LCD培训(二)

屏相关知识培训（一）基础知识篇主讲人：李小龙显示屏：顾名思义它应该是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具。一：屏的分类1.CRTCRT显示器，阴极射线管主要有五部分组成：电子枪（ElectronGun），偏转线圈（Deflectioncoils），荫罩(Shadowmask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳组成。2.LCD在显示器内部有很多液晶粒子，它们有规律的排列成一定的形状，并且它们的每一面的颜色都不同分为：红色，绿色，蓝色。这三原色能还原成任意的其他颜色，当显示器收到电脑的显示数据的时候会控制每个液晶粒子转动到不同颜色的面，来组合成不同的颜色和图像。也因为这样液晶显示屏的缺点是色彩不够艳，可视角度不高等。3.LEDLED显示屏（LEDpanel）：它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。4.3D3D显示器一直被公认为显示技术发展的终极梦想，多年来有许多企业和研究机构从事这方面的研究。日本、欧美、韩国等发达国家和地区早于20世纪80年代就纷纷涉足立体显示技术的研发，于90年代开始陆续获得不同程度的研究成果，现已开发出需佩戴立体眼镜和不需佩戴立体眼镜的两大立体显示技术体系。传统的3D电影在荧幕上有两组图像（来源于在拍摄时的互成角度的两台摄影机），观众必须戴上偏光镜才能消除重影（让一只眼只受一组图像），形成视差（parallax），产生立体感。5.等离子成像原理：等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室，通过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光，然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝3色荧光体发出肉眼能看到的可见光，以此成像。二．技术参数可视角度液晶显示器的可视角度通常左右对称，而上下则不一定对称。当背光源的入射光通过偏光板、液晶及取向膜后，输出光便具备了特定的方向特性，也就是说，大多数从屏幕射出的光具备了垂直方向。假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，可能会看到黑色或是色彩失真。一般来说，上下角度要小于或等于左右角度。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。但是，由于人的视力范围不同，如果没有站在最佳的可视角度内，所看到的颜色和亮度将会有误差。市场上，大部分液晶显示器的可视角度都在160度左右。而随着科技的发展，有些厂商就开发出各种广视角技术，试图改善液晶显示器的视角特性。点距常问到液晶显示器的点距是多大，但是多数人并不知道这个数值是如何得到的。一般14英寸LCD的可视面积为285.7mm×214.3mm，它的最大分辨率为1024×768，那么点距就等于：可视宽度/水平像素（或者可视高度/垂直像素），即285.7mm/1024=0.279mm（或者是214.3mm/768=0.279mm）。色彩度LCD重要的当然是的色彩表现度。我们知道自然界的任何一种色彩都是由红、绿、蓝三种基本色组成的。LCD面板上是由1024×768个像素点组成显像的，每个独立的像素色彩是由红、绿、蓝（R、G、B）三种基本色来控制。大部分厂商生产出来的液晶显示器，每个基本色（R、G、B）达到6位，即64种表现度，那么每个独立的像素就有64×64×64=262144种色彩。也有不少厂商使用了所谓的FRC（FrameRateControl）技术以仿真的方式来表现出全彩的画面，也就是每个基本色（R、G、B）能达到8位，即256种表现度，那么每个独立的像素就有高达256×256×256=16777216种色彩了。对比值对比值是定义最大亮度值（全白）除以最小亮度值（全黑）的比值。CRT显示器的对比值通常高达500:1，以致在CRT显示器上呈现真正全黑的画面是很容易的。但对LCD来说就不是很容易了，由冷阴极射线管所构成的背光源是很难去做快速地开关动作，因此背光源始终处于点亮的状态。为了要得到全黑画面，液晶模块必须完全把由背光源而来的光完全阻挡，但在物理特性上，这些组件并无法完全达到这样的要求，总是会有一些漏光发生。一般来说，人眼可以接受的对比值约为250:1。亮度值液晶显示器的最大亮度，通常由冷阴极射线管(背光源)来决定，亮度值一般都在200～250cd/m2间。液晶显示器的亮度略低，会觉得屏幕发暗。通过多年的经验积累，如今市场上液晶显示器的亮度普遍都为250cd/m2，超过24英寸的显示器则要稍高，但也基本维持在300～400cd/m2间，虽然技术上可以达到更高亮度，但是这并不代表亮度值越高越好，因为太高亮度的显示器有可能使观看者眼睛受伤。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5～10ms之间，而一线品牌的产品中，普遍达到了5ms以下的响应时间，基本避免了尾影拖曳问题产生。二．背光源1.背光源分类背光源目前按光源类型主要有EL、CCFL及LED三种背光源类型，依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式（底背光式）。以下是它们的简单介绍。A、边光式（侧入式）。即将线形或点状光源设置在经过特殊设计的导光板的侧边做成的背光源。根据实际使用的需要，又可做成双边式，甚至三边式。边光式背光一般可做的很薄，但光源的光利用率较小，且越薄利用率越小，最大约50%。其技术核心是导光板的设计和制作。边光式最常用的有LED灯背光和CCFL背光。随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展，侧光式CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。a).LED灯背光。LED灯又称发光二极管，比起其它光源，单个LED灯的功耗是最小的。从蓝到红，LED灯有很多种颜色；另外还有一种特殊的颜色是白色。在各种颜色里，可大致分为高亮和低亮的两种。由于白色是混合色，无可标识的波长值，因此，以其在色度图上的坐标值来表示。我们定义为“冷白色”和“暖白色”两种。在各种颜色里，都存在颜色偏差的问题，其中蓝色和白色表现的较为明显，尤其是白色，现在LED的供应商也无法对其进行有效的控制。b).CCFL背光。此种背光的最大优点是亮度高，所以面积较大的黑白负相、蓝模负相和彩色液晶显示器件基本上都采用它。理论上，它可以根据三基色的配色原理做出各种颜色。其缺点是功耗较大，还需逆变电路驱动，而且工作温度较窄，为0~60度之间，而LED等其它的背光源都可达到-20~70之间。B、底背光式。是一个有一定结构的平板式的面光源，可以是一个连续均匀的面光源，如EL或平板荧光灯；也可以是一个由较多的点光源构成，如点阵LED或白炽灯背光源等。2.背光源的结构：扩散片制作材质:使用PET或PC基材,正面光滑,反面粗糙制作方式:1.在PET基板上涂布扩散层(透明树脂混合光扩散材料制成)2.以PC为基材,利用滚轴热压形成凹凸粗糙面区分方法:PET材料当光线透过时,会略偏黄色;PC材质当光线透过时会略偏蓝色.作用:上扩散片:1.修正光進行的角度2.保護稜鏡片下扩散片:将反射光源均匀扩散,遮盖网点,防止正面出现散射点稜鏡片制作材质:在PET基材上涂布覆盖鋸齒狀或波浪狀的PMMA微結構上下稜鏡片两种.区别为基材上微结构方向(相互垂直)不同.作用:提升正面辉度种类:BEFⅡ---(规则稜柱)单一方向增量大概60%,而两张垂直方向重叠可增加120%BEFⅢ---(不规则稜柱,避免干涉现象)单一方向增量大概59%,而两张垂直方向重叠可增加111%RBEF---微结构非直角而是圆弧状,亮度比较:BEFⅡRBEF视角比较:RBEFBEFⅡDBEF---3M专利，结构由多层可反射偏极光片相互贴附而成，可改变光的进行方向，经由反射后再加以利用反射片制作材质:PET及PC基材,反射率达90%.作用:反射自燈管所入射的光并且對光源有散射的效應导光板為背光模組光源的傳播媒介，將CCFL所發出的線光源轉換成面光源材质:PMMA---光学亚克力板,即有机玻璃特性:具有较低的表面粗糙度和良好的光学特性作用:接受光源,引导光的散射方向类型:印刷式(以网板印刷的方式印上扩散点)、非印刷式(利用设定好网点或纹路的摸具制作)非印刷式包括机械加工、蚀刻及薄板取代等方式直下式(光源在LGP背面)、侧光式(光源在侧边)矩形、楔型、弧型等网板印刷：利用热干性或UV油墨(扩散和反射特性光源物质SiO2/TiO2)做印刷原料，涂布在LGP反光侧制成网点,破坏LGP的全反射,使入射光产生散射特性,形成漫反射效果从LGP正面均匀射出网点排列方式:由疏到密,由小到大排列光源：冷阴极灯管(CCFL):在高压下高速电子撞击Hg原子，Hg原子由不稳定状态急速返回稳定状态，并将能量以紫外线形式(波长253.7nm)释放,并由荧光粉吸收转化为可见光作用:提供光源灯管罩：集中入射光并导入导光板、散热ALSET材質，其主要的結構為金屬底基材貼附白反射片，在反射面上鍍銀或貼附銀可增加反射率其他部件:塑胶框:支撑并保护内部材料铝板:提供底部支撑、固定电路板三．显示部份1.生产厂家：BOE京东方，CMO奇美（CMI.奇信），CPT中华映管，TM天马微，Innolux群创，Hannstar瀚羽彩晶，jinwang晶旺，LG，sharp，SVA2.接口种类一、所有TFT-LCD的数据接口种类：单TTL6位（8位）双TTL6位（8位）标准信号单LVDS6位（8位）双LVDS6位（8位）低压差分信号单TMDS6位（8位）双TMDS6位（8位）最小化差分信号6位和8位是用来表示屏能显示颜色多少，6位屏可以显示颜色为2的6次方X2的6次方X2的6次方分别代表RGB三基色，算下来6位屏最多可以显示的颜色为262144种颜色，8位屏为16777216种颜色。屏显示颜色的多少只和屏的位数有关。TTL信号是TFT-LCD能识别的标准信号，就算是以后用到的LVDS都是在它的基础上编码得来的。TTL信号线一共有22根（最少的，没有算地和电源的）分另为RGB三基色信号，两个HSVS行场同步信号，一个数据使能信号DE一个时钟信号CLK，其中RGG三基色中的每一基色又根据屏的位数不同，而有不同的数据线数（6位，和8位之分）6位屏和8位屏三基色分别有R0--R5（R7）G0--G5（G7）B0--B5（B7）三基色信号是颜色信号，接错会使屏显示的颜色错乱。另外的4根信号（HSVSDECLK）是控制信号，接错会使屏点不亮，不能正常显示。下图：单路TTL接口。由于TTL信号电平有3V左右，对于高速率的长距离传输影响很大，且抗干扰能力也比较差。所以之后又出现了LVDS接口的屏，只要是XGA以上分辩率的屏都是用LVDS方式。LVDS也分单通道，双通道，6位，8位，之分，原理和TTL分法是一样的。LVDS（低压差分信号）的工作原理是用一颗专门的IC，把输入的TTL信编码成LVDS信号，6位为4组差分，8位为5组差分，数据线名称为D0-D0+D1-D1+D2-D2+CK-CK+D3-D3+其中如果是6位屏就没有D3-D3+这一组信号，这个编码过程是在我们电脑主板上完成的。在屏的另一边，也有一颗相同功能的解码IC，把LVDS信号变成TTL信号，屏最终用的还是TTL信号，因为LVDS信号电平为1V左右，而且-线和+线之间的干扰还能相互抵消。所以抗干扰能力非常强。很适合用在高分辩率所带来高码率的屏上。由于高分屏1400X1050（SXGA+）1600X1200（UXGA）的分辩率实在太高，信号的码率也相应提高，单靠一路LVDS传输已不堪重负，所以都用的是双路的LVDS接口，以降低每一路LVDS的速率。保证信号的稳定度。下图：单路LVDS接口下图：双路LVDS接口（LVDS转TTL）MIPI(MobileIndustryProcessorInterface)是2003年由ARM,Nokia,ST,TI等公司成立的一个联盟，目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。MI