第八讲计算图形显示技术机培训课件.ppt

计算机图形显示技术
主讲：郭万有
第八讲 液晶显示技术
LCD分类
LCD特点
LCD基本结构
LCD模块
液晶显示技术
LCD（Liquid Crystal Display），即液晶显示器，：
液晶特点使得它可以被用来当作一种开关——即可以阻碍光线，也可以允许光线通过
液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列
上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶成了随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲
LCD 基本结构
：
结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转
如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断
LCD 基本结构

偏振片又称偏光片，是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下进行加工而成的 ，涂有一层光学压敏胶，可以贴在液晶盒的表面
偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），且与液晶盒表面定向方向相互平行或垂直
前偏振片表面有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕高温、高湿，在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡
LCD 基本结构
扭曲向列（TN-LCD）结构
这种显示器的液晶组件构造如图
LCD 基本结构
扭曲向列（TN-LCD）结构
液晶盒中玻璃片的两个外侧分别巾有偏光片，这两片偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），且与液晶盒表面定向方向相互平行或垂直
偏光片一般是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下进行加工而成的
LCD 基本结构
扭曲向列（TN-LCD）结构
LCD 基本结构
扭曲向列（TN-LCD）结构
向列型液晶夹在两片玻璃中间
这种玻璃的表面上先镀有一层透明导电薄膜ITO(氧化铟锡)以作电极之用，然后在有薄膜电极的玻璃上涂取向层PI(聚酰亚胺)，以使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面的方向排列
LCD 基本结构
扭曲向列（TN-LCD）结构
LCD 基本结构
扭曲向列（TN-LCD）结构
液晶的自然状态具有90度的扭曲，这也是为什么被称为扭曲型液晶显示器的原因
利用电场可使液晶分子旋转，液晶的双折射率随液晶的方向而改变，结果偏振光经过TN型液晶后偏振方向发生转动
LCD 基本结构
扭曲向列（TN-LCD）结构
只要选择适当的厚度使偏振光的偏振方向刚好改变90度，就可利用两个平行偏光片使得光完全不能通过
而足够大的电压又可以使得液晶方向与电场方向平行，这样光的偏振方向就不会改变，光就可通过第二个偏光片
LCD 基本结构
扭曲向列（TN-LCD）结构
LCD 基本结构
超扭曲向列（STN-LCD）结构
STN型的显示原理与TN相类似，不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度
改变了视角狭小的缺点并提高了对比度；再搭配彩色滤光片的使用，可以显示逼近全彩模式的色彩
LCD 基本结构
超扭曲向列（STN-LCD）结构
LCD 基本结构
超扭曲向列（STN-LCD）结构
单纯的TN液晶显示器本身只有黑白两种情形，而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系，以及光线的干涉现象，因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主
如果在单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片，并将单色显示像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩
LCD 基本结构
双层超扭曲向列（DSTN-LCD）结构
DSTN采用双扫描技术：扫描屏幕被分为上下两部分，CPU同时并行对这两部分进行刷新（双扫描）
这样的刷新频率要比单扫描（STN）重绘整个屏幕快一倍，它提高了占空率，改善了显示效果
LCD 基本结构
薄膜晶体管（TFT-LCD）结构
LCD 基本结构
薄膜晶体管（TFT-LCD）结构
TFT-LCD，一般由一个夹层组成，这个夹层位于两层玻璃基板之间，组成这个夹层的每一层大致是偏光板、彩色滤光片组成，这两层之间就是液晶层
偏光板、彩色滤光片决定了多少光可以通过以及生成何种颜色的光
在上层玻璃基板上有FED晶体管，而下层是共同电极，他们共同作用可以生成能精确控制的电场，电场决定了液晶的排列方式
LCD 基本结构
薄膜晶体