� � � � � �(shí)
1. TN(Twisted Nematic):扭曲向列的顯示類(lèi)��
2. HTN(High Twisted Nematic):高扭曲向列的顯示�(lèi)型�
3. STN(Supper Twisted Nematic):超扭曲向列的顯示�(lèi)��
4. FSTN(Formulated STN):薄膜�(bǔ)償型STN,用于黑白顯示�
5. TFT(Thin Film Transistor):薄膜晶體管顯示類(lèi)��
6. PDP(Plasma Display Panel):等離子體顯示�
7. VFD(Vacuum Fluorescence Display):真空熒光顯示�
8. CRT(Cathode Radial Tube):陰極射線��
9. LCD(Liquid Crystal Display):液晶顯示��
10. LCM(Liquid Crystal Module): 液晶模塊�
11. COB(Chip On Board):IC裸片通過(guò)邦定固定于印刷線路板��
12. COF(Chip On Film):�IC封裝于柔性線路板上�
13. COG(Chip On Glass):�IC封裝于玻璃上�
14. TAB(Tape Automated Bonding):柔性帶自動(dòng)連接 �
15. TCP(Tape Carrier Package):柔性線路板�
16. PCB(Print Circuit Board):印刷線路板�
17. FPC:Flexible Printed Circuit,可彎曲印刷電路�
18. Contrast Ratio〈對(duì)比度�:此為黑色與白色之間的�(duì)�。比值越�,色彩越鮮明�
19. Uniformity:均勻度畫(huà)面的均勻度;將一Panel分為�(shù)等份,分別測(cè)量其中心�(diǎn)的亮度,所�(cè)得的最小值除以最大值即是此Panel均勻�,均勻度越高表示Panel�(huà)面越�(wěn)��
20. Response Time:反應(yīng)�(shí)�
21. Aspect Ratio:�(huà)面比�,為畫(huà)面寬與高之比�。計(jì)算機(jī)�(huà)面及一般影像畫(huà)面比率為 4:3 HDTV則可提供16:9的寬平面屏幕�(huà)靀�
22. ITO(Indium-Tin Oxide):氧化銦錫�
23. Inverter:逆變��
24. DPI(Dot Per Inch):�(diǎn)每英��
25. Duty:占空�,高出點(diǎn)亮的閥值電壓的部分在一�(gè)周期中所占的比率�
26. Active Area:有效顯示區(qū)�
27. View Angle:視角 面對(duì)屏幕,往其上、下、左、右四方觀�(cè),調(diào)整此屏幕直到其無(wú)法由此四方看到屏幕畫(huà)面之角度。以�(jiān)看者之視覺(jué)舒適,可�(diào)整視角之廣狹�
28. Backlight:背光。液�Panel的背面所�(shè)置光�。螢光燈管(熱陰極管或冷陰極管)、導(dǎo)光板、擴(kuò)散板所�(gòu)��
29. CCFL(CCFT) (Cold Cathode Fluorescent Light/Tube):冷陰極熒光燈。將高壓施加于燈管之兩電�, 電子即由電極端射�, 電子因受高電壓加速而與管內(nèi)之水銀原子撞擊, 水銀原子在被撞擊后由不穩(wěn)定狀�(tài)急速返回穩(wěn)定狀�(tài)�(shí), �(huì)將過(guò)剩能量以紫外� (253.7 nm) 釋放出來(lái), 此釋放出�(lái)之紫外線由螢光粉吸收�(zhuǎn)換成可視��
30. EL(Electro luminescence):電致�(fā)光�EL層由高分子量薄片�(gòu)��
.�(chǎn)品主要技�(shù)參數(shù)
(1)�(dǎo)電玻璃厚�:0.55�0.7�
(2)連接方式:�(dǎo)電膠條、斑馬紙、金屬插��TAB�COG��
2.�(chǎn)品型�
(1)顯示方式:正�、負(fù)��
(2)光學(xué)模式:反射�、透視�、半�、全型等�
(3)LCD�(lèi)�:TN��HTN��STN型�FSTN��
(4)顏色模式:黃、綠、灰、黑、白、藍(lán)等模�
3.�(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)�
(1)通信工具;(2)家用電器;(3)交通工�(4)�(jì)量器�(5)儀器儀�;(6)文教器具;
4.�(chǎn)品主要特�(diǎn)
寶盛電子有限公司生產(chǎn)的各�(lèi)液晶顯示器和模塊�(chǎn)品的基本性能如下:
(1)高可靠�—�使用壽命可超�(guò)5�(wàn)小時(shí)�
(2)寬溫�—�根據(jù)客戶(hù)的要�,產(chǎn)品可以在
LCD
目錄·LCD概述
·液晶基礎(chǔ)知識(shí) ·液晶顯示器的選型 ·液晶屏幕的驅(qū)�(dòng)方式
·LCD控制�(qū)�(dòng)器的�(shè)�(jì)與開(kāi)�(fā) ·LCD部分�(zhuān)�(yè)�(shù)�(yǔ)解釋 ·LCD顯示器的模擬/�(shù)字接�
LCD概述
LCD 液晶顯示器是 Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)�(chēng)�LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃�(dāng)中放置液�(tài)的晶�,兩片玻璃中間有許多垂直和水平的�(xì)小電�,透過(guò)通電與否�(lái)控制桿狀水晶分子改變方向,將光線折射出來(lái)�(chǎn)生畫(huà)�。比CRT要好的多,但是價(jià)�(qián)較其��
LCD液晶投影�(jī)是液晶顯示技�(shù)和投影技�(shù)相結(jié)合的�(chǎn)�,它利用了液晶的電光效應(yīng),通過(guò)電路控制液晶單元的透射率及反射率,從而產(chǎn)生不同灰度層次及多達(dá)1670百萬(wàn)種色彩的靚麗圖像�LCD投影�(jī)的主要成像器件是液晶板�LCD投影�(jī)的體積取決于液晶板的大小,液晶板越小,投影機(jī)的體積也就越��
根據(jù)電光效應(yīng),液晶材料可分為活性液晶和非活性液晶兩�(lèi),其中活性液晶具有較高的透光性和可控制性。液晶板使用的是活性液�,人們可通過(guò)相關(guān)控制系統(tǒng)�(lái)控制液晶板的亮度和顏色。與液晶顯示器相��LCD投影�(jī)采用的是扭曲向列型液��LCD投影�(jī)的光源是�(zhuān)用大功率燈泡,發(fā)光能量遠(yuǎn)�(yuǎn)高于利用熒光�(fā)光的CRT投影�(jī),所�LCD投影�(jī)的亮度和色彩飽和度都高于CRT投影�(jī)�LCD投影�(jī)的像元是液晶板上的液晶單元,液晶板一旦選定,分辨率就基本確定�,所�LCD投影�(jī)�(diào)節(jié)分辨率的功能要比CRT投影�(jī)��
LCD投影�(jī)按內(nèi)部液晶板的片�(shù)可分為單片式和三片式兩種,現(xiàn)代液晶投影機(jī)大都采用3片式LCD�(�1)。三片式LCD投影�(jī)是用紅、綠、藍(lán)三塊液晶板分別作為紅、綠、藍(lán)三色光的控制層。光源發(fā)射出�(lái)的白色光�(jīng)�(guò)鏡頭組后�(huì)聚到分色鏡組,紅色光首先被分離出�(lái),投射到紅色液晶板上,液晶板“記錄”下的以透明度表示的圖像信息被投射生成了圖像中的紅色光信�。綠色光被投射到綠色液晶板上,形成圖像中的綠色光信息,同樣藍(lán)色光�(jīng)�(lán)色液晶板后生成圖像中的藍(lán)色光信息,三種顏色的光在棱鏡中會(huì)�,由投影鏡頭投射到投影幕上形成一幅全彩色圖像。三片式LCD投影�(jī)比單片式LCD投影�(jī)具有更高的圖像質(zhì)量和更高的亮度�LCD投影�(jī)體積較小、重量較輕,制造工藝較�(jiǎn)�,亮度和�(duì)比度較高,分辨率適中,現(xiàn)�LCD投影�(jī)占有的市�(chǎng)份額約占總體市場(chǎng)份額�70%以上,是目前市場(chǎng)上占有率最�、應(yīng)用最廣泛的投影機(jī)�
液晶顯示器使用時(shí),不允許施加直流電壓,驅(qū)�(dòng)電壓的直流成分最大不能超�(guò) 50mV � LCM 在焊接時(shí)�(yīng)注意只焊 I/O 接口,且烙鐵溫度不高�
注意 LCD � LCM 防潮,潮濕會(huì)� LCD 的玻璃表面電阻降低,造成顯示不正�,且易使 LCM 電極腐蝕�
LCD 裝機(jī)�(shí),應(yīng)確保器件的導(dǎo)電線接觸面積充分大, 并保持整�(gè)接觸面壓力均衡(注意擰螺絲的壓力�(yīng)均衡�,固定框要求平整、光�,固定框的壓力應(yīng)盡可能加在該器件的四周封接框上; LCM 在裝配時(shí)� 要注意操作人的充分接�,使用的烙鐵及其它器具均�(yīng)保持良好的接�。焊接應(yīng)注意保護(hù) LCD 表面,以免焊劑濺落于表面造成破壞�
器件不宜�(zhǎng)期受�(yáng)光直射及紫外線的照射,以免影響使用壽��
器件不宜存放在高�、高濕或有腐�、揮�(fā)性化�(xué)物品�(huán)境中,以免使 LCD 變色� LCM 電極腐蝕,失去正常的顯示功能� LCM �(yīng)放在有抗靜電的包裝或器具��
LCD 的上下兩面貼的偏光片切勿沾上有機(jī)溶劑� 因偏光片材質(zhì)較軟,裝�(jī)使用�(guò)程中,避免硬物頂�、壓傷器件的上下兩面,且不能使用粗、硬的布擦拭偏光�� LCM 在操作過(guò)程中�(qǐng)勿接觸油脂類(lèi)東西�
液晶基礎(chǔ)知識(shí)
顯示器是人與�(jī)器溝通的重要界面,早期以顯像管(CRT/Cathode Ray Tube)顯示器為主,但隨著科技不斷�(jìn)�,各種顯示技�(shù)如雨后春筍般誕生,近�(lái)由于液晶�LCD)顯示器具有輕薄短小、耗電量低、無(wú)輻射危險(xiǎn),平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)�(shì),在近年�(lái)�(jià)格不斷下跌的吸引�,逐漸取代CRT之主流地位,顯示器明日之星架�(shì)十足。那么液晶顯示器與傳�(tǒng)的顯示器相比,到底有什么新的特�(diǎn)��
一、顯示質(zhì)量高
由于液晶顯示器每一�(gè)�(diǎn)在收到信�(hào)后就一直保持那種色彩和亮度,恒定發(fā)�,而不象陰極射線管顯示器(CRT)那樣需要不斷刷新亮�(diǎn)。因�,液晶顯示器�(huà)�(zhì)高而且絕對(duì)不會(huì)閃爍,把眼睛疲勞降到了最��
�、沒(méi)有電磁輻�
傳統(tǒng)顯示器的顯示材料是熒光粉,通過(guò)電子束撞擊熒光粉而顯示,電子束在打到熒光粉上的一剎那間會(huì)�(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射,盡管目前有許多顯示器產(chǎn)品在處理輻射�(wèn)題上�(jìn)行了比較有效的處�,盡可能地把輻射量降到最低,但要徹底消除是困難的。相�(duì)�(lái)�(shuō),液晶顯示器在防止輻射方面具有先天的�(yōu)�(shì),因?yàn)樗揪筒淮嬖谳椛洹T陔姶挪ǖ姆婪斗矫?,液晶顯示器也有自己�(dú)特的�(yōu)�(shì),它采用了嚴(yán)格的密封技�(shù)將來(lái)自驅(qū)�(dòng)電路的少量電磁波封閉在顯示器�,而普通顯示器為了散發(fā)熱量的需要,必須盡可能地讓內(nèi)部的電路與空氣接�,這樣�(nèi)部電路產(chǎn)生的電磁波也就大量地向外“泄漏”了�
�、可視面積大
�(duì)于相同尺寸的顯示器來(lái)�(shuō),液晶顯示器的可視面積要更大一�。液晶顯示器的可視面積跟它的�(duì)角線尺寸相同。而陰極射線管顯示器,顯像管前面板四周有一英寸左右的邊�,不能用于顯��
四、應(yīng)用范圍廣
最初的液晶顯示器由于無(wú)法顯示細(xì)膩的字符,通常�(yīng)用在電子�、計(jì)算器上。隨著液晶顯示技�(shù)的不斷發(fā)展和�(jìn)�,字符顯示開(kāi)始細(xì)膩起�(lái),同�(shí)也支持基本的彩色顯示,并逐步用于液晶電視、攝像機(jī)的液晶顯示器、掌上游戲機(jī)�。而隨后出�(xiàn)�DSTN�TFT則被廣泛制作成電腦中的液晶顯示設(shè)��DSTN液晶顯示屏用于早期的筆記本電腦;TFT則既�(yīng)用在筆記本電腦上(現(xiàn)在大多數(shù)筆記本電腦都使用TFT顯示屏),又用于主流�(tái)式顯示器上�
�、畫(huà)面效果好
與傳�(tǒng)顯示器相比,液晶顯示器一�(kāi)始就使用純平面的玻璃�,其顯示效果是平面直角的,讓人有一種耳目一新的感覺(jué)。而且液晶顯示器更容易在小面積屏幕上實(shí)�(xiàn)高分辨率,例��17英寸的液晶顯示器就能很好地實(shí)�(xiàn)1280×1024分辨�,而通常18英寸CRT彩顯上使�1280×1024以上分辨率的�(huà)面效果是不能完全令人�(mǎn)意的�
�、數(shù)字式接口
液晶顯示器都是數(shù)字式�,不像陰極射線管彩顯采用模擬接口。也就是�(shuō),使用液晶顯示器,顯卡再也不需要像往常那樣把�(shù)字信�(hào)�(zhuǎn)化成模擬信號(hào)再行輸出�。理論上,這會(huì)使色彩和定位都更加準(zhǔn)確完��
�、“身材”勻�(chēng)小巧
傳統(tǒng)的陰極射線管顯示�,后面總是拖著一�(gè)笨重的射線管。液晶顯示器突破了這一限制,給人一種全新的感覺(jué)。傳�(tǒng)顯示器是通過(guò)電子槍發(fā)射電子束到屏�,因而顯像管的管頸不能做得很�,當(dāng)屏幕增加�(shí)也必然增大整�(gè)顯示器的體積。而液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀�(tài)�(lái)�(dá)到顯示目�,即使屏幕加�,它的體積也不會(huì)成正比的增加,而且在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得��
�、功率消耗小
傳統(tǒng)的顯示器�(nèi)部由許多電路組成,這些電路�(qū)�(dòng)著陰極射線顯像管工作�(shí),需要消耗很大的功率,而且隨著體積的不斷增�,其�(nèi)部電路消耗的功率肯定也會(huì)隨之增大。相比而言,液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)�(dòng)IC�,因而耗電量比傳統(tǒng)顯示器也要小得多�
液晶顯示器的選型
在平板顯示器件領(lǐng)�,目前應(yīng)用較廣泛的有液晶(LCD)、電致發(fā)光顯�(EL)、等離子�(PDP)、發(fā)光二極管(LED)、低壓熒光顯示器�(VFD)等�
液晶顯示器件有以下一些特�(diǎn)
低壓微功耗;平板型結(jié)�(gòu);被�(dòng)顯示型(�(wú)眩光,不刺激人眼,不引起眼睛疲勞�;顯示信息量大(�?yàn)橄袼乜梢宰龅暮苄�?;易于彩色化(在色譜上可以非常準(zhǔn)確的�(fù)�(xiàn)�;無(wú)電磁輻射(對(duì)人體安全,利于信息保密);長(zhǎng)壽命(這種器件幾乎�(méi)有什么劣化問(wèn)�,因此壽命極�(zhǎng),但是液晶背光壽命有�,不�(guò)背光部分可以更換��
液晶選型8大要�
�LCD�(lèi)� ◆質(zhì)量保� ◆技�(shù)支持 ◆品牌與�(jià)�
◆供�(yīng)鏈保� ◆分辨率與尺� ◆溫度與亮度 ◆接口方�
液晶顯示屏的�(lèi)型選�
▲字符→確定顯示�、列�(shù)�TN�STN�(lèi)→是否帶背光→確定尺寸→確定工作與儲(chǔ)存溫度范�
▲圖形→單色還是彩色�TFT真彩還是STN偽彩〈一般在256色以下〉)→確定分辨率→確定外形尺寸→背光�(lèi)型(LED�EL�CCFL)→確定工作與儲(chǔ)存溫度范�
▲定制→非標(biāo)�(zhǔn)模塊的要求→填寫(xiě)定制單→簽定合同
LCD�(lèi)�
在液�(LCD)方面,從選型角度,我們將常見(jiàn)液晶分為以下幾類(lèi):段�,字符型,常�(jiàn)段式液晶的每字為8段組�,即8字和一�(diǎn),只能顯示數(shù)字和部分字母,如果必須顯示其它少量字�、漢字和其它符號(hào),一般需要從廠家定做,可以將所要顯示的字符、漢字和其它符號(hào)固化在指定的位置,比如計(jì)算器。對(duì)于段式液�,我們提供定做業(yè)�(wù)�
字符型液�,顧名思義,字符型液晶是用于顯示字符和�(shù)字的,對(duì)于圖形和漢字的顯示方式與段式液晶�(wú)異。字符型液晶一般有以下幾種分辨率,8×1�16×1�16×2�16×4�20×2�20×4�40×2�40×4�,其�8(16�20�40)的意義為一行可顯示的字�(�(shù)�)�(shù)�1(2�4)的意義是指顯示行�(shù)�
圖形�(diǎn)陣式液晶,我們又將其分為TN�STN(DSTN)�TFT等幾�(lèi)。這種分類(lèi)需從液晶材料和液晶效應(yīng)講起,請(qǐng)參考液晶顯示原理�
TN�(lèi)液晶由于它的局限�,只用于生產(chǎn)字符型液晶模�;�STN(DSTN)�(lèi)液晶模塊一般為中小�,既有單色的,也有偽彩色的;TFT�(lèi)液晶,則從小到大都有,而且?guī)缀跚逡簧珵檎娌噬@示模�。除�TFT�(lèi)液晶外,一般小液晶屏都�(nèi)置控制器(控制器的概念相當(dāng)于顯示卡上的主控芯片),直接提�MPU接口;而大中液晶屏,要想控制其顯示,都需要外加控制器�
因此,選擇您所需要的液晶屏,需要考慮的幾�(gè)方面�(xì)述如下:
一、如果只需要顯示字符和�(shù)�,而且一屏所顯示的內(nèi)容不超過(guò)字符型液晶的最大限�(比如40×4),就可選擇字符型液晶,直接與MPU連接即可�
二、如果需�?jiǎng)討B(tài)地顯示漢字和圖形,那�,只能選擇圖形點(diǎn)陣式液晶,接下來(lái)該考慮的問(wèn)題就是需要選�STN(DSTN)單色、偽彩色還是TFT真彩色。一般情況下,如果使用單片機(jī)控制,由于其控制能力的限�,只有在640×480以下單色�320×240以下偽彩色的范圍�(nèi)�(jìn)行選�;如果使�PC�IPC或其它控制能力比較強(qiáng)的主控模�(如視頻輸入控制模�),只要具備液晶顯示部分或外加顯示控制,就可以有較大的選擇余地,不帶內(nèi)置控制器的單色、偽彩色和真彩色液晶均可� 同時(shí)�(yīng)該考慮到外形尺寸的要求。另外請(qǐng)注意�LCD的分辨率在物理上是固定的,滿(mǎn)屏顯示一般只能以其固有的分辨率顯�,這一�(diǎn)�CRT有所區(qū)別�
�、背光選�,說(shuō)到背光問(wèn)題,需要從另一�(gè)角度將液晶分�(lèi),即透射�、反射式、半反半透式液晶三類(lèi),因?yàn)橐壕楸�?dòng)�(fā)光型顯示�,所以必須有外界光源,液晶才�(huì)有顯�,透射式液晶必須加上背景光,反射式液晶需要較�(qiáng)的環(huán)境光線,半反半透式液晶要求�(huán)境光線較�(qiáng)或加背光�
字符�(lèi)液晶 帶背光的一般為LED背光,以黃顏色(紅、綠色調(diào))為�。一般為+5V�(qū)�(dòng)�
單色STN中小�(diǎn)陣液� 多用LED�EL背光�EL背光以黃綠色(紅、綠、白色調(diào))常�(jiàn)。一般用400�800Hz�70�100V的交流驅(qū)�(dòng),常用驅(qū)�(dòng)需要約1W的功��
中大�(diǎn)�STN液晶�TFT�(lèi)液晶 多為冷陰極背光燈管(CCFL/CCFT),背光顏色為白色(�、綠、藍(lán)色調(diào))。一般用25k�100kHz�300V以上的交流驅(qū)�(dòng)�
�、溫度范圍,很多字符型液晶以及小圖形�(diǎn)陣液晶有常溫型和寬溫型的,而大圖形�(diǎn)陣的液晶寬溫型的在大陸市�(chǎng)上比較少�(jiàn),常溫一般指工作溫度0�
五、亮度問(wèn)題,亮度單位�cd/m2或叫Nit(尼特),大部分TN�STN(DSTN)液晶的亮度不超過(guò)100cd/m2,但是目前比較常用的5�6\"的偽彩色STN屏的亮度都在130cd/m2左右,京瓷有一�5.7\"�LCD亮度�(dá)200cd/m2,�TFT�(lèi)液晶的亮度則150cd/m2以上常見(jiàn)�
六、配件方�,由于液晶的�(guī)�、接口沒(méi)有國(guó)際標(biāo)�(zhǔn),所以不同廠家、不同類(lèi)型的液晶的信�(hào)接口往往不一致,所以選擇液晶時(shí),注意購(gòu)�(mǎi)相關(guān)配件(包括信�(hào)連接器件、逆變器等��
液晶屏幕的驅(qū)�(dòng)方式
單純矩陣�(qū)�(dòng)方式是由垂直與水平方向的電極所�(gòu)成,選擇要驅(qū)�(dòng)的部份由水平方向電壓�(lái)控制,垂直方向的電極則負(fù)�(zé)�(qū)�(dòng)液晶分子�
�TN�STN型的液晶顯示器中,所使用單純�(qū)�(dòng)電極的方式,都是采用X�Y軸的交叉方式�(lái)�(qū)�(dòng),如下圖所示,因此如果顯示部份越做越大的話,那么中心部份的電極反應(yīng)�(shí)間可能就�(huì)比較�。而為了讓屏幕顯示一致,整體速度上就�(huì)變慢。講的簡(jiǎn)單一�(diǎn),就好象�CRT顯示器的屏幕更新頻率不夠�,那是使用者就�(huì)感到屏幕閃爍、跳�(dòng);或著是�(dāng)需要快�3D�(dòng)�(huà)顯示�(shí),但顯示器的顯示速度卻無(wú)法跟�,顯示出�(lái)的要果可能就�(huì)有延遲的�(xiàn)象。所以,早期的液晶顯示器在尺寸上有一定的限制,而且并不適合拿來(lái)看電影、或是玩3D游戲�
主動(dòng)式矩陣的�(qū)�(dòng)方式是讓每�(gè)�(huà)素都�(duì)�(yīng)一�(gè)組電極,它�(gè)�(gòu)造有�(diǎn)�DRAM的回路方�,電壓以掃描的(或稱(chēng)作一定時(shí)間充電)方式,來(lái)表示每�(gè)�(huà)素的狀�(tài)。為了改善此一情形,后�(lái)液晶顯示技�(shù)采用了主�(dòng)式矩陣(active-matrix addressing)的方式�(lái)�(qū)�(dòng),這是目前�(dá)到高資料密度液晶顯示效果的理想裝�,且分辨率極�。方法是利用薄膜技�(shù)所做成的硅晶體管電極,利用掃描法來(lái)選擇任意一�(gè)顯示�(diǎn)�pixel)的�(kāi)與關(guān)。這其�(shí)是利用薄膜式晶體管的非線性功能來(lái)取代不易控制的液晶非線性功能�
�TFT型液晶顯器中,導(dǎo)電玻璃上�(huà)上網(wǎng)狀的細(xì)小線路,電極則由是薄膜式晶體管所排列而成的矩陣開(kāi)�(guān),在每�(gè)線路相交的地方則有著一弄控制匣,雖然驅(qū)�(dòng)訊號(hào)快速地在各顯示�(diǎn)掃瞄而過(guò),但只有電極上晶體管矩陣中被選擇的顯示點(diǎn)得到足以�(qū)�(dòng)液晶分子的電壓,使液晶分子軸�(zhuǎn)向而成「亮」的�(duì)�,不被選擇的顯示�(diǎn)自然就是「暗」的�(duì)�,也因此避免了顯示功能對(duì)液晶電場(chǎng)效應(yīng)能力的依靠�
TFT液晶顯示原理
TFT型的液晶顯示器較為復(fù)�,主要的�(gòu)成包括了,螢光管、導(dǎo)光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材�、薄模式晶體管等�。首先液晶顯示器必須先利用背光源,也就是螢光燈管投射出光�,這些光源�(huì)先經(jīng)�(guò)一�(gè)偏光板然后再�(jīng)�(guò)液晶,這時(shí)液晶分子的排列方式�(jìn)而改變穿透液晶的光線角度。然后這些光線接下�(lái)還必須經(jīng)�(guò)前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最后出�(xiàn)的光線強(qiáng)度與色彩,并�(jìn)而能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了�
STN液晶顯示原理
STN型的顯示原理�TN相類(lèi)�,不同的�TN扭轉(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng)的液晶分子是將入射光旋轉(zhuǎn)90度,�STN超扭�(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng)是將入射光旋�(zhuǎn)180~270��
要在這里�(shuō)明的�,單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩種情形(或稱(chēng)黑白),并沒(méi)有辦法做到色彩的變化。�STN液晶顯示器牽涉液晶材料的�(guān)系,以及光線的干涉現(xiàn)象,因此顯示的色�(diào)都以淡綠色與橘色為主。但如果在傳�(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片(color filter�,并將單色顯示矩陣之任一像素�pixel)分成三�(gè)子像素(sub-pixel�,分別通過(guò)彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原�,再�(jīng)由三原色比例之調(diào)�,也可以顯示出全彩模式的色彩。另��TN型的液晶顯示器如果顯示屏幕做的越�,其屏幕�(duì)比度就會(huì)顯得較差,不�(guò)藉由STN的改良技�(shù),則可以彌補(bǔ)�(duì)比度不足的情��
TN型液晶顯示原�
TN型的液晶顯示技�(shù)可說(shuō)是液晶顯示器中最基本�,而之后其它種�(lèi)的液晶顯示器也可�(shuō)是以TN型為原點(diǎn)�(lái)加以改良。同樣的,它的運(yùn)作原理也較其它技�(shù)�(lái)的簡(jiǎn)�,請(qǐng)讀者參照下方的圖片。圖中所表示的是TN型液晶顯示器的簡(jiǎn)易構(gòu)造圖,包括了垂直方向與水平方向的偏光�,具有細(xì)紋溝槽的配向�,液晶材料以及導(dǎo)電的玻璃基板� 不加電場(chǎng)的情況下,入射光�(jīng)�(guò)偏光板后通過(guò)液晶�,偏光被分子扭轉(zhuǎn)排列的液 晶層旋轉(zhuǎn)90�,離�(kāi)液晶層時(shí),其偏光方向恰與另一偏光板的方向一致,因此光線能順 利通過(guò),整�(gè)電極面呈光亮� �(dāng)加入電場(chǎng)的情況時(shí),每�(gè)液晶分子的光軸轉(zhuǎn)向與電場(chǎng)方向一致,液晶層因此失去了旋光的能力,�(jié)果來(lái)自入射偏光片的偏�,其偏光方向與另一偏光片的偏光方向成垂直的�(guān)�,并�(wú)法通過(guò),電極面因此呈現(xiàn)黑暗的狀�(tài)� 其顯像原理是將液晶材料置于兩片貼附光軸垂直偏光板之透明�(dǎo)電玻璃間,液晶分子會(huì)依配向膜的細(xì)溝槽方向依序旋轉(zhuǎn)排列,如果電�(chǎng)未形成,光線�(huì)順利的從偏光板射入,依液晶分子旋�(zhuǎn)其行�(jìn)方向,然后從另一邊射出。如果在兩片�(dǎo)電玻璃通電之后,兩片玻璃間�(huì)造成電場(chǎng),�(jìn)而影響其間液晶分子的排列,使其分子棒�(jìn)行扭�(zhuǎn),光線便�(wú)法穿透,�(jìn)而遮住光�。這樣所得到光暗�(duì)比的�(xiàn)�,叫做扭�(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng),簡(jiǎn)�(chēng)TNFE�twisted nematic field effect)。在電子�(chǎn)品中所用的液晶顯示�,幾乎都是用扭轉(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng)原理所制成
LCD控制�(qū)�(dòng)器的�(shè)�(jì)與開(kāi)�(fā)
�(duì)于液晶顯示屏,它通常包括玻璃基板�ITO(Indium Tin Oxide)膜、配向膜、偏光板等制成的夾板,上下共有兩�。每�(gè)夾層都包含電極和配向膜上形成的溝槽,上下玻璃基板配向?yàn)?/SPAN>90度。上下夾層中放置液晶,液晶將按照溝槽方向配向。整體看起來(lái),液晶分子的排列就像螺旋形的扭轉(zhuǎn)排列。當(dāng)玻璃基板加入電場(chǎng)�(shí),液晶分子配列產(chǎn)生變�,變成豎立狀�(tài)。當(dāng)液晶分子豎立�(shí)光線�(wú)法通過(guò),結(jié)果在顯示屏上出現(xiàn)黑色。液晶顯示器(LCD)將根�(jù)電壓的有�(wú),控制液晶分子配列方�,使面板�(dá)到顯示效��
�(duì)LCD的分�(lèi),有各種分類(lèi)方法。通常可按照其顯示方式分為段式、點(diǎn)字符式、點(diǎn)陣式等。除了黑白顯示外,還有多灰度和彩色顯示等�
�LCD�(qū)�(dòng)�(shí),需在段電極和公共電極上施加交流電壓。若只在電極上施�DC電壓�(shí),液晶本身發(fā)生劣�。液晶驅(qū)�(dòng)方式包括靜態(tài)�(qū)�(dòng)、動(dòng)�(tài)�(qū)�(dòng)等驅(qū)�(dòng)方式�
(1)靜態(tài)�(qū)�(dòng)
所有的段都有獨(dú)立的�(qū)�(dòng)電路,表示段電極與公共電極之間連續(xù)施加電壓。它適合于簡(jiǎn)單控制的LCD�
(2)多路�(qū)�(dòng)方式
�(gòu)成矩陣電�,公共端�(shù)�n,按�1/n的時(shí)序分別依次驅(qū)�(dòng)公共�,與該驅(qū)�(dòng)�(shí)序相�(duì)�(yīng),對(duì)所有的段信�(hào)電極作選擇驅(qū)�(dòng)。這種方式適合于比較復(fù)雜控制的LCD�
在多路驅(qū)�(dòng)方式�,像素可分為選擇�(diǎn)、半選擇�(diǎn)和非選擇�(diǎn)。為了提高顯示的�(duì)比度和降低串?dāng)_,應(yīng)合理選擇占空比(duty)和偏壓(bias)�
施加�LCD上所表示�ON�OFF�(shí)的電壓有效值與占空比和偏壓的關(guān)系如下:
Vo:LCD�(qū)�(dòng)電壓
N:占空�(1/N)
a:偏壓(1/a)
多路�(qū)�(dòng)方式可分為點(diǎn)反轉(zhuǎn)�(qū)�(dòng)和幀反轉(zhuǎn)�(qū)�(dòng)。點(diǎn)反轉(zhuǎn)�(qū)�(dòng)適合于低占空比應(yīng)用,它在各段�(shù)�(jù)輸出�(shí),將�(shù)�(jù)反轉(zhuǎn)。幀反轉(zhuǎn)�(qū)�(dòng)適合于高占空比應(yīng)用,它在各幀輸出�(shí),將�(shù)�(jù)反轉(zhuǎn)�
�(duì)于多灰度和彩色顯示的控制方法,通常采用幀頻控�(FRC)和脈寬�(diào)�(PWM)方法。幀頻控制是通過(guò)減少幀輸出次數(shù),控制輸出信�(hào)的有效�,來(lái)�(shí)�(xiàn)多灰度和彩色控制。而脈寬調(diào)制是通過(guò)改變段輸出信�(hào)脈寬,控制輸出信�(hào)的有效�,來(lái)�(shí)�(xiàn)多灰度和彩色控制�
顯示方式從簡(jiǎn)單的段式、點(diǎn)字符式到�(fù)雜的�(diǎn)陣式、階�(diào)式的變化。顯示顏色從黑白逐步變化到彩色。顯示屏從小到大,響�(yīng)�(shí)間逐步縮短,目�STN顯示器在成本及消�(fèi)電流方面有優(yōu)�(shì)�TFT顯示器在�(duì)比度和動(dòng)�(huà)�(duì)�(yīng)速度方面有優(yōu)�(shì)�
作為LCD�(qū)�(dòng)器標(biāo)�(zhǔn)電路生產(chǎn)廠主要有NEC �EPSON、三星等公司。目前手�(jī)市場(chǎng)中使用最多的�(qū)�(dòng)器電路仍然是黑白電路。但�,四灰度LCD�(qū)�(dòng)電路和彩�LCD�(qū)�(dòng)電路也逐漸投入到市�(chǎng)�。今后具有彩色、大屏幕、可上網(wǎng)、響�(yīng)快的顯示器將成為手機(jī)�(fā)展的流行趨勢(shì)�
下面將以NEC公司mPD
* �(nèi)�1/65分時(shí)顯示RAM的液晶顯示控�/�(qū)�(dòng)�
* 使用+3伏單一電源
* �(nèi)含升壓電路(3倍和4倍可�(zhuǎn)換)
* 132 x 65 位用于點(diǎn)顯示�RAM
* 輸出�132��65公共�
* 用于COG�Chip on Glass�
LCD�(qū)�(dòng)器基本構(gòu)成由以下部分�(gòu)成:
控制部分� TopDown(自頂向下) 邏輯電路
RAM部分� 手工�(shè)�(jì) 異步2 PortRAM I/O� 輸出�(zhuān)用口
模擬部分� 手工�(shè)�(jì) DC/DC�(zhuǎn)換器 DA�(zhuǎn)換器 升壓放大� 電壓跟隨� �(wěn)壓電� 溫度�(bǔ)償電�
振蕩電路
I/O部分:手工設(shè)�(jì)
顯示屏以手機(jī)為例,設(shè)�(jì)�(kāi)�(fā)企業(yè)�(yīng)與國(guó)�(nèi)芯片制造企�(yè)�(lián)手,�(shè)�(jì)、開(kāi)�(fā)下列目前或近期即將需求的手機(jī)�LCD控制�(qū)�(dòng)器的系列�(chǎn)品:
黑白LCD控制�(qū)�(dòng)� 多灰�LCD控制�(qū)�(dòng)� 彩色STN-LCD控制�(qū)�(dòng)�
彩色TFT-LCD控制�(qū)�(dòng)�
1)確定LCD�(qū)�(dòng)電路�(guī)格書(shū)
根據(jù)市場(chǎng)需求及�(fā)展趨�(shì),確�LCD�(qū)�(dòng)電路的規(guī)格書(shū)�
2)建立完整的設(shè)�(jì)�(huán)�
由于LCD控制�(qū)�(dòng)電路涉及到數(shù)�、模擬和高壓電路�SPICE參數(shù)的提取和�(yàn)證是其中重要的一�(xiàng)任務(wù)。因�,設(shè)�(jì)和工藝人員應(yīng)制作�(cè)試用�TEG�,并�(duì)TEG片�(jìn)行測(cè)試,提取和驗(yàn)�SPICE參數(shù),建立完整的�(shè)�(jì)�(huán)��
3)LCD控制�(qū)�(dòng)電路�(shè)�(jì)
電路�(shè)�(jì)包括確定電路�(shè)�(jì)方案、邏輯綜合、電路仿真和物理�(shí)�(xiàn)�
·采用低功耗技�(shù),需選擇低功耗電源;�(nèi)置存�(chǔ)器和降低振蕩頻率;采�OSO(One Shot Operation)電路技�(shù);采�MLS�Multi Line Selection多線選擇)驅(qū)�(dòng)��
·電路描述與仿真�
�(shù)字電路可采用HDL�(yǔ)言描述�HDL仿真。模擬電路可采用原理圖輸入,SPICE仿真�
�(duì)于整體電路仿真需采用�(shù)?;旌戏抡婕夹g(shù),還要解決顯示圖象的�(yàn)證技�(shù)�
·版圖物理�(shí)�(xiàn)
為了保證�(shè)�(jì)效率,數(shù)字電路部分的版圖可利�SE,�(jìn)行自�(dòng)布局布線。為獲得高性能,對(duì)模擬電路版圖�I/O部分版圖�(yīng)采用手工布圖。由于全芯片采用不同的方法分塊制�,因此需利用全芯片合成、布局布線技�(shù)和部分電路版圖和全芯片版圖的DRC技�(shù)�
4)LCD控制/�(qū)�(dòng)電路�(cè)試技�(shù)。例�,多引腳�(duì)�(yīng)能力;高速數(shù)�(jù)傳�;高精度�(cè)�;高電壓�(duì)�(yīng)�
LCD部分�(zhuān)�(yè)�(shù)�(yǔ)解釋
LCD Liquid Crystal Display 液晶顯示 LCM Liquid Crystal Module 液晶模塊
TN Twisted Nematic 扭曲向列。液晶分子的扭曲取向偏轉(zhuǎn)90°
STN Super Twisted Nematic 超級(jí)扭曲向列。約180~270°扭曲向列
FSTN Formulated Super Twisted Nematic 格式化超�(jí)扭曲向列。一層光程補(bǔ)償片加于STN,用于單色顯�
TFT Thin Film Transistor 薄膜晶體�
Backlight � 背光 Inverter � 逆變� OSD On Screen Display 在屏上顯�
DVI Digital Visual Interface �VGA)數(shù)字接� TMDS Transition Minimized Differential Signaling
LVDS Low Voltage Differential Signaling 低壓差分信號(hào)
Panelink � IC Integrate Circuit 集成電路
TCP Tape Carrier Package 柔性線路板 COB Chip On Board 通過(guò)邦定�IC裸片固定于印刷線路板�
COF Chip On FPC �IC固定于柔性線路板 � COG Chip On Glass 將芯片固定于玻璃�
Duty � 占空�,高出點(diǎn)亮的閥值電壓的部分在一�(gè)周期中所占的比率
LED Light Emitting Diode �(fā)光二極管
EL Electro Luminescence 電致�(fā)��EL層由高分子量薄片�(gòu)�
CCFL(CCFT) Cold Cathode Fluorescent Light/Tube 冷陰極熒光燈
PDP Plasma Display Panel 等離子顯示屏 CRT Cathode Radial Tube 陰極射線�
VGA Video Graphic Array 視頻圖形陣列 PCB Printed Circuit Board 印刷電路�
Composite video � �(fù)合視� Component video �
S-video � S端子,與�(fù)合視頻信�(hào)比,將對(duì)比和顏色分離傳輸
NTSC National Television Systems Committee NTSC制式,全國(guó)電視系統(tǒng)委員�(huì)制式
PAL Phase Alternating Line PAL制式(逐行倒相制式)
SECAM SEquential Couleur Avec Memoire SECAM制式(順序與存�(chǔ)彩色電視系統(tǒng))
VOD Video On Demand 視頻�(diǎn)�
DPI Dot Per Inch �(diǎn)每英�
LCD顯示器的模擬/�(shù)字接�
液晶顯示�(LCD)是為PC�(kāi)�(fā)的最新附件之一。與同類(lèi)的陰極射線管(CRT)顯示器相��LCD顯示器體積小、輻射少、功耗低,同�(shí)視頻性能�(yōu)�、外觀新穎圓滑。技�(shù)的�(jìn)步、需求的增加以及生產(chǎn)成本的降�,使LCD的價(jià)格降到可為普通消�(fèi)者接�,人�?cè)诳紤]配置一�(gè)新的�LCD顯示器的�(jì)算機(jī)系統(tǒng),或是替換掉舊的CRT顯示器�
在決定一�(xiàng)新的�(gòu)置計(jì)劃時(shí),大部分消費(fèi)者都要權(quán)衡其需�。在一定的�(jià)格范圍內(nèi),對(duì)于給定的一套產(chǎn)品的特點(diǎn)及預(yù)期的性能水平,消�(fèi)者會(huì)在充分權(quán)衡后決定是否�(gòu)�(mǎi)該產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)附件的購(gòu)�(mǎi)�(guò)程也與此�(lèi)�。系�(tǒng)工程師必須了解消�(fèi)市場(chǎng)中的性能�(jià)格比。對(duì)于這種成本敏感市場(chǎng)而言,設(shè)�(jì)的主要目�(biāo)是降低板�(jí)�BOM (原材料費(fèi)�)成本。板�(jí)元器件的去除等同于最終產(chǎn)品市�(chǎng)�(jià)格的大幅降低。如果購(gòu)�(mǎi)模式如上所提,消費(fèi)者該怎樣在數(shù)字顯示器和模擬顯示器間作一選擇��
消費(fèi)者在�(gòu)置時(shí)�(huì)考慮以下幾�(gè)�(guān)鍵因素:性能、兼容性以及成�。在�(gòu)置顯示器�(shí),接口類(lèi)型也成為�(guān)鍵的考慮因素之一。標(biāo)�(zhǔn)的紅、綠、藍(lán)(RGB)模擬接口正面臨著�(shù)字接口日漸強(qiáng)大的挑戰(zhàn)。以下篇幅將著重討論兩種方案間的差異�
模擬接口
在市�(chǎng)上現(xiàn)有的大量RGB模擬顯示器中,來(lái)自計(jì)算機(jī)的離散視頻數(shù)�(jù)RGB送至DAC,然后數(shù)字信�(hào)被轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)并與水平及垂直同步信�(hào)一起傳送到顯示器�
在顯示器�(nèi)�,前置放大器具有放大、鉗位及偏移�(diào)節(jié)的作�。可選擇使用單獨(dú)的前置放大器或集成前置放大器。目前市�(chǎng)上供�(yīng)的前置放大器都設(shè)�(jì)用于CRT顯示�,并未經(jīng)�(guò)�(yōu)化以用于LCD。因�,在LCD�(huán)境下,前置放大器所�(chǎn)生的失效及錯(cuò)誤會(huì)降低視頻性能�
下一步關(guān)鍵是�(shí)�(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信�(hào)的轉(zhuǎn)�(ADC)。在�(zhuǎn)換過(guò)程中,轉(zhuǎn)換器有限的分辨率�(huì)�(chǎn)生錯(cuò)�,包�DC部分的線性度和偏移以�AC成分的電火花及位�(cuò)誤等。雖然參照說(shuō)明書(shū)這些不理想的特性顯得很重要,但如果只是隨機(jī)�(fā)生,人眼不容易察�(jué)�LCD屏的刷新率達(dá)�60Hz�(shí),如果閃爍并不太多,人眼將會(huì)濾除這些信號(hào)。值得注意的是ADC的輸入帶寬是有限�。如�ADC�(méi)有足夠的輸入帶寬,這些影響�(huì)表現(xiàn)在顯示屏�。在一�(gè)象素�(diǎn)�,當(dāng)視頻信號(hào)由白�(zhuǎn)黑時(shí),如�ADC輸入帶寬不佳,則�(huì)大幅降低LCD顯示器的視頻性能。由于模擬信�(hào)�(huì)全幅振蕩,輸入帶寬不佳的ADC�(huì)�(dǎo)致象素消退,象素之間的邊緣將不再平整而是變得模糊,在黑色垂直線與白色垂直線相鄰的地方將變成灰線。建�ADC輸入帶寬為采樣時(shí)鐘頻率的1.5倍。時(shí)鐘頻率通過(guò)顯示器的分辨率和刷新率來(lái)決定。例如刷新率�85Hz�XGA(1024×768)顯示器需�89MHz的時(shí)鐘,ADC輸入帶寬至少�133MHz�
Fs = (水平分辨率×垂直分辨率×刷新�) / 0.75) 其中 0.75 是有效視頻因�(active video factor)
= (1024 ×768 ×85) / 0.75 = 89.13MHz
所以輸入帶寬為89.13 × 1.5 = 133.7MHz
在模擬接口中,需要一�(gè)�(shù)�(jù)�(shí)鐘在LCD顯示器及圖形控制器傳�(lái)的輸入信�(hào)間�(jìn)行同�。同步由鎖相�(huán)(PLL)提供,它用計(jì)算機(jī)的水平同步脈沖來(lái)�ADC和數(shù)字控制器芯片�(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘信�(hào)。為了確�ADC能在正確的時(shí)間采�,需要�(jìn)行相位調(diào)節(jié)。為了獲得最佳的視覺(jué)性能,也許需要用�(hù)自己�(diào)節(jié)顯示器�PLL還會(huì)在顯示器中產(chǎn)生相位噪聲或�(shí)鐘抖�(dòng),從而在顯示器上�(chǎn)生不良的�(huà)�,即在灰色的背景中產(chǎn)生“雪花�,或在亮度上出現(xiàn)明顯的不同。產(chǎn)生這種視覺(jué)影響�(shí),通常�LCD屏上有一塊區(qū)域看上去比顯示屏的其它部分要暗一些或亮一��
在模擬系�(tǒng)�,信�(hào)一旦被�(zhuǎn)換為�(shù)�(jù)流,LCD顯示器通常就需要�(jìn)行適�(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)及幀比率�(diào)�??蓪?duì)圖像�(jìn)行縮放以符合顯示屏的大小,同�(shí)�(diào)整幀比率�(lái)�(shè)置刷新頻率以�(mǎn)足顯示器的要求,通常�60Hz。在縮放�(guò)程中,由模擬信號(hào)到數(shù)字信�(hào)�(zhuǎn)換過(guò)程產(chǎn)生的信號(hào)退化可能會(huì)被放大。此�,不�(biāo)�(zhǔn)的圖形控制卡、電纜的屏蔽性差以及連接器質(zhì)量低劣也�(huì)降低信號(hào)的性能,導(dǎo)致整�(gè)�(shù)�(jù)�(zhuǎn)換過(guò)程的誤差,引起圖像質(zhì)量的降低�
�(shù)字接�
在數(shù)字接口裝置中,計(jì)算機(jī)�(shù)�(jù)可以直接�(fā)送到顯示�,而無(wú)需�(jìn)行數(shù)�(jù)�(zhuǎn)�。由于不再需要將�(shù)�(jù)�(zhuǎn)換為模擬信號(hào)隨后再還原為�(shù)字信�(hào),從而排除了與之相關(guān)的可能引起的誤差�
美中不足的是,數(shù)字接口不能共享模擬接口方案的通用�(biāo)�(zhǔn)。有可能成為�(shù)字接口標(biāo)�(zhǔn)的競(jìng)�(zhēng)�(biāo)�(zhǔn)包括:低壓差分信�(hào)(LVDS)�(biāo)�(zhǔn)�PanelLink�(biāo)�(zhǔn)、傳輸最小差分信�(hào)(TMDS)�(biāo)�(zhǔn)以及用于顯示器的�(shù)字接�(DISM)�(biāo)�(zhǔn)。每種提議的傳輸技�(shù)都有其優(yōu)�(diǎn),但在單一�(biāo)�(zhǔn)被采用并獲得推廣�,計(jì)算機(jī)廠商�?nèi)�?huì)將關(guān)注那些可能長(zhǎng)期應(yīng)用的方案上。根�(jù)�(jì)算機(jī)�(chǎn)�(yè)的快速變革而言,幾乎很難做出一�(gè)正確�(yù)�(cè)�
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