液晶显示器原理1

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1、第30讲液晶显示器原理主要内容一、液晶显示器的发展二、TN和STN液晶显示器件三、TFT液晶显示器件四、LCD广视角技术五、液晶屏的驱动六、液晶电视机特殊性能指标1从第一台LCD显示屏的诞生以来的近40年中，液晶显示技术得到了飞速的发展，经历了三代：TN-LCD（扭曲向列型液晶显示器），主要用于手表、数字仪表、电子钟、计算器等。STN-LCD（SuperTN-LCD，超扭曲液晶显示器），用于手机、掌上电脑、低档笔记本。TFT-LCD（薄膜晶体管型液晶显示器），用于计算机显示器、电视机一、液晶显示

2、器件的发展2二、扭曲向列型液晶显示器件（TN-LCD）用于手表、数字仪表、电子钟、计算器等缺点：电光响应缓慢。扭曲角90o3超扭曲向列型液晶显示器件（STN-LCD）用于手机、掌上电脑、低档笔记本扭曲角90o-270o解决TN-LCD电光响应速度慢的方法：增大扭曲角4三、薄膜晶体管型液晶显示器件（TFT-LCD）TFT:ThinFilmTransistor,薄膜晶体管TFT-LCD又称为三端子有源矩阵液晶显示器件，即在每个液晶像素点的角上设计一个三端子元件——场效应开关管。用于计算机显示器、电视

3、机由于TN型和STN型液晶的显示屏越大，反应速度越慢，对于大屏幕液晶来说影响显示效果，因此薄膜晶体管液晶显示技术应运而生。5当TFT开关导通时．位于同一行上的所有像素将与相应的数据线相通，信号开始对上述液晶像素充电。TFT-LCD的液晶显示部分与TN-LCD类似。三端子开关元件的作用是使每个液晶像素之间彼此独立而无交叉串扰效应。行扫描线控制每行像素点上的TFT开关状态，实现只允许访问这一行的像素。6TFT-LCD液晶盒结构7液晶像素的TFT控制由于场效应晶体管具有电容效应，能够保持电位状态，已经

4、透光的液晶分子会一直保持这种状态，直到场效应晶体管(FET)电极下一次再加电改变其排列方式为止。TFT-LCD为每个像素都设有一个TFT开关，其加工类似于大规模集成电路，由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制，每个节点相互独立，提高显示屏的反应速度，色彩更逼真。8TFT和TN、STN型液晶显示器比较性能TNSTNTFT驱动方式单纯矩阵驱动单纯矩阵驱动主动矩阵驱动视角大小小（视角+30度）中等（视角+40度）大（视角+70度）画面对比最小（画面对比在20:1）中等最大（画面对比在150:1）反应速度

5、最慢(无法显示动画)中等（150ms）最快（40ms）显示品质最差中等最佳颜色单色或黑色单色或彩色彩色价格最便宜中等最贵（约STN的3倍）适合产品电子表、计算器、掌上游戏机等移动电话、掌上电脑、低档笔记本笔记本、PC显示器、电视机9导致LCD视角狭窄的原因：液晶在显示不同灰度时，液晶分子的长轴与玻璃基板的角度是不一样的，用户从不同角度观看屏幕时，有时看到的是液晶分子的长轴，有时则是短轴。四、LCD广视角技术10MVA（多畴垂直取向）广视角技术11PVA（垂直取向构型）广视角技术12CPA（连续焰

6、火状排列）广视角技术13FFS（边缘场切换）广视角技术现代电子则采用FFS（FringeFieldSwitching）技术，不需要额外的光学补偿膜，FFS（FringeFieldSwitching）严格来说应该是IPS模式的一个分支，主要是将IPS的不透明金属电极改为透明的ITO电极，并缩小电极宽度和间距，在制造上比原先的IPS技术复杂，但因为使用了透明的ITO电极让透光率比IPS高出2倍以上。在视角的呈现上达160o，反应时间因受制于采用负型液晶制造，反应时间则略逊于IPS技术。为了增加良率与

7、显示品质的提升，新的UFFS（UltraFFS）技术，能将原色重现率提升至75%以上。14OCB（光学补偿弯曲排列/光学补偿双折射）广视角技术松下开发的OCB（OpticallyCompensatedBend/OpticalCompensatedBirefringence）广视角技术，利用其设计巧妙的液晶分子排列来实现自我补偿视角，所以它又叫自补偿模式。虽然视角仅达140o以上，但反应时间却能缩短至10ms以内，而色纯度的改进为传统TFT三倍以上，多半用于娱乐视听型彩色液晶显示器面板.15每个T

8、FT与Cs电容,代表一个显示的点.而一个基本显示单元，需要三个这样显示的点，分别来代表RGB三基色。以一个1024×768分辨率的TFT-LCD来说，共需要1024×768×3个这样的点组合而成。1.TFT液晶屏的电路结构五、液晶屏的驱动16⑴为什么要反转驱动液晶在固定的电场作用下将发生电化学反应，从而导致液晶材料的老化及失效，所以液晶像素点不宜施加直流电压。如果液晶屏显示静止画面，也就是说像素点一直显示同一个灰度的时候怎么办？这就要采用反转驱动方法。2.液晶屏的反转驱动方法17反转驱动方法：就