㈠ 求高手指點,單片機怎麼用TFT 彩屏顯示圖像
一般的單片機直接驅動TFT彩屏很困難,資源以及速度都達不到。驅動顏色數較少的低解析度小尺寸屏還可以。
彩屏驅動還是用32位的ARM做吧。
如果一定要用普通的單片機驅動TFT彩屏,就選通用的彩色液晶模塊吧,這個液晶已經用32位的嵌入式處理器做好了驅動,並開發了指令集,你只需通過串口對液晶模塊發命令即可,如顯示文字,畫線,畫園,顯示預存的圖像等。液晶具體驅動已經由模塊內部做好了。這樣的彩色模塊市場有售,北京迪文科技的就不錯,價位也不高
㈡ TFT和LCD液晶屏的區別
TFT是LCD液晶屏的多種顯示技術中的一種。不能直接進行對比。只能對比在LCD陣營內的這幾種顯示技術的區別,具體如下:
1、LCD(Liquid CrystalDisplay)的全稱是液晶顯示器,是現在用的比較多的手機屏幕材料,特點是價格便宜,使用普及廣泛,在顯示的時候需要有背光的支持。
在手機參數表裡主屏材質這一項,經常會看見TFT、 IPS、SLCD、UFB、SNT、NOVA等一些字母組合。它們並非代表不同的屏幕材料,而是LCD 的不同顯示技術。手機屏幕中最常見的LCD顯示技術主要有:TFT、IPS、SLCD等。
2、TFT屏
TFT(Thin Film Transistor)即薄膜場效應晶體管,屬於有源矩陣液晶顯示器中的一種。
TFT液晶顯示屏的特點是亮度好、對比度高、層次感強、顏色鮮艷,但也存在著比較耗電和成本較高的不足。
比如大名鼎鼎的JDI屏幕,就是屬於TFT-LCD顯示屏,它採用LTPS低溫多晶硅技術屏幕。相比傳統LCD屏幕,JDI屏幕更加輕薄和更具通透性。
採用JDI屏幕的代表機型有很多,比如華為mate10 ,努比亞紅魔游戲手機。
(2)10寸tft液晶屏如何顯示編程擴展閱讀
其他LCD顯示技術:
1、IPS屏
IPS俗稱「Super TFT」,是由TFT升級而來的一種技術,本質還是TFT屏幕,只不過是採用IPS技術的TFT屏。相對於普通的TFT屏,它擁有可視角度大、色彩還原准確、觸摸無水紋、環保省電等優勢。
代表機型有iPhone,一直以來,iPhone都採用的是IPS屏,每年素質最好的IPS屏基本被蘋果買下來了,相比同價位的安卓手機,iPhone因為採用IPS屏幕,即使解析度更低,屏幕的觀感還是能保持到頂尖水準。但從iPhone X開始,蘋果手機已經開始用AMOLED屏幕了。
安卓手機陣營,華為也有多款手機採用IPS屏幕,比如華為P20,華為Nova3e。
2、SLCD
SLCD是拼接專用液晶屏,是LCD的一個高檔進階品種,特點是色彩更暖,還原真實,更自然,適合人眼觀看。
目前採用SLCD屏最多的是HTC手機。
㈢ 如何在tft液晶彩屏上動態顯示16進制數字
:先顯示某幾個字,然後再顯示空格,這樣把之前的字給覆蓋掉,然後再顯示字,因為速度足夠快,所以看起來會像是滾動的顯示
㈣ tft第七代節能液晶屏電視如何投屏
1、首先將手機和電視置於同一wifi下(同一區域網),只有同一網路才能正常連接;
2、接著點擊酷開電視上的「我的應用」這個功能;
3、緊接著打開「Miracast」這個功能;
4、此時,電視處於等待被連接狀態,等待2-3分鍾即可連上;
5、然後在手機的「設置」界面,選擇「其他無線連接」。
6、接著再選擇「無線顯示」。
7、選擇電視設備。
8、最後看到頁面上顯示「已連接」,即實現液晶電視的投屏功能。
TFT液晶屏薄膜技術:
1.非晶硅薄膜。非晶硅薄膜晶體管技術是70年代提出的。經過各國科學家近30年的不懈努力,如今第七代以上液晶顯示器(LCD)生產線已全部實現自動化,工業生產技術相當成熟。已經發展成為當今世界液晶顯示器的主流產品,未來發展的目標是更大的屏幕尺寸和更低的生產成本。非晶硅TFT技術,其優點是制備工藝成熟,相對簡單,成品率高,適合於大面積生產。其缺點是TFT只有N型器件,遷移率只有0.5-1.0cm2/Vs。
2.多晶硅薄膜。多晶硅薄膜工藝主要分為兩大類:
(1)高溫工藝,指整個加工過程中溫度高於900℃。高溫工藝只能以昂貴的石英為襯底,TFT性能好,高溫工藝只適用於中小尺寸的顯示屏或投影屏系列。
(2)低溫工藝,整個加工過程中溫度低於600℃。採用低溫工藝可在廉價玻璃襯底上製作較大的顯示屏。低溫多晶硅(LTPS)TFT由於其低功耗、輕便、薄型、提供大電流和系統集成性而被廣泛地應用於有源(主動)驅動顯示TFT-LCD和AMOLED中。多晶硅TFT的工藝關鍵是如何低成本地、大面積制備優良的多晶硅薄膜。
3.有機薄膜TFT。有機TFT的出現,將對現有非晶硅TFT形成有力的競爭是不言而喻的。它將是新一代柔性顯示的核心技術,使用柔性顯示技術製造的顯示屏可以像畫布一樣捲曲,並可能像液晶顯示器一樣成為未來顯示器世界的重要一員。
由於使用有機材料,具有可彎曲顯示的特點,因此不但耐沖擊,而且重量輕、體積小。不僅改變了顯示器的外觀,應用環境也因此大為擴展且多樣化。採用類似於報紙印刷工藝的卷帶工藝將顯示器印刷在塑料薄膜片上,可極大地降低生產成本。
㈤ 液晶顯示器的基本原理是什麼
液晶顯示器的原理:
液晶顯示器的原理是利用液晶的物理特性,通電時導通,排列變的有秩序,使光線容易通過;不通電時排列混亂,阻止光線通過。利用此原理來製成液晶顯示器。
就使用范圍分,液晶顯示器可分為筆記本計算機(Notebook)液晶顯示器以及桌面計算機(Desktop)液晶顯示器。NotebookLCD是我們在國內目前所最常見到的大眾化液晶顯示器產品,它與筆記本計算機的其它部分連為一體,以其輕便、小巧給筆記本計算機的使用者帶來方便。DesktopLCD則是傳統CRT顯示器的替代產品,目前在國內還比較少見。雖然以上兩者都是LCD,但比較起來差別也挺大的。
亮度可以說是最大的差別,使用者可以很容易覺察。DesktopLCD的可接受亮度標準是150cd/m2(cd/m2是衡量亮度的一種單位),當前國內見諸廣告的幾款DesktopLCD,如AcerFP555、PHILPS151AX、Samsung520TFT等,其亮度均在200cd/m2左右,已經與CRT顯示器不相上下。而NotebookLCD的亮度通常在100cd/m2左右,相比CRT顯示器自然就暗了許多,這就是所以在環境光線過於強烈的時侯,我們看NotebookLCD的圖像會有吃力的感覺的原因了。
其次,兩種LCD的可視角度(ViewingAngle)亦有區別。LCD的可視角度是指顯示器對比度大於等於10的可視范圍角度,同樣可視角度時,對比度越大則視覺效果越好。DesktopLCD要求比NotebookLCD有更大的可視角度。
此外,很多NotebookLCD在解析度變化時不能自動調整圖像的大小面積至滿屏,所以在某一解析度下運行筆記本計算機,我們會看到只有屏幕中央一塊才有圖像。DesktopLCD則不存在這一問題。
按照物理結構,LCD可分為無源矩陣顯示器中的雙掃描無源陣列顯示器(DSTN-LCD)和有源矩陣顯示器中的薄膜晶體管有源陣列顯示器(TFT-LCD)。
DSTN(DualScanTortuosityNomograph)雙掃描扭曲陣列,是液晶的一種,由這種液晶體所構成的液晶顯示器對比度和亮度較差、可視角度小、色彩欠豐富,但是它結構簡單價格低廉,因此仍然存在市場。
TFT(Thinfilmtransistor)薄膜晶體管,是指液晶顯示器上的每一液晶象素點都有集成在其後的薄膜晶體管來驅動。相比DSTN-LCD,TFT-LCD具有屏幕反應速度快、對比度和亮度高、可視角度大、色彩豐富??等等特點,克服了前者固有的許多弱點,是當前DesktopLCD和NotebookLCD的主流顯示設備。
液晶顯示器的參數主要有四個方面:
一、可視角度
一般而言,LCD的可視角度都是左右對稱的,但上下可就不一定了。而且,常常是上下角度小於左右角度。當然了,可視角是愈大愈好。然而,大家必須要了解的是可視角的定義。當我們說可視角是左右80度時,表示站在始於屏幕法線80度的位置時仍可清晰看見屏幕圖像,但每個人的視力不同;因此我們以對比度為准。在最大可視角時所量到的對比愈大愈好。一般而言,業界有CR310及CR35兩種標准(CRisContrastRatio即對比度)。
二、亮度、對比度
TFT液晶顯示器的可接受亮度為150cd/m2以上,目前國內能見到的TFT液晶顯示器亮度都在200cd/m2左右,亮度低一點則感覺暗,再亮當然更好,然而對絕大多數用戶而言卻沒有什麼實際意義。對比度則普遍達到了300:1以上。
三、響應時間
響應時間愈小愈好,它反應了液晶顯示器各象素點對輸入信號反應的速度,即pixel由暗轉亮或由亮轉暗的速度。響應時間越小則使用者在看運動畫面時不會出現尾影拖拽的感覺。一般會將反應速率分為兩個部份:Rising和Falling;而表示時以兩者之和為准。現在主流的顯示器的顯示時間已經從25ms到了16ms/12ms,部分高端顯示器更是達到了超快的8ms,當然價格也就不菲了。
四、顯示色素:
幾乎所有15英寸LCD都只能顯示高彩(256K),因此許多廠商使用了所謂的FRC(FrameRateControl)技術以模擬的方式來表現出全彩的畫面。當然,此全彩畫面必須依賴顯示卡的顯存,並非使用者的顯示卡可支持16百萬色全彩就能使LCD顯示出全彩。
㈥ 我們如何驅動彩色TFT液晶屏
TTL介面主要用於12.1寸以下的小尺寸TFT屏,LVDS介面主要用於8寸以上的大尺寸TFT屏。TTL介面線多,傳輸距離短;LVDS介面傳輸距離長,線的數量少。目前對彩色TFT屏的驅動控制有如下幾種方式, (1)、以ARM9為代表的單片機。其內部集成了彩色液晶控制器,顯存通過共享系統內存的方式,對於高於640*480的實時刷新的顯示需求顯得力不從心,需要外擴顯存晶元。如果不起操作系統只把ARM9當作普通單片機來用的話(裸奔),因為沒有圖形控制項,所以也無法做出漂亮的人機界面(GUI)。一個ARM9的開發團隊沒有4-5個人是無法保證的,更不要提WINCE和linux操作系統下的bug了。 (2)、專門的顯卡晶元,這些專用ASIC使用起來的難度不比ARM9低多少,說明書至少幾百頁。其所支持屏的解析度有限,基本到640*480,設置不夠靈活。另外還需要專門上個工程師花3-6個月時間去熟悉使用它,如果換人了那麼一切要從頭來做;嚴重影響產品上市時間。
㈦ 液晶顯示器,工作原理是什麼,工作過程是什麼,和單片機有什麼聯系
液晶顯示器
概述
英文名字是LiquidCrystalDis,縮寫為LCD。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產生點、線、面配合背部燈管構成畫面。
液晶顯示器(LCD)英文全稱為Liquid Crystal Display,它一種是採用了液晶控制透光度技術來實現色彩的顯示器。和CRT顯示器相比,LCD的優點是很明顯的。由於通過控制是否透光來控制亮和暗,當色彩不變時,液晶也保持不變,這樣就無須考慮刷新率的問題。對於畫面穩定、無閃爍感的液晶顯示器,刷新率不高但圖像也很穩定。LCD顯示器還通過液晶控制透光度的技術原理讓底板整體發光,所以它做到了真正的完全平面。一些高檔的數字LCD顯示器採用了數字方式傳輸數據、顯示圖像,這樣就不會產生由於顯卡造成的色彩偏差或損失。完全沒有輻射的優點,即使長時間觀看LCD顯示器屏幕也不會對眼睛造成很大傷害。體積小、能耗低也是CRT顯示器無法比擬的,一般一台15寸LCD顯示器的耗電量也就相當於17寸純平CRT顯示器的三分之一。
目前相比CRT顯示器,LCD顯示器圖像質量仍不夠完善。色彩表現和飽和度LCD顯示器都在不同程度上輸給了CRT顯示器,而且液晶顯示器的響應時間也比CRT顯示器長,當畫面靜止的時候還可以,一旦用於玩游戲、看影碟這些畫面更新速度塊而劇烈的顯示時,液晶顯示器的弱點就暴露出來了,畫面延遲會產生重影、脫尾等現象,嚴重影響顯示質量。
LCD顯示器的工作原理:從液晶顯示器的結構來看,無論是筆記本電腦還是桌面系統,採用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結構。LCD由兩塊玻璃板構成,厚約1mm,其間由包含有液晶材料的5μm均勻間隔隔開。因為液晶材料本身並不發光,所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管,而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱勻光板)和反光膜,背光板是由熒光物質組成的可以發射光線,其作用主要是提供均勻的背景光源。
背光板發出的光線在穿過第一層偏振過濾層之後進入包含成千上萬液晶液滴的液晶層。液晶層中的液滴都被包含在細小的單元格結構中,一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極,電極分為行和列,在行與列的交叉點上,通過改變電壓而改變液晶的旋光狀態,液晶材料的作用類似於一個個小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅動電路部分。當LCD中的電極產生電場時,液晶分子就會產生扭曲,從而將穿越其中的光線進行有規則的折射,然後經過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。
液晶顯示技術也存在弱點和技術瓶頸,與CRT顯示器相比亮度、畫面均勻度、可視角度和反應時間上都存在明顯的差距。其中反應時間和可視角度均取決於液晶面板的質量,畫面均勻度和輔助光學模塊有很大關系。
對於液晶顯示器來說,亮度往往和他的背板光源有關。背板光源越亮,整個液晶顯示器的亮度也會隨之提高。而在早期的液晶顯示器中,因為只使用2個冷光源燈管,往往會造成亮度不均勻等現象,同時明亮度也不盡人意。一直到後來使用4個冷光源燈管產品的推出,才有很大的改善。
信號反應時間也就是液晶顯示器的液晶單元響應延遲。實際上就是指的液晶單元從一種分子排列狀態轉變成另外一種分子排列狀態所需要的時間,響應時間愈小愈好,它反應了液晶顯示器各像素點對輸入信號反應的速度,即屏幕由暗轉亮或由亮轉暗的速度。響應時間越小則使用者在看運動畫面時不會出現尾影拖拽的感覺。有些廠商會通過將液晶體內的導電離子濃度降低來實現信號的快速響應,但其色彩飽和度、亮度、對比度就會產生相應的降低,甚至產生偏色的現象。這樣信號反應時間上去了,但卻犧牲了液晶顯示器的顯示效果。有些廠商採用的是在顯示電路中加入了一片IC圖像輸出控制晶元,專門對顯示信號進行處理的方法來實現的。IC晶元可以根據VGA輸出顯卡信號頻率,調整信號響應時間。由於沒有改變液晶體的物理性質,因此對其亮度、對比度、 色彩飽和度都沒有影響,這種方法的製造成本也相對較高。
由上便可看出,液晶面板的質量並不能完全代表液晶顯示器的品質,沒有出色的顯示電路配合,再好的面板也不能做出性能優異的液晶顯示器。隨著LCD產品產量的增加、成本的下降,液晶顯示器會大量普及。
液晶顯示器的特點:
一、機身薄,節省空間:與比較笨重的CRT顯示器相比,液晶顯示器只要前者三分之一的空間。
二、省電,不產生高溫:它屬於低耗電產品,可以做到完全不發燙,而CRT顯示器,因顯像技術不可避免產生高溫。
三、無輻射,益健康:液晶顯示器完全無輻射,這對於整天在電腦前工作的人來說是一個福音。
四、畫面柔和不傷眼:不同於CRT技術,液晶顯示器畫面不會閃爍,可以減少顯示器對眼睛的傷害,眼睛不容易疲勞。
液晶顯示器綠色環保,它的能源消耗相對於傳統的CRT來說,簡直是太小了;對於進來逐漸引起國人重視的噪音污染也與它無緣,因為它的自身的工作特點決定了它不會產生噪音(對於那種喜歡一邊使用電腦,一邊有節奏的敲打顯示器的用戶發出的噪音,這里不予以考慮^-^);液晶顯示器還有一個好處就是發熱量比較低,長時間使用不會有烤熱的感覺,這一點也是以前的顯示器無可比擬的,以前的顯示器可是寶貴,尤其是夏天,家裡的空調、電扇都得為它服務給它降溫。使用液晶顯示器無形中為大氣降了溫,也為阻止日益升溫的大氣作貢獻。同時減少輻射,降低環境污染。當然了,環保也不會少了輻射這個指數的,雖然我們不能說液晶顯示器就完全沒有輻射,但是相對於輻射大戶CRT來說,液晶顯示器那一點點輻射簡直可以忽略不計。
現在的時代其實還是模擬時代,而未來的時代從目前的發展趨勢來看是數字時代。顯示器智能化操作,數字控制、數碼顯示是未來顯示器的必要條件。隨著數字時代的來臨,數字技術必將全面取代模擬技術,LCD不久就會全面取代現在的模擬CRT顯示器。
不過從另一個方面講液晶顯示器的數字介面現在並不普及,還遠遠沒有到應用領域。從理論上說,液晶顯示器是純數字設備,與電腦主機的連接也應該是採用數字式介面,採用數字介面的優點是不言而喻的。首先可以減少在模數轉換過程中的信號損失和干擾;減少相應的轉化電路和元件;其次不需要進行時鍾頻率、向量的調整。
但目前市場上大部分液晶顯示器的介面是模擬介面,存在著傳輸信號易受干擾、顯示器內部需要加入模數轉換電路、無法升級到數字介面等問題。並且,為了避免像素閃爍的出現,必須做到時鍾頻率、向量與模擬信號的完全一致。
此外,液晶顯示器的數字介面尚未形成統一標准,帶有數字輸出的顯示卡在市面上並不多見。這樣一來,液晶顯示器的關鍵性的優勢卻很難充分發揮。
這個問題可能不是很好理解,我們舉例子說明一下吧。使用過液晶顯示器的人都知道液晶顯示器很容易產生影像拖尾現象。
響應時間是液晶顯示器的一個特殊指標。液晶顯示器的響應時間指的是顯示器各像素點對輸入信號反應的速度,響應時間短,則顯示運動畫面時就不會產生影像拖尾的現象。這一點在玩游戲、看快速動作的影像時十分重要。足夠快的響應時間才能保證畫面的連貫。目前,市面上一般的液晶顯示器,響應時間與以前相比已經有了很大的突破,一般為40ms左右。不過隨著技術的日益發展LCD和CRT的這個差距在逐漸的被彌補上,美格科技新近突出的一款液晶顯示器的響應時間就已經縮短到了20ms,不過美格貨好價格也好,它的售價比一般的液晶顯示器要高出幾百元。不過即使是20ms的美格也無法和目前的幾乎任何一款CRT相提並論。
所以如果您很喜歡玩3D游戲,看激烈的電影的話,液晶顯示器可能會因為響應時間慢拖您的後腿。
從外形上看液晶顯示器的外觀輕巧超薄,與傳統球面顯示器相比,其厚度、體積僅是CRT顯示器的一半(比如acer的FP581,其厚度更是讓人覺得不足普通CRT顯示器的1/5),大大減少了佔地空間。
香港和東京是世界上液晶顯示器普及率最高的地區,去年香港液晶顯示器的出貨量佔到了顯示器總出貨量的七成。我們觀察一下液晶顯示器普及率高的地區就不難發現,這些地方大多是比較繁華,比較擁擠,生活水平比較高,而且寫字樓、金融大廈林立的地方。在這些地方可謂是寸土寸金。顯示器節省下來的空間的地皮價格遠遠高於液晶顯示器和CRT顯示器的差價。現在我國大陸的一些大城市的繁華區域也有向著這個方向發展的趨勢。
這個問題其實是問您對顯示器的用途。眾所周知,由於液晶分子不能自己發光,所以,液晶顯示器需要靠外界光源輔助發光。一般來講140流明每平方米才夠。有些廠商的參數標准和實際標准還存在差距。這里要說明一下,就是一些小尺寸的液晶顯示器以往主要應用於筆記本電腦當中,採用兩燈調節,因此它們的亮度和對比度都不是很好。不過現在主流的桌面版本的液晶顯示器的亮度一般都可以達到250流明到400流明,已經開始逐漸接近CRT的水平了。
對於大多數人來說,如果把CRT和LCD擺放在一起的話,可以比較輕松的分辨出液晶顯示器和普通的CRT顯示器的亮度和對比度以及色彩飽和度的不同,但是就一般使用來說,這一點點差距並不會影響您的工作。
但是對於專業的美工等要求准確色彩的工作來說,液晶顯示器還不能完全達到其工作的要求。
液晶按結構分類
常見的液晶顯示器按物理結構分為四種:
(1)扭曲向列型(TN-Twisted Nematic);
(2)超扭曲向列型(STN-Super TN);
(3)雙層超扭曲向列型(DSTN-Dual Scan Tortuosity Nomograph);
(4)薄膜晶體管型(TFT-Thin Film Transistor)。
1.TN型採用的是液晶顯示器中最基本的顯示技術,而之後其它種類的液晶顯示器也是以TN型為基礎來進行改良。而且,它的運作原理也較其它技術來的簡單。請參照下方的圖片。圖中所表示的是TN型液晶顯示器的簡易構造圖,包括了垂直方向與水平方向的偏光板,具有細紋溝槽的配向膜,液晶材料以及導電的玻璃基板。
2.STN型的顯示原理與TN相類似。不同的是,TN扭轉式向列場效應的液晶分子是將入射光旋轉90度,而STN超扭轉式向列場效應是將入射光旋轉180~270度。
3.DSTN是通過雙掃描方式來掃描扭曲向列型液晶顯示屏,從而達到完成顯示目的。DSTN是由超扭曲向列型顯示器(STN)發展而來的。由於DSTN採用雙掃描技術,因此顯示效果相對STN來說,有大幅度提高。
4.TFT型的液晶顯示器較為復雜,主要是由:螢光管、導光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶體管等等構成。首先,液晶顯示器必須先利用背光源,也就是螢光燈管投射出光源,這些光源會先經過一個偏光板然後再經過液晶。這時液晶分子的排列方式就會改變穿透液晶的光線角度,然後這些光線還必須經過前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只要改變加在液晶上的電壓值就可以控制最後出現的光線強度與色彩,這樣就能在液晶面板上變化出有不同色調的顏色組合了。是目前主流液晶顯示器的面板。
顯示原理
(一)液晶的物理特性
液晶的物理特性是:當通電時導通,排列變的有秩序,使光線容易通過;不通電時排列混亂,阻止光線通過。讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。從技術上簡單地說,液晶面板包含了兩片相當精緻的無鈉玻璃素材,稱為Substrates,中間夾著一層液晶。當光束通過這層液晶時,液晶本身會排排站立或扭轉呈不規則狀,因而阻隔或使光束順利通過。大多數液晶都屬於有機復合物,由長棒狀的分子構成。在自然狀態下,這些棒狀分子的長軸大致平行。將液晶倒入一個經精良加工的開槽平面,液晶分子會順著槽排列,所以假如那些槽非常平行,則各分子也是完全平行的。
(二)單色液晶顯示器的原理
LCD技術是把液晶灌入兩個列有細槽的平面之間。這兩個平面上的槽互相垂直(相交成90度)。也就是說,若一個平面上的分子南北向排列,則另一平面上的分子東西向排列,而位於兩個平面之間的分子被強迫進入一種90度扭轉的狀態。由於光線順著分子的排列方向傳播,所以光線經過液晶時也被扭轉90度。但當液晶上加一個電壓時,分子便會重新垂直排列,使光線能直射出去,而不發生任何扭轉。
LCD是依賴極化濾光器(片)和光線本身。自然光線是朝四面八方隨機發散的。極化濾光器實際是一系列越來越細的平行線。這些線形成一張網,阻斷不與這些線平行的所有光線。極化濾光器的線正好與第一個垂直,所以能完全阻斷那些已經極化的光線。只有兩個濾光器的線完全平行,或者光線本身已扭轉到與第二個極化濾光器相匹配,光線才得以穿透。
LCD正是由這樣兩個相互垂直的極化濾光器構成,所以在正常情況下應該阻斷所有試圖穿透的光線。但是,由於兩個濾光器之間充滿了扭曲液晶,所以在光線穿出第一個濾光器後,會被液晶分子扭轉90度,最後從第二個濾光器中穿出。另一方面,若為液晶加一個電壓,分子又會重新排列並完全平行,使光線不再扭轉,所以正好被第二個濾光器擋住。總之,加電將光線阻斷,不加電則使光線射出。
然而,可以改變LCD中的液晶排列,使光線在加電時射出,而不加電時被阻斷。但由於計算機屏幕幾乎總是亮著的,所以只有「加電將光線阻斷」的方案才能達到最省電的目的。
從液晶顯示器的結構來看,無論是筆記本電腦還是桌面系統,採用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結構。LCD由兩塊玻璃板構成,厚約1mm,其間由包含有液晶(LC)材料的5μm均勻間隔隔開。因為液晶材料本身並不發光,所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管,而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱勻光板)和反光膜,背光板是由熒光物質組成的可以發射光線,其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發出的光線在穿過第一層偏振過濾層之後進入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中,一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極,電極分為行和列,在行與列的交叉點上,通過改變電壓而改變液晶的旋光狀態,液晶材料的作用類似於一個個小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅動電路部分。當LCD中的電極產生電場時,液晶分子就會產生扭曲,從而將穿越其中的光線進行有規則的折射,然後經過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。
(三)彩色LCD顯示器的工作原理
對於筆記本電腦或者桌面型的LCD顯示器需要採用的更加復雜的彩色顯示器而言,還要具備專門處理彩色顯示的色彩過濾層。通常,在彩色LCD面板中,每一個像素都是由三個液晶單元格構成,其中每一個單元格前面都分別有紅色,綠色,或藍色的過濾器。這樣,通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。
LCD克服了CRT體積龐大、耗電和閃爍的缺點,但也同時帶來了造價過高、視角不廣以及彩色顯示不理想等問題。CRT顯示可選擇一系列解析度,而且能按屏幕要求加以調整,但LCD屏只含有固定數量的液晶單元,只能在全屏幕使用一種解析度顯示(每個單元就是一個像素)。
CRT通常有三個電子槍,射出的電子流必須精確聚集,否則就得不到清晰的圖像顯示。但LCD不存在聚焦問題,因為每個液晶單元都是單獨開關的。這正是同樣一幅圖在LCD屏幕上為什麼如此清晰的原因。LCD也不必關心刷新頻率和閃爍,液晶單元要麼開,要麼關,所以在40~60Hz這樣的低刷新頻率下顯示的圖像不會比75Hz下顯示的圖像更閃爍。不過,LCD屏的液晶單元會很容易出現暇疵。對1024×768的屏幕來說,每個像素都由三個單元構成,分別負責紅、綠和藍色的顯示一所以總共約需240萬個單元(1024×768×3=2359296)。很難保證所有這些單元都完好無損。最有可能的是,其中一部分已經短路(出現「亮點」),或者斷路(出現「黑點」)。所以說,並不是如此高昂的顯示產品並不會出現瑕疵。
LCD顯示屏包含了在CRT技術中未曾用到的一些東西。為屏幕提供光源的是盤繞在其背後的熒光管。有些時候,會發現屏幕的某一部分出現異常亮的線條。也可能出現一些不雅的條紋,一幅特殊的淺色或深色圖像會對相鄰的顯示區域造成影響。此外,一些相當精密的圖案(比如經抖動處理的圖像)可能在液晶顯示屏上出現難看的波紋或者干擾紋。
現在,幾乎所有的應用於筆記本或桌面系統的LCD都使用薄膜晶體管(TFT)激活液晶層中的單元格。TFT LCD技術能夠顯示更加清晰,明亮的圖象。早期的LCD由於是非主動發光器件,速度低,效率差,對比度小,雖然能夠顯示清晰的文字,但是在快速顯示圖象時往往會產生陰影,影響視頻的顯示效果,因此,如今只被應用於需要黑白顯示的掌上電腦,呼機或手機中。
隨著技術的日新月異,LCD技術也在不斷發展進步。目前各大LCD顯示器生產商紛紛加大對LCD的研發費用,力求突破LCD的技術瓶頸,進一步加快LCD顯示器的產業化進程、降低生產成本,實現用戶可以接受的價格水平。
四)應用與液晶顯示器的新技術
(1)採用TFT型Active素子進行驅動
為了創造更優質畫面構造,新技術採用了用獨有TFT型Active素子進行驅動。大家都知道,異常復雜的液晶顯示屏幕中最重要的組成部分除了液晶之外,就要算直接關繫到液晶顯示亮度的背光屏以及負責產生顏色的色濾光鏡。在每一個液晶像素上加裝上了Active素子來進行點對點控制,使得顯示屏幕與全統的CRT顯示屏相比有天壤之別,這種控制模式在顯示的精度上,會比以往的控制方式高得多,所以就在CRT顯示屏會上出現圖像的品質不良,色滲以及抖動非常厲害的現象,但在加入了新技術的LCD顯示屏上觀看時其畫面品質卻是相當賞心悅目的。
(2)利用色濾光鏡製作工藝創造色彩斑瀾的畫面
在色濾光鏡本體還沒被製作成型以前,就先把構成其主體的材料加以染色,之後再加以灌膜製造。這種工藝要求有非常高的製造水準。但與同其他普通的LCD顯示屏相比,用這種類型的製造出來的LCD,無論在解析度,色彩特性還是使用的壽命來說,都有著非常優異的表現。從而使LCD能在高解析度環境下創造色彩斑瀾的畫面。
(3)低反射液晶顯示技術
眾所周知,外界光線對液晶顯示屏幕具有非常大的干擾,一些LCD顯示屏,在外界光線比較強的時候,因為它表面的玻璃板產生反射,而干擾到它的正常顯示。因此在室外一些明亮的公共場所使用時其性能和可觀性會大大降低。目前很多LCD顯示器即使解析度再高,其反射技術沒處理好,由此對實際工作中的應用都是不實用的。單憑一些純粹的數據,其實是一種有偏差的去引導用戶的行為。而新款的LCD顯示器就採用的「低反射液晶顯示屏幕」技術就是在液晶顯示屏的最外層施以反射防止塗裝技術(AR coat),有了這一層塗料,液晶顯示屏幕所發出的光澤感、液晶顯示屏幕本身的透光率、液晶顯示屏幕的解析度、防止反射等這四個方面都但到了更好的改善。
(4)先進的「連續料界結晶矽」液晶顯示方式
在一些LCD產品中,在觀看動態影片的時候會出現畫面的延遲現象,這是由於整個液晶顯示屏幕的像素反應速度顯得不足所造成的。為了提高像素反應速度,新技術的LCD採用目前最先進的Si TFT液晶顯示方式,具有比舊式LCD屏快600倍的像素反應速度,效果真是不可同日而語。先進的「連續料界結晶矽」技術是利用特殊的製造方式,把原有的非結晶型透明矽電極,在以平常速率600倍的速度下進行移動,從而大大加快了液晶屏幕的像素反應速度,減少畫面出現的延緩現象。
現在,低溫多晶硅技術、反射式液晶材料的研究已經進入應用階段,也會使LCD的發展進入一個嶄新的時代。而在液晶顯示器不斷發展的同時,其它平面顯示器也在進步中,等離子體顯示器(PDP)、場致發光陣列顯示器(FED)和發光聚合體顯示器(LEP)的技術將在未來掀起平板顯示器的新浪潮。其中,最值得關注和看好的就是場致顯示器,它具有許多比液晶顯示器更出色的性能……不過可以斷定,LCD顯示技術進入新紀元,作為另一支顯示產品的生力軍,它們將可能取代CRT顯示器。
LCD(Liquid Crystal Display)液晶顯示器是一種採用液晶為材料的顯示器。液晶是介於固態和液態間的有機化合物。將其加熱會變成透明液態,冷卻後會變成結晶的混濁固態。在電機的作用下,產生冷熱變化,從而影響它的透光性,來達到亮滅的效應。
常見的液晶顯示器分為:TN-LCD,STN-LCD,DSTN-LCD和TFT-LCD四種。其中TN-LCD,STN-LCD和DSTN-LCD三種顯示原理相同,只是液晶分子的扭曲角度不同而已。
TN-LCD:(Twisted Nematic)液晶分子扭曲角度為90度,
STN:(Super TN)其S即為Super之意,也就是液晶分子的扭轉角度加大,呈180度或270度,如此而達到更優越的顯示效果(因對比度加大)。
DSTN:(Double layer STN)其D為double layer雙層之意,因此又比STN更優異些。由於DSTN的顯示面板結構已較TN與STN復雜,顯示畫質較之更為細膩。
TFT:(Thin Film Transistor)是一種新的液晶製造工藝。
LCD液晶顯示器廣泛應用於工業控制中,尤其是一些機器的人機,復雜控制設備的面板,醫療器械的顯示等等。我常用於工業控制及儀器儀表中的的LCD液晶顯示器的解析度為:320x240,640x480,800x640,1024x768及以上的解析度的屏,常用的大小有3.9",4.0",5.0",5.5",5.6",5.7",6.0",6.5",7.3",7.5",10.0",10.4",12.3"15"17"20"甚至現在的50"YIS等。顏色有黑白,偽彩,512色,16位色,24位色等。
㈧ 彩色液晶屏的TFT-LCD技術
一、前言
進入新千年,作為信息產業的重要構成部分—顯示器件正在加速推進其平板化的進程。目前,世界已進入「信息革命」時代,顯示技術及顯示器件在信息技術的發展過程中占據了十分重要的地位,電視、電腦、行動電話、BP機、PDA等可攜式設備以及各類儀器儀表上的顯示屏為人們的日常生活和工作提供著大量的信息。沒有顯示器,就不會有當今迅猛發展的信息技術。顯示器集電子、通信和信息處理技術於一體,被認為是電子工業在20世紀微電子、計算機之後的又一重大發展機會。
科學技術的發展日新月異,顯示技術也在發生一場革命,特別是自90年代以來,隨著技術的突破及市場需求的急劇增長,使得以液晶顯示(LCD)為代表的平板顯示(FPD)技術迅速崛起。據Stanford公司預測,FPD市場規模正在以年增長率16.2%的速度發展著,到2000年FPD和CRT的產業都達到300億美元,CRT平均年增長率不足6.3%,遠低於FED的平均增長率,且FPD增長率仍在繼續提高,CRT在繼續下降,替代趨勢十分明朗,可以說平板顯示將成為21世紀顯示技術的主流,其產業和市場在不斷擴增之中。
經過二十多年的研究、競爭、發展,平板顯示器已進入角色,成為新世紀顯示器的主流產品,目前競爭最激烈的平板顯示器有四個品種:
1、場致發射平板顯示器(FED);
2、等離子體平板顯示器(PDP);
3、有機薄膜電致發光器(OLED);
4、薄膜晶體管液晶平板顯示器(TFT-LCD) 。
場發射平板顯示器原理類似於CRT,CRT只有一支到三支電子槍,最多六支,而場發射顯示器是採用電子槍陣列(電子發射微尖陣列,如金剛石膜尖錐),解析度為VGA(640×480×3)的顯示器需要92.16萬個性能均勻一致的電子發射微尖,材料工藝都需要突破。目前美國和法國有小批量的小尺寸的顯示屏生產,用於國防軍工,離工業化、商業化還很遠。
等離子體發光顯示是通過微小的真空放電腔內的等離子放電激發腔內的發光材料形成的,發光效應低和功耗大是它的缺點(僅1.2lm/W,而燈用發光效率達80lm/W以上,6瓦/每平方英寸顯示面積),但在102~152cm對角線的大屏幕顯示領域有很強的競爭優勢。業內專家分析認為,CRT、LCD和數字微鏡(DMD)3種投影顯示器可以與PDP競爭,從目前大屏幕電視機市場來看,CRT投影電視價格比PDP便宜,是PDP最有力的競爭對手,但亮度和清晰度不如PDP,LCD和DMD投影的象素和價格目前還缺乏競爭優勢。盡管彩色PDP在像質、顯示面積和容量等方面有了明顯提高,但其發光效率、發光亮度、對比度還達不到直觀式彩色電視機的要求,最重要的是其價格還不能被廣大家用消費者所接受,這在一定程度上制約了彩色PDP市場拓展。目前主要在公眾媒體展示場合應用開始普遍起來。
半導體發光二極體(LED)的顯示方案由於GaN藍色發光二極體的研製成功,從而一舉獲得了超大屏幕視頻顯示器市場的絕對控制權,但是這種顯示器只適合做戶外大型顯示,在中小屏幕的視頻顯示器也沒有它的市場。
顯示器產業的專家一直期望有機薄膜電致發光材料能提供真正的象紙一樣薄的顯示器。有機薄膜電致發光真正的又輕又薄,低功耗廣視角,高響應速度(亞微妙)的固體平板顯示器。大規模工業生產的成本很低,使用壽命目前只有幾千小時。OLED在可以預見的將來將首先應用作為TFT-LCD的主要競爭對手,但目前還處於研究試制階段。
液晶平板顯示器,特別TFT-LCD,是目前唯一在亮度、對比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能上全面趕上和超過CRT的顯示器件,它的性能優良、大規模生產特性好,自動化程度高,原材料成本低廉,發展空間廣闊,將迅速成為新世紀的主流產品,是21世紀全球經濟增長的一個亮點。
二、TFT-LCD
在眾多的平板顯示器激烈競爭中,何以TFT-LCD能夠脫穎而出,成為新一代的主流顯示器決不是偶然的,是人類科技發展和思維模式發展的必然。液晶先後避開了困難的發光問題,利用液晶作為光閥的優良特性把發光顯示器件分解成兩部分,即光源和對光源的控制。作為光源,無論從發光效率、全彩色,還是壽命,都已取得了輝煌的成果,而且還在不斷深化之中。LCD發明以來,
背光源在不斷地進步,由單色到彩色,由厚到薄,由側置熒光燈式到平板熒光燈式。在發光光源方面取得的最新成果都會為LCD提供新的背光源。隨著光源科技的進步,會有更新的更好的光源出現並為LCD所應用。餘下的就是對光源的控制,把半導體大規模集成電路的技術和工藝移植過來,研製成功了薄膜晶體管(TFT)生產工藝,實現了對液晶光閥的矩陣定址控制,解決了液晶顯示器的光閥和控制器的配合,從而使液晶顯示的優勢得以實現。
1、TFT工作原理
(1)TFT是如何工作的 TFT就是「Thin Film Transistor」的簡稱,一般代指薄膜液晶顯示器,而實際上指的是薄膜晶體管(矩陣)—— 可以「主動的」對屏幕上的各個獨立的象素進行控制,這也就是所謂的主動矩陣TFT(active matrix TFT)的來歷。那麼圖象究竟是怎麼產生的呢?基本原理很簡單:顯示屏由許多可以發出任意顏色的光線的象素組成,只要控制各個象素顯示相應的顏色就能達到目的了。在TFT LCD中一般採用背光技術,為了能精確地控制每一個象素的顏色和亮度就需要在每一個象素之後安裝一個類似百葉窗的開關,當「百葉窗」打開時光線可以透過來,而「百葉窗」關上後光線就無法透過來。當然,在技術上實際上實現起來就不像剛才說的那麼簡單。LCD(Liquid Crystal Display)就是利用了液晶的特性(當加熱時為液態,冷卻時就結晶為固態),一般液晶有三種形態:
類似粘土的層列(Smectic)液晶
類似細火柴棒的絲狀(Nematic)液晶
類似膽固醇狀的(Cholestic)液晶
液晶顯示器使用的是絲狀,當外界環境變化它的分子結構也會變化,從而具有不同的物理特性——就能夠達到讓光線通過或者阻擋光線的目的——也就是剛才比方的百葉窗。
大家知道三原色,所以構成顯示屏上的每個象素需上面介紹的三個類似的基本組件來構成,分別控制紅、綠、藍三種顏色。
目前使用的最普遍的是扭曲向列TFT液晶顯示器(Twisted Nematic TFT LCD),下圖就是解釋的此類TFT顯示器的工作原理。現存的技術差別很大,我們將會在本文的第二部分中詳細介紹。
在上、下兩層上都有溝槽,其中上層的溝槽是縱向排列,而下層是橫向排列的。而下層是橫向排列的。當不加電壓液晶處於自然狀態,從發光圖2a扭曲向列TFT顯示器工作原理圖示意圖層發散過來的光線通過夾層之後,會發生90度的扭曲,從而能在下層順利透過。
當兩層之間加上電壓之後,就會生成一個電場,這時液晶都會垂直排列,所以光線不會發生扭轉——結果就是光線無法通過下層。
(2)TF
T象素架構如圖4示,彩色濾光鏡依據顏色分為紅、綠、藍三種,依次排列在玻璃基板上組成一組(dot pitch)對應一個象素每一個單色濾光鏡稱之為子象素(sub-pixel)。也就是說,如果一個TFT顯示器最大支持1280×1024解析度的話,那麼至少需要1280×3×1024個子象素和晶體管。對於一個15英寸的TFT顯示器(1024×768)那麼一個象素大約是0.0188英寸(相當於0.30mm),對於18.1英寸的TFT顯示器而言(1280×1024),就是0.011英寸(相當於0.28mm)
大家知道,象素對於顯示器是有決定意義的,每個象素越小顯示器可能達到的最大解析度就會越大。不過由於晶體管物理特性的限制,目前TFT每個象素的大小基本就是0.0117英寸(0.297mm),所以對於15英寸的顯示器來說,解析度最大隻有1280×1024。
2 、 TFT的技術特點
TFT技術是二十世紀九十年代發展起來的,採用新材料和新工藝的大規模半導體全集成電路製造技術,是液晶(LC)、無機和有機薄膜電致發光(EL和OEL)平板顯示器的基礎。TFT是在玻璃或塑料基板等非單晶片上(當然也可以在晶片上)通過濺射、化學沉積工藝形成製造電路必需的各種膜,通過對膜的加工製作大規模半導體集成電路(LSIC)。採用非單晶基板可以大幅度地降低成本,是傳統大規模集成電路向大面積、多功能、低成本方向的延伸。在大面積玻璃或塑料基板上製造控制像元(LC或OLED)開關性能的TFT比在矽片上製造大規模IC的技術難度更大。對生產環境的要求(凈化度為100級),對原材料純度的要求(電子特氣的純度為99.999985%),對生產設備和生產技術的要求都超過半導體大規模集成,是現代大生產的頂尖技術。其主要特點有:
(1)大面積:九十年代初第一代大面積玻璃基板(300mm×400mm)TFT-LCD生產線投產,到2000年上半年玻璃基板的面積已經擴大到了680mm×880mm),最近950mm×1200mm的玻璃基板也將投入運行。原則上講沒有面積的限制。
(2)高集成度:用於液晶投影的1.3英寸TFT晶元的解析度為XGA含有百萬個象素。解析度為SXGA(1280×1024)的16.1英寸的TFT陣列非晶體硅的膜厚只有50nm,以及TAB ON GLASS和SYSTEM ON GLASS技術,其IC的集成度,對設備和供應技術的要求,技術難度都超過傳統的LSI。
(3)功能強大:TFT最早作為矩陣選址電路改善了液晶的光閥特性。對於高解析度顯示器,通過0-6V范圍的電壓調節(其典型值0.2到4V),實現了對象元的精確控制,從而使LCD實現高質量的高解析度顯示成為可能。TFT-LCD是人類歷史上第一種在顯示質量上超過CRT的平板顯示器。現在人們開始把驅動IC集成到玻璃基板上,整個TFT的功能將更強大,這是傳統的大規模半導體集成電路所無法比擬的。
(4)低成本:玻璃基板和塑料基板從根本上解決了大規模半導體集成電路的成本問題,為大規模半導體集成電路的應用開拓了廣闊的應用空間。
(5)工藝靈活:除了採用濺射、CVD(化學氣相沉積)MCVD(分子化學氣相沉積)等傳統工藝成膜以外,激光退火技術也開始應用,既可以製作非晶膜、多晶膜,也可以製造單晶膜。不僅可以製作硅膜,也可以製作其他的Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族半導體薄膜。
(6)應用領域廣泛,以TFT技術為基礎的液晶平板顯示器是信息社會的支柱產業,也技術可應用到正在迅速成長中的薄膜晶體管有機電致發光(TFT-OLED)平板顯示器也在迅速的成長中。
3、 TFT-LCD的主要特點:
隨著九十年代初TFT技術的成熟,彩色液晶平板顯示器迅速發展,不到10年的時間,TFT-LCD迅速成長為主流顯示器,這與它具有的優點是分不開的。主要特點是:
(1)使用特性好:低壓應用,低驅動電壓,固體化使用安全性和可靠性提高;平板化,又輕薄,節省了大量原材料和使用空間;低功耗,它的功耗約為CRT顯示器的十分之一,反射式TFT-LCD甚至只有CRT的百分之一左右,節省了大量的能源;TFT-LCD產品還有規格型號、尺寸系列化,品種多樣,使用方便靈活、維修、更新、升級容易,使用壽命長等許多特點。顯示範圍覆蓋了從1英寸至40英寸范圍內的所有顯示器的應用范圍以及投影大平面,是全尺寸顯示終端;顯示質量從最簡單的單色字元圖形到高解析度,高彩色保真度,高亮度,高對比度,高響應速度的各種規格型號的視頻顯示器;顯示方式有直視型,投影型,透視式,也有反射式。
(2)環保特性好:無輻射、無閃爍,對使用者的健康無損害。特別是TFT-LCD電子書刊的出現,將把人類帶入無紙辦公、無紙印刷時代,引發人類學習、傳播和記栽文明方式的革命。
(3)適用范圍寬,從-20℃到+50℃的溫度范圍內都可以正常使用,經過溫度加固處理的TFT-LCD低溫工作溫度可達到零下80℃。既可作為移動終端顯示,台式終端顯示,又可以作大屏幕投影電視,是性能優良的全尺寸視頻顯示終端。
(4)製造技術的自動化程度高,大規模工業化生產特性好。TFT-LCD產業技術成熟,大規模生產的成品率達到90%以上。
(5)TFT-LCD易於集成化和更新換代,是大規模半導體集成電路技術和光源技術的完美結合,繼續發展潛力很大。目前有非晶、多晶和單晶硅TFT-LCD,將來會有其它材料的TFT,既有玻璃基板的又有塑料基板。
三、國際技術水平和現狀
TFT-LCD技術已經成熟,長期困擾液晶平板顯示器的三大難題:視角、色飽和度、亮度已經獲得解決。採用多區域垂直排列模式(MVA模式)和面內切換模式(IPS模式)使液晶平板顯示的水平視角都達到了170度。MVA模式還使響應時間縮短到20ms。
從技術角度來看,TN+Film解決方案是最簡單的一種,TFT顯示器製造商將過去用於老式LCD顯示器的扭曲向列(TN:Twisted Nematic)技術,同TFT技術相結合,從而有了TN+Film技術。這項技術主要就是通過顯示屏覆蓋一層特殊的薄膜,來擴大可視角度——可以把可視角度從90度擴大到大約140度。如圖6所示:TN+Film同標准TFT顯示器一樣都是通過排列液晶分子來實現對圖象的控制,它在上表面覆蓋一層薄膜來增大可視角度。不過TFT顯示器相對弱的對比度和緩慢的反應時間這些缺點仍然沒有改變。所以TN+Film這種方式並不是做好的解決方案,除了它的造價最便宜之外沒有任何可取之處。
IPS就是In-Plane Switching的簡稱,意思就是平板開關,又稱為Super TFT。最早由Hitachi(日立)開發,現在NEC和Nokia也使用此項技術製成顯示器。這項技術同扭曲向列顯示器(TN-Film)的不同就在於液晶分子相對於基本排列方式不同,當加上電壓之後液晶分子與基板平行排列。
採用這項技術的顯示器的可視角度達到了170度,已經同陰極射線管的可視角度相當了,不過這項技術也有缺點:為了能讓液晶分子平行排列,電極不能象扭曲向列顯示器(TN-Film)一樣,在兩層基板上都有,只能放在低層的基板上——這樣導致的直接結果就是顯示器的亮度和對比度明顯的下降,為了提高亮度和對比度,只有增強背光光源的亮度。這樣一來,反應時間和對比度相對於普通TFT顯示器而言更難提高了。所以這項技術似乎也不是最好的解決方案。
MVA多區域垂直排列技術,是由日本富士通(Fujitsu)公司開發的,單從技術的角度看,它兼顧了可視角度和反應時間兩個方面。找到了一個折中的解決方法。MVA技術使得可視角達到了160度—— 雖然不如IPS能達到的170度的可視角度,不過它`仍然是好的,因為這項技術能夠提供更好的對比度和更短的反應時間。
MVA中的M代指「multi-domains」 —— 多區域的意思。圖8所示,那些紫色的突起(protrusion)構成了所謂的區域。富士通目前生產的MAV顯示器中一般就有這樣4個區域。
VA是「vertical alignment」的簡稱,意為垂直排列。不過單從字面上看會產生一些誤解,因為液晶分子並不是如圖所示的「突起」(protrusion)完全垂直。請看圖8所示黑色示意圖。當電壓生成一個電場時,液晶分子如圖相互平行排列,這樣背光光源就能穿過,而且能將光線向各個方向發散,從而擴大了可視角度。
另外,MVA還提供了比IPS和TN+Film技術都快的反應時間,這對於取得良好的視頻回收和殘視覺效果都是非常重要的。MVA液晶顯示器的對比度也有所提高,不過同樣也會隨著可視度的變換而變化。
在採用光學補償彎曲技術(OCB)的基礎上發展起來的場序列全彩色(FSFC)LCD技術不僅取消了占成本三分之一的彩色濾光膜(CF),還可使解析度提高3倍,透過率提高5倍,同時簡化了工藝,降低了成本。彩膜技術和背光源技術的發展使TFT-LCD的彩色再現能力達到甚至超過了CRT。作為商品顯示器TFT-LCD的主要技術指標綜合性能在各類顯示器件中是最優秀的,特別是TFT-LCD產品的大規模生產技術的完善,多品種、多系列的產品發展空間,應用范圍無所不至 。最近韓國三星電子已經生產出了38英寸單一基板的TFT-LCD液晶電視和40英寸TFT-LCD顯示器,以其優良的性能向公認的應為PDP霸佔的大尺寸彩電市場進軍。
LCD是所有顯示器中耗電最低的產品,以13.3英寸XGA TFT-LCD為例,其功耗1998年為4.4瓦,1999年為3.3瓦,到2001年將小於2.5瓦,特別是反射型TFT-LCD的研製成功,由於取消了背光源,其功耗比透射式TFT-LCD低了一個數量級。同時由於幾改進,低溫激光退火多晶硅(P-Si)技術成熟,以至最近發展起來的單晶硅技術使得TFT-LCD的響應速度更快,電路集成化水平更高,鎖相環技術的應用,一種功能更新,更全的周邊電路的採用,系統集成(System on glass)技術的發展,使得TFT-LCD更輕、更薄。13.3英寸TFT-LCD其厚度在1998年為7.2mm,1999年為5.5mm,2001年降到5mm以下,其重量1998年為580克,1999年為450克,到2001年降到400克以下。TFT-LCD的大生產技術也已成熟,已實現全自動生產,其第五代生產線在2002年將進入實用生產階段,生產成本將不斷下降。TFT-LCD在技術上的成熟與進步以及其特有的性能優勢確定了TFT-LCD最終取代CRT的格局。
四、總結
目前TFT-LCD已達到的技術水平狀況:
(1)水平和垂直角都達到170度;
(2)顯示亮度達到500尼特,對比度500:1;
(3)壽命超過3萬小時;
(4)場序列全彩色(FSFC)技術開始應用於工業生產;
(5)大屏幕薄膜晶體管液晶顯示彩色電視(TFT-LC TV)已經開始進入大規模工業生產,TFT-LCTV的畫質已經達到甚至超過了CRT,如28英寸TFT LC TV的解析度為1920×1200,水平垂直視角均為170度;38英寸的TFT LC TV已研製成功;40英寸的TFT-LCD也已研製成功;
(6)大面積低溫多晶硅TFT-LCD已經開發成功,並投入工業生產,非晶硅TFT的自掃描LCD已經商品化;
(7)反射式TFT-LCD彩色顯示器開始商品化。例如解析度是400×234,畫面為16:9的5.8英寸反射式顯示器的反射率為30%,響應速度為30ms,消耗功率為0.15瓦。
(8)730×920mm基板大屏幕生產線已經研製成功,更大尺寸基板的大屏幕生產線正在建設之中。
(9)塑料基板TFT-LCD開始商品化。日本現有5個品種的塑料基板產品。
(10)背光源和逆變器,雖在積極開發反射式LCD,但用背光源的透射型TFT-LCD在相當長時間內還是主流產品。背光源是其重要配件。德國研製成用於液晶模塊的平板熒光燈背光源,亮度達到5000-7000cd/m2,壽命達到10萬小時。一些新型自熱式背光源可以在-40℃到85℃范圍內正常工作。OEL背光源和高亮度LED背光源已開發成功,並開始用於TFT-LCD、Linfinity
Microelectrunies發明了冷陰極背光源長壽命逆變器,光源調制范圍達到500:1。
㈨ 液晶模塊lcm,TFT彩屏顯示程序是用什麼編寫的,好學嗎
一般用C編寫就行了,看你用什麼彩屏吧,如果是買模組型的,就很好編寫了。如果是RGB的,就比較難。模組型的你可以去廣州銳顯那看看,他們有很完整的常式
㈩ 如何在tft lcd顯示動態數字
你是要用單片機驅動TFT液晶屏嗎?
如果是的話,你可以搜搜銳顯科技。他們有很多方式驅動的液晶屏能讓TFT顯示動態數字。