14.液晶显示的特点、性能指标、发展史

课次14.液晶显示器的技术参数、特点及发展史1.液晶显示模块液晶显示模块（LCDModule）：液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在一起的组件。1.数显液晶模块由段型液晶显示器件与专用的集成电路组装在一起的功能部件，只能显示数字和一些标识符号。2.点阵字符液晶模块3.点阵图像液晶模块1.液晶显示模块1.数显液晶模块——(1)计数模块不同位数的七段型液晶显示器件与译码驱动器、或再加上计数器装配成的计数显示部件。具有记录、处理、显示数字的功能。我国市场上的主要产品：单位液晶显示模块——CD4055译码驱动器驱动的；4位计数模块——ICM7211驱动；6位计数模块——ICM7231驱动；8位计数模块——ICM7232驱动；10位计数模块——CD14543驱动；12位计数模块——UPD145001驱动；16位计数模块——HD44100驱动；1.液晶显示模块1.数显液晶模块——(1)计数模块1.液晶显示模块1.数显液晶模块——(1)计数模块选用此类计数模块时的注意事项：1弄清功能：大部分不能直接计数；输入端口的数字形式等2认准结构：安装方法和安装结构不同3注意电源：单电源和双电源型；5V、9V等1.液晶显示模块1.数显液晶模块——(2)计量模块由多位段型液晶显示器件和具有译码、驱动、计数、A/D转换功能的集成电路片组装而成的模块。用于输入模拟量到输出数字量的转换及显示。常见产品：相应集成电路：ICL7106、ICL7116、ICL7126等。位两种位和2142131.液晶显示模块1.数显液晶模块——(3)计时模块将一个液晶显示器件和一块计时集成电路装配在一起的模块。SCOM1COM2DAL1KS5195VssAL2O1VddO2VeeLCD1.液晶显示模块2.点阵字符液晶模块由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器、控制器及必要的连接件、结构件装配而成。这种模块本身具有字符发生器，显示容量大，功能丰富。可显示数字和西文字符。多组5*7或5*8、5*11像素点阵组构成，每组为1位。每位之间有间隔，每行之间也有间隔，所以不能显示图形。点阵字符模块规格：8位、16位、20位、24位等1行、2行、4行驱动电路：HD44780大规模集成电路。1.液晶显示模块2.点阵字符液晶模块1.液晶显示模块2.点阵字符液晶模块——分类(1)从工作原理分：TN型、STN型(2)从工作环境分：常温型、宽温型(3)从结构上划分：硬封装集成电路型、软封装集成电路型、COF安装结构型、COG安装结构型(4)从背光源上划分：EL、LED、CFD(5)从最佳视角划分：12:00、6:00(6)从显示颜色划分：黑-白、黄-蓝、背光源色1.液晶显示模块3.点阵图像液晶模块点阵像素连续排列，行和列在排布中均没有空隔，因此可以显示连续、完整的图形。图形显示在我国有很大的市场潜力，常见点阵像素数及其控制器型号如下：80*3280*64100*32120*32128*64128*128192*64240*128320*64640*200MGLS8232MGLS8464MGLS10032MGLS12032MGLS12864/TMGLS128128MGLS19264MGLS240128/TMGLS32064MGLS640200HD61830AHD61830ASED1520SED1520HD61202T6963CHD61202DH61880HD61830SED13351.液晶显示模块3.点阵图像液晶模块——分类(1)从液晶显示器件分：TN、STN、TFT(2)从集成电路分：行列驱动型：控制器接口型，仅装配通用行列驱动器HD44100、HD66100等，需外接专用控制器模块HD61830、SED1330等。驱动-控制型：总线接口型，可直接与计算机接口。例如：HD61202、SED1520、T8841B等行列控制器型：数据线接口型，内藏控制器。可以最简单的方式受控于计算机。例如T6963C。1.液晶显示模块3.点阵图像液晶模块1.液晶显示模块3.点阵图像液晶模块——命名规则一般模块型号三部分组成：厂家系列型号代码产品序号：代表模块像素数字母后缀：代表某种功能特性DMF50000NYHUSEB1日本OPTREX公司点阵模块3-5位2STN型黄宽温12:00透过EL蓝光序号MGLS12864HTHVGLED04Y12香港精电公司STN点阵行列数-20~70±5V黄绿模式背光背光规格背光颜色观看方向2.液晶显示器件使用注意事项1.避免对器件表面施加压力；2.防止玻璃破损；3.保护插脚；4.器件防潮；5.防止划伤、污染；6.防止施加直流电；7.防紫外线；8.在规定的温度范围内使用和存储；9.注意静电干扰。3.液晶显示器件的技术参数1.可视面积实际可以使用的屏幕对角线尺寸。2.点距在水平方向或垂直方向上的有效观察尺寸与相应方向上的像素之比，点距越小显示效果越好。3.可视角度左右对称，但上下不一定对称。4.亮度由背光源决定，一般在200~250cd/m2。3.液晶显示器件的技术参数5.响应时间液晶显示器各像素点对输入信号的反应时间，此值越小越好。6.色彩度三基色，每个基本色达8位，即256种表现度，每个像素的色彩种类为2563=16777216。7.对比度全黑画面不易实现，可接受的对比度250:1。8.分辨率行列像素数乘积表示，例如1024×768。9.外观纤巧的机身，厚度在6.5~8cm。4.液晶显示器件的特点低压、微功耗工作电压：2～3V工作电流：几个微安功耗：10-6～10-5W/cm2与大规模集成电路的发展相适应。平板结构两片导电玻璃，中间灌有液晶的薄形盒开口率高，利于用作显示窗口；显示面积大小均可；便于自动化大量生成，成本低；器件很薄，厚度只有几个毫米4.液晶显示器件的特点被动显示型液晶本身不发光，靠调制外界光（反射或投射）达到显示目的。被动显示适于人眼视觉，不易引起疲劳。外光越强，显示内容越清晰（不像主动显示器件那样怕光冲刷），暗时可加背光。显示信息量大各像素间不必采取隔离措施，因此同样显示面积内可容纳更多像素，利于制成高清电视。4.液晶显示器件的特点易于彩色化，效果逼真液晶一般为无色，可采用滤色膜，很容易实现彩色。液晶显示器所能重现的彩色可以与CRT显示器相媲美。长寿命只要液晶的配件不损坏，液晶本身由于工作电压低，工作电流小，所以几乎不会劣化，寿命很长。无辐射、无污染CRT——x射线辐射；PDP——高频电磁辐射设计改型容易，易于大批量生产，且工艺不断更新，成本还会降低4.液晶显示器件的特点显示视角小最初：30o～40o目前：接近180o响应速度慢最初：100～200ms目前：几毫秒适用温度-20℃～60℃，高寒或高热影响液晶响应时间4.液晶显示器件的特点液晶电视的优点：轻薄便携：重量大约是传统电视的1/3；色彩丰富：16.7万的色彩，画面层次分明，颜色绚丽真实；分辨率大，清晰度高：最佳分辨率一般可达1024×768；绿色环保：无辐射，无屏幕闪烁，不易造成视觉疲劳；耗电量低，使用寿命长5.液晶显示技术新进展1.超宽视角技术LCD的视角问题是由液晶的工作原理本身决定的，液晶分子是棒状的，分子不同的排列方式存在着不同的光学各向异性。如图所示，观察者从不同角度观看，由于有效光程差的不同，导致画面的对比度、颜色和亮度均有不同。解决方法：液晶盒外光学补偿；低扭曲角LCD；改变液晶分子排列方式。5.液晶显示技术新进展1.超宽视角技术MVA（Multi-domainVerticalAlignment，多畴垂直取向）广视角技术。MVA模式的液晶显示器，其液晶分子长轴在未加电时不像TN模式那样平行于屏幕，而是垂直于屏幕，并且每个图元都是由多个这种垂直取向的液晶分子畴组成。当电压加到液晶上时，液晶分子便倒向不同的方向。这样从不同的角度观察屏幕都可以获得相应方向的补偿，也就改善了可视角度。5.液晶显示技术新进展1.超宽视角技术OCB（OpticallyCompensatedBend，光学补偿弯曲排列）广视角技术，利用其设计巧妙的液晶分子排列来实现自我补偿视角，所以它又叫自补偿模式。在自补偿和双轴光学膜的补偿下，OCB模式的液晶可以实现不错的可视角度，而且视角均匀性非常好。5.液晶显示技术新进展1.超宽视角技术IPS（InPlaneSwitching，平面控制模式）广视角技术，IPS模式将电极都制作在后基板上，通过在这对电极间的横向场来控制液晶分子排列，故又称为横向场模式。和OCB模式相似，由于消除了液晶的扭曲排列，有极好的视角。IPS硬屏技术是目前世界上最先进的液晶面板技术。硬屏就是表面附着了一层树脂的膜，如同人带眼镜一样。在拥有这一技术并实现在量产的公司中，韩国的LGDisplay公司规模最大，技术水准处于领先地位。LGDisplay的7.5代生产线在2006年1月已实现量产，月产能150K；切割技术成熟，成品率极高，达到95%。5.液晶显示技术新进展1.超宽视角技术夏普的ASV（AdvanceSuperView）技术是一种用于提高图象质量的技术，主要是通过缩小液晶面板上颗粒之间的间距，增大液晶颗粒上光圈，并整体调整液晶颗粒的排布来降低液晶电视的反射，增加亮度、可视角和对比度。夏普的MPD（MultiPixelDrive，多像素驱动）技术，成功的将一个像素分成两个单元，以单元为单位来控制亮度、色阶、色调，使画面色彩表现力更强，同时提高了视角，实现了上下左右176度的广视角。5.液晶显示技术新进展2.提高响应速度技术夏普的QS（QuickShoot）驱动技术，又称插黑技术，将响应速度提高到4ms，满足专家给出的最低标准8ms，基本解决了液晶显示动态图像的拖尾问题。索尼2010年12月1日发布了提高液晶面板响应速度的新显示技术“HybridFPA（FieldInducedPhoto-reactiveAlignment）”，可实现快于3ms的高速响应。5.液晶显示技术新进展3.超黑晶技术通过在屏幕表面加入数层带有特殊化学涂层的光学薄膜物质来进行处理对外光线，最大限度的减少外来光线在屏幕造成的反射，使液晶显示器在强外光的室外环境下仍能显示出亮丽细致的画质效果。4.超开口率技术采用特殊的树脂作为总布线和出入口布线的层与层之间的绝缘膜，并将像素面积扩大。5.低温多晶硅（LTPS）技术应用于高档液晶显示器中，分辨力高、组装简单、重量轻、功耗低、亮度高、可靠性高、经久耐用。5.液晶显示技术新进展•LED背光源技术采用LED背光的LCD的体积将进一步缩小。在发光寿命和色彩表现力方面，LED背光技术远胜于CCFL。•索尼200Hz四倍速驱动技术改善动态画面的显示效果。在中国地区50Hz情况下，能够根据输入信号，在相邻两帧原有画面中创造并插入3帧新画面，使画面播放频率达到200Hz。在观看快速移动的动作场景时，画面更清晰、更流畅。5.液晶显示技术新进展•自然光液晶电视技术TCL在07年推出了自然光液晶电视技术，在2008年，自然光技术正式全面在TCL液晶电视当中使用。自然光液晶电视技术与传统液晶电视相比，从根本上解决了平板电视能耗偏高的问题，在大幅提升画质的基础上，可以让液晶电视能耗降低超过50%。另外，传统液晶电视发出的光线为线偏振光，它与自然光差别很大，人长时间观看会引起不适；而圆偏振光的振动方向在传播面上则是旋转的，它最接近于自然光，这项技术明显降低了人眼长时间观看液晶电视后的视觉疲劳。5.液晶显示技术新进展•逐点高清3代技术飞利浦独有的逐点高清3代技术能对各种质量的高清、标清电视信号和多媒体内容进行逐个像素的优化，让每个画面都达到超高清晰度、真实细节、生动色彩和流畅动态的独特和谐统一，从而实现出色的高分辨率显示。该技术对输入图像的每个像素均进行处理，以便更好地与周围像素相匹配，使画面更加自然。信源中的伪像和噪点，无论来自多媒体、表情电视还是高压缩率高清，都将被检测表并降低，以确保画面清晰流畅。6.液晶显示相关视频LCD液晶显示器生产线CRT与LCD显示器的介绍及选购要点液晶