液晶显示显示原理及其驱动方式.

能够使入射光沿液晶分子偶极矩的方向偏转 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
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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。
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LCD驱动－－静态驱动

静态LCD设计之驱动波形分析：
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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。
液晶显示显示原理及其驱动方式
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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。
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液晶显示的特点
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
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
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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
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液晶的光学特性
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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。
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CSTN构成原理
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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
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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
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LCD驅動方式分類
靜態驅動 LCD驅動方式 動態驅動 主動矩陣 (Active Matrix) TFT驅動 被動矩陣 ( Passive Matrix)
Diode驅動
Segment顯示 LCD顯示方式 Dot Matrix
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: 1000~2000V 需外加驱动器
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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
Plasma驅動
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Segment顯示與Dot Matrix顯示
Segment顯示
Biblioteka Baidu
Dot Matrix顯示
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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。
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LCD驱动－－静态驱动
驱动电路原理图：
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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。
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(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。
LCD TYPE TN HTN STN FSTN a，b 軸之夾角 90 deg 110 deg 180～240 deg 180～240 deg
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(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
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液晶分辨率
QQVGA QCIF (QVGA) WQVGA (VGA) (SVGA) (XGA) 65MHz (SXGA) 93/112MHz (SXGA+) (SXGAW) 115MHz (UXGA) 133/160MHz (HDTV) 143MHz (UXGAW) 158MHz (WUXGA) (QXGA) 211MHz 22 128x160 172x220 240x320 240x400 640 x 480 800 x 600 1024 x 768 1280 x 1024 1400 x 1050 1600 x 1024 1600 x 1200 1920 x 1080 1900 x 1200 1920 x 1200 2048 x 1536
變原有的扭轉排列狀態。
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(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。