嵌入式TFT显示系统浅析
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中小尺寸TFT-LCD面板市场环境分析1. 概述随着电子产品市场的快速发展,TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)面板作为目前最主流的显示技术之一,广泛应用于手机、平板电脑、电视和汽车等产品中。
而中小尺寸TFT-LCD面板市场在嵌入式设备、消费电子和工业控制等领域具有重要地位。
本文将分析中小尺寸TFT-LCD面板市场的环境和影响因素,探讨其发展趋势和市场前景。
2. 市场规模据统计,2020年全球中小尺寸TFT-LCD面板市场规模达到xxx亿美元,并预计未来几年将继续保持增长。
其中,亚洲地区是该市场最大的消费地区,占据全球市场份额的xx%以上。
中国、韩国和日本等亚洲国家是该地区主要的中小尺寸TFT-LCD面板生产国家。
3. 市场特点中小尺寸TFT-LCD面板市场存在以下几个主要特点:3.1 技术进步TFT-LCD面板技术的不断进步推动了中小尺寸TFT-LCD面板市场的快速发展。
随着面板分辨率的提高、色彩的显示精度的提升以及对触控、曲面和折叠等新功能的实现,中小尺寸TFT-LCD面板能够满足消费者对更高质量显示体验的需求。
3.2 市场竞争中小尺寸TFT-LCD面板市场竞争激烈,市场上存在大量的厂商竞争份额。
主要的面板制造商包括三星、LG、京东方、友达等。
价格、品质、供应能力和客户服务等方面成为厂商竞争的重要因素。
3.3 应用需求多样化中小尺寸TFT-LCD面板市场应用需求多样化,不仅应用于消费电子产品如手机、平板电脑和电视,还广泛用于工业控制设备、医疗设备、汽车显示屏等。
不同应用领域对面板的特殊要求和定制化需求也促进了产品的发展和市场的增长。
4. 市场驱动因素中小尺寸TFT-LCD面板市场的发展受到多个因素的驱动:4.1 消费电子产品需求增长随着智能手机、平板电脑等消费电子产品需求的增长,中小尺寸TFT-LCD面板市场得到了巨大的发展机遇。
消费者对于产品的高清显示和触控交互等需求推动了面板市场的增长。
TFT技术解析TFT(Thin Film Transistor)LCD即薄膜场效应晶体管LCD,是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。
和TN技术不同的是,TFT的显示采用“背透式”照射方式——假想的光源路径不是像TN液晶那样从上至下,而是从下向上。
这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管,光源照射时通过下偏光板向上透出。
由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极,在FET电极导通时,液晶分子的表现也会发生改变,可以通过遮光和透光来达到显示的目的,响应时间大大提高到80ms左右。
因其具有比TN-LCD更高的对比度和更丰富的色彩,荧屏更新频率也更快,故TFT俗称“真彩”。
相对于DSTN而言,TFT-LCD的主要特点是为每个像素配置一个半导体开关器件。
由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制。
因而每个节点都相对独立,并可以进行连续控制。
这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应速度,同时也可以精确控制显示灰度,这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因。
目前,绝大部分笔记本电脑厂商的产品都采用TFT-LCD。
早期的TFT-LCD 主要用于笔记本电脑的制造。
尽管在当时TFT相对于DSTN具有极大的优势,但是由于技术上的原因,TFT-LCD在响应时间、亮度及可视角度上与传统的CRT 显示器还有很大的差距。
加上极低的成品率导致其高昂的价格,使得桌面型的TFT-LCD成为遥不可及的尤物。
不过,随着技术的不断发展,良品率不断提高,加上一些新技术的出现,使得TFT-LCD在响应时间、对比度、亮度、可视角度方面有了很大的进步,拉近了与传统CRT显示器的差距。
如今,大多数主流LCD显示器的响应时间都提高到50ms以下,这些都为LCD走向主流铺平了道路。
LCD的应用市场应该说是潜力巨大。
但就液晶面板生产能力而言,全世界的LCD主要集中在中国台湾、韩国和日本三个主要生产基地。
亚洲是LCD面板研发及生产制造的中心,而台、日、韩三大产地的发展情况各有不同。
在现代工业领域中,嵌入式液晶屏作为一种常见的显示技术,应用广泛。
它可以被用来显示各种数据,包括温度、湿度、压力等,也可以被用来显示复杂的图像和视频。
优势一:可靠性高
嵌入式液晶屏通常使用了更加高端的技术和材料,使其具有非常高的可靠性。
这是因为嵌入式液晶屏需要在恶劣的工作环境下工作,如高温、低温、高湿度、震动、腐蚀性环境等,而这些环境都会对显示器产生不同程度的影响。
嵌入式液晶屏的设计和制造都是为了在这些恶劣条件下保持其良好的工作状态,因此具有很高的可靠性。
优势二:可定制化程度高
由于不同的应用场景对液晶屏的要求各不相同,嵌入式液晶屏可以根据客户的具体需求进行个性化的定制,包括屏幕尺寸、分辨率、显示效果、接口类型等等。
这种可定制化的特性使得嵌入式液晶屏适用于各种不同的工业应用,例如医疗设备、工控设备、交通设备、安防设备等。
应用场景:
工控设备
工业自动化和控制系统中,嵌入式液晶屏通常作为操作面板或人机界面,用于显示各种监测数据和控制参数,以及操作控制面板上的按键。
医疗设备
在医疗设备中,嵌入式液晶屏通常用于显示医疗图像和数据,例如X
射线、CT扫描、超声波等。
由于医疗设备需要高精度、高分辨率的显示,因此嵌入式液晶屏的高质量和可定制化的特性使其成为医疗设备领域中的重要应用。
TFT型LCD工作原理简述TFT型LCD的工作原理较为复杂,可以从以下5个方面加以理解:1.结构特点TFT型LCD主要由LCD控制模块和LCD面板两部分组成。
由于采用TFT(薄膜晶体管),因此又称为薄膜晶体管显示器。
TFT的作用是用来主动控制每一个像素的器件,这样就相当于在每一个像素点上设计了一个场效应开关管。
多个TFT构成一个TFT液晶板,如下图所示。
因此,TFT型LCD容易实现真彩色和高分辨率。
TFT型LCD是由两层玻璃基板夹住液晶组成的,形成一个平行板电容器,通过嵌入在下玻璃板上的TFT对这个电容器和内置的存储电容充电,来维持每幅图像所需要的电压直到下一幅图像更新。
由于LCD面板本身并不发光,因此还必须增设背光灯作为光源,并加上一个背光板来分布光线,从而提高屏幕亮度。
2.电路原理在TFT型LCD中使用的TFT是一个三端器件,其功能就是一个开关管.在TFT型LCD的玻璃基板上制作半导体层,在两端有与之相连接的源极和漏极,并通过栅极绝缘膜与半导体相对应,利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间的电流.显示屏上的每个像素从结构上可以看作为像素电极和公用电极之间夹有一层液晶,从电学的角度可以把它看作电容.其等效电路如下图所示。
其工作原理是:要对 j行i列的像素点户(i、j)充电,就要把开关K(i,j)导通,对信号线D(i)施加目标电压,使数据线G(j)的数据信号加到像素P点.当像素电极被充分充电后,即使开关断开,电容中的电荷也得到保存,电极间的液晶分子继续有电场作用。
数据线的作用是对信号线施加目标电压,而行驱动器的作用是起开关的导通和断开作用。
由于加在液晶上的电压可以存储,因此液晶层能稳定的工作。
3.彩色形成原理TFT型LCD中的红、绿、蓝三原色是由彩色滤光片产生的。
彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色的滤片,有规律地制作在一块大玻璃基板上,每个像素(点)是由三种颜色的单元或称为子像素所组成。
如下图所示为彩色滤光片排列图,每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的TFT。
深度解读TFT-LCD液晶显示技术1888年,奥地利植物植物学家莱尼茨尔发现了液晶,它是一个奇怪的有机化合物,分别有两个熔点,把它的固态晶体加热到145℃时,便熔成液体,只不过是浑浊的,而一切纯净物质熔化时却是透明的。
如果继续加热到175℃时,它似乎再次熔化,变成清澈透明的液体。
后来,德国物理学家莱曼使用他亲自设计,在当时作为最新式的附有加热装置的偏光显微镜对这些脂类化合物进行了观察。
他发现,这类白而浑浊的液体外观上虽然属于液体,但却显示出各向异性晶体特有的双折射性。
于是莱曼将其命名为“液态晶体”,这就是“液晶”名称的由来。
莱尼泽和雷曼后来被誉为液晶之父。
液晶自被发现后,人们并不知道它有何用途,直到1968年人们才把它作为电子工业上的的材料。
自1968年第一块液晶显示器诞生后,LCD的技术发展经历了5个阶段:★第一阶段(1968—1972)1968年美国RCA公司研制了动态散射形液晶显示器,1972年执制造出动态散射形液晶手表,LCD技术从此走向实用化阶段。
第二阶段(1971-1984)1971年瑞士发明人扭曲向列型(TN)液晶显示器,日本厂家使其产业化,由于TN-LCD制造成本低,成为20世纪七八十年代液晶产品的主流。
第三阶段(1985-1990)1985年后,由于超扭曲(STN)液晶显示器的发展及非晶体硅薄膜晶体管液晶显示技术的发明,使LCD技术发展进入了人大容量显示的阶段。
第四阶段(1990-1995)在有源矩阵液晶显示器飞速发展的基础上,LCD技术开始进入高画质液晶显示阶段。
第五阶段(1996年后)LCD已在笔记本电脑中普及应用。
从1998年开始,TFT—LCD产品打入监视器市场,长期困扰液晶的三大难题视角、色饱和度和亮度问题已你基本解决。
液晶及其分类在机械上具有液体的流动性,在光学上具有晶体性质的物质形态被命名为流动晶体——液晶。
液晶分为两大类:溶致液晶和热致液晶;作为显示技术应用的液晶都是热致液晶。