LCD、LED产品功能原理介绍.ppt

《LCD、LED产品功能原理介绍.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LCD、LED产品功能原理介绍.ppt（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、LCD、LED产品功能原理介绍 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望目目 录录成像原理成像原理1LCDLCD电视成像原理与特点电视成像原理与特点2LEDLED电视成像原理与特点电视成像原理与特点3电视发展史电视发展史4电视发展史电视发展史1电视发展史电视发展史CRTCRT (Cathode Ray Tube)(Cathode Ray Tube)显像管电视显像管电视 PDP(Plasma Display Panel)PDP(Plasma Display P

2、anel)等离子电视等离子电视LCD(Liquid Crystal Display)LCD(Liquid Crystal Display)液晶电视液晶电视LED(light emitting diode)LED(light emitting diode)发光二极管背光源液晶电视发光二极管背光源液晶电视OLED(Organic Light Emitting OLED(Organic Light Emitting Display)Display)有机发光二极管电视有机发光二极管电视电视发展史电视发展史 黑白黑白TV in 1936 UKTV in 1936 UK 彩色彩色TV in 1960 UK

3、TV in 1960 UK D-HDTV in 1995 USA D-HDTV in 1995 USA3DTV In 20103DTV In 20102424年年3535年年1515年年显示显示技术技术厚厚薄薄可弯曲可弯曲超薄超薄厚度厚度从黑白到彩色，再到高清、从黑白到彩色，再到高清、3D3D；从厚到薄、轻；从厚到薄、轻6电视发展史电视发展史成像原理成像原理21 1、人眼成像因素、人眼成像因素2 2、摄像机成像因素、摄像机成像因素人眼看到实物，人眼看到实物，在大脑中成像在大脑中成像摄像机拍到实物，摄像机拍到实物，在电视上成像在电视上成像1 1、彩色：、彩色：光的本质是电磁波。人眼的可见光范围大

4、约在光的本质是电磁波。人眼的可见光范围大约在波长波长380780380780nmnm。不同的波长会引起不同的彩色视觉。不同的波长会引起不同的彩色视觉。2 2、亮度：、亮度：是人眼感觉到的明暗程度。是人眼感觉到的明暗程度。3 3、色调：、色调：色光的类别。通俗的讲，它是颜色对观看者造色光的类别。通俗的讲，它是颜色对观看者造成的一种具体感觉，取决于该种颜色的主色波长。一般分成的一种具体感觉，取决于该种颜色的主色波长。一般分为冷色、暖色。为冷色、暖色。4 4、色饱和度：、色饱和度：表示色彩的浓淡程度或深浅程度表示色彩的浓淡程度或深浅程度色调、色饱和度和亮度称为彩电的三要素。色调、色饱和度和亮度称为彩

5、电的三要素。5 5、视觉惰性：、视觉惰性：当眼前的实际景物消失后，人感觉到的影当眼前的实际景物消失后，人感觉到的影像却不会立即消失而会滞后一段时间，称为视觉惰性或叫像却不会立即消失而会滞后一段时间，称为视觉惰性或叫做视觉暂留。做视觉暂留。实验证明要获得连续活动的感觉每秒钟的画面不能低于实验证明要获得连续活动的感觉每秒钟的画面不能低于1616帧。电影采用每秒钟帧。电影采用每秒钟2424帧，可以表现较高速的运动。帧，可以表现较高速的运动。人眼成像因素人眼成像因素-直观直观1 1、是不是彩色的？、是不是彩色的？3 3、亮度高还是亮度低？、亮度高还是亮度低？2 2、是暖色调还是冷色调？、是暖色调还是冷

6、色调？6 6、闪烁和临界闪烁频率：、闪烁和临界闪烁频率：当亮暗重复频率不够高时，人眼当亮暗重复频率不够高时，人眼会有闪烁的感觉。人眼的临界闪烁频率平均为会有闪烁的感觉。人眼的临界闪烁频率平均为47Hz47Hz。7 7、任何色光都可以分解为红绿蓝三种基色。任何色光都可以分解为红绿蓝三种基色。8 8、任何颜色都可由红绿蓝三基色以适当的比例混合调配仿任何颜色都可由红绿蓝三基色以适当的比例混合调配仿制出来，混配出的彩色与原彩色对人眼将引起相同的彩色视制出来，混配出的彩色与原彩色对人眼将引起相同的彩色视觉。觉。猜猜看：红光绿光黄光？猜猜看：红光绿光黄光？红光蓝光紫光？红光蓝光紫光？红光绿光蓝光白光？红光

7、绿光蓝光白光？9 9、对比度、对比度：对比度是最黑与最白亮度单位的相除值。因此：对比度是最黑与最白亮度单位的相除值。因此白色越亮、黑色越暗，对比度就越高。白色越亮、黑色越暗，对比度就越高。1010、灰度等级、灰度等级：电视机的灰度等级是指收看黑白图像时，由：电视机的灰度等级是指收看黑白图像时，由黑色到白色之间的亮度层次，电视机能够分清的灰度等级越黑色到白色之间的亮度层次，电视机能够分清的灰度等级越多，图像从黑到白的层次就越丰富，细节也就越清晰。多，图像从黑到白的层次就越丰富，细节也就越清晰。人眼成像因素人眼成像因素-直观直观传统液晶传统液晶A桢桢A桢桢B桢桢应用应用MEMC技术的液晶技术的液晶

8、B桢桢A桢桢A桢（桢（A+B桢）桢）B桢桢B桢桢MEMC技术的处理：技术的处理：对比体验（一）对比体验（一）对比体验（二）对比体验（二）1 1、光电变换、光电变换：被摄景物通过光学系统透射的平面光图像，：被摄景物通过光学系统透射的平面光图像，在摄像机成像靶面上产生光电变换，形成电位起伏在摄像机成像靶面上产生光电变换，形成电位起伏(CCD)CCD)或阻抗起伏或阻抗起伏(光电导）的电图像光电导）的电图像2 2、时空转换、时空转换：经由电子扫描，将二维的平面图像转化为：经由电子扫描，将二维的平面图像转化为仅随时间变化的图像信号仅随时间变化的图像信号3 3、电视信号是复合信号。包括亮度信号、色度信号等

9、。电视信号是复合信号。包括亮度信号、色度信号等。4 4、音频信号伴随图像信号，只随时间发生变化。音频信号伴随图像信号，只随时间发生变化。摄像机成像因素摄像机成像因素-转换转换LCDLCD电视成像原理与特点电视成像原理与特点31 1、LCDLCD成像原理成像原理2 2、LCDLCD特点特点3 3、LCDLCD相关概念相关概念1 1、什么是液晶：、什么是液晶：液晶是一种几乎完全透明的物质，同时液晶是一种几乎完全透明的物质，同时呈现固体与液体的某些特征。液晶从形状和外观看上去都呈现固体与液体的某些特征。液晶从形状和外观看上去都是一种液体，但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。是一种液体，但它的水晶

10、式分子结构又表现出固体的形态。像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列；如对分子的排列加以适当的控制，产生精确的有序排列；如对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿透。液晶分子将会允许光线穿透。2 2、液晶显示器、液晶显示器（LCDLCD，Liquid Crystal DisplayLiquid Crystal Display）：采用）：采用数字显示技术，通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面数字显示技术，通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图像。面板上产生图像。LCDLCD可分为扭曲向列型（可分为

11、扭曲向列型（TNTNLCDLCD）、）、超扭曲向列型（超扭曲向列型（STNSTNLCDLCD）和薄膜晶体管（）和薄膜晶体管（TFTTFTLCDLCD）等几种。其中，等几种。其中，TFTTFTLCDLCD已成为已成为LCDLCD发展的主要方向，发展的主要方向，TFTTFTLCDLCD的每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的的每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，从而使薄膜晶体管来驱动，从而使TFTTFTLCDLCD在色彩、亮度、对在色彩、亮度、对比度、响应速度等方面接近比度、响应速度等方面接近CRTCRT显示器，是目前最好的显示器，是目前最好的LCDLCD彩色显示设备。彩色显示

12、设备。LCD成像原理成像原理LCD成像原理成像原理3 3、LCDLCD的构成：的构成：包括背光灯管、导光板、偏光板、玻璃基板、薄模式晶体包括背光灯管、导光板、偏光板、玻璃基板、薄模式晶体管、配向膜、液晶材料、滤光板等等。管、配向膜、液晶材料、滤光板等等。4 4、LCDLCD成像过程：成像过程：1 1）首先）首先LCDLCD利用背光源利用背光源CCFLCCFL萤光灯管投射出光源萤光灯管投射出光源2 2）这些光源会先经过导光板使光线均匀分布在整个屏）这些光源会先经过导光板使光线均匀分布在整个屏幕上。幕上。3 3）然后光线通过一个偏光板，再经过液晶。）然后光线通过一个偏光板，再经过液晶。4 4）液晶

13、分子的排列方式会随着控制电压的不同而发生）液晶分子的排列方式会随着控制电压的不同而发生变化，进而改变穿透液晶的光线角度。变化，进而改变穿透液晶的光线角度。5 5）所有的光线再经过前方的彩色滤光膜与另一块偏光）所有的光线再经过前方的彩色滤光膜与另一块偏光板，才能呈现出各种颜色。板，才能呈现出各种颜色。6 6）因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最）因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩，从而能在液晶面板上变化出后出现的光线强度与色彩，从而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。有不同深浅的颜色组合了。屏幕上的图像就象是广告灯箱那样，灯箱里的灯管发屏幕上的图像

14、就象是广告灯箱那样，灯箱里的灯管发出的光透过有图案的薄膜进入人眼。出的光透过有图案的薄膜进入人眼。LCD成像原理成像原理5 5、在在TFTTFT型液晶显示器中，玻璃基板是导电的，上画有网型液晶显示器中，玻璃基板是导电的，上画有网状的细小线路，电极则是由薄膜式晶体管所排列而成的矩状的细小线路，电极则是由薄膜式晶体管所排列而成的矩阵开关，在每个线路相交的地方则有一个控制匣，虽然驱阵开关，在每个线路相交的地方则有一个控制匣，虽然驱动讯号快速地在各显示点扫瞄而过，但只有电极上晶体管动讯号快速地在各显示点扫瞄而过，但只有电极上晶体管矩阵中被选择的显示点得到足以驱动液晶分子的电压，使矩阵中被选择的显示点得

15、到足以驱动液晶分子的电压，使液晶分子轴转向而成亮的对比，不被选择的显示点自液晶分子轴转向而成亮的对比，不被选择的显示点自然就是暗的对比，也因此避免了显示功能对液晶电场然就是暗的对比，也因此避免了显示功能对液晶电场效应能力的依靠。效应能力的依靠。6 6、液晶电视是靠屏幕上均匀排列的细小的液晶颗粒通过液晶电视是靠屏幕上均匀排列的细小的液晶颗粒通过“阻断阻断”和和“打开打开”背光灯发出的光线来达到还原画面的。背光灯发出的光线来达到还原画面的。可以发现，只要液晶显示器接通电源，背光灯就在工作，可以发现，只要液晶显示器接通电源，背光灯就在工作，即使显示的画面是一幅全黑的图片，背光灯也是在工作的，即使显示

16、的画面是一幅全黑的图片，背光灯也是在工作的，也就是说，液晶电视的背光灯是永远在发光的。也就是说，液晶电视的背光灯是永远在发光的。LCD成像原理成像原理LCDLCD电视与电视与CRTCRT电视相比的优点：电视相比的优点：超薄、超轻、能耗低、无辐射、不受外磁影响、图像柔和超薄、超轻、能耗低、无辐射、不受外磁影响、图像柔和等优点。等优点。LCD特点特点ONON 背光源背光源Light SourceLight Sourcepolarizerpolarizer偏光器偏光器polarizerpolarizerOFFOFFLiquid crystalLiquid crystalelectrodeelectr

17、ode 1 1、象象素素：构构成成图图像像的的基基本本单单元元。点点的的积积聚聚构构成成线线，线线的的积积聚聚构构成成面面（即即图图形形）。彩彩电电屏屏幕幕上上的的每每幅幅像像素素又又是是由由红红蓝蓝绿绿三三个个小小点点组组成成的的。通通过过红红绿绿蓝蓝三三个个基基色色点点相相互互之之间间的的发发光光强强度度之之比比，就就可可以以让让这这个个像像素素具具有有任任何何的的颜颜色色和和亮亮度度。这这样样的的几几十万个像素有规律的加以组合就构成了彩色图像。十万个像素有规律的加以组合就构成了彩色图像。LCD相关概念相关概念 由于生产厂家不同，像素点的排列形状不同，但都是红绿蓝三个由于生产厂家不同，像素

18、点的排列形状不同，但都是红绿蓝三个一组均匀排列的。一组均匀排列的。2 2、色彩数、色彩数：色彩数就是屏幕上最多显示多少种颜色的总数。：色彩数就是屏幕上最多显示多少种颜色的总数。是液晶屏的物理特性。目前主要销售的电视液晶屏分为是液晶屏的物理特性。目前主要销售的电视液晶屏分为2 2的的8 8次方和次方和2 2的的1010次方两种。次方两种。3 3、黑白响应时间、黑白响应时间：液晶电视各像素点对输入信号反应的速：液晶电视各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间(其原理是其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与回复在液晶分子内施加

19、电压，使液晶分子扭转与回复)。常说。常说的的4ms4ms、8ms8ms就是指的这个反应时间，反应时间越短则使就是指的这个反应时间，反应时间越短则使用者在看动态画面时越不会有尾影拖曳的感觉。用者在看动态画面时越不会有尾影拖曳的感觉。灰阶响应时间灰阶响应时间：一个像素点的红、绿、蓝三个子像素不：一个像素点的红、绿、蓝三个子像素不同明暗度的调节时间。明暗度的层次越多，所能够呈现的同明暗度的调节时间。明暗度的层次越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以画面效果也就越细腻。以8 bit8 bit的面板为例，它能表现出的面板为例，它能表现出256256个亮度层次（个亮度层次（2 2的的8 8次方），我们就

20、称之为次方），我们就称之为256256灰阶。灰阶。LCD相关概念相关概念 4 4、可视角度、可视角度：用户从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内：用户从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度。容的角度。当我们说可视角是左右当我们说可视角是左右179179度时，表示站在始于屏幕法线度时，表示站在始于屏幕法线（就是屏幕正中间的假想线）（就是屏幕正中间的假想线）179179度的位置时仍可清晰看度的位置时仍可清晰看见屏幕图像。视角越大，观看的角度越好。见屏幕图像。视角越大，观看的角度越好。5 5、分辨率、分辨率：包括物理分辨率和支持分辨率：包括物理分辨率和支持分辨率 物物理理分分辨辨率率是是指指液液晶晶

21、屏屏本本身身的的像像素素点点数数量量，是是物物理理属属性性，跟跟信信号号无无关关。物物理理分分辨辨率率决决定定图图像像的的清清晰晰度度；市市场场主主要要销销售售的的液液晶晶电电视视分分辨辨率率有有1366*7681366*768、1920*10801920*1080（FHDFHD）两两种。种。支支持持分分辨辨率率是是指指信信号号源源的的分分辨辨率率或或者者说说清清晰晰度度。液液晶晶电电视视呈呈现现分分辨辨率率较较低低的的显显示示模模式式时时，可可能能居居中中显显示示，可可能能扩扩展展显示。显示。LCD相关概念相关概念 6 6、屏幕比例、屏幕比例：屏幕宽度和高度的比例称为屏幕比例。：屏幕宽度和高

22、度的比例称为屏幕比例。目前标准的屏幕比例一般有目前标准的屏幕比例一般有4:34:3和和16:916:9两种。不过两种。不过16:916:9也有也有几个几个“变种变种”，比如，比如15:915:9和和16:1016:10，这三种比例都可以称，这三种比例都可以称为宽屏。为宽屏。16:9 16:9的比例更接近黄金分割比，也更适合人的眼睛，在的比例更接近黄金分割比，也更适合人的眼睛，在观看影片时给人的感受也更舒服。观看影片时给人的感受也更舒服。7 7、背光寿命、背光寿命：即背光灯的寿命，就是液晶电视的寿命。目：即背光灯的寿命，就是液晶电视的寿命。目前液晶电视的背光灯分为前液晶电视的背光灯分为CCFLC

23、CFL灯管、灯管、LEDLED发光二极管等。发光二极管等。CCFLCCFL的寿命基本在的寿命基本在5-75-7万小时。万小时。LEDLED背光灯的寿命在背光灯的寿命在1010万万小时。小时。LCD相关概念相关概念4LEDLED电视成像原理与特点电视成像原理与特点1 1、LEDLED的应用的应用2 2、LEDLED的原理的原理1 1、LED LED 屏幕屏幕标标识识屏屏幕幕晚晚会会屏屏幕幕广广告告屏屏幕幕信信息息屏屏幕幕LED的应用的应用装装饰饰灯灯手手电电筒筒汽汽车车照照明明灯灯饰饰家家具具2 2、LED LED 灯灯LED的应用的应用茶茶舍舍招招牌牌市市场场招招牌牌花花店店招招牌牌菜菜馆馆招

24、招牌牌3 3、LEDLED招牌招牌LED的应用的应用1 1、LED LED 是什么？是什么？LEDLED就是就是light emitting diode light emitting diode，发光二极管的英文缩写，简称，发光二极管的英文缩写，简称LEDLED。LEDLED屏幕通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、屏幕通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息。图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息。LED的原理的原理红绿蓝三色红绿蓝三色LEDLED发光二极管发光二极管贵，很少使用。贵，很少使用。白色白色LEDLE

25、D发光二极管发光二极管便宜，使用较多便宜，使用较多 LED的原理的原理1 1、LEDLED结构简单、稳定（无灯丝，无玻璃外壳结构简单、稳定（无灯丝，无玻璃外壳)便于生产、运输、使用便于生产、运输、使用2 2、LEDLED体积小体积小便于各种布置和设计便于各种布置和设计3 3、LEDLED光线集中光线集中光的纯度高光的纯度高4 4、LEDLED发光指向性强发光指向性强亮度衰减比传统光源低亮度衰减比传统光源低50%50%5 5、LEDLED响应时间短响应时间短在微秒级别在微秒级别6 6、LEDLED元件寿命长元件寿命长为为5 5万万-10-10万小时万小时7 7、LEDLED更环保更环保无无“汞汞

26、”生产生产8 8、LEDLED可低压直流驱动可低压直流驱动对使用环境要求较低对使用环境要求较低1 1、LED LED 是什么？是什么？2、什么是、什么是LED背光源背光源 用用LEDLED灯做为液晶电视的背光源，灯做为液晶电视的背光源，LEDLED背光源液晶电视成像原理和普通背光源液晶电视成像原理和普通的的LCDLCD液晶电视一样液晶电视一样,只是将只是将LCDLCD用的用的CCFLCCFL普通背光灯用普通背光灯用LEDLED发光二极管发光二极管代替代替 。LED的原理的原理 LEDLED背光源与背光源与CCFLCCFL背光源在结构上基本是一致的，其中主要的区背光源在结构上基本是一致的，其中主

27、要的区别在于别在于LEDLED是点光源，而是点光源，而CCFLCCFL是线光源。是线光源。LED的原理的原理 色彩表现力：由于采用了色彩表现力：由于采用了LEDLED独立发光元件，电视的色域范独立发光元件，电视的色域范围大都能达到围大都能达到 NTSC NTSC 的的120%120%以上，经良好调教可以达到以上，经良好调教可以达到150%150%。对比度：电视可以对比度：电视可以支持背光区域调整技术支持背光区域调整技术，亮度调节很容易，亮度调节很容易实现，因此可达到千万实现，因此可达到千万:1:1级的动态对比度。级的动态对比度。为什么要使用为什么要使用LED背光源？背光源？直下式背光源从背后发

28、光直下式背光源从背后发光侧光式背光源从侧面发光侧光式背光源从侧面发光目前市场上主销产品基本为侧光式目前市场上主销产品基本为侧光式3、LED背光源的分类背光源的分类LED的原理的原理1 1、广色域、广色域-色域是色彩显示的范围，普通色域是色彩显示的范围，普通LCDLCD的色域值的色域值大约在大约在65%65%左右，左右，LEDLED的色域值可以达到的色域值可以达到90%90%以上。为和以上。为和普通普通LCDLCD区分开，所以叫做广色域。色域越广显示的色彩区分开，所以叫做广色域。色域越广显示的色彩就越丰富。就越丰富。（色域值（色域值100%100%为纯白色光）为纯白色光）2 2、超薄、超薄-侧光

29、式侧光式LEDLED电视厚度只有原来电视厚度只有原来CCFLCCFL背光源的三背光源的三分之一左右。分之一左右。3 3、节能、节能-由于由于LEDLED的光利用率高，所以比较节能。的光利用率高，所以比较节能。4 4、寿命长、寿命长-由于由于LEDLED灯的自身特点，它的寿命可以接近灯的自身特点，它的寿命可以接近1010万小时，与液晶屏的寿命匹配。万小时，与液晶屏的寿命匹配。4、侧入式、侧入式LED背光源的优势背光源的优势LED的原理的原理采用LED背光时将整个屏幕分隔为例如20个等份，根据图象内容测出其最高亮度确定该区域所需的背光亮度，然后对该区域的背光LED亮度利用PWM技术进行实时控制，从而实现更为精准的区域亮度控制。更为精准的区域亮度控制。CCFL的形状是长条形，无法按屏幕分成20个等份的区域;也不能按照图象的内容进行快速调整。4、侧入式、侧入式LED背光源的优势背光源的优势LED的原理的原理多谢各位多谢各位积极参与积极参与 !