场, 画面切换之後这些离子没有立刻释放出来, 使得液晶分子没有立刻转到应转的角度所造成.另外一种可能情况则是因为画素电极设计不良, 使得液晶分子在状态切换时排列错乱, 这种情况之下也有可能看到残影, 所以以为反应时间快就不会看到残影, 这种观念是错误的.面板厂商测试残影的方法是, 常温下点西洋棋棋盘黑白方格画面十二小时, 然後切换到128灰阶去看, 标准是在5秒(?)内残影必须消失.一般使用者选购monitor时, 可以用power point画一些白底黑格的图, 以及一张128灰阶图去切换. 如果嫌麻烦, 也可以把萤幕背景设成128灰阶, 然後叫出踩地雷点到暴掉(所有黑色地雷会显示出来), 摆个几十秒或几分钟, 然後关闭.如可以看到残影 (不是五秒喔, 看得到就算), 那就不要买. 注意一点, 不要一直盯着测试画面看, 切换後才去看, 不然可能看到的是人眼的视觉残留.☆色温 (color temperature)色温是用来形容显示器的白色的颜色, 不限於LCD, 所有的显示器都通用. 当显示器的颜色与黑体的温度高到某一绝对温度时, 所发出来的光一样时, 称为该显示器的色温等於该温度.比如说, 当显示器的白色, 设计成接近黑体在温度6500K的时候, 所发出来的光颜色(接近晴天时上午的太阳光), 称为该显示器的色温为6500K.上面听不懂没关系, 下面三句记起来就好. 色温越低颜色会越偏黄色, 色温越高颜色会越偏蓝色, 一个色温偏高的显示器在秀图片的时候, 整个画面看起来色调就会偏蓝.据说亚洲人比较喜欢偏蓝色的白色, 欧洲人比较喜欢偏黄色的白色 , 所以在日本卖的CRT电视机色温内定值, 可以高到9300K甚至12000K. 在欧洲卖的色温就内定在6500K左右, 台湾则是follow日本. 你不喜欢偏蓝的白色也没有关系, CRT的色温可以让使用者很容易地去调整, 但LCD就有困难.目前LCD面板的白色通常设计在6500K左右(电视用的面板要求色温会更高), 但也有故意设计成更偏黄的, 因为灯管越偏黄亮度会越高, 偏蓝亮度就低. 如果偏蓝又要维持一样的亮度, 就要在其他部份花更多成本把亮度补回来 .色温高低没有好坏标准, 有人喜欢偏蓝有人喜欢偏黄, 选购的时候把几台中意的monitor摆在一起点同一个画面, 挑你喜欢的色调即可.☆ Gamma CurveGamma curve是指不同灰阶与亮度的关系曲线. 把零到二五五灰阶当x轴, 亮度当y轴, 画出来的曲线就叫做gamma curve. Gammacurve通常不会是一条直线, 因为人眼对不同亮度有不同辨识的效果, 比如说低亮度的辨识能力较高(一点点亮度变化就有感觉), 高亮度的辨识能力较低.Gamma curve会直接影响到显示器画面的渐层效果. 比如说一个显示器的gamma curve, 如果在高亮度的地方切得太细, 最高灰阶的那几阶亮度都差不多亮, 那麽在显示亮画面的图片时, 就会觉得很多地方都泛白太亮, 看不见渐层. 那麽使用者就会觉得影像不自然, 有些比较高阶的显示卡, 会提供调整gamma curve的功能不过若不是比较专业的使用者, 通常不会去动到那边, 而是直接使用监视器厂商的原始设定值. 测试的时候, 多带几张不同种类的图片. 整体而言, 比较亮的, 比较暗的, 或比较中间灰阶的都准备. 最好准备几张有大大的人像的, 因为肤色对人眼来说, 是很容易辨识的印象, 仔细看看图片的渐层效果, 会不会让你觉得很自然.☆ CrosstalkLCD的crosstalk是指萤幕中某区域的画面, 影响到邻近区域亮度的现象. 一般crosstalk测试画面如附档. 在底色一二八灰阶的状态下, 画一个有萤幕四分之一大的黑色方块摆在正中央, 理论上周围还是都要维持一二八灰阶, 但若发现上下左右四块区域变暗, 就作叫crosstalk.也可以把黑色方块换成白色, 有crosstalk的话上下左右就会变亮. 一般面板厂商的规格是, 有黑色方块时与没有黑色方块时, 上下左右区域的亮度差别不可以超过4%. 不过其实这是蛮宽松的规格, 通常达到2%时人眼就可以看得很清楚了, 所以有些客户会要求小於1%, 而这通常也是面板厂设计标准. 选购的时候, 就点上面讲的那个画面, 看得见crosstalk就不要买. 另外通常商家都经挑选最完美的机子展示, 以上的标准看看,展示机非常值得考虑.TFT LCD液晶显示器常见的广视角架构良好光学补偿膜抵消TN型液晶的相位延迟现在大尺寸的液晶显示器大多是利用TN(Twisted Nematic)型液晶来制作的。

基于Proteus的LCD显示系统设计文章利用Proteus软件和keil软件完成了LCD显示系统设计，该系统主要有单片机最小系统和LCD1602组成，并在Proteus软件里进行仿真，结果表明，本系统能够正确显示需要显示的信息。

因此基于Proteus软件仿真系统设计能够让单片机初学者理解晦涩难懂的部分，省钱并且能加快单片机学习和设计的进程。

标签：Proteus；单片机；仿真；液晶显示器引言单片机这门课程是自动化、机械电子等专业的一门专业技术必修课程，更是他们找工作就业的一个主要特长和技能，但是很多同学反应这门课程学习起来晦涩难懂，主要原因就是单片机是一门实践性很强的专业技术课，光是理论上课再加上有限的几次硬件实验是不好掌握这门技能的。

Proteus是由Labcenter Electronics开发的功能强大的单片机仿真软件，它包括原理图布图、混合模式仿真及PCB板制作等功能，它提供了丰富的外围硬件，可以仿真模拟电路、数字电路、数模混合电路，其最大的亮点在于能够对微控制器进行实物级的仿真，便于操作，效果逼真[1]。

将Proteus软件引入到单片机教学过程，每节课都能见证单片机实物仿真，能够帮助学生理解很多难懂的概念和程序，让单片机不再那么抽象和难接近，使学习效率大大提高。

LCD的显示控制一直是单片机学习中比较难理解和掌握的知识，用Proteus软件让学生仿真LCD的硬件和软件的实现过程，可以加深学生对LCD的硬件控制和软件编制的理解，由此来更好地掌握LCD 显示技术。

本文设计案例是让LCD滚动显示两行内容：Welcome to jd305和Good study MCU！1 LCD1602介绍及设置液晶显示器（Liquid Crystal Display），简称LCD，由于LCD具有功耗低、体积小、超薄型、显示高品质等特点，而广泛应用在便携式电子产品中。

目前我们所使用的LCD是由LCD面板、驱动与控制电路组合而成的，大部分LCD都使用HD44780集成电路作为控制器，它是集驱动器与控制器于一体的专用于字符显示的LCD显示控制驱动集成电路。

液晶显示技术及其产品的原理和参数汇总液态晶体的类别现在液态晶体这个名词的定义更广义。

凡是不像一般液体那么乱又不像一般晶体那样具有三度空间之周期性的态均被称为液态晶体。

甚至于那些具有液晶态的材料也被随意地称为液态晶体。

液态晶体的类别可以许多方面来分【１】。

以构造来分可分成许多态,我们在这介绍几种较普遍得液晶态：1、向列型液晶态(Nematics):分子平均起来有一个特定方向，此平均方向通常用一个单位向量来表示，请看（图三）所示。

2、胆固醇型液晶态(Cholesterics):这一形液晶和向列形液晶几乎完全相同，只是会如（图四）般沿者某一个方向随着位置缓慢旋转。

3、层状液晶态(Smectics)：这一型液晶不但具有方向之秩序性，连分子的质心排列也有部分秩序性。

我们由（图五）来说明。

小棒子表示分子，的方向是向上。

除此外，分子还具有层状排列，（图五）中之横线是用来指出此层状结构。

图三向列型液晶态(Nematics)图四胆固醇型液晶态图五层状液晶态在上面所说的层状液晶态还可再细分成许多态。

最近发现的ＴＧＢ（扭曲颗粒接口）液晶就有非常有趣的结构,在第六节中我们再单独介绍。

以材料来分可分成两大类：１、热致型液晶(Thermotropics)－纯物质（或均匀之混合物）：此种材料在不同温度下会呈现不同性质之液态。

我们用（图六）来说明各态与温度之关系。

当然，对任一种物质而言，可能只具有某几个态。

图六各液晶态与温度之关系4，溶致型液晶(Lyotropics)－两栖型分子之水溶液（如肥皂水）：两栖型分子的两端具有不同之性质；其一端亲水，而另一端拒水。

此种水溶液在不同浓度时会呈现不同性质之液态。

（图七）中举出两个例子，说明这些分子在水中可能形成的结构。

图七溶致型液晶液晶显示器技术初步(1)液晶显示器的分类按应用范围分类。

就使用范围分，液晶显示器分为两种：第一种是笔记本电脑(Notebook)液晶显示器Notebook LCD，这是目前我国最为常见的液晶显示器产品，它与笔记本电脑的其他部分连为一体，以轻便和小巧给其使用者带来了很多方便。

lcd补偿膜技术原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述本篇文章旨在深入介绍LCD补偿膜技术原理，阐述其理论说明以及概述。

作为一种重要的显示技术，液晶显示器（LCD）已经成为我们日常生活中广泛应用的设备之一。

然而，由于液晶分子在制造过程中存在固有的非均匀性问题，这会导致屏幕出现颜色失真和亮度不均等质量问题。

为了解决这些问题，LCD补偿膜技术应运而生。

1.2 文章结构本文包含五个主要部分：引言、LCD补偿膜技术原理、LCD补偿膜技术的理论说明、LCD补偿膜技术的实际应用以及结论。

首先，在引言部分我们将概述全文内容，同时介绍相关背景知识和研究动机。

接下来，在第二部分中，我们将详细介绍LCD工作原理，并解释LCD补偿膜在改善非均匀性方面的作用。

第三部分将进一步探讨像素非均匀性问题研究、补偿膜优化算法分析以及色彩校准与LCD补偿膜之间的关系。

接着，在第四部分，我们将讨论市场需求和发展前景，并通过案例分析说明LCD补偿膜技术在显示器和电视技术中的应用。

最后，在结论部分，我们将总结主要观点和发现，并提出对未来发展的建议。

1.3 目的本文的目的是深入探究LCD补偿膜技术原理，为读者提供关于LCD工作原理、像素非均匀性问题以及补偿膜优化算法等方面的理论说明。

此外，我们还将研究色彩校准与LCD补偿膜之间关系，以及该技术在显示器和电视技术中的实际应用。

通过本文的阐述，读者将能够全面了解LCD补偿膜技术以及其在不同领域中的潜力和前景。

2. LCD补偿膜技术原理：2.1 LCD工作原理介绍：LCD（Liquid Crystal Display）液晶显示器是一种利用液晶的光电效应来实现图像显示的技术。

在LCD中，液晶层通过加入电场使其分子发生排列改变，进而控制光的透过与阻挡，从而形成图像。

然而，由于制造过程等原因，LCD存在一些特定问题。

2.2 LCD补偿膜的作用：LCD补偿膜是一种附加于液晶层上的薄膜，在特定位置引入了额外的光学路径差，以改善液晶显示器中的不均匀性问题。

lcd驱动课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解LCD（液晶显示器）的基本原理和工作机制；2. 学生能够掌握LCD驱动程序的基本结构和关键功能；3. 学生能够了解LCD驱动的编程接口和主要参数配置；4. 学生能够解释LCD显示效果与驱动程序之间的关系。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立编写简单的LCD驱动程序；2. 学生能够通过调试工具，分析和解决LCD显示中的常见问题；3. 学生能够运用团队合作的方式，共同完成一个综合性的LCD驱动项目。

情感态度价值观目标：1. 培养学生主动学习和探究问题的兴趣，提高对电子学科的热情；2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通协调能力；3. 培养学生严谨、细致的编程态度，注重代码质量；4. 增强学生的创新意识，鼓励他们尝试不同的解决方案。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够阐述LCD的基本原理，并通过实验验证；2. 学生能够独立编写并调试简单的LCD驱动程序；3. 学生能够在团队项目中发挥自己的专长，共同完成复杂LCD驱动的设计与实现；4. 学生能够从实践中体会到编程的乐趣，增强对电子学科的热爱。

二、教学内容1. LCD基本原理：包括液晶的特性、显示原理、背光系统等，对应教材第3章；2. LCD驱动架构：介绍LCD驱动的基本结构、编程接口、寄存器配置，对应教材第4章；3. 驱动程序编写：讲解如何编写简单的LCD驱动程序，包括初始化、配置、刷新等操作，对应教材第5章；4. 调试与优化：分析LCD显示问题，介绍调试方法及优化策略，对应教材第6章；5. 实践项目：设计一个综合性的LCD驱动项目，要求学生分组完成，涵盖整个驱动程序开发流程，对应教材第7章。

教学安排与进度：1. 第1周：学习LCD基本原理，完成相应实验；2. 第2周：学习LCD驱动架构，分析典型驱动程序；3. 第3周：编写简单的LCD驱动程序，并进行调试；4. 第4周：优化驱动程序，提高显示效果；5. 第5周：分组进行实践项目，教师指导与解答疑问；6. 第6周：完成实践项目，展示成果，总结评价。

显示屏方案设计及技术参数在当今数字化的时代，显示屏已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。

无论是在家庭娱乐、商业展示、工业控制还是医疗设备等领域，都能看到显示屏的身影。

而一个优秀的显示屏方案设计不仅要考虑到用户的需求和使用场景，还要对各项技术参数有深入的了解和精准的把握。

接下来，我们将详细探讨显示屏方案设计的要点以及相关的技术参数。

一、显示屏的类型选择目前市场上常见的显示屏类型主要包括液晶显示屏（LCD）、有机发光二极管显示屏（OLED）、等离子显示屏（PDP）和电子纸显示屏（EPD）等。

1、液晶显示屏（LCD）LCD 是目前应用最为广泛的显示屏类型之一。

它通过控制液晶分子的排列来实现图像的显示，具有成本低、分辨率高、色彩鲜艳等优点。

但LCD 显示屏存在视角有限、对比度相对较低、响应时间较长等缺点。

2、有机发光二极管显示屏（OLED）OLED 显示屏则具有自发光、对比度高、响应速度快、视角广等优点，能够提供更加出色的图像质量。

然而，OLED 显示屏的成本较高，寿命相对较短。

3、等离子显示屏（PDP）PDP 显示屏在过去曾有一定的市场份额，但由于能耗高、分辨率提升困难等问题，目前已逐渐被淘汰。

4、电子纸显示屏（EPD）EPD 主要用于电子书、电子标签等低功耗、长时间显示静态内容的场景，具有超低功耗、阳光下可读性好等特点，但刷新率较低，不适合显示动态图像。

在选择显示屏类型时，需要根据具体的应用场景和需求来综合考虑。

例如，对于手机、电脑等需要高分辨率和色彩表现的设备，OLED 或LCD 显示屏可能是更好的选择；而对于电子阅读器等注重续航和阅读体验的设备，EPD 则更为合适。

二、显示屏的尺寸和分辨率显示屏的尺寸和分辨率是影响显示效果的重要因素。

尺寸越大，能够提供的视觉体验越广阔；而分辨率越高，图像的清晰度和细节表现就越好。

常见的显示屏尺寸从几英寸到几十英寸不等，例如手机屏幕通常在5 7 英寸之间，电脑显示器一般在 19 32 英寸，而电视屏幕则可以达到55 英寸以上。

BOPPPS教学模式在航电装备教学中的应用发布时间：2022-11-16T01:50:36.918Z 来源：《教学与研究》2022年7月14期作者：彭铮雪，李永田[导读] 当前机载航电装备蓬勃发展，在军队院校航电装备教学中培养出具备岗位任职能力和装备保障能力的机务人才是提升维护保障力的迫切需要。

彭铮雪，李永田空军工程大学航空机务士官学校摘要当前机载航电装备蓬勃发展，在军队院校航电装备教学中培养出具备岗位任职能力和装备保障能力的机务人才是提升维护保障力的迫切需要。

分析了目前机载航电专业装备教学存在的问题，介绍了BOPPPS教学模式的基本概念。

以某机型航电装备教学中“大屏幕液晶显示器”理论课为例，将BOPPPS教学模式应用到航电装备实际课堂教学中，通过教学实践发现极大提高了一线课堂教学质量和教学效果，对培养学员岗位任职能力和维护保障力有较大的促进作用。

关键词： BOPPPS教学模式；航电装备教学；岗位任职能力；军事院校教育一、引言在现代信息战的大背景下，为基层部队输送满足岗位需求的航电专业军事人才是军队院校重要的工作。

航电专业装备类教学是以设备理论知识为基础，以形成设备使用维护等保障能力为目标，旨在培养满足部队岗位任职需求的人才。

传统教学模式不能更好的满足当前军队院校人才培养工作的需求，因此科学设计并优化装备教学内容，探索新的教学模式已经成为航电专业装备类教学改革创新的首要问题。

二、航电专业装备教学存在的问题机载航电装备课程教学包含了航电装备的功能、组成、性能、交联关系、工作原理、安装位置及拆装步骤、维护流程及故障分析等内容[1]。

与传统的学历教育不同，装备类教学活动在理解理论知识的基础之上，要求学员掌握装备的使用和维护方法，旨在培养学员的岗位任职能力。

（一）教员教学模式单一目前针对装备教学中的理论知识，教员通常习惯于采用“填鸭式”的单向讲授方式，教学过程中会直接告诉学员知识，重视知识的传授，而不是以学员为主体，给学员想象和思考的空间，无法激起学员的学习兴趣。

《CPLD/FPGA 》课程设计报告题目：128X64液晶显示程序设计院（系）：信息科学与工程学院专业班级：通信1001班学生姓名：訚鹏学号：20101181021同组学生：秦佩指导教师：吴莉20 13 年 10 月 14 日至20 13 年 10 月 25 日华中科技大学武昌分校制128X64液晶显示程序设计课程设计任务书目录摘要 (3)1.课程设计的目的 (4)2.课程设计题目和要求 (4)3.课程设计报告内容 (4)3.1课程设计原理 (4)3.2课程设计相关图 (5)3.3课程设计程序 (6)3.4课程设计的结果 (14)3.5课程设计的波形仿真 (15)4.课程设计所遇到的问题及解决方案 (15)5.课程设计总结 (17)摘要在硬件电子电路设计领域中，电子设计自动化（EDA）工具已成为主要的设计手段，而VHDL语言是EDA的关键技术之一，它采用自顶向下的设计方法，即从系统总体出发，自上至下地将设计任务分为不同的功能模块，最后将各功能模块连接形成顶层模块，完成系统硬件的整体设计。

本课设主要是基于FPGA的128X64的液晶显示控制器。

控制部分采用VHDL语言编写，主体程序采用状态机作为主要控制方式。

关键字：VHDL,状态机，128641 课程设计的目的通过对液晶屏的安装调试，需学习掌握：（1）液晶屏显示文字的整体设计流程。

（2）Quartus2软件的调试方法及相关工具的使用。

（3）液晶屏LCD12864的使用方法。

（4）各种常见元器件的选择及使用。

2 课程设计题目描述和要求题目描述：频率计的设计制作要求：用VHDL编程控制LCD12864显示的频率计。

（1）用LCD12864显示“频率及姓名”等内容。

（2）显示过程：实验板通电开机后，下载运行之后，LCD显示器显示“频率及姓名”，本组成员等内容。

（3）熟悉单片机系统的工作原理及调测方法。

软硬件安装调测完成后根据系统的工作原理、过程、测试数据及遇到的问题与处理情况、体会等完成课设报告。

IPS硬屏百科名片IPS（In-Plane Switching，平面转换）硬屏技术是目前世界上最先进的液晶面板技术。

在拥有这一技术并实现在量产的公司中，韩国的LG Display公司规模最大，技术水准处于领先地位。

LG Display的7.5代生产线在2006年1月已实现量产，月产能150K；切割技术成熟，成品率极高，达到95%。

硬屏就是表面附着了一层树脂的膜，如同人带眼镜一样目录技术原理水平分子结构IPS硬屏优势软屏的分类应用范围辨别IPS硬屏技术原理水平分子结构IPS硬屏优势软屏的分类应用范围辨别IPS硬屏展开编辑本段技术原理面板是液晶电视的核心，面板的好坏决定了液晶电视60%以上的品质。

相比其他面板技术（如TN面板和VA面板），IPS硬屏的特别之处在于不是预先给液晶分子定向成为透光模式，而是定向成为不透光的模式，透光的多少通过与液晶分子定向方向垂直的电极决定，电压越高，扭转的分子就越多，从而实现光线的精确控制。

它只控制IPS液晶面板的一个偏转角度，并且偏转分子的数量能够与电压接近正比例，从而使面板的层次控制更容易实现。

为了扩大视角，液晶分子的基本模块是V形的，并且液晶分子与面板平行，光线容易被控制在面板内部，因而漏光情况更少。

在运动画面中，它能够表现更好，实现更好的对比度。

编辑本段水平分子结构IPS硬屏之所以具有清晰超稳的动态显示效果，取决于其创新性的水平转换分子排列，改变了VA软屏垂直的分子排列，因而具有更加坚固稳定的液晶结构。

IPS硬屏（图一）IPS硬屏与VA软屏分子结构排列对比图解这样的分子结构，首先使IPS硬屏被触摸时不再有水纹现象，见（图二）。

（图二）触摸时IPS硬屏与VA软屏的效果对比IPS硬屏我们从图中可以看出，IPS硬屏的分子排列方式呈水平状。

当遇到外界压力时，分子结构向下稍微下陷，但是整体分子还呈水平状。

而软屏液晶的垂直排列状，则下陷厉害，并呈倒八字形。

可见，在遇到外力时，硬屏液晶分子结构坚固性和稳定性远远优于软屏，基本保持原样不变。

深入解读液晶显示器主要指标如何描述一款显示器的性能优劣，一直存在着许多误区，加之相当长时刻以来，大多数媒体对显示设备的测试仅仅停留在体验感受上，专门难谈的上衡量和比较产品之间的差异与优劣，在开始为读者呈上14款22英寸显示器打擂战果之前，第一要来解读一下阻碍显示器显示成效的几个重要因素。

亮度1.亮度、对比度的定义和测量2.明室对比度专项测试：镜面/玻璃/漫射屏的优劣3.动态对比度的真实面目色彩4.伽马曲线与色彩增强5.色彩好坏看色域范畴6.专项测试：80％与50％色域的差异7.16.7M色(8bit)与16.2M色(6bit抖动)其他8.灰阶加速技术的弊端9.可视角度并不简单测试方法与结果分析要领这部分理论分析有助于读者走出传统观念的误区，也要认识到只看厂商标注的参数并没有多大用处，因为厂商不仅只挑最有利的数字来标，更能够在一定范畴内上下浮动，因此，厂商通常也是往有利的方向浮动。

显示设备的知识相当宽泛和专业，难免显现纰漏和不周全的地点，如发觉会尽快更正。

液晶显示器的标称的亮度表示它在显示全白画面时所能到达的最大亮度，单位是cd/㎡〔坎德拉每平方米〕，22英寸液晶显示器的最大亮度都达到250cd/㎡以上，远比CRT的平均水平100cd/㎡高出专门多，实际上现在并不用操心一款崭新的液晶显示器不够亮，恰恰相反，专门多用户都反映液晶显示器亮的耀眼，这就需要调剂显示器的显示模式和亮度、对比度设置来操纵全白最大亮度。

亮度并非越高越好，不同的环境亮度和不同的显示题材需要不同的亮度水平。

题材不同，需要的亮度不同-上网、办公等任务，由于显示画面白色部分较多，亮度在80－120cd/㎡比较合适。

-图片处理，为了突出图像细节，亮度在150－180cd/㎡比较合适。

-视频、电影类节目，存在大量暗场景，需要较高亮度，应开启最大亮度，通常以表现视频节目作为卖点的显示器会具有较高的亮度，比如400cd/㎡。

以上这些亮度值属于体会参数，因此还要考虑的环境亮度，相同亮度的显示器在晚上关灯和明亮的办公室里人眼的感受并不相同，调剂到合适的亮度是使用一台显示器最差不多的操作。