文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › CRT,LCD,DLP及LCOS原理

CRT,LCD,DLP及LCOS原理

CRT,LCD,DLP及LCOS原理
CRT,LCD,DLP及LCOS原理

综观现在的投影机,从芯片的工作原理上无非就是CRT、LCD、DLP、 LCOS 这几种。CRT作为一种技术最成熟的产品,其宽广的色域是其它几种投影机所无法媲美的!但其无法进行工业化生产导致其价格昂贵、笨重的体积、烦琐的调整使其摆脱不了“廉颇老亦”的结局。但优异的显示性能,使其还在高端领域应用,这种投影机以SONY G90为代表,使其在航空、航海等领域的模拟器中大显身手。目前在商业及家用市场,基本上被LCD、DLP投影机这两种投影机所瓜分。但LCOS投影机也呈现出勃勃生机。

CRT、LCD、DLP及LCOS的原理、特点及技术发展:

1 、CRT投影机的原理、特点及技术发展:

CRT投影机又名三枪投影机,它主要是由三个CRT管组成。CRT(Cathode Ray Tube)是阴极射线管,主要是由电子枪、偏转线圈及管屏组成。为了使CRT管在屏幕上显示图像信息,CRT投影机把输入的信号源分解到R(红)、 G(绿)、B(蓝)三个CRT管的荧光屏上,荧光粉在高压作用下发光,经过光学系统放大和会聚,在大屏幕上显示出彩色图像。

(图片为三枪CRT显示原理图)

2、 LCD投影机的原理、特点及技术发展:

液晶显示技术利用了液晶的光电效应。液晶的光电效应是指液晶分子的某一排列状态由于外加电场而改变液晶单元的透光率或反射率。LCD投影机利用金属卤素灯或UHP(冷光源)提供外光源,将液晶板作为光的控制层,通过控制系统产生的电信号控制相应像素的液晶,液晶透明度的变化控制了通过液晶的光的强度,产生具有不同灰度层次及颜色的信号,显示输出图像,属于被动式投影方式。

(图片为三片LCD显示原理图)

目前市场上最常见的LCD投影机有三片机、单片机,通常三片机是用红绿蓝三块液晶板分别作为红绿蓝三色光的控制层。光源发射出来的白色光经过镜头组汇聚到达分色镜组,红色光首先被分离出来,投射到红色液晶板上,液晶板上相应的像素接收到来自信号源的电子信号,呈现为不同的透明度,以透明度表示的图像信息被投射,生成了图像中的红色光信息。绿色光被投射到绿色液晶板上,形成图像中的绿色光信息,同样蓝色光经蓝色液晶板生成图像中的蓝色光信息。三种单独颜色的光在棱镜中会聚,由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。除了三片式 LCD投影机外,还有一种单片机。它是在一片液晶板集成出红绿蓝三基色,然后在银幕上进行空间混色,这种单片机具有机体积小,重量轻,操作、携带极其方便,价格低廉等优点,但因其液晶单色开孔率低,混色原理为空间混色,颗粒感较明显等缺点,目前已经基本被淘汰,目前仅在低档投影机中使用。

近几年液晶板技术也有了长足的进步,主要体现在以下几个方面:1、微透镜技术的使用:在液晶板的每一个像素点上都设计了1个微透镜,它的优点是提高了液晶的开孔率,提高了LCD投影机的亮度,也使投影图像的颗粒感有所减弱。2、随着0.5英寸液晶板的推出,LCD投影机相比较于 DLP投影机在小型化方面的缺陷,目前也有了很大的改善,小尺寸液晶板的推出也为LCD投影机大量工业化生产,降低价格铺平道路。

3 、DLP投影机的原理、特点及技术发展:

DLP技术专利为美国德州仪器(TI)公司拥有,目前DMD芯片、DMD控制器等核心部件还是由TI独家提供。经过几年的发展,目前DLP技术的应用领域在逐步扩张,其应用领域涉及数字电影、大屏幕拼接显示、前投式投影机一直到背投电视等大屏幕显示的方方面面。 DLP技术的优点有:DLP技术以反射式DMD

为基础,是一种纯数字的显示方式,图像中的每一个像素点都是由数字式控制的3原色生成,每种颜色有8位到 10位的灰度等级,DLP技术的这种数字特性可以获得精确数字灰度等级以及颜色再现。与透射式液晶显示LCD技术相比,投射出来的画面更加细腻;不需要偏振光,在光效率的应用上较高;此外,DLP技术投影产品投射影像的像素间距很小,形成几乎可以无缝的画面图像。正是基于以上原因,DLP投影机产品一般对比度都比较高,黑白图像清晰锐利,暗部层次丰富,细节表现丰富;在表现计算机信号黑白文本时画面精确、色彩纯正,边缘轮廓清晰。

(图片为单片DLP显示原理图)

根据DLP投影机中包含的DMD数字微镜的片数,人们又将投影机分为单片DLP 投影机,两片DLP投影机和三片DLP投影机。

目前市场上出现的DLP投影机,有许多都属于单片机,这种单片DLP投影机主要适用在各种便携式投影产品中,这种投影机的整个机身一般小于A4纸张的面积,专为流动行政人员而设计,外壳一般是典雅优美的镁合金外壳,不要看这种单片DLP投影机的体积小巧,但它的功能可强大的很呢,清晰度高、画面均匀,色彩锐利,有了这种投影机,大家要工作时,可以随时把它塞进公文包里,马上出发,直接给客户展示色彩绚丽、画面清晰的效果。

两片DLP 投影机与单片DLP投影机相比,多使用了一片DMD芯片,其中一片单独控制红色光,另一片控制蓝、绿色光的反射,与单片DLP投影机相同的,

使用了高速旋转的色轮来产生全彩色的投影图像,它主要应用于大型的显示墙,适用于一些大型的娱乐场合和需要大面积显示屏幕的用户。

三片DLP投影机,三片DMD芯片分别反射三原色中的一种颜色,已经不需要再使用色轮来滤光了;使用三片DMD芯片制造的投影机亮度最高可达到12000ANSI流明,它抛弃了传统意义上的会聚,可随意变焦,调整十分便利;只是分辨率不高,不经压缩分辨率只能达到1280×1024这样的标准,它常常用于对亮度要求非常高的特殊场合下。

目前,DLP技术正在向着低成本、高画质的方向发展,在降低成本方面,TI公司一方面改良自己的生产加工工艺,提高DMD的良品率,另一方面完善DMD产品系列,从而适合不同层次的产品应用需求。在提高DLP投影机画面质量的技术实现上,TI发布了SCR(Sequential Color Recapture,顺序色彩重捕技术)技术用于提升投影机的亮度和色彩表现;2002年下半年,DLP投影机光路上采用六段式色轮,进一步提高了色彩和亮度。

4、 LCOS投影机的原理、特点及技术发展:

LCOS(Liquid Crystal On Silicon,硅上液晶或片上液晶)投影机的基本原理与LCD投影机相似,只是LCOS投影机是利用LCOS面板来调变由光源发射出来欲投影至屏幕的光信号。LCOS面板是以CMOS芯片为电路基板及反射层,液晶被注入于CMOS集成电路芯片和透明玻璃基板之间,CMOS芯片被磨平抛光后当作反射镜,光线透过玻璃基板和液晶材料,经调光后从芯片表面反射出来。

(图片为三片LCOS显示原理图)

与LCD投影机最大的不同是LCD投影机是利用光源穿过LCD作调变,属于穿透式,而LCOS投影机中是利用反射的架构,所以光源发射出来的光并不会穿透LCOS面板,属于反射式。

采用LCOS技术的投影机通常都采用三片LCOS面板。LCOS面板是以CMOS芯片为电路基板,无法让光线直接穿过,因此在LCOS 投影机系统中,LCOS面板前均多加了PBS(Polarization Beam Spliter,偏极化分光镜),将入射LCOS面板的光束与反射后的光束分开。除了PBS以外,LCOS投影机的主要结构在导光及分光合光部分的设计与 LCD投影机大同小异。

LCOS投影技术是2000年以后发展起来的最新投影技术,LCOS投影机在高分辨率投影方面非常具有潜力。目前市场上的LCOS投影机通常都是SXGA (1365×1024)或更高。由于LCOS的晶体管及驱动线路都制作于硅基板内,位于反射面之下,不占表面面积,所以仅有像素间隙占用开口面积。而在穿透式LCD投影机中,作为像素点开关控制的晶体管被做在液晶板上相应位置上,在光源透射过程中,晶体管本身将阻挡部分光线,因此采用透射式液晶技术的投影机的光源利用效率不高,仅有3~10%。故理论上LCOS不论分辨率或开口率都会比穿透式LCD高,画面上像素栅格结构几乎不可见,光利用效率可达40%以上,从而达到更大的光输出和更充分的色彩体现。相对于DLP微镜带来的锐利的数字画面,LCOS投影机的像素边缘显得更加平滑,有效消除了图像的锯齿现象,适合喜欢自然、柔和画面的用户。

LCOS投影机的制造技术分为前道的半导体CMOS制造及后道的液晶面板贴合封装制造。前道的半导体CMOS制造已有成熟的设计、仿真、制作及测试技术,所以目前良品率已达90%以上,成本极为低廉。后道的液晶面板贴合封装制造,目前的良品率较低,据说只有30%左右。在目前看来,LCOS投影机受其价格影响,销量远不及LCD和DLP投影机,但LCOS毕竟是技术成本最低的投影技术,液晶面板制造的成熟,为LCOS的良品率提供了提升的空间,产品的制造成本有望进一步降低。

LCOS投影机目前在产品技术方面还面临以下问题。首先,LCOS投影机的对比度通常在500:1~800:1之间,不及DLP投影机。LCOS投影机的重量也无法同便携式的LCD和DLP投影机相比较,目前最轻的LCOS投影机重约5.5kg,相对于LCD和DLP,LCOS更适合在固定的会议室或者家庭影院中使用。

LCOS是一个普遍的投影技术,包括有不同的种类,如今正呈现两极化发展:一是应用于大尺寸的背投影电视,这是目前LCOS的主流应用产品,二是应用于小尺寸的高分辨率可携式产品,其中来自JVC的D-ILA技术较为成熟。在量产及成本问题解决后,该类产品将有机会在前投影市场上获得更广泛的应用。

CRT、LCD、DLP及LCOS投影芯片的参数比较:

CRT、LCD、DLP及LCOS投影芯片,各有各的技术特点,以CRT投影的色域为标准,从下图可以明显看出,LCD与其衍生出来的LCOS投影芯片的色域是非常宽广的,其色域范围要远远大于CRT及DLP芯片所能表现的范围。

(三种主流投影机芯片色域图:黑三角为CRT电视标准;品红色为DLP;黄色为

LCD和LCOS。)

作为对于色域范围敏感的应用领域,三片式LCD及LCOS投影芯片是这些领域的首选。但由于其芯片上集成了大量的TFT(ThinFilmTransistor 薄膜晶体管),在生产过程中难免有损坏、失效的TFT,其一直处在导通或截止状态,不可避免的造成了影象中出现的亮点或暗点,而且,这种损坏的TFT还随着使用时间的延长而继续增多。这是目前LCD、LCOS芯片的软肋。DLP的特点是高对比度及高可靠性。

四种投影元件的性能对比表:

注1:因没有相关方面的资料介绍,所以该参数为类比于LCD的参数。

注2:CRT没有开孔率这一参数,该参数为比照后三者的类比参数。

注3:分辨率这一参数是在相同技术条件、生产工艺成熟的情况下的产品。

注4:易损件这一项参数的列举是针对不同芯片相对于其它的元件出现故障的几率而列举的,并非该元件就是特别容易损坏的(或该元件在机器使用寿命终止前肯定要损坏的!)

注5:色轮电机仅在单片及两片DLP机中存在,三片DLP投影机中无此元件。CRT、LCD、DLP及LCOS投影市场占有率及发展:

现在市场上的投影机产品主要是LCD投影机和DLP投影机两种。自1996年第一台DLP投影机问世以来,DLP投影机在中国投影机市场上的占有率已由2000年的15.4%上升到2002年26.4%。来自太平洋媒体协会(Pacific Media Associates)的信息显示, DLP产品在2004年前投显示器领域的全球市场份额取得了令人瞩目的增长,截至2004年终为止,DLP前投影产品的全球市场占有率达到47%,相比同年第三季度,增长幅度创下了8%的空前新高,同时比2003年第四季度增长了近14个百分点。据太平洋媒体协会的数据显示,DLP技术在对视觉效果有极高要求的高端家庭影院市场(一万美元外加市价)中已达到77%的市场占有率。

正是DLP技术所独有的优势——超凡的画面清晰度、不烧屏、不褪色、丰富艳丽的色彩表现,以及领先业界的惊人对比度等等——才吸引了越来越多的使用者选择该产品。

但是由于单片DLP产品的色域狭窄、多片DLP产品的成本问题还是影响了DLP 一大部分人的购买因素,LCD(液晶)投影机的优点是分辨率高(达到XGA标准)、价格便宜、亮度高、画面均匀,通常采用UHP冷光源,图象色彩丰富,画面层次感好,缺点是需要良好的散热条件,可广泛应用于教学、大型会场演示、商务办公、多媒体影院及移动办公等领域。就目前而言,LCD的市场占有率还是远远高于DLP,可见部分人在选择投影机时对显色色域、灵活多样的分辨率及价格上的需求。

(单片LCD、三片LCD及单片DLP效果对比图)

CRT投影机的优点是显示的图像色彩丰富,还原性好,具有丰富的几何失真调整能力,缺点是图像分辨率与亮度相互制约,CRT投影机一般体积较大,许多CRT投影机质量都在50Kg以上。

现在公认的主流投影技术是LCD和DLP,两者几乎已经形成了平分秋色的格局。在底层技术领域,LCD技术和DLP技术依然主宰着投影机市场,被寄予厚望的LCOS技术,由于其固有的一些技术缺陷仍然没有得到很好地解决,更多地停留在工程样机阶段,短时间内很难在投影机领域有所作为。但LCOS技术一旦解决了制造工艺上的局限后,产品结构简单,具有低成本优势一定会从LCD与DLP 的市场份额中抢得一杯羹,形成LCOS、LCD与DLP三分天下的格局。

DSP课程设计---液晶显示器控制显示

一、设计题目:液晶显示器控制显示 (1) 二、设计目的与步骤: (1) 2.1、 (1) 2.2、 (1) 三、设计原理: (2) 3.1、扩展IO接口: (2) 3.2、液晶显示模块的访问、控制是由VC5416 DSP对扩展接口的操作完成.. 2 3.3、液晶显示模块编程控制: (2) 3.4、控制I/O口的寻址: (2) 3.5、显示控制方法: (2) 3.6.液晶显示器与DSP的连接: (4) 3.7、数据信号的传送: (4) 四、 CCS开发环境 (5) 4.1、 (5) 4.2、 (6) 五、C语言程序 (8) 六、实验结果和分析 (15) 6.1、 (15) 6.2、 (16) 6.3、 (16) 6.4、 (16) 七、设计收获及体会 (17)

一、设计题目:液晶显示器控制显示 二、设计目的与步骤: 2.1、设计目的 通过实验学习使用VC5416 DSP的扩展I/O端口控制外围设备的方法,了解液晶显示器的显示控制原理及编程方法。 2.2、设计步骤 1.实验准备: ⑴连接实验设备:请参看本书第三部分、第一章、二。 2.设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行: 3.启动Code Composer Studio 2.21: 选择菜单Debug→Reset CPU。 4.打开工程文件:浏览LCD.c文件的内容,理解各语句作用 工程目录:C:\ICETEK\VC5416AES61\VC5416AES61\Lab0403-LCD\LCD.pjt。5.编译、下载程序。 6.运行程序观察结果: 7将内层循环中的 “CTRLCDLCR=( nBW==0 )?(ledkey[nCount][i]):(~ledkey[nCount][i]);”语句改为“CTRLCDRCR=( nBW==0 )?(ledkey[nCount][i]):(~ledkey[nCount][i]);”,重复步骤5-6,实现在屏幕右侧显示。 8.更改程序中对页、列的设置,实现不同位置的显示。

液晶显示器的工作原理

液晶显示器的工作原理 我们很早就知道物质有固态、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”。液晶产品其实对我们来说并不陌生,我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年,由奥地利植物学家Reinitzer发现的,是一种介于固体与液体之间,具有规则性分子排列的有机化合物。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。 1. 被动矩阵式LCD工作原理 TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之间的显示原理基本相同,不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。下面以典型的TN-LCD为例,向大家介绍其结构及工作原理。 在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中,通常是由两片大玻璃基板,内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板? 外面再包裹着两片偏光板,它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片,有规律地制作在一块大玻璃基

板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为1280×1024,则它实际拥有3840×1024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管,彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽,上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5×10-6m)。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。另一方面,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。其中,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。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列,而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒,并与驱动IC、控制IC 与印刷电路板相连接。 在正常情况下光线从上向下照射时,通常只有一个角度的光线能够穿透下来,通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中,再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出,形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板,这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时,由于受到外界电压的影响,液晶会改变它的初始状态,不再按照正常的方式排列,而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态,结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时,液晶是在它的初始状态,会把入射光的方向扭转90度,因此让背光源的入射光能够通过整个结构,结果在显示屏上出现白

LCD液晶显示器设计毕业论文毕业论文

东莞理工学院本科毕业设计 毕业设计题目:LCD电子显示屏的控制和界面设计学生: 学号: 院系:电子工程学院 专业班级: 指导老师及职称: 起止时间:2010年4月——2010年5月

LCD液晶显示器设计毕业论文毕业论文 目录 一、摘要- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ------------------3 二、作品意义- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -----------------3 三、硬件设计- - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------4 四、软件设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------5 五、设计调试 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------8 六、指令说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - ---9 七、心得体会 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---------------12 八、致谢- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ------------------13 九、参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------13 十、源程序与原理图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -

led液晶显示器的驱动原理

led液晶显示器的驱动原理 LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与 TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对 TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)储存 电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在 CMOS 的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.

图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 , 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因.

LCD1602液晶显示器设计

LCD1602液晶显示课程设计 第一章绪论 1.1课题背景 当今时候是一个信息化的时代,信息的重要性不言而喻的,获取手段显得尤其重要。人们所接受的信息有70%来自于人的视觉,无论用何种方式获取的信息最终需要有某种显示方式来表示。在当代显示技术中,主流的有LED显示屏和LCD液晶显示,而在这些显示技术中,尤其以液晶显示器LCD(Liquid crystal display)为代表的平板显示器发展最快,应用最广。LCD是典型的发光器件,它一材料科学为基础,综合利用了精密机械,光电及计算机技术,并正在微机械,微光学,纤维光学等前沿领域研究基础上,向高集成化,智能化方向发展。 液晶显示技术发展迅猛,市场预测表明,液晶显示平均年销售呈增长10%~13%,不久的将来有可能取代CRT,成为电子信息产品的主要显示器件,另外,液晶显示器对空间电磁辐射的干扰不敏感,且在紧凑的仪器空间不需要专门的屏蔽保护,因而课大大简化仪器的结构和制造成本,在各种便携式仪器,仪表将会越来越广泛的应用。特别是在电池供电的单片机产品中,液晶显示更是必选的显示器件。 1.2课题设计目标 本设计是基于AT89C51芯片单片机为主控芯片,结合1602液晶显示模板等外围电路,通过软件程序,来实现液晶显示英文字母。本次设计的目的在于利用单片机和IIC技术来显示英文字母。 1.3课程设计的主要工作 (1)对系统的各个模块的各个功能进行深入分析和研究,在对课题所采用的方案进行可行详细的研究后设计具体功能电路。 (2)熟悉所选芯片的功能并完成具体电路设计。

(3)对系统的最终指标进行测试,针对系统的不足,进行分析并提出一些改正方法。 1.4 设计要求 (1)运行IIC总线技术。 (2)循环显示字母。 第二章硬件设计 2.1 LCD1602简介 2.1.1 LCD1602引脚功能 LCD1602引脚如图2.1所示 图2.1 LCD1602引脚图 引脚图的功能如表2—1所示

液晶显示器电源工作原理及维修

液晶显示器电源工作原理及维修 详细介绍液晶显示器电源的作用、工作原理、维修及代换, 一、电源的作用 1、电源的基本知识 液晶电源的作用是为整机提供能量,常见的电源适配器外观如图所示 它的输入是220V交流电,输出为12V、4A直流电。电源适配器的内部电路结构如图所示

2、液晶电源的常见存在形式 常见的液晶电源有内置式和外置式两种。内置式电源一般是和高压板做在一起,形成二合一电源板,驱动板需要的各路电压均有电源板产生。外置式电源也就是通常所说的电源适配器,它一般是220V交流电输入,12V直流电输出,驱动板需要的其他电原在驱动板上进行变换。 二、电源的工作原理 由于LCD采用低电压工作,而一般市电提供提是110V或220V的交流电压,因此显示器需要配备电源。电源的作用是将市电的220V交流电压转变成12V或其它低压直流电,以向液晶显示器供电。 LCD显示器中的电源部分均采用开关电源。由于开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点,因此被广泛应用于各种电子产品中,特别是脉宽调制(PWM)型的开关电源。PW M型开关电源的特点是固定开关频率、通过改变脉冲宽度的占空比来调节电压。 PWM开关电源的基本工作原理是:交流电220V输入电源经整流滤波是路变成300V直流电压,再由开关功率管控制和高频变压器降压,得到高频矩形波电压,经整流滤波后获得显示器所需要的各种直流输出电压。脉宽调制器是这类开关电源的核心,它能产生频率固定具脉冲宽度可调的驱动信号,控制开关功率管的导通与截止的占空比,用来调节输出电压的高低,从而达到稳压的目的。 以下将要介绍的电源适配器就是此类开关电源,我们以采用UC3842脉宽调制集成控制器的电源为例讲解相关电路。 1、UC3842的性能特点 (1)它属于电流型单端PWM调制器,具有管脚数量少,外围是路简单、安装调试方便、性能优良、价格低廉等优点。而且通过高频变压器与电网隔离,适合构成无工频变压器的20-50W小功率开关电源。 (2)最高开关频率为500KHZ,频率稳定度高达0.2%。电源效率高,输出电流大,能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS管、DMOS管、TMOS管工作。 (3)内部有高稳定的基准电压源,档准值为5V,允许有+0.1%的偏差,温度系数为

基于51单片机的液晶显示器控制电路设计_本科论文

XXXXXXX 毕业设计 题目GPRS无限通讯数据系统的设计与应用姓名xxx 学号xxx 专业班级xxx 分院xxx

指导教师xxx xxxx年xxx月xxx日

目录 摘要............................................... 错误!未定义书签。ABSTRACT........................................................... I I 第一章概述 (1) §1.1系统背景 (1) §1.2 系统概述 (2) 第二章方案论证 (3) §2.1字模数据的存储 (3) §2.2 通信电路 (3) 第三章液晶显示模块简介 (4) §3.1 显示控制器 (5) §3.2 列驱动方式 (10) §3.3 行驱动方式 (11) 第四章硬件设计 (13) §4.1硬件电路设计要求 (13) §4.2 总体电路设计构架 (13) §4.3 单片机与液晶显示模块接口 (13) §4.4 单片机与计算机的通信接口 (14) §4.5 电源电路 (15) 第五章系统软件设计 (15) §5.1 内置T6963C控制器软件特性 (15) §5.2初始化子程序设计 (19) §5.3 串行通信子程序设计 (20) §5.4 显示控制子程序设计 (21) 第六章系统调试 (22) §6.1 分步调试 (22) §6.2 系统统一调试 (23) 结束语 (24) 附录 (25)

参考文献 (30) 致谢............................................. 错误!未定义书签。

液晶显示器基本构造

液晶显示器基本构造

液晶显示器基本构造1.产品分类 液晶显示器无源方 有源方 反射型 半透型 透射型 TN ( 扭曲向列 HTN (高扭曲向 标准及订制 STN (超扭曲向 FTN (格式化超 D – TFD (数字 正性 / 负性 REC TNR 彩色偏光片 彩色印刷 特别产 TFT (薄膜晶体

2.客户订制液晶屏 为满足客户不同的应用要求,清显公司为客户提供从图案设计到成品制造的技术支持。 1.确定玻璃尺寸2.选择连接方式3.选择显示方式 4.选择视角5.选择偏光片类型6.驱动与特性7.彩色液晶显示技术8.开始设计根据产品的实际应 金属 脚 TN HT 6点 反 射 驱动 彩色 印刷

第一步:确定玻璃尺寸 1.确定玻璃尺寸 经济玻璃 LCD是从 大玻璃上切割而得的,而大玻璃的尺寸 1.1 0.7 0.55 0.4 用于 传呼 用于 手表, 传呼 多用于手 一般用 途。如电 子记事 薄,视听 产品,家

注:玻璃厚度不同,价格也不同。一般来讲,玻璃越薄,价格越贵。 第二步:选择连接方式: 可以用几种方法将LCD与PCB(印刷线路板)连接。用户应当结合产品的应用场合,性能要求,加工条件等,选择合适的连接方式

第三步:选择显示方式 3 选 择 显 示 方 式 TN (扭曲FTN (格式 STN (超扭 HTN (高扭 正性与负 在TN 型的LCD 中,向列型液晶分子被夹在两块透明玻璃之间。在上下两片玻璃上液晶分子的取 向偏转90°。在上下玻璃的外侧贴偏光片。此种类型LCD 的显示特点是对比度高。动态驱动性能佳。功耗低,驱动电压低。因而是一种通常采用的LCD 由于显示能力所限,TN 型的LCD 在大容量显示时无法得到较好的对比度。于是,液晶分子的扭曲角度从90°被改为110°.我们把这种类型的LCD 叫做HTN (高级扭曲向列型)。HTN 型的LCD 比TN 的LCD 动态驱动性能优良,可用于DUTY 为1/8 ∽ 1/16驱动性能优良。 由于显示能力所限,TN 型的LCD 在大容量显示时无法得到较好的对比度。于是,液晶分子的扭 曲角度从90°被改为210°~ 255°.我们把这种类型的LCD 叫做STN (超级扭曲向列型)。STN 型的LCD 比TN 的LCD 动态驱动性能优良,可用于大型显示。如640 X 480象素(点)等等 在STN 用于大型显示时,会出现色彩问题。FTN 型LCD 则可以实现黑白显示,并具有更好的对比度 在STN 用于大型显示时,会出现色彩问题。FTN 型LCD 则可以实现黑 白显示,并具有更好的对比度 正性 负性

液晶显示器缓冲包装设计案例

液晶显示器产品包装保护与包装工艺设计 案例 目录 引言 (1) 1 液晶显示器及其特点 (1) 1.1液晶显示器的特点 (2) 1.2 液晶显示器的包装的标志、标签和包装 (4) 1.3显示器的存放、运输环境及其可能所造成的损害 (5) 1.3.1运输环境 (5) 1.3.2对破裂的设想 (7) 1.3.3关于振动 (8) 2 液晶显示器的包装设计方案 (10) 2.1 缓冲材料的选择 (10) 2.1.1泡沫塑料 (10) 2.1.2瓦楞纸箱 (10) 2.2 缓冲材料的组合 (11) 2.3 设计条件确定 (12) 2.3.1流通环境 (13) 2.3.2产品脆值分析 (13) 2.3.3产品可缓冲部位 (13) 2.3.4产品理论缓冲面积 (15) 2.4 结构设计 (15) 2.4.1缓冲单元的设计 (15) 2.4.2缓冲垫的结构设计 (16) 3 优化设计 (17) 3.1 缓冲垫外表面的优化 (17) 3.2 优化EPS的工艺参数与密度 (18) 3.3 原包装件的确定 (18) 3.4 缓冲包装的跌落测试 (18) 4 结论 (21) 参考文献 (22)

液晶显示器缓冲包装设计 引言 21世纪是高科技的时代,人们的生活越来越离不开电脑,而电脑的普及推广很大程度上得益于液晶显示器的发明和液晶技术的发展。 由于液晶显示器属于精密电子产品,长期以来,液晶显示器的破损现象在其流通过程中时有发生,它不仅直接造成经济上的损失.而且影响着产品的市场竞争力面对产品激烈的市场竞争,设计合理的电视机包装结构巳经成为各电视机厂家不可回避的一十重要课题。实践中.液晶显示器结构强度和包装抗冲击性能的不足是导致机壳破裂的主要原因。缓冲垫作为电视机包装中的重要组成部分.它的设计直接影响着整个包装的抗冲击能力。目前,一般采用在结构上多加肋、加厚来提高液晶显示器结构强度或者简单增加缓冲垫的厚度等方法来提高液晶显示器包装的抗冲击性。虽然这些方法能够解决大多数的实际问题.但通常会造成结构和包装的过分设计,增加生产制造成本.这是生产厂家所不愿意看到的。因此,本文希望通过缓冲垫的性能分析来优化缓冲垫结构设计.从而降低材料成本并提高缓冲性能. 1液晶显示器及其特点 液晶显示器,或称LCD(Liquid Crystal Display),为平面超薄的显示设备,它由一定数量的彩色或黑白像素组成,放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低,因此倍受工程师青睐,适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。

TFT-LCD液晶显示器的工作原理(上)

TFT-LCD液晶显示器的工作原理(上) 谢崇凯 我一直记得,当初刚开始从事有关液晶显示器相关的工作时,常常遇到的困扰,就是不知道怎么跟人家解释,液晶显示器是什么? 只好随着不同的应用环境,来解释给人家听。在最早的时候是告诉人家,就是掌上型电动玩具上所用的显示屏,随着笔记型计算机开始普及,就可以告诉人家说,就是使用在笔记型计算机上的显示器。随着手机的流行,又可以告诉人家说,是使用在手机上的显示板。时至今日,液晶显示器,对于一般普罗大众,已经不再是生涩的名词。而它更是继半导体后另一种可以再创造大量营业额的新兴科技产品,更由于其轻薄的特性,因此它的应用范围比起原先使用阴极射线管(CRT,cathode-ray tube)所作成的显示器更多更广。 如同我前面所提到的,液晶显示器泛指一大堆利用液晶所制作出来的显示器。而今日对液晶显示器这个名称,大多是指使用于笔记型计算机,或是桌上型计算机应用方面的显示器。也就是薄膜晶体管液晶显示器。其英文名称为Thin-film transistor liquid crystal display,简称之TFT LCD。从它的英文名称中我们可以知道,这一种显示器它的构成主要有两个特征,一个是薄膜晶体管,另一个就是液晶本身。我们先谈谈液晶本身。 液晶(LC,liquid crystal)的分类 我们一般都认为物质像水一样都有三态,分别是固态液态跟气态。其实物质的三态是针对水而言,对于不同的物质,可能有其它不同的状态存在。以我们要谈到的液晶态而言,它是介于固体跟液体之间的一种状态,其实这种状态仅是材料的一种相变化的过程(请见图1),只要材料具有上述的过程,即在固态及液态间有此一状态存在,物理学家便称之为液态晶体。

液晶显示器工作原理

液晶显示器工作原理 现在市场上的液晶显示器都采用了TFT液晶面板,这种液晶面板的是目前最先进的液晶显示器技术,从结构上看,液晶屏由两片线性偏光器和一层液晶所构成。其中,两片线性偏光器分别位于液晶显示器的内外层,每片只允许透过一个方向的光线,它们放置的方向成90度交叉(水平、垂直),也就是说,如果光线保持一个方向射入,必定只能通过某一片线性偏光器,而无法透过另一片,默认状态下,两片线性偏光器间会维持一定的电压差,滤光片上的薄膜晶体管就会变成一个个的小开关,液晶分子排列方向发生变化,不对射入的光线产生任何影响,液晶显示屏会保持黑色。一旦取消线性偏光器间的电压差,液晶分子会保持其初始状态,将射入光线扭转90度,顺利透过第二片线性偏光器,液晶屏幕就亮起来了。当然这是一个很简单的原理模型,真正的液晶显示器内还有更复杂的电路结构。 红绿蓝三原色大家都知道,当这三种颜色同时混合时就会产生白色,这当然实在三原色强度一样的情况下才能够显示器纯正的白色,这样,从图中我们可以看见液晶面板的每一个像素中都有三种原色,这三种原色如果强度不同变化就可以产生不同的混色效果,这样全屏就有1024×768这样的像素,所以真实分辨率就是1024×768。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即2的6次方=64种颜色.可以很简单的得出,每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64× 64=262144种颜色,高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色,即2的8次方=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为 256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术,可以显示器16777216种颜色 什么是TFT-LCD 其中彩色LCD又分为STN和TFT两种屏,其中TFT-LCD是英文Thin Film Transi stor-Liquid Crystal Display的缩写,即薄膜晶体管液晶显示器,也就是大家 常说的真彩液晶显示屏,显示效果较好;而DSTN-LCD,即双扫瞄液晶显示器,则是STN-LCD的一种显示 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质,它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时,就会改变它的物理性质而发生形变,此时通过它的光的折射角度就会发生变化,而产生色彩。 液晶屏幕后面有一个背光,这个光源先穿过第一层偏光板,再来到液晶体上,而当光线透过液晶体时,就会产生光线的色泽改变,从液晶体射出来的光线,还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度,再加上电压的变化和一些其它的装置,液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。 液晶显示有主动式和被动式两种,其实这两种的成像原理大同小异,只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了fet场效晶体管以及共通电极,这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是tft(thin film transistor薄

液晶显示器高压板电路基本工作原理

液晶显示器高压板电路基本工作原理2010-06-11 10:21

高压板电路是一种DC/AC(直流/交流)变换器,它的工作过程就是开关电源工作的逆变过程。开关电源是将市电电网的交流电压转变为稳定的12V直流电压,而高压板电路正好相反,将开关电源输出的12V直流电压转变为高频(40~80kHz)的高压(600~800V)交流电。 电路主要由驱动电路(振荡电路、调制电路)、直流变换电路、Royer结构的驱动电路、保护检测电路、谐振电容、输出电流取样、CCFL等组成。在实际的高压板中,常将振荡器、调制器、保护电路集成在一起,组成一块小型集成电路,一般称为PWM控制IC。 驱动电路采用Royer结构形式。Royer结构的驱动电路也称为自激式推挽多谐振荡器,主要由功率输出管及升压变压器等组成, 、 组成一个具有亮度调整和保护功能的高压板电路。 图中的ON/OFF为振荡器启动/停止控制信号输入端,该控制信号来自驱动板(主板)微控制器(MCU)。当液晶显示器由待机状态转为正常工作状态后,MCU向振荡器送出启动工作信号(高/低电平变化信号),振荡器接收到信号后开始工作,产生频率40~80kHz的振荡信号送入调制器,在调制器内部与PWM激励脉冲信号,送往直流变换电路,使直流变 Royer L1(相当于电感)组成自激振荡电路,产生的振荡信号经功率放大和升压变压器升压耦合,输出高频交流高压,点亮背光灯管。 为了保护灯管,需要设置过电流和过电压保护电路。过电流保护检测信号从串联在背光灯管上的取样电阻R上取得,输送到驱动控制IC IC。当输出电压及背光灯管工作电流出现异常时,驱动控制IC控制调制器停止输出,从而起到保护的作用。 调节亮度时,亮度控制信号加到驱动控制IC,通过改变驱动控制IC输出的PWM脉冲的占空比,进而改变直流变换器输出的直流电压大小,也就改变了加在驱动输出管上的电压大小,即改变了自激振荡的振荡幅度,从而使升压变压器输出的信号幅度、CCFL两端的电压幅度发生变化,达到调节亮度的目的。 该电路只能驱动一只背光灯管。由于背光灯管不能并联或串联应用,所以,若需要驱动多只背光灯管,必须由相应的多个升压变压器输出电路及相适配的激励电路来驱动。

LED显示屏的组成

LED显示屏的组成 姓名:彭兵 学号:0809131070 班级:08 通信工程

LED显示模块结构 LED a示屏通常由若干LEE点阵显示模块组成,用于显示的8x8单色LEf显示点阵模块,每块有64个LED为了减少引脚且便于封装,LED 显示点阵模块采用阵列形式排布,即在行列线的交点处接有显示 LED O8X8 LEDS阵的外观及引脚如图1,等效电路图如图2所示。LED 点阵显示模块的显示一般采用动态扫描驱动方式,每次最多只能点亮 一行LED微处理器通过和驱动器的协同工作来完成对每一个LED点阵显示模块内每个LED s示点的亮、熄灭控制操作。OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO Ooo OOOOO 图1 8*8点阵外观及引脚图

二LED显示系统的构成 LED显示屏主要包括发光二极管构成的点阵或像素阵列、驱动电路、控制系统和传输接口以及相应的应用软件构成,如图3所示, 图3 LED显示系统构成 2.1驱动电路 LED显示屏驱动电路的主要作用是接受来自控制系统的数字信号,使LED阵列按要求点亮。 (1)从采用的器件来分有常规型、专用型及功能型: 常规型驱动电路是采用通用的集成电路,如74HC154,74HC595,

74LS374等作为数据装载的主要器件。这种设计,原理简单,价格便宜,且几乎不受器件来源的限制,是目前较为广泛的应用形式。 专用型驱动电路,是国内一些有实力的LED显示屏制造厂家,通过先进的技术手段,研究开发出的适合自己产品的专用LED显示屏驱动IC。国外的许多IC制造商也在跟踪这个市场,纷纷推出一些新的驱动IC。这些专用型的驱动IC,有的比较简单,仅仅是提高了原来通用型驱动IC 的集成度或驱动能力; 有的则比较复杂,是根据自己的产品特点开发出来的。 功能型驱动集成电路是在专用型驱动IC 的基础上发展起来的。它不仅可以使显示屏的功能增强, 而且还大大简化了系统设计的复杂程度,提高了LED显示屏的整体稳定性,是LED显示屏驱动电路的发展趋势。 (2)从实现信息刷新的原理上分,LED显示屏驱动电路又分为扫描型及锁存型两种: 扫描型是指显示屏 4 行、8 行、16 行等n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器,通过行驱动管的分时工作,使得每行LED 的点亮时间占总时间的1/n ,只要整屏的刷新速率大于50HZ利用人眼的视觉暂留效应,就可形成一幅完整的文字或画面。这种设计电路结构比较简单,使用元器件较少,成本较低,但由于是分时工作,使得每一行LED的点亮时间减少,使LED的亮度有所降低。这种驱动方式一般用于室内LED显示屏。 锁存型驱动是指显示屏上的每一个LED都对应于一个驱动电路,

多功能液晶电视主板设计(一)

多功能液晶电视主板设计(一) 摘要::文章介绍了一种数模一体多功能液晶电视主板的产品特点、设计目标、设计过程及目前所达到的技术水平。 关键词:多功能;液晶电视;设计 随着数字电视技术的发展,普通的模拟电视逐渐满足不了高端用户的使用要求,尤其是当地面数字信号(DVB-T系统)开播后,更加凸显了单一电视功能的局限性。数模一体液晶电视很好的解决了这个矛盾,实现了既能接收地面数字信号(DVB-T系统)又能接收传统模拟电视信号(PAL制系统)的功能。使用户能够收看到1080P格式的高清数字信号。该产品输入端子齐全,满足了一般信源输入要求,具有功能齐全、兼容性强的特点。 1产品特点及主要设计目标 1.1该主板电路模式具有以下特点 ①模拟信号接收部分采用NXP公司的方案,接口齐全; ②数字信号接收部分同样采用NXP公司方案,将数字信号当作一路模拟信源进行处理,支持1080P格式的高清信号。 ③数字信号接收部分增加CA功能,可以接收加密信号。 1.2主要设计目标 ①一般要求:接收电视制式:PAL制、DVB-T;支持多路信源:HDMI、PC、YPbPr、AV等输入。 ②主要技术指标如下。

输入灵敏度:模拟信号接收灵敏度≤51dBuV;数字信号接收灵敏度≤28dBuV。 载噪比门限值:C/N≤18dB。 各端子输入功能:要求各输入端子连接信源时图像、伴音均正常。 2设计过程 2.1电路方框图 2.2工作原理 ①模拟部分。模拟电视信号解调后的CVBS信号进入图像解码芯片TDA15481,将图像信号解码为RGB信号,该信号作为一路信源,输出至LVDS转换电路。解码过程中需要对画面进行存储,根据存储速度选用64MHz的DDR存储器,满足了存储需要的空间和存储速率的要求。 ②数字部分。DVB-T信号的接收有独立的处理系统。解调后的TS码流信号进入专用解码芯片进行后续处理。解码过程中有大量实时数据需要存储,电路中需要增加一个SDRAM存储器进行实时数据存储和交换。处理后信号为RGB信号,该信号当作一路模拟信源输出至LVDS转换电路。该部分还增加了CA功能,有效实现了机卡分离。 为了满足绿色待机的要求,增加了一个副MCU,用来实现功耗管理,达到最小限度耗能的目的。 2.3关键元器件的选用 电路中选用大量的半导体器件,如集成电路、三极管、LDO等。为了满足设计要求,器件选用需要注意,如:音频逻辑切换电路选择,要

LCD液晶显示屏工作原理

LCD 液晶显示屏工作原理 一、工作原理和概念术语 1、液晶显示屏的工作原理 液晶(Liquid Crystal ):是一种介于固态和液态之间的具有规则性分子排列,及晶体的光学各向异性的有机化合物,液晶在受热到一定温度的时候会呈现透明状的液体状态,而冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态,因为物理上具有液体与晶体的特性,故称之为“液晶”。 液晶显示器LCD (Liquid Crystal Display ):是新型平板显示器件。显示器中的液晶体并不发光,而是控制外部光的通过量。当外部光线通过液晶分子时,液晶分子的排列扭曲状态不同,使光线通过的多少就不同,实现了亮暗变化,可重现图像。液晶分子扭曲的大小由加在液晶分子两边的电压差的大小决定。因而可以实现电到光的转换。即用电压的高低控制光的通过量,从而把电信号转换成光像。 (1)、液晶分子的电-光特性(如图2-1所示) (2)、液晶的电光控制特性(如图2-2所示) (a) (光 光控制电压010 9050%液晶显示器的电光特性(常暗模式) 101009050%b )液晶显示器的电光特性(常亮模式) 液晶显示器的电光控制特性 图中Uth —阈值电压(临界电压);Usat —饱和电压 透过率透过率控制电压 图2-1液晶的电-光特性图 图2-2 旋光性

(3)、 液晶分子排列状态的改变可实现对光的控制 液晶分子在偏光板间排列成多层,在不同层间, 液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90°,与偏光板的偏振光方向一致的偏振光,垂直射向无外加电场的液晶分子时,入射光将因其偏振方向随液晶分子轴的扭曲而旋转射出。故称为扭曲向列型液晶显示器。 当给液晶层施以某一电压差时,液晶分子会改变它的初始排列状态而不扭转,不改变光的极化方向,因此经过液晶的光会被第二层偏光片吸收而整个结构呈现不透光的状态。 2、概念和术语 (1)、光学的各向异性 液晶的特有性质,改变液晶两端电压,可改变液晶某一方向折射出的光的大小 (2)、偏振片(器) 只能在特定方向上透过光线的器件 (3)、像素、子像素、节距、分辨率(如图2-3所示) (4)、视角 当背光源的入射光通过偏极片、液晶后,输出光便具备了特定的方向特性,假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面,我们可能会看到黑色或是色彩失真。这个效应在某些场合有用,但在大部分的应用上是我们不希望要的。制造商们已经花了很多时间来试图改善液晶显示器的视角特性,有数种广视角技术被提出:IPS(IN-PLANE -SWITCHING 、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM 。 这些技术都能把液晶显示器的视角增加到160度,甚至更多,就如同CRT 屏幕的视角特性一样。最大视角的定义是对比值至少能达到10:1的视角(通常有四个方向,上/下/左/右),如图2-4。 平板显示器的象素结构 绿、蓝三个组成一个像1024 列) 图2-3 平板显示器的像素结构 水平视角 显示器件的视角 图2-4 显示器件的视角

TFT液晶显示屏的结构

TFT液晶显示屏是一种薄形的显示器件,它有两片偏光板、两片玻璃,中间加上TN液晶。(https://www.wendangku.net/doc/8717461356.html,) 下图所示是TFT液晶显示屏的立体结构和横截面结构示意图。从图中可以看出,TFT液晶显示屏主要由后板模块、液晶层和前板模块三部分组成。 (1)后板模块部分 后板模块是指液晶层后面的部分,主要由后偏光板、后玻璃板、像素单元(像素电极、TFT管)、后定向膜等组成。 在后玻璃板衬底上分布着许多横竖排列并互相绝缘的格状透明金属膜导线,将后玻璃衬底分隔成许多微小的格子,称为像素单元(或称子像素);每个格子(像素单元)中又有一片与周围导线绝缘的透明金属膜电极,称为像素电极(显示电极)。像素电极的一角,通过一只用印制法制作在玻璃衬底上的TFT薄膜场效应管,分别与两根纵横导线连接,形成矩阵结构,如下左图所示。

TFT场效应管的栅极与横线相接,横线称为栅极扫描线或X电极,因起到TFT选通作用,又称为选通线;而TFT管的源极与竖线连接,竖线称为源极列线或Y电极;TFT的漏极即与透明像素电极连为一体。TFT管的功能就是一个开关管,利用施加于TFT开关管的栅极电压,可控制TFT开关管的导通与截止。 前、后两片玻璃板接触液晶的那一面并不是光滑的,而是有锯齿状的沟槽,如下右图所示。这个沟槽的主要目的是希望长棒状的液晶分子沿着沟槽排列,这样才会整齐。因为如果是光滑的平面,液晶分子的排列便会不整齐.造成光线的散射,形成漏光的现象。在实际制造过程中,并无法将玻璃板做成如此的沟槽状,一般会先在玻璃板表面涂布一层PI(聚酰亚胺),再用布做摩擦的动作,以使PI的表面分子不再杂散分布,而是依照固定均一的方向排列。而这一层PI就叫做定向膜(也称配向膜),它的作用就像玻璃的凹槽一样,提供液晶分子呈均匀排列的接口条件,让液晶依照预定的顺序排列。 (2)液晶层部分 液晶显示屏的后玻璃板上有像素电极和薄膜晶体管(TFT),前玻璃板则贴有彩色滤光片,前、后两层玻璃中间夹持的就是液晶层。 对于TFT液晶显示屏来说,每个像素单元从结构上可以看作是像素电极和公共电极之间夹一层TN液晶,液晶层可等效为一个液晶电容CLc,它的大小约为0.lpF;在实际应用中,这个电容无法将电压保持到下一次再更新画面数据的时刻,也就是说,当TFT管对这个电容充好电时,它无法将电压保持住,直到下一次TFT管再对此点充电的时刻(以一般60Hz的画面更新频率,需要保持约16ms)。这样一来,电压有了变化,所显示的灰阶就会不正确,因此,一般在设计面板时,会再加一个储存电容Cs(一般由像素电极与公共电极走线所形成),其值约为0.5pF,以便让充好电的电压能保持到下一次更新画面的时刻。下图所示为一个像素单元(子像素)结构示意图及其等效电路。

LED大屏幕显示系统的设计分析

毕业设计(论文) 题目LED显示屏的设计 学生姓名苏锦 专业班级电气自动化二班 学号 1314040207 院(系)电气与电子工程系 指导教师(职称)王薇 完成时间2016年 5月 12 日

目录 摘要 --- 3 1.课题研究背景 --- 4 1.1 LED原理 --- 4 1.2 中国LED发展现状 --- 5 1.3 课题研究的目的和意义 --- 6 2.课题研究内容 --- 6 2.1研究主要内容 --- 6 2.2 方案设计 --- 6 3.方案实现 --- 7 3.1主控制芯片AT89S52 --- 8 3.1.1主控制芯片AT89S52的性能 --- 8 3.1.2引脚说明 --- 9 3.2 LED点阵 --- 11 3.3 74HC595 --- 12 3.3.1 概述 --- 12 3.3.3 真值表 --- 14 4. 主要功能模块的实现及调试方法 --- 14 4.1 字符显示模块 --- 14 4.2 单片机系统及外围电路 --- 15

4.3 列驱动电路 --- 15 4.4 行驱动电路 --- 17 4.5 显示驱动程序 --- 17 总结 --- 19 结束语 --- 20 参考文献 --- 21 附录 1 --- 22 附录2 --- 33

摘要 自20世纪80年代后期开始,随着LED制造技术的不断完善,在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后,特别是进入90年代国民经济的高速增长,对公众场合发布信息的需求日益强烈。而LED显示屏作为信息传播的一种重要手段,已经成为城市信息现代化建设的标志,LED显示屏随着社会经济的不断进步,以及LED制造技术的完善,人们对LED显示屏的认识将会越来越深入,其应用领域将会越来越广;LED显示屏经多年的开发、研制、生产,其技术目前已经成熟[1]。现在各种广告牌不再是白底黑字了,也不再是单一的非电产品,而是用上了丰富多彩的LED电子产品,为城市的增添了一道靓丽的风景。而且它采用低电压扫描驱动,具有耗电少、使用寿命长、成本低、发光效率高、故障少、视角大、可视距离远、可靠耐用、组态灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等特点。近年来LED显示屏市场得到了迅猛的发展,已经广泛应用到银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及其它交易市场、医院、电力、海关、体育场等需要进行多种公告、宣传的场合[2]。 关键词:单片机、点阵、LED。

液晶显示器工作原理

液晶显示器工作原理

液晶显示器工作原理 现在市场上的液晶显示器都采用了TFT液晶面板,这种液晶面板的是目前最先进的液晶显示器技术,从结构上看,液晶屏由两片线性偏光器和一层液晶所构成。其中,两片线性偏光器分别位于液晶显示器的内外层,每片只允许透过一个方向的光线,它们放置的方向成90度交叉(水平、垂直),也就是说,如果光线保持一个方向射入,必定只能通过某一片线性偏光器,而无法透过另一片,默认状态下,两片线性偏光器间会维持一定的电压差,滤光片上的薄膜晶体管就会变成一个个的小开关,液晶分子排列方向发生变化,不对射入的光线产生任何影响,液晶显示屏会保持黑色。一旦取消线性偏光器间的电压差,液晶分子会保持其初始状态,将射入光线扭转90度,顺利透过第二片线性偏光器,液晶屏幕就亮起来了。当然这是一个很简单的原理模型,真正的液晶显示器内还有更复杂的电路结构。 红绿蓝三原色大家都知道,当这三种颜色同时混合时就会产生白色,这当然实在三原色强度一样的情况下才能够显示器纯正的白色,这样,从图中我们可以看见液晶面板的每一个像素中都有三种原色,这三种原色如果强度不同变化就可以产生不同的混色效果,这样全屏就有1024×768这样的像素,所以真实分辨率就是1024×768。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即2的6次方=64种颜色.可以很简单的得出,每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64×64=262144种颜色,高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色,即2的8次方=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为

256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术,可以显示器16777216种颜色 什么是TFT-LCD 其中彩色LCD又分为STN和TFT两种屏,其中TFT-LCD是英文Thin Film T ransistor-Liquid Crystal Display的缩写,即薄膜晶体管液晶显示器,也就是大家常说的真彩液晶显示屏,显示效果较好;而DSTN-LCD,即双扫瞄液晶显示器,则是STN-LCD的一种显示 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质,它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时,就会改变它的物理性质而发生形变,此时通过它的光的折射角度就会发生变化,而产生色彩。 液晶屏幕后面有一个背光,这个光源先穿过第一层偏光板,再来到液晶体上,而当光线透过液晶体时,就会产生光线的色泽改变,从液晶体射出来的光线,还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度,再加上电压的变化和一些其它的装置,液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。 液晶显示有主动式和被动式两种,其实这两种的成像原理大同小异,只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了fet场效晶体管以及共通电极,这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是tft(thin film transistor薄膜晶体管),被动式液晶屏幕有stn(super tn超扭曲向列lcd)和dstn(double

相关文档
相关文档 最新文档