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1、液晶显示器与液晶显示器与LED技术技术目录目录v1. 液晶显示器基础知识讲解液晶显示器基础知识讲解v2. LED基础知识讲解及其应用基础知识讲解及其应用v3. 液晶显示器与液晶显示器与LED的相关比较的相关比较1-1 液晶显示器概述液晶显示器概述 v 液晶显示屏，简写液晶显示屏，简写为为LCD。它的主要。它的主要原理是以电流刺激液原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成面配合背部灯管构成画面。画面。1-2 1-2 液晶显示器的成像原理液晶显示器的成像原理 v在自然的状态下，液晶分子会有秩序在自然的状态下，液晶分子会有秩序地沿着其长轴方向松散的排列着。地沿着其长轴
2、方向松散的排列着。v然而，当其接触到具有方向性的沟漕然而，当其接触到具有方向性的沟漕表面（如配向膜）时，它们就会乖乖表面（如配向膜）时，它们就会乖乖地照着表面的方向来平行排列。地照着表面的方向来平行排列。一、在自然状态下一、在自然状态下二二 . 加入上下配向膜中加入上下配向膜中 v若上下沟漕的方向相互若上下沟漕的方向相互垂直，那么在上下表面垂直，那么在上下表面的液晶分子仍然会分别的液晶分子仍然会分别沿着其沟漕方向排列，沿着其沟漕方向排列，但是在夹中间的分子就但是在夹中间的分子就得由上而下顺着方向扭得由上而下顺着方向扭转转90度，形成上图之排度，形成上图之排列。上图的液晶模式也列。上图的液晶模式
3、也称为扭转型液晶称为扭转型液晶（Twist Nematic)。三三 . 当光线穿过时当光线穿过时 v当光线通过液晶当光线通过液晶分子时，会顺着分子时，会顺着液晶液晶v的方向转变其相的方向转变其相位。位。四四 . 加上电压时加上电压时 v液晶分子容易受到外在的力量液晶分子容易受到外在的力量或电压而改变其排列方向。或电压而改变其排列方向。v当加上一垂直电场时，液晶分当加上一垂直电场时，液晶分子便会顺着电场方向排列。子便会顺着电场方向排列。v此时，入射之光线也会随着液此时，入射之光线也会随着液晶分子的排列而垂直通过。晶分子的排列而垂直通过。五五 . . 偏光板偏光板v偏光板的目的在于使偏光板的目的在
4、于使具有某种极化方向的具有某种极化方向的光线通过，而不同于光线通过，而不同于偏光板方向的光线便偏光板方向的光线便被挡住啦。被挡住啦。六六 . . 液晶加上配向膜以及偏光板后液晶加上配向膜以及偏光板后 v当不加上垂直电场时，通当不加上垂直电场时，通过上方偏光板的光线顺着过上方偏光板的光线顺着扭转的液晶而改变其极化扭转的液晶而改变其极化方向，顺利地通过下方的方向，顺利地通过下方的偏光板。偏光板。v当施加一垂直电场时，此当施加一垂直电场时，此时液晶分子站了起来，光时液晶分子站了起来，光线无法改变其极化之方向，线无法改变其极化之方向，只好被下方的偏光板挡住只好被下方的偏光板挡住了。了。液晶显示器工作原
5、理图液晶显示器工作原理图v主板由系统微控电路，主板由系统微控电路，SCALERSCALER图像缩放芯片，图像缩放芯片，A/DA/D转换器，时钟发生器等电路结构组成。转换器，时钟发生器等电路结构组成。v输入接口有数字输入接口有数字DVIDVI和模拟和模拟VGAVGA接口。接口。v电源电路由开关电源板和电源电路由开关电源板和DC/DCDC/DC变换板组成变换板组成 v逆变电路时产生背光灯电路信号的电路，将逆变电路时产生背光灯电路信号的电路，将直流直流12V12V电源变为电源变为700700到到800800的交流信号，为背的交流信号，为背光灯供电。光灯供电。 1-3 液晶显示器主要性能指标液晶显示器
6、主要性能指标1. 分辨率分辨率 液晶只有在标准分辨率下才能实现最佳显液晶只有在标准分辨率下才能实现最佳显示效果，而在非标准的分辨率下则变得模示效果，而在非标准的分辨率下则变得模糊不清。糊不清。2.响应时间响应时间 响应时间是响应时间是LCD显示器的一个重要指标，显示器的一个重要指标，它是指各像素点对输入讯号反应的速度，它是指各像素点对输入讯号反应的速度，单位是毫秒单位是毫秒3. 可视角度可视角度 用户可以从不同的方向清晰地观察屏幕上所用户可以从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度。有内容的角度。4. 亮度亮度 一般一般LCD显示器都有显示显示器都有显示200cd/m2的亮度的亮度能力，更高
7、的甚至达能力，更高的甚至达300cd/m2以上。以上。5.对比度对比度 对比度是指屏幕的纯白色亮度与纯黑色亮度对比度是指屏幕的纯白色亮度与纯黑色亮度的比值，对比度越高，图像愈清晰。的比值，对比度越高，图像愈清晰。1-4 1-4 液晶显示器的分类液晶显示器的分类 v根据液晶分子的排布方式：根据液晶分子的排布方式： 1. 窄视角的窄视角的 TN-LCD，STN-LCD， DSTN-LCD 2. 宽视角的宽视角的 IPS,VA,FFS等。等。v根据液晶面板的驱动方式：根据液晶面板的驱动方式： 1. 有源驱动（有源驱动（TFT型驱动）型驱动） 2. 无源驱动无源驱动1-5 1-5 分辨率与显示器尺寸分
8、辨率与显示器尺寸v用于工业控制及仪器仪表中的的用于工业控制及仪器仪表中的的LCD液晶液晶显示器的显示器的分辨率分辨率为：为：320x240，640x480，800x600，1024x768及以上的分辨率的屏及以上的分辨率的屏v颜色有黑白，伪彩，颜色有黑白，伪彩，512色，色，16位色，位色，24位位色等。色等。 vLCD显示器的尺寸是指液晶面板的对角线显示器的尺寸是指液晶面板的对角线尺寸，以英寸单位尺寸，以英寸单位(1英寸英寸=2.54cm)，现在，现在主流的有主流的有15英寸、英寸、17英寸、英寸、19英寸、英寸、21.5英寸、英寸、22.1英寸、英寸、23英寸、英寸、24英寸等。英寸等。
9、显示器大小显示器大小 最大分辨率最大分辨率 14英寸英寸 1024768 15英寸英寸 12801024 17英寸英寸 16001280 21英寸英寸 16001280 24英寸英寸 192010801-1-6 6 液晶显示器优点液晶显示器优点（一）机身薄，节省空间（一）机身薄，节省空间（二）省电，不产生高温（二）省电，不产生高温（三）无辐射，有益健康（三）无辐射，有益健康（四）画面柔和不伤眼（四）画面柔和不伤眼 1-7 1-7 液晶显示器的应用液晶显示器的应用v汽车导航系统汽车导航系统v摄像摄像(影影)机机v数字式照相机数字式照相机v便携式电视便携式电视vPDA(个人数字助理个人数字助理)v
10、娱乐娱乐/游戏游戏v单片机控制的智能仪器单片机控制的智能仪器v仪表仪表v低功耗电子产品低功耗电子产品导航仪导航仪投影仪投影仪2-1 LED2-1 LED的结构及原理的结构及原理vLEDLED内部主要为一个内部主要为一个PNPN结。当结。当PNPN结内的电子与结内的电子与空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级，空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级，电子将多余的能量以光子的形式释放出来，电子将多余的能量以光子的形式释放出来，产生电致发光现象。发光颜色与构成其基底产生电致发光现象。发光颜色与构成其基底的材质元素有关。的材质元素有关。v材料材料: : GaAsGaAs( (砷化镓砷化镓) )红光红光,
11、,GaPGaP( (磷化镓磷化镓) )绿光绿光, ,GaNGaN( (氮化镓氮化镓) )蓝色蓝色 LED内部做功原理图内部做功原理图2-2-2 2 LED LED显示屏显示屏vLED显示屏：显示屏：light emitting diode ，发光，发光二极管的英文缩写，简称二极管的英文缩写，简称LED。它是一种。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式。通过控制半导体发光二极管的显示方式。2-2-3 3 LED LED显示屏的显示原理显示屏的显示原理 每个发光二极管是每个发光二极管是放置在行线和列线的交放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一叉点上，当对应的某一行置高电平，某一列置行置高电平
12、，某一列置低电平时，则相应的二低电平时，则相应的二极管就亮。极管就亮。 将许多这样的模块将许多这样的模块组合在一起，在控制卡组合在一起，在控制卡的作用下显示文字和图的作用下显示文字和图像。像。2-2-4 4 LED LED显示屏的分类显示屏的分类一、根据应用场所分类一、根据应用场所分类1.根据应用场所的不同，可将根据应用场所的不同，可将LED显示屏分为显示屏分为户内、户外及半户外三种。户内、户外及半户外三种。2.根据所采用的根据所采用的LED的颜色，可将的颜色，可将LED显示屏显示屏 分为单基色、双基色、三基色（全彩）三种。分为单基色、双基色、三基色（全彩）三种。3.根据屏幕所具有的功能，可将
13、根据屏幕所具有的功能，可将LED显示屏分显示屏分为条屏，图文屏，视屏以及数码混合屏四种。为条屏，图文屏，视屏以及数码混合屏四种。2-5 LED2-5 LED显示屏的基本组成显示屏的基本组成 (1)(1)显示屏主体显示屏主体 (2)(2)固定安装结构固定安装结构 (3)(3)控制系统控制系统 (4)(4)数据传输系统数据传输系统 (5)(5)音视频多媒体处理系统音视频多媒体处理系统 (6)(6)配电系统配电系统 (7)(7)状态监控系统状态监控系统 (8)(8)散热系统散热系统 LED显示屏基本组成示意图显示屏基本组成示意图2-2-7 7 LED LED显示屏性能指标显示屏性能指标1. 1. 平
14、整度平整度 显示屏的表面平整度要在显示屏的表面平整度要在1mm1mm以内，平整度的以内，平整度的好坏主要由生产工艺决定。好坏主要由生产工艺决定。2. 2. 亮度及可视角度亮度及可视角度 室内全彩屏的亮度要在室内全彩屏的亮度要在800cd/m2800cd/m2以上，室外全以上，室外全彩屏的亮度要在彩屏的亮度要在1500cd/m21500cd/m2以上，才能保证显示以上，才能保证显示屏的正常工作。屏的正常工作。 3. 3. 白平衡效果白平衡效果 白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统来决定，白平衡的好坏主要由显示屏的控制系统来决定，管芯对色彩的还原性也有影响。管芯对色彩的还原性也有影响。4. 4. 色
15、彩的还原性色彩的还原性 色彩的还原性是指显示屏对色彩的还原性，色彩的还原性是指显示屏对色彩的还原性，既显示屏显示的色彩要与播放源的色彩保既显示屏显示的色彩要与播放源的色彩保持高度一致。持高度一致。5. 5. 有无马赛克、死点现象有无马赛克、死点现象马赛克是指显示屏上出现的常亮或常黑的马赛克是指显示屏上出现的常亮或常黑的小四方块，死点是指显示屏上出现的常亮小四方块，死点是指显示屏上出现的常亮或常黑的单个点。或常黑的单个点。6. 6. 有无色块有无色块色块是指相邻模组之间存在较明显的色差色块是指相邻模组之间存在较明显的色差,引起色块现象主要是由控制系统较差引起色块现象主要是由控制系统较差,灰度灰度
16、等级不高等级不高,扫描频率较低造成的。扫描频率较低造成的。2-8 LED2-8 LED显示屏的应用范围显示屏的应用范围文化广场文化广场体育场馆体育场馆金融机构金融机构(银行银行/证券证券)机场机场,车站车站,码头码头政府机关政府机关/学校学校交通诱导交通诱导/航道航道繁华商业街繁华商业街/广告传媒广告传媒/演出演出LCD与LED的区别v1.LCD利用液态晶体折射成像，利用液态晶体折射成像，LED是利用半是利用半导体将电转化为光成像。导体将电转化为光成像。v2.高亮度高亮度可直接在阳光下观看可直接在阳光下观看, LED屏的屏的亮度一般是其它显示技术的亮度一般是其它显示技术的10倍倍 。v3.模块
17、化设计模块化设计易于维护；易于维护；v4.LED是显示技术中使用寿命最长的显示屏。是显示技术中使用寿命最长的显示屏。v5.利用利用LED技术，可以制造出比技术，可以制造出比LCD更薄、更更薄、更亮、更清晰的显示器。亮、更清晰的显示器。 v6.LED前景更为广泛。前景更为广泛。课题小结课题小结vLCD 液晶显示器构造是在两片平行的玻璃当中放置液晶显示器构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。向，将光线折射
18、出来产生画面。v LED发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。以直接把电转化为光。vLCD液晶显示器和液晶显示器和LED显示屏在生活中应用的非常显示屏在生活中应用的非常广泛，但总体而言，广泛，但总体而言，LED显示屏在许多方面性能比显示屏在许多方面性能比LCD液晶显示器好。当然我们也要考虑到液晶显示器好。当然我们也要考虑到 LED显示显示屏主要用于大屏幕和造价相对较高的问题，就市面屏主要用于大屏幕和造价相对较高的问题，就市面上而言两者都占有各自的市场。就发展前景，则上而言两者都占有各自的市场。就发展前景，则LED显示屏更明朗显示屏更明朗
