液晶顯示器與LED技術(shù)PPT課件

1、目錄目錄v1. 液晶顯示器基礎(chǔ)知識(shí)講解液晶顯示器基礎(chǔ)知識(shí)講解v2. LED基礎(chǔ)知識(shí)講解及其應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)講解及其應(yīng)用v3. 液晶顯示器與液晶顯示器與LED的相關(guān)比較的相關(guān)比較1-1 液晶顯示器概述液晶顯示器概述 v 液晶顯示屏，簡(jiǎn)寫(xiě)液晶顯示屏，簡(jiǎn)寫(xiě)為為L(zhǎng)CD。它的主要。它的主要原理是以電流刺激原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面配合背部燈線、面配合背部燈管構(gòu)成畫(huà)面。管構(gòu)成畫(huà)面。1-2 1-2 液晶顯示器的成像原理液晶顯示器的成像原理 v在自然的狀態(tài)下，液晶分子會(huì)有秩序在自然的狀態(tài)下，液晶分子會(huì)有秩序地沿著其長(zhǎng)軸方向松散的排列著。地沿著其長(zhǎng)軸方向松散的排列著。v然而，當(dāng)其接觸到具

2、有方向性的溝漕然而，當(dāng)其接觸到具有方向性的溝漕表面（如配向膜）時(shí)，它們就會(huì)乖乖表面（如配向膜）時(shí)，它們就會(huì)乖乖地照著表面的方向來(lái)平行排列。地照著表面的方向來(lái)平行排列。一、在自然狀態(tài)下一、在自然狀態(tài)下二二 . 加入上下配向膜中加入上下配向膜中 v若上下溝漕的方向相互若上下溝漕的方向相互垂直，那么在上下表面垂直，那么在上下表面的液晶分子仍然會(huì)分別的液晶分子仍然會(huì)分別沿著其溝漕方向排列，沿著其溝漕方向排列，但是在夾中間的分子就但是在夾中間的分子就得由上而下順著方向扭得由上而下順著方向扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)90度，形成上圖之排度，形成上圖之排列。上圖的液晶模式也列。上圖的液晶模式也稱(chēng)為扭轉(zhuǎn)型液晶稱(chēng)為扭轉(zhuǎn)型液晶（Twi

3、st Nematic)。三三 . 當(dāng)光線穿過(guò)時(shí)當(dāng)光線穿過(guò)時(shí) v當(dāng)光線通過(guò)液晶當(dāng)光線通過(guò)液晶分子時(shí)，會(huì)順著分子時(shí)，會(huì)順著液晶液晶v的方向轉(zhuǎn)變其相的方向轉(zhuǎn)變其相位。位。四四 . 加上電壓時(shí)加上電壓時(shí) 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電壓而改變其排列方向。或電壓而改變其排列方向。v當(dāng)加上一垂直電場(chǎng)時(shí)，液晶分當(dāng)加上一垂直電場(chǎng)時(shí)，液晶分子便會(huì)順著電場(chǎng)方向排列。子便會(huì)順著電場(chǎng)方向排列。v此時(shí)，入射之光線也會(huì)隨著液此時(shí)，入射之光線也會(huì)隨著液晶分子的排列而垂直通過(guò)。晶分子的排列而垂直通過(guò)。五五 . . 偏光板偏光板v偏光板的目的在于偏光板的目的在于使具有某種極化方使具有某種極化方向的光

4、線通過(guò)，而向的光線通過(guò)，而不同于偏光板方向不同于偏光板方向的光線便被擋住啦。的光線便被擋住啦。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當(dāng)不加上垂直電場(chǎng)時(shí)，通當(dāng)不加上垂直電場(chǎng)時(shí)，通過(guò)上方偏光板的光線順著過(guò)上方偏光板的光線順著扭轉(zhuǎn)的液晶而改變其極化扭轉(zhuǎn)的液晶而改變其極化方向，順利地通過(guò)下方的方向，順利地通過(guò)下方的偏光板。偏光板。v當(dāng)施加一垂直電場(chǎng)時(shí)，此當(dāng)施加一垂直電場(chǎng)時(shí)，此時(shí)液晶分子站了起來(lái)，光時(shí)液晶分子站了起來(lái)，光線無(wú)法改變其極化之方向，線無(wú)法改變其極化之方向，只好被下方的偏光板擋住只好被下方的偏光板擋住了。了。液晶顯示器工作原理圖液晶顯示器工作原理圖v主板由系統(tǒng)微

5、控電路，主板由系統(tǒng)微控電路，SCALERSCALER圖像縮放芯片，圖像縮放芯片，A/DA/D轉(zhuǎn)換器，時(shí)鐘發(fā)生器等電路結(jié)構(gòu)組成。轉(zhuǎn)換器，時(shí)鐘發(fā)生器等電路結(jié)構(gòu)組成。v輸入接口有數(shù)字輸入接口有數(shù)字DVIDVI和模擬和模擬VGAVGA接口。接口。v電源電路由開(kāi)關(guān)電源板和電源電路由開(kāi)關(guān)電源板和DC/DCDC/DC變換板組成變換板組成 v逆變電路時(shí)產(chǎn)生背光燈電路信號(hào)的電路，將逆變電路時(shí)產(chǎn)生背光燈電路信號(hào)的電路，將直流直流12V12V電源變?yōu)殡娫醋優(yōu)?00700到到800800的交流信號(hào)，為背的交流信號(hào)，為背光燈供電。光燈供電。 1-3 液晶顯示器主要性能指標(biāo)液晶顯示器主要性能指標(biāo)1. 分辨率分辨率 液晶只

6、有在標(biāo)準(zhǔn)分辨率下才能實(shí)現(xiàn)最佳顯液晶只有在標(biāo)準(zhǔn)分辨率下才能實(shí)現(xiàn)最佳顯示效果，而在非標(biāo)準(zhǔn)的分辨率下則變得模示效果，而在非標(biāo)準(zhǔn)的分辨率下則變得模糊不清。糊不清。2.響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間是響應(yīng)時(shí)間是LCD顯示器的一個(gè)重要指標(biāo)，顯示器的一個(gè)重要指標(biāo)，它是指各像素點(diǎn)對(duì)輸入訊號(hào)反應(yīng)的速度，它是指各像素點(diǎn)對(duì)輸入訊號(hào)反應(yīng)的速度，單位是毫秒單位是毫秒3. 可視角度可視角度 用戶可以從不同的方向清晰地觀察屏幕上所用戶可以從不同的方向清晰地觀察屏幕上所有內(nèi)容的角度。有內(nèi)容的角度。4. 亮度亮度 一般一般LCD顯示器都有顯示顯示器都有顯示200cd/m2的亮度的亮度能力，更高的甚至達(dá)能力，更高的甚至達(dá)300cd/

7、m2以上。以上。5.對(duì)比度對(duì)比度 對(duì)比度是指屏幕的純白色亮度與純黑色亮度對(duì)比度是指屏幕的純白色亮度與純黑色亮度的比值，對(duì)比度越高，圖像愈清晰。的比值，對(duì)比度越高，圖像愈清晰。1-4 1-4 液晶顯示器的分類(lèi)液晶顯示器的分類(lèi) v根據(jù)液晶分子的排布方式：根據(jù)液晶分子的排布方式： 1. 窄視角的窄視角的 TN-LCD，STN-LCD， DSTN-LCD 2. 寬視角的寬視角的 IPS,VA,FFS等。等。v根據(jù)液晶面板的驅(qū)動(dòng)方式：根據(jù)液晶面板的驅(qū)動(dòng)方式： 1. 有源驅(qū)動(dòng)（有源驅(qū)動(dòng)（TFT型驅(qū)動(dòng)）型驅(qū)動(dòng)） 2. 無(wú)源驅(qū)動(dòng)無(wú)源驅(qū)動(dòng)1-5 1-5 分辨率與顯示器尺寸分辨率與顯示器尺寸v用于工業(yè)控制及儀器儀

8、表中的的用于工業(yè)控制及儀器儀表中的的LCD液晶液晶顯示器的顯示器的分辨率分辨率為：為：320 x240，640 x480，800 x600，1024x768及以上的分辨率的屏及以上的分辨率的屏v顏色有黑白，偽彩，顏色有黑白，偽彩，512色，色，16位色，位色，24位色等。位色等。 vLCD顯示器的尺寸是指液晶面板的對(duì)角線顯示器的尺寸是指液晶面板的對(duì)角線尺寸，以英寸單位尺寸，以英寸單位(1英寸英寸=2.54cm)，現(xiàn)在，現(xiàn)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。 顯示器大小顯示器大小 最大分辨率

9、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 液晶顯示器優(yōu)點(diǎn)液晶顯示器優(yōu)點(diǎn)（一）機(jī)身薄，節(jié)省空間（一）機(jī)身薄，節(jié)省空間（二）省電，不產(chǎn)生高溫（二）省電，不產(chǎn)生高溫（三）無(wú)輻射，有益健康（三）無(wú)輻射，有益健康（四）畫(huà)面柔和不傷眼（四）畫(huà)面柔和不傷眼 1-7 1-7 液晶顯示器的應(yīng)用液晶顯示器的應(yīng)用v汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)v攝像攝像(影影)機(jī)機(jī)v數(shù)字式照相機(jī)數(shù)字式照相機(jī)v便攜式電視便攜式電視vPDA(個(gè)人數(shù)字助理個(gè)人數(shù)字助理)v娛樂(lè)娛樂(lè)/游戲游戲v單片機(jī)控制的

10、智能儀器單片機(jī)控制的智能儀器v儀表儀表v低功耗電子產(chǎn)品低功耗電子產(chǎn)品導(dǎo)航儀導(dǎo)航儀投影儀投影儀2-1 LED2-1 LED的結(jié)構(gòu)及原理的結(jié)構(gòu)及原理vLEDLED內(nèi)部主要為一個(gè)內(nèi)部主要為一個(gè)PNPN結(jié)。當(dāng)結(jié)。當(dāng)PNPN結(jié)內(nèi)的電子與結(jié)內(nèi)的電子與空穴復(fù)合時(shí)，電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，空穴復(fù)合時(shí)，電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，電子將多余的能量以光子的形式釋放出來(lái)，電子將多余的能量以光子的形式釋放出來(lái)，產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。發(fā)光顏色與構(gòu)成其基底產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。發(fā)光顏色與構(gòu)成其基底的材質(zhì)元素有關(guān)。的材質(zhì)元素有關(guān)。v材料材料: GaAs(: GaAs(砷化鎵砷化鎵) )紅光紅光,GaP(,GaP(磷化鎵磷化鎵) )

11、綠綠光光,GaN(,GaN(氮化鎵氮化鎵) )藍(lán)色藍(lán)色 LED內(nèi)部做功原理圖內(nèi)部做功原理圖2-2-2 2 LED LED顯示屏顯示屏vLED顯示屏：顯示屏：light emitting diode ，發(fā)光，發(fā)光二極管的英文縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱(chēng)二極管的英文縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱(chēng)LED。它是一種。它是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式。通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式。2-2-3 3 LED LED顯示屏的顯示原理顯示屏的顯示原理 每個(gè)發(fā)光二極管是每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置高電平，某一列置行置高電平，某一列置低電平時(shí)，則相應(yīng)的二低電平時(shí)，則

12、相應(yīng)的二極管就亮。極管就亮。 將許多這樣的模塊將許多這樣的模塊組合在一起，在控制卡組合在一起，在控制卡的作用下顯示文字和圖的作用下顯示文字和圖像。像。2-2-4 4 LED LED顯示屏的分類(lèi)顯示屏的分類(lèi)一、根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所分類(lèi)一、根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所分類(lèi)1.根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所的不同，可將根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所的不同，可將LED顯示屏分為顯示屏分為戶內(nèi)、戶外及半戶外三種。戶內(nèi)、戶外及半戶外三種。2.根據(jù)所采用的根據(jù)所采用的LED的顏色，可將的顏色，可將LED顯示屏顯示屏 分為單基色、雙基色、三基色（全彩）三種。分為單基色、雙基色、三基色（全彩）三種。3.根據(jù)屏幕所具有的功能，可將根據(jù)屏幕所具有的功能，可將LED顯示屏分顯

13、示屏分為條屏，圖文屏，視屏以及數(shù)碼混合屏四種。為條屏，圖文屏，視屏以及數(shù)碼混合屏四種。2-5 LED2-5 LED顯示屏的基本組成顯示屏的基本組成 (1) (1)顯示屏主體顯示屏主體 (2) (2)固定安裝結(jié)構(gòu)固定安裝結(jié)構(gòu) (3) (3)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) (4) (4)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) (5)(5)音視頻多媒體處理系統(tǒng)音視頻多媒體處理系統(tǒng) (6)(6)配電系統(tǒng)配電系統(tǒng) (7)(7)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) (8)(8)散熱系統(tǒng)散熱系統(tǒng) LED顯示屏基本組成示意圖顯示屏基本組成示意圖2-7 LED2-7 LED顯示屏性能指標(biāo)顯示屏性能指標(biāo)1. 1. 平整度平整度 顯示屏的表面平整度要在顯

14、示屏的表面平整度要在1mm1mm以內(nèi)，平整度的以內(nèi)，平整度的好壞主要由生產(chǎn)工藝決定。好壞主要由生產(chǎn)工藝決定。2. 2. 亮度及可視角度亮度及可視角度 室內(nèi)全彩屏的亮度要在室內(nèi)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，才能保證顯示以上，才能保證顯示屏的正常工作。屏的正常工作。 3. 3. 白平衡效果白平衡效果 白平衡的好壞主要由顯示屏的控制系統(tǒng)來(lái)決定，白平衡的好壞主要由顯示屏的控制系統(tǒng)來(lái)決定，管芯對(duì)色彩的還原性也有影響。管芯對(duì)色彩的還原性也有影響。4. 4. 色彩的還原性色彩的還原性 色彩的還原性

15、是指顯示屏對(duì)色彩的還原性，色彩的還原性是指顯示屏對(duì)色彩的還原性，既顯示屏顯示的色彩要與播放源的色彩保既顯示屏顯示的色彩要與播放源的色彩保持高度一致。持高度一致。5. 5. 有無(wú)馬賽克、死點(diǎn)現(xiàn)象有無(wú)馬賽克、死點(diǎn)現(xiàn)象馬賽克是指顯示屏上出現(xiàn)的常亮或常黑的馬賽克是指顯示屏上出現(xiàn)的常亮或常黑的小四方塊，死點(diǎn)是指顯示屏上出現(xiàn)的常亮小四方塊，死點(diǎn)是指顯示屏上出現(xiàn)的常亮或常黑的單個(gè)點(diǎn)?；虺：诘膯蝹€(gè)點(diǎn)。6. 6. 有無(wú)色塊有無(wú)色塊色塊是指相鄰模組之間存在較明顯的色差色塊是指相鄰模組之間存在較明顯的色差,引起色塊現(xiàn)象主要是由控制系統(tǒng)較差引起色塊現(xiàn)象主要是由控制系統(tǒng)較差,灰灰度等級(jí)不高度等級(jí)不高,掃描頻率較低造成的

16、。掃描頻率較低造成的。2-8 LED2-8 LED顯示屏的應(yīng)用范圍顯示屏的應(yīng)用范圍文化廣場(chǎng)文化廣場(chǎng)體育場(chǎng)館體育場(chǎng)館金融機(jī)構(gòu)金融機(jī)構(gòu)(銀行銀行/證券證券)機(jī)場(chǎng)機(jī)場(chǎng),車(chē)站車(chē)站,碼頭碼頭政府機(jī)關(guān)政府機(jī)關(guān)/學(xué)校學(xué)校交通誘導(dǎo)交通誘導(dǎo)/航道航道繁華商業(yè)街繁華商業(yè)街/廣告?zhèn)髅綇V告?zhèn)髅?演出演出LCD與LED的區(qū)別v1.LCD利用液態(tài)晶體折射成像，利用液態(tài)晶體折射成像，LED是利用半是利用半導(dǎo)體將電轉(zhuǎn)化為光成像。導(dǎo)體將電轉(zhuǎn)化為光成像。v2.高亮度高亮度可直接在陽(yáng)光下觀看可直接在陽(yáng)光下觀看, LED屏的屏的亮度一般是其它顯示技術(shù)的亮度一般是其它顯示技術(shù)的10倍倍 。v3.模塊化設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)易于維護(hù)；易于維護(hù)；

17、v4.LED是顯示技術(shù)中使用壽命最長(zhǎng)的顯示屏。是顯示技術(shù)中使用壽命最長(zhǎng)的顯示屏。v5.利用利用LED技術(shù)，可以制造出比技術(shù)，可以制造出比LCD更薄、更更薄、更亮、更清晰的顯示器。亮、更清晰的顯示器。 v6.LED前景更為廣泛。前景更為廣泛。課題小結(jié)課題小結(jié)vLCD 液晶顯示器構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液晶顯示器構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過(guò)通電與否來(lái)控制桿狀水晶分子改變方小電線，透過(guò)通電與否來(lái)控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來(lái)產(chǎn)生畫(huà)面。向，將光線折射出來(lái)產(chǎn)生畫(huà)面。v LED發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。以直接把電轉(zhuǎn)化為光。vLCD液晶顯示器和液晶顯示器和LED顯示屏在生活中應(yīng)用的非常顯示屏在生活中應(yīng)用的非常廣泛，但總體而言，廣泛，但總體而言，LED顯示屏在許多方面性能比顯示屏在許多方面性能比LCD液晶顯示器好。當(dāng)然我們也要考慮到液晶顯示器好。當(dāng)然我們也要考慮到 LED顯示顯示屏主要用于大屏幕和造價(jià)相對(duì)較高的