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1、1,液晶显示显示原理及其驱动方式,2,什么是LCD?,LCD 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,低电压，低功耗平板型结构，轻薄短小被动型显示显示信息量大，应用范围广长寿命易于彩色化无辐射，无污染,4,液晶的应用物理性质,液晶的分子形状一般都是刚性的棒状形液晶具有液体的流动性和晶体的异向性液晶分子在外电场作用下其排列极易发生变化,5,液晶的光学特性,能够使入射光沿液晶分子偶极矩的方向偏转
2、能使入射的偏光状态及偏光轴方向发生变化能使入射的左旋或右旋偏光产生对应的透过或反射,6,一.LCD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：使用偏光片，可決定光的行進路線。,7,(2).液晶的定向：可使液晶分子呈現規則的排列,(3).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。,8,(4).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：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
3、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,正性:上下偏光板夾角為0度,负性:上下偏光板夾角為90度,11,LCD驅動方式分類,12,Segment顯示與Dot Matrix顯示,Segment顯示,Dot Matrix顯示,13,LCD驱动静态驱动,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。,14,LCD驱动静态驱动,驱动电路原理图：,15,LCD驱动静态驱动,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
4、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。当矩形波的电压比液晶阈值高很多时，LCD处于选通状态。,16,LCD驱动静态驱动,静态LCD设计之驱动波形分析：,17,LCD驱动多路驱动,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。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。,18,LCD驱动多路驱动,电压平均化：分析多路驱动的基本思想可知，不仅选
5、通相素上施加有电压，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。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。,19,CSTN构成原理,20,21,
6、分辨率,液晶显示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,23,背光源分类,A)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,B)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IC,25,背光源分类,C)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,
