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液晶显示原理

液晶显示原理

《液晶显示原理》是2008年1月国防工业出版社出版的图书,作者是黄子强。本书主要介绍了液晶的相关知识技术套用。

基本介绍

书名:液晶显示原理作者:黄子强译者:黄子强类别:图书定价:29.00 元出版社:国防工业出版社出版时间:2008年01月装帧:精装开本:16开

内容简介

液晶是1888 年由奥地利植物学家莱尼兹发现一种特殊的混合物质,这种物质在常态下是处于固态和液态之间,不仅如此,其还兼具固态物质和液态物质的双重特性。在那个年代并没有对于此物质的适当称呼,因此就称之为 Liquid Crystal(顾名思义 就是液态的晶体)。
液晶的组成物质是一种有机化合物,也就是以碳为中心所构成的化合物。
1968年,在美国RCA公司的沙诺夫研发中心,工程师们发现液晶分子会受到电压影响,改变其分子的排列状态,并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理,RCA公司发明世界第一使用液晶显示的萤幕。 本书的读者对象是物理类(包括光学类和电子类)专业的学生以及与液晶、平板显示研究有关的科技人员

目录

第一章 液晶显示物理基础
第二章 液晶的光学性质
第三章 液晶的电光效应
第四章 LCD的电路驱动技术
第五章 有源矩阵液晶显示器及相关技术

历史沿革

1888年,奥地利植物学家莱尼兹发现的一种特殊的混合物质,这种物质在常态下是处于固态和液态之间,不仅如此,其还兼具固态物质和液态物质的双重特性。在那个年代并没有对于此物质的适当称呼,因此就称之为 Liquid Crystal(顾名思义 就是液态的晶体)。
液晶这种物质用于电子显示是1888年往后80年的1968年。
1968年,在美国RCA公司(收音机与电视的发明公司)的沙诺夫研发中心,工程师们发现液晶分子会受到电压的影响,改变其分子的排列状态,并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理,RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的萤幕并申请了美国国家专利。随后的几年,液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中,举凡计算器、电子表、手机萤幕、医院所使用的仪器或是数字相机上面的萤幕等等。
后来日本的SONY和SHARP两家公司买断了美国RCA公司的专利,并把液晶显示技术加以技术改进并广泛推广到各种商业领域中。

技术套用

LCD是英文Liquid Crystal Display 的简写,汉语称为液晶显示。
笔记电脑和液晶显示器
无论是笔记本电脑还是桌面系统,採用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。位于最后面的一层是由萤光物质组成的可以发射光线的背光层。背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成萤幕上的一个像素。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在萤幕上显示出来。
对于简单的单色LCD显示器,如掌上电脑所使用的显示屏,上述结构已经足够了。但是对于笔记本电脑所採用的更加複杂的彩色显示器来说,还需要有专门处理彩色显示的色彩过滤层。通常,在彩色LCD面板中,每一个像素都是由三个液晶单元格构成,其中每一个单元格前面都分别有红色绿色,或蓝色过滤器。这样,通过不同单元格的光线就可以在萤幕上显示出不同的颜色。几乎所有的套用于笔记本或桌面系统的LCD都使用薄膜电晶体(TF.htm target=_blank class=infotextkey>TFT)激活液晶层中的单元格。TFT LCD技术能够显示更加清晰,明亮的图象。二十世纪六十、七十年代的LCD由于是非主动发光器件,速度低,效率差,对比度小,虽然能够显示清晰的文字,但是在快速显示图象时往往会产生阴影,影响视频的显示效果,只被套用于需要黑白显示的掌上电脑,呼机或手机中。
受LCD液晶层中实际单元格数量的影响,LCD显示器一般只能提供固定的显示解析度。如果用户需要将800X600的解析度提升到1024X768的话,只能藉助于特定软体的帮助实现模拟解析度。
传统的CRT显示器一样,套用于桌面系统的LCD也被设计接收波形模拟信号,而非直接由PC产生的数字脉冲信号。这主要是因为桌面系统中的绝大多数标準显示卡仍然是在将视频信息由最初的数位讯号转化为模拟信号之后再传送给显示器显示。虽然桌面系统的LCD被设计成可以接收模拟信号,但是LCD本身仍然只能处理数字信息,因此当从显示卡接收到模拟信号之后,LCD需要将模拟信号再还原为数位讯号后进行处理。为了解决上述问题带来的显示上的不足,最新的桌面LCD採用了一种特殊的带有数字连线图形卡直接向LCD显示器传送数位讯号。
随着LCD技术的不断成熟和发展,显示萤幕的大小正在逐步增加。传统的笔记本电脑中都是採用8英寸(对角线)固定大小的LCD显示器,基于TFT技术的桌面系统LCD能够支持14到18英寸的显示面板。因为生产厂商是按照实际可视区域的大小来测定LCD的尺寸,而非向CRT那样由显像管的大小决定,所以一般情况下,15英寸LCD的大小就相当于传统的17英寸彩显的大小。
点阵液晶
点阵LCD 的显示原理 在数字电路中,所有的数据都是以0 和1 保存的,对LCD 控制器进行不同的数据操作,可以得到不同 的结果。对于显示英文操作,由于英文字母种类很少,只需要8 位(一位元组)即可。而对于中文常用却 有6000 以上,于是我们的DOS 前辈想了一个办法,就是将ASCII 表的高128 个很少用到的数值两个为一 组来表示汉字,即汉字的内码。而剩下的低128 位则留给英文字元使用,即英文的内码。 那幺,得到了汉字的内码后,还仅是一组数字,那又如何在萤幕上去显示呢?这就涉及到文字的字模, 字模虽然也是一组数字,但它的意义却与数字的意义有了根本的变化它是用数字的各位信息来记载英文 或汉字的形状,如英文的'A'在字模的记载方式如图一:
图二 “你”字模图12864 点阵型LCD 简介12864 是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及128×64 全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示,也可以显示8×4 个(16×16 点阵)汉字。

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