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贡献者：李雪峰 浏览：1461次 创建时间：2012-06-25
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平板显示的特点是：这种显示的装置本身就是一块平板，没有一般显示器中的电子束管，作为大屏幕显示时不存在投射距离问题，因此，是一种比较理想的显示。由于它多采用矩阵控制，所以又叫做矩阵控制平板显示或简称为矩阵显示。它所控制的显示材料有：场致发光材料、发光二极管、等离子、液晶等。
近年来显示技术发展很快，平板显示器以其完全不同的显示和制造技术使之同传统的视频图像显示器有很大的差别。传统的视频图像显示器主要为阴极射线管CRT(Cathode ray tubes);而平板显示器与之的主要区别在于重量和体积(厚度) 方面的变化,通常平板显示器的厚度不超过10cm (4in) ,当然还有其他的不同,如显示原理、制造材料、工艺以及视频图像显示驱动方面的各项技术等。
平板显示器具有完全平面化、轻、薄、省电等特点,符合未来图像显示器发展的必然趋势。目前主要的平板显示器包括: PDP (Plasma display panel)、LCD( Liquid crystal displays) 、FED( Field emission displays)、 OLED ( Organic light-emittingdiode displays )以及投影显示技术(CRT、LCD、LCOS、DLP)等。
LCD 器件是众多平板显示器件中发展最快、技术最成熟、应用面最广、已经产业化并仍在迅猛发展的一种显示器件,随着半导体技术的不断发展,人们已成功地将半导体技术与LCD 技术结合在一起,从而产生了LCD 的一个新兴产业TFT-LCD。由于LCD 具有超薄、省电、显示画质好(即三高:高亮度、高对比度、高分辨率) 的优点;大小皆宜的尺寸,从而使液晶显示器得到了广泛的应用。不论是以数量计还是以使用种类计,液晶显示技术都远远地领先于包括CRT 在内的其他显示技术。
LCDTV采用液晶屏和大规模集成电路相配接, 因此它具有以下的特点:
(1) 体积小、 重量轻, 因而可以做成便携式和壁挂式, 甚至做到手表上。
(2) 功耗小: 液晶屏的驱动电压低、 耗电小。
(3) 失真小: 由于LCDTV采用行列电极加信号显示, 故不存在因电子束偏转所产生的几何失真和三基色失聚问题。
(4) 被动显示型。
(5) 无辐射、无污染。
一、 液晶显示原理
液晶显示器(LCD)又称液晶屏, 其工作原理是以液晶电光效应为基础的。 液晶是一种特殊的有机化合物, 其特性介于液体和晶体之间, 既具有液体的流动性, 又具有晶体的光学、 电学等特性。 LCD的结构如图1所示, 其内有两块相距10～15 μm的玻璃基板, 内表面有一薄层透明电极, 基板间充满了10 μm厚的扭曲向列(TN)型的液晶材料, 它在外加电场作用下会产生上下扭曲(90°)、色散和反射等光学效应。
基板外表面有上下两块偏振片, 入射光侧的偏振片为起偏器, 出射光侧的为检偏器。在施加电场的作用下, 当施加的电场高于液晶特性的阈值时, 液晶分子轴平行于电场方向排列, 入射光的偏振光轴很少扭曲, 通过检偏器的光通量就增加了, 如果电场比阈值大到了饱和值时 , 入射光与呈垂直状偏振光轴同向, 几乎不受液晶的影响而穿过检偏器, 这时液晶呈透明状态。
LCD内上下透明电极作成矩阵状, 将横竖电极交叉处对应的液晶看成一个像素, 其中装于检偏器一侧的X电极(行电极)为扫描电极, 其上加扫描电压 装于起偏器一侧的Y电极(列电极)为信号电极, 其上加信号电压, 这样每个像素等效为一个电阻和一个电容的并联电路, 所有液晶像素就等效为立体电路, 如图2所示。改变外加电压大小, 可以控制LCD的明暗程度, 得到黑白图像。
彩色液晶屏的结构是通过一系列特殊工艺将红、绿、蓝R、G、B三种色素以某种排列方法沉积在玻璃基板内形成滤色片, 相对某一像素都要形成红、 绿、 蓝三色点, 三基色只需一套信号电极驱动, 但彩色LCD的像素是单色屏的三倍。 在驱动电路作用下, 各像素分别发出三色光, 通过空间混色而实现彩色图像显示。
为了使液晶的电光效应响应速度快一些,目前一般采用有源矩阵驱动方式, 即在每个像素位置上, 按照集成工艺, 形成一个非线性开关元件--非晶硅薄膜晶体三极管(a-sitft), 使各像素的寻址完全独立, 从而消除交叉串扰, 彩色LCD的电路框。
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