液晶显示显示原理及其驱动方式课件.ppt

1、1液晶显示显示原理及其驱动方式液晶显示显示原理及其驱动方式2什么是LCD?lLCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在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。3液晶显示的特点液晶显示的特点1.低电压，低功耗2.平板型结构，轻薄短小3.被动型显示4.显示信息量大，应用范围广5.长寿命6.易于彩色化7.无辐射，无污染4液晶的应用物理性质液晶的应用物理性质l液晶的分子形状一般都是刚性的棒状形l液晶具有液体的流动性和晶体的异向性l液晶分子在外电场作用下其

2、排列极易发生变化5液晶的光学特性液晶的光学特性l能够使入射光沿液晶分子偶极矩的方向偏转l能使入射的偏光状态及偏光轴方向发生变化l能使入射的左旋或右旋偏光产生对应的透过或反射6一一.LCD的顯示原理的顯示原理:基本上，LCD是藉由電場加於液晶，改變其雙折射現像，並配合偏光片來決定光的路徑。(1).偏光片的使用偏光片的使用：使用偏光片，可決定光的行進路線。7(2).液晶的定向：液晶的定向：可使液晶分子呈現規則的排列(3).液晶的定向液晶的定向：可使液晶分子呈現規則的排列後，達到扭轉的功 能；不同型態之LCD有不同的扭轉角。LCD TYPE a，b軸之夾角TN90 degHTN110 degSTN1

3、80240 degFSTN180240 deg8(4).加入電場後的液晶加入電場後的液晶：當所加的電場強度高於液晶的臨限電壓時，改 變原有的扭轉排列狀態。9(5).液晶與偏光片的效應組合：液晶與偏光片的效應組合：未加電壓：當光線通過上層偏光片，以一特定的方向進入LCD後，藉 由液晶的扭轉將光路徑旋轉至特定之角度，而得以穿透下 層偏光片的透過軸向。施加電壓：原有液晶分子排列的狀態經過施加電壓後，已失去了旋轉 光路徑的功能，因此光線無法透過直交的偏光片。10液晶正负性表示液晶正负性表示正性:上下偏光板夾角為0度负性:上下偏光板夾角為90度11LCD驅動方式分類驅動方式分類LCD驅動方式靜態驅動動態

4、驅動被動矩陣(Passive Matrix)主動矩陣(Active Matrix)Diode驅動TFT驅動Plasma驅動LCD顯示方式Segment顯示Dot Matrix12Segment顯示與顯示與Dot Matrix顯示顯示Segment顯示Dot Matrix顯示13LCD驱动静态驱动驱动静态驱动l基本思想基本思想:在相对应的一对电极间连续外加电场或不外加电场。14LCD驱动静态驱动驱动静态驱动驱动电路原理图：15LCD驱动静态驱动驱动静态驱动l驱动波形：驱动波形：分析电路可知笔段波形不是与公用波形同相就是反相。同相时液晶上无电场，LCD处于非选通状态。反相时，液晶上施加了一矩形波。

5、当矩形波的电压比液晶阈值高很多时，LCD处于选通状态。16LCD驱动静态驱动驱动静态驱动l静态LCD设计之驱动波形分析：17LCD驱动多路驱动驱动多路驱动l基本思想：基本思想：电极沿X、Y方向排列成矩阵，按顺序给X电极施加选通波形，给Y电极施加与X电极同步的选通或非选通波形，如此周而复始。通过此操作，X、Y电极交点的相素可以是独立的选态或非选态。l驱动X电极从第一行到最后一行所需时间为帧周期Tf(频率为帧频)，驱动每一行所用时间Tr与帧周期的比值为占空比：Duty=Tr/Tf=1/N。18LCD驱动多路驱动驱动多路驱动l电压平均化：电压平均化：分析多路驱动的基本思想可知，不仅选通相素上施加有电

6、压，非选通相素上也施加了电压。非选通时波形电压与选通时波形电压之比为偏压比Bias=1/a。为了使选通相素之间及非选通相素之间显示状态一致，必须要求选点电压Von一致，非选点电压Voff一致。为了使相素在选通电压作用下被选通；而在非选通电压作用下不选通，必须要求LCD的光电性能有阈值特性，且越陡越好。但由于材料和模式的限制，LCD电光曲线陡度总是有限的。因而反过来要求Von、Voff拉得越开越好，即Von/Voff越大越好。l经理论计算，当Duty、Bias满足以下关系时，Von/Voff取极大值。满足下式的a，即为驱动路数为N的最佳偏压值。19CSTN构成原理构成原理2021分辨率l液晶显示

7、器的分辨率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 分辨率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它分辨率比如说800*600 因为在这种情况之下计算机实际上是把一个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 买了什么分辨率的monitor 显示卡就设定成那个分辨率 22液晶分辨率液晶分辨率QQVGA128x160QCIF172x220(QVGA)240 x320WQVGA240 x400(VGA)640 x 480(SVGA)800 x 600(X

8、GA)65MHz1024 x 768(SXGA)93/112MHz1280 x 1024(SXGA+)1400 x 1050(SXGAW)115MHz1600 x 1024(UXGA)133/160MHz1600 x 1200(HDTV)143MHz1920 x 1080(UXGAW)158MHz1900 x 1200(WUXGA)1920 x 1200(QXGA)211MHz2048 x 153623背光源分类背光源分类lA)CCFL(冷阴极荧光灯)特性:高亮度，3,000-4,000 cd/m2 长寿命(约 20,000 小时)低发热量 亮白色光 驱动电压:10002000V 需外加驱动器24背光源分类背光源分类lB)EL(场致发光器)特性:厚度小，0.4 到 1.0 mm，光颜色有蓝绿，黄绿，蓝色和白色 寿命大约 5,000 小时 驱动条件范围宽，频率 60 to 1000hz 驱动电压:最大 150V 交流电压 需外加驱动器：逆变器或者是驱动IC25背光源分类背光源分类lC)LED(发光二极管)特性光亮度均匀 使用寿命长(约 100,000 小时)低电压(直流)驱动，不需要逆变器 颜色丰富，黄绿，琥珀色，红色，蓝色，绿色，白色等26謝謝謝謝各各位位 T Th ha an nk ks s！