了解液晶

1、了解液晶顧名思義，液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay，簡稱LCD)就是使用了“液晶”(LiquidCrystal)作為材料的顯示器，那什么是液晶呢？其實(shí)，液晶是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì)，當(dāng)被加熱時，它會呈現(xiàn)透明的液態(tài)，而冷卻的時候又會結(jié)晶成混亂的固態(tài)，液晶是具有規(guī)則性分子排列的有機(jī)化合物。液晶按照分子結(jié)構(gòu)排列的不同分為三種：類似粘土狀的Smectic液晶、類似細(xì)火柴棒的Nematic液晶、類似膽固醇狀的Choles

2、tic液晶。這三種液晶的物理特性都不盡相同，用于液晶顯示器的是第二類的Semitic液晶，分子都是長棒狀的，在自然狀態(tài)下，這些長棒狀的分子的長軸大致平行。隨著研究的深入，人們開始掌握液晶的許多其他性質(zhì)：當(dāng)向液晶通電時，液晶體分子排列得井然有序，可以使光線容易通過；而不通電時，液晶分子排列混亂，阻止光線通過。通電與不通電就可以讓液晶像閘門般地阻隔或讓光線穿過。這種可以控制光線的兩種狀態(tài)是液晶顯示器形成圖像的前提條件，當(dāng)然，還需要配合一

3、定的結(jié)構(gòu)才可以實(shí)現(xiàn)光線向圖像轉(zhuǎn)換，我們先來看看最原始的單色液晶顯示器。液晶通光原理液晶顯示器有很多種不同的結(jié)構(gòu)，但從原理來看，基本上是相似的，現(xiàn)在我們就舉例說明一下。TN(扭曲向列型)單色液晶顯示器的液晶面板包含了兩片相當(dāng)精致的無鈉玻璃素材，稱為Substrates，中間夾著一層液晶，結(jié)構(gòu)就好像一塊“三明治”。我們重點(diǎn)來看一下中間層，也就是液晶層，液晶并不是簡單地灌入其中，而是灌入兩個內(nèi)部有溝槽的夾層，這兩個有溝槽的夾層主要

4、是讓液晶分子可以整齊地排列好，因?yàn)槿绻帕胁徽R的話，光線是不能順利地通過液晶部分的。為了達(dá)到整齊排列的效果，這些槽制作得非常精細(xì)，液晶分子會順著槽排列，槽非常平行，所以各分子也是完全平行的。這兩個夾層我們通常稱為上下夾層，上下夾層中都是排列整齊的液晶分子，只是排列方向有所不同，上部夾層的液晶分子按照上部溝槽的方向來排列，而下部夾層的液晶分子按照下部溝槽的方向排列。在生產(chǎn)過程中，上下溝槽呈十字交錯(垂直90度)，即上層的液晶分子的排

5、列是橫向的，下層的液晶分子排列是縱向的，這樣就造成了位于上下夾層之間的液晶分子接近上層的就呈橫向排列，接近下層的則呈縱向排列。如果從整體來看，液晶分子的排列就像螺旋形的扭轉(zhuǎn)排列，而扭轉(zhuǎn)的關(guān)鍵地方正是夾層之間的分子。而夾層中設(shè)置了一個關(guān)鍵的設(shè)備，叫做極化濾光片，這兩塊濾光片的排列和透光角度與上下夾層的溝槽排列相同，假設(shè)在正常情況下光線從上向下照射時，通常只有一個角度的光線能夠穿透下來，通過上濾光片導(dǎo)入上部夾層的溝槽中，再通過液晶分子扭

6、轉(zhuǎn)排列的通路從下濾光片穿出，形成一個完整的光線穿透途徑。而一旦通過電極給這些液晶分子加電之后，由于受到外界電壓的影響，液晶分子不再按照正常的方式排列，而變成豎立的狀態(tài)，這樣光線就無法通過，結(jié)果在顯示屏上出現(xiàn)黑色。這樣會形成透光時(即不加電時)為白、不透光時(加電時)為黑，字符就可以顯示在屏幕上了，這便是最簡單的顯示原理。看到這里，可能大家會問，為什么加電時設(shè)置為不透光呢？因?yàn)樵谕ǔ顟B(tài)下顯示器都是亮著的，所以設(shè)置加電時不透光更節(jié)約能源。

7、液晶顯示器是如何工作的1.普通液晶顯示器工作原理當(dāng)液晶分子豎立時光線無法通過，結(jié)果在顯示屏上出現(xiàn)黑色。液晶顯示器(LCD)將根據(jù)電壓的有無，控制液晶分子配列方向，使面板達(dá)到顯示效果。對LCD的分類，有各種分類方法。通?？砂凑掌滹@示方式分為段式、點(diǎn)字符式、點(diǎn)陣式等。除了黑白顯示外，還有多灰度和彩色顯示等。在LCD驅(qū)動時，需在段電極和公共電極上施加交流電壓。若只在電極上施加DC電壓時，液晶本身發(fā)生劣化。液晶驅(qū)動方式包括靜態(tài)驅(qū)動、動態(tài)驅(qū)

8、動等驅(qū)動方式。（1)靜態(tài)驅(qū)動所有的段都有獨(dú)立的驅(qū)動電路，表示段電極與公共電極之間連續(xù)施加電壓。它適合于簡單控制的LCD。（2)多路驅(qū)動方式構(gòu)成矩陣電極，公共端數(shù)為n，按照1n的時序分別依次驅(qū)動公共端，與該驅(qū)動時序相對應(yīng)，對所有的段信號電極作選擇驅(qū)動。這種方式適合于比較復(fù)雜控制的LCD。在多路驅(qū)動方式中，像素可分為選擇點(diǎn)、半選擇點(diǎn)和非選擇點(diǎn)。為了提高顯示的對比度和降低串?dāng)_，應(yīng)合理選擇占空比（duty）和偏壓(bias)。施加在LCD上所表

9、示的ON和OFF時的電壓有效值與占空比和偏壓的關(guān)系如下：Vo:LCD驅(qū)動電壓N:占空比(1N)a:偏壓(1a)多路驅(qū)動方式可分為點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動和幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動。點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動適合于低占空比應(yīng)用，它在各段數(shù)據(jù)輸出時，將數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)。幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動適合于高占空比應(yīng)用，它在各幀輸出時，將數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)。對于多灰度和彩色顯示的控制方法，通常采用幀頻控制(FRC）和脈寬調(diào)制(PWM)方法。幀頻控制是通過減少幀輸出次數(shù)，控制輸出信號的有效值，來實(shí)現(xiàn)多灰度和彩色控制。而脈寬調(diào)

10、制是通過改變段輸出信號脈寬，控制輸出信號的有效值，來實(shí)現(xiàn)多灰度和彩色控制。顯示方式從簡單的段式、點(diǎn)字符式到復(fù)雜的點(diǎn)陣式、階調(diào)式的變化。顯示顏色從黑白逐步變化到彩色。顯示屏從小到大，響應(yīng)時間逐步縮短，目前STN顯示器在成本及消費(fèi)電流方面有優(yōu)勢。TFT顯示器在對比度和動畫對應(yīng)速度方面有優(yōu)勢。如何在LCD上實(shí)現(xiàn)灰度LCD講座之一大家知道，液晶的顯示效果，是由加在液晶上的有效電壓決定的?；叶龋ú噬┑膶?shí)現(xiàn)有兩種方式，即PWM（脈寬調(diào)制）和FRC