平板显示原理
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✓象素数目取决于x,y交 点数。
2021/1/30
平板显示原理
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LCD驱动：简单矩阵驱动方式
✓ 若x,y电极一个交叉点 液晶的等效电阻为R、 等效电容为C，则所有 x,y电极群的各个交叉 点液晶象素的等效RC 并联电路通过x,y电极 的连接，形成一个立 体电路，如图(b)
2021/1/30
平板显示原理
下面重点介绍FPD中最成熟的LCD和
PDP
2021/1/30
平板显示原理
4
6.9.1 液晶显示原理和显示模块
6.9.1液晶及液晶显示原理
✓ 液晶显示器（LCD,Liquid Crystal Display）是利用 液晶的电光效应来实现光被电信号调制的显示器 件。
✓什么是液晶？
物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列 虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或 扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就 可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体 我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为 “液态晶体”，又简称“液晶” 。
✓ 常暗模式液晶透光强 度与Vrms的关系如图：
✓ 该图表明：Vrms达阀值 电压Vth后，液晶开始 透过光线，达饱和电压 Vs时，透过的光强度 也不再明显增加。在 Vth、Vs之间，透过光 的强度与外加电压有效 值几乎成线性关系。令 液晶工作在这一线性段， 可显示不同灰度。
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平板显示原理
液晶及液晶显示原理 TN-LCD工作原理（1）
TN-LCD是在一对平行放置的偏光板 间填充液晶。
在同一层内，液晶分子的位置虽不规 则，但长轴取向都是平行于偏光板的。
在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏 光板平行平面连续扭转90度。
邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取 向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一 致。
16
两种扫描方式
1. 点顺序扫描 选定一行xi后,依次选择y1,y2,y3,……,yn. 2. 行顺序扫描 选定一行xi后,对y1,y2,y3,……,yn 同时加信
号。
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平板显示原理
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LCD驱动：有源矩阵驱动方式
11
液晶显示器的主要参数
✓ 可视面积
液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围 一致。例如，一个15.1英寸的液晶显示器约等于17英吋 CRT屏幕的可视范围
✓ 可视角度
从用户的立场来说，当然可视角度越大越好。如果可视 角度为左右80度，表示在始于屏幕法线80度的位置时可 以清晰地看见屏幕图像。
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平板显示原理
3
FDP分类:
✓ 分为发光型和受光型两大类
发光型FPD分为:
等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(包括 ELD和LED)、场发射显示器(FED)、真空荧光显 示器(VFD)等 受光型FPD分为:
液晶显示器(LCD)、电致变色显示器(ECD)、电泳 显示器(EPID)、铁电陶瓷显示器(PLZT)等
✓ 对液晶层施加适当的电场，液晶分子轴将改变 为与电场方向平行，如图(b)。此时，液晶不再 能旋光，而把光遮断。显然，若两片偏光板的 偏振光方向平行，则透光、遮光的发生条件与 相垂直的情况相反。前者为常亮模式，后者为 常暗模式。
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平板显示原理
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液晶及液晶显示原理
TN-LCD的阀值特性
平板显示原理
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液晶显示器的驱动
✓采用矩阵驱动方式。 ✓矩阵驱动方式分为简单矩阵方式和有源矩
阵方式。目前多采用有源矩阵驱动方式。
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平板显示原理
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LCD驱动：简单矩阵驱动方式
✓电极排列如图(a),其中 x电极为扫描电极，加 扫描电压。y电极为信 号电极，加信号电压。
✓x,y电极交叉点就是象 素。
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平板显示原理
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T液N晶-L及CD液工晶作显原示理原（理2）
图6－100 扭曲向列型液晶显示器的工作原理
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平板显示原理
9ຫໍສະໝຸດ Baidu
TN-LCD工作液原晶理及（液3）晶显示原理
✓ 与偏光板的偏振光方向一致的直线偏振光，垂 直射向无外加电场的TN-LCD时，如上图(a)所 示。由于液晶折射率的各向异性，入射光将其 偏振方向随分子轴的扭曲而旋转射出。
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平板显示原理
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✓ 平板显示器定义：
深度小于显示器对角线尺寸1/4的显示装置 称为平板显示器（FPD Flat Panel Display）
✓ 特点：
▪ 与CRT 相比，体积小、重量轻、使用电压低、 和无X射线辐射
▪ 亮度较好，图象清晰
✓ 用途：
用作壁挂电视、多媒体终端装置和HDTV的显 示终端
✓ 色彩度
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平板显示原理
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液晶显示器的主要参数
✓响应时间
响应时间是指液晶显示器各像素点对输 入信号反应的速度，此值当然是越小越 好。如果响应时间太长了，就有可能使 液晶显示器在显示动态图像时，有尾影 拖曳的感觉。一般的液晶显示器的响应 时间在20～30ms之间。
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平板显示原理
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液晶及液晶显示原理
什么是液晶的电光效应？
✓ 在外加电场的作用下，由于液晶分子排列的变 化而引起的液晶光学性质改变的现象。叫液晶 的电光效应。
✓ 一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形 状为细长棒形，长宽约1nm～10nm，在不同电 流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排 列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF 下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素， 便可构成所需图像。
平板显示原理
平板显示原理
平板显示器概述
发展背景：
✓ 随着通信技术的迅速发展，人们对低功耗、小 型化、便携式显示器的要求越来越高。
✓ 特别是由于数字信号处理技术、大规模集成电 路技术的发展，要求显示器向多功能和数字化 方向发展，平板显示（FPD）技术应运而生， 其产业化的发展速度极为迅猛，已发展成为可 与CRT相抗衡的新兴显示技术。
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液晶及液晶显示原理
LCD的分类：
LCD分扭曲向列型（TN-LCD）、超扭曲向列型 （STN-LCD）和薄膜晶体管（TFT-LCD）等几 种。其中，TFT-LCD已成为LCD发展的主要方 向，它使LCD进入高画质真彩图像显示的新阶 段。
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平板显示原理
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LCD驱动：简单矩阵驱动方式
✓ 若x,y电极一个交叉点 液晶的等效电阻为R、 等效电容为C，则所有 x,y电极群的各个交叉 点液晶象素的等效RC 并联电路通过x,y电极 的连接，形成一个立 体电路，如图(b)
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下面重点介绍FPD中最成熟的LCD和
PDP
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6.9.1 液晶显示原理和显示模块
6.9.1液晶及液晶显示原理
✓ 液晶显示器（LCD,Liquid Crystal Display）是利用 液晶的电光效应来实现光被电信号调制的显示器 件。
✓什么是液晶？
物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列 虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或 扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就 可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体 我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为 “液态晶体”，又简称“液晶” 。
✓ 常暗模式液晶透光强 度与Vrms的关系如图：
✓ 该图表明：Vrms达阀值 电压Vth后，液晶开始 透过光线，达饱和电压 Vs时，透过的光强度 也不再明显增加。在 Vth、Vs之间，透过光 的强度与外加电压有效 值几乎成线性关系。令 液晶工作在这一线性段， 可显示不同灰度。
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平板显示原理
液晶及液晶显示原理 TN-LCD工作原理（1）
TN-LCD是在一对平行放置的偏光板 间填充液晶。
在同一层内，液晶分子的位置虽不规 则，但长轴取向都是平行于偏光板的。
在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏 光板平行平面连续扭转90度。
邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取 向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一 致。
16
两种扫描方式
1. 点顺序扫描 选定一行xi后,依次选择y1,y2,y3,……,yn. 2. 行顺序扫描 选定一行xi后,对y1,y2,y3,……,yn 同时加信
号。
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LCD驱动：有源矩阵驱动方式
11
液晶显示器的主要参数
✓ 可视面积
液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围 一致。例如，一个15.1英寸的液晶显示器约等于17英吋 CRT屏幕的可视范围
✓ 可视角度
从用户的立场来说，当然可视角度越大越好。如果可视 角度为左右80度，表示在始于屏幕法线80度的位置时可 以清晰地看见屏幕图像。
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平板显示原理
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FDP分类:
✓ 分为发光型和受光型两大类
发光型FPD分为:
等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(包括 ELD和LED)、场发射显示器(FED)、真空荧光显 示器(VFD)等 受光型FPD分为:
液晶显示器(LCD)、电致变色显示器(ECD)、电泳 显示器(EPID)、铁电陶瓷显示器(PLZT)等
✓ 对液晶层施加适当的电场，液晶分子轴将改变 为与电场方向平行，如图(b)。此时，液晶不再 能旋光，而把光遮断。显然，若两片偏光板的 偏振光方向平行，则透光、遮光的发生条件与 相垂直的情况相反。前者为常亮模式，后者为 常暗模式。
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平板显示原理
10
液晶及液晶显示原理
TN-LCD的阀值特性
平板显示原理
13
液晶显示器的驱动
✓采用矩阵驱动方式。 ✓矩阵驱动方式分为简单矩阵方式和有源矩
阵方式。目前多采用有源矩阵驱动方式。
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平板显示原理
14
LCD驱动：简单矩阵驱动方式
✓电极排列如图(a),其中 x电极为扫描电极，加 扫描电压。y电极为信 号电极，加信号电压。
✓x,y电极交叉点就是象 素。
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平板显示原理
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T液N晶-L及CD液工晶作显原示理原（理2）
图6－100 扭曲向列型液晶显示器的工作原理
2021/1/30
平板显示原理
9ຫໍສະໝຸດ Baidu
TN-LCD工作液原晶理及（液3）晶显示原理
✓ 与偏光板的偏振光方向一致的直线偏振光，垂 直射向无外加电场的TN-LCD时，如上图(a)所 示。由于液晶折射率的各向异性，入射光将其 偏振方向随分子轴的扭曲而旋转射出。
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✓ 平板显示器定义：
深度小于显示器对角线尺寸1/4的显示装置 称为平板显示器（FPD Flat Panel Display）
✓ 特点：
▪ 与CRT 相比，体积小、重量轻、使用电压低、 和无X射线辐射
▪ 亮度较好，图象清晰
✓ 用途：
用作壁挂电视、多媒体终端装置和HDTV的显 示终端
✓ 色彩度
2021/1/30
平板显示原理
12
液晶显示器的主要参数
✓响应时间
响应时间是指液晶显示器各像素点对输 入信号反应的速度，此值当然是越小越 好。如果响应时间太长了，就有可能使 液晶显示器在显示动态图像时，有尾影 拖曳的感觉。一般的液晶显示器的响应 时间在20～30ms之间。
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液晶及液晶显示原理
什么是液晶的电光效应？
✓ 在外加电场的作用下，由于液晶分子排列的变 化而引起的液晶光学性质改变的现象。叫液晶 的电光效应。
✓ 一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形 状为细长棒形，长宽约1nm～10nm，在不同电 流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排 列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF 下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素， 便可构成所需图像。
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平板显示原理
平板显示器概述
发展背景：
✓ 随着通信技术的迅速发展，人们对低功耗、小 型化、便携式显示器的要求越来越高。
✓ 特别是由于数字信号处理技术、大规模集成电 路技术的发展，要求显示器向多功能和数字化 方向发展，平板显示（FPD）技术应运而生， 其产业化的发展速度极为迅猛，已发展成为可 与CRT相抗衡的新兴显示技术。
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平板显示原理
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液晶及液晶显示原理
LCD的分类：
LCD分扭曲向列型（TN-LCD）、超扭曲向列型 （STN-LCD）和薄膜晶体管（TFT-LCD）等几 种。其中，TFT-LCD已成为LCD发展的主要方 向，它使LCD进入高画质真彩图像显示的新阶 段。
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平板显示原理
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