硅基液晶(LCoS)投影技术的工作原理

硅基液晶(LCoS)投影技术的工作原理 大多数人都是看着阴极射线管（CRT）电视机长大的。这些电视机虽然又大又笨重，但只要信号清晰，它们依然会有很好的画质。现在，

大多数人心目中的电视机形象还是CRT 电视机。

JVC 供图

一个LCoS 微型器件 但是，如果您近期准备为自己买台电视机，那么您会发现现在拥有更多选择。对于40英寸以下的屏幕，阴极射线管电视机仍然有着很好的表现。但如果您想拥有一台大屏幕、平板、宽屏电视机或全兼容高清电视，那么您可能需要在以下几种类型的电视机中进行选择，它们包括：液晶（LCD）、数字光处理（DLP）和硅基液晶（LCoS）。 LCoS 并不是一门非常新的技术，但是直到最近才得以广泛应用。在本文中，我们将了解LCoS 背后的技术，探究它如何提供清晰的画面，以及制造商如何解决黑电平和对比度方面的问题。 LCoS 最常见的用途是在正投和背投电视机方面。其结构和DLP 系统非常相似。DLP 使用数字微镜器件（DMD）来产生画面，其成像过程就好像用一块块正方形的小瓷片制作马赛克一样。DMD 包含数百万块能反射灯光的极小的反射镜。每个反射镜都会产生构成最终影像的一个像素。 U n R e g i s t e r e d

德州仪器供图

使用一个DMD 和一个色轮来提供颜色的DLP 系统。 这些反射镜能在其“打开”和“关闭”位置之间迅速前后翻转。当反射镜处于打开状态的时候，它们将指向投影透镜。反射镜处于打开状态的时间越久，它们产生的像素就越明亮。产生黑色像素的反射镜则保持关闭状态。在大多数DLP 电视机中，色轮在灯泡和DMD 之间快速旋转，从而把红色、绿色和蓝色光加到画面中。最后，观众眼睛将这些颜色混合起来，从而产生最终的影像。 LCoS 采用了非常相似的思想。和DMD 一样，LCoS 器件非常小——大多数不足6.45平方厘米。这两种技术还都采用了反射的方法——通过器件把来自光源的光线反射到用于聚光和成像的透镜或棱镜上。但是，LCoS 不是通过微小反射镜的打开和关闭，而是使用液晶来控制反射光的数量。 液晶是一种处于中间态的物质——它既不是纯粹的液体，也不是纯粹的固体。它的分子通常像固体一样保持自身形态，，但同时又可以像液体一样流动。例如，向列液晶将液晶分子排列成松散的平行线。大部分LCD 采用扭曲向列（TN）液晶——通过电荷的作用，这种扭曲的晶体能够变直。

当被放置于两片极化面板之间的时候，扭曲液晶可以控制光路。通过改变光线的方向，液晶可以允许或阻止光线通过第二片面板。液晶能被运用于LCD 和LCoS 系统的关键正是这种改变光路的能力。

铁电性液晶（FLC）有时也运用于LCoS 器件中，它是一种以某个非正常的固定角度将分子排列成整齐行的晶体。当它们接触电荷时，也会产生电极。铁电手性近晶C 相液晶能快速切换它们的方向。您可以从肯特州立大学液晶研究中心了解到更多关于近晶和向列液晶的知识。 U n R e g i s t e

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LCoS 微型器件中的液晶层控制着每个像素的光线数量，与反射镜在DMD 中所起的作用一样。但是要获得画面，仅仅靠这个微型器件是不行的，还需要透镜、反射镜和棱镜的协助。 LCoS 电视机产生画面需要经过若干步骤。这一过程涉及到一个高强度灯泡、布置在一个立方体中的一系列反光镜和微型器件、一个棱镜和一个投影透镜。下面介绍在整个过程中都发生了什么事情：

1. 灯泡产生一束白光。

2. 光束穿过一个聚光透镜（负责聚焦和对准光线）。它还会穿过一个滤光器（只允许可见光通过），这样可以使其他元件免受损害。

3. 通过以下两种方式之一，这束白光被分解成了红色、绿色和蓝色光：

1. 光束穿过一个偏振光束分光器（PBS），它把光分解为三个光束，这些光束分别穿过增加红色、绿色和蓝色的滤光器。

2. 光束穿过一系列分色镜，这些分色镜能够反射某些波长的光线而允许其余光线穿过。例如，分色镜可以把红光从白光中分离出去，留下蓝光和绿光，而另一面分色镜可以再把绿光分离出来，只留下蓝光。

4. 刚刚产生的彩色光束同时与三个LCoS 微型器件之一相接触——它们分别对应红光、绿光和蓝光。在下一节，我们将介绍这些器件。

5. 这些微型器件反射出来的光线穿过一个棱镜，这个棱镜能够将这些光线组合在一起。

6. 然后，棱镜把光线（它们现在产生了一个全色影像）投射到一个投影透镜中，这个透镜再把影像放大并显示到屏幕上。

在LCoS 投影系统中，灯泡发出的光从微型器件中反射出来，并最终

通过透镜进行投射。 U n R e g i s

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大多数背投LCoS 电视机都采用该过程。有些投影系统采用线性装置而不是立方体装置，并且白光在到达微型器件前，会先穿过将其染成红色、绿色和蓝色的表面。极少数系统只采用一个微型器件，并且采用其他方式进行染色。例如，DLP 系统中的色轮和LCoS 微型器件本身上的透射染色。有些系统还使用额外的起偏镜或滤光器来进一步改善画质和对比度。 如果没有投射透镜，那么在此过程中产生的画面会因为太小而看不清。这就是LCoS 技术被归类于微型显示器（如果没有某种放大装置，产生的画面将因为太小而看不清）的原因。 SXRD 光圈

索尼的硅晶反射显示（SXRD ）

技术（这是其LCoS 技术的品牌

名称）使用一个“高级光圈”来

改善黑电平。就像我们眼睛的瞳

孔一样，光圈通过打开和关闭来

改变进入系统的光线数量。 索

尼是第一家在该系统中加入光

圈的制造商，其他几家制造商直

到2006年才在其发布的产品中

加入类似的设备。 Audioholics 供图

LCoS 微型器件把液晶层放在一个透明的薄膜晶体管（TFT）和一个硅半导体之间，而不是像LCD 那样把液晶放在两片极化面板之间。这个半导体具有能够反射光线的、失真的表面。由灯泡发出的光透过一个偏振滤光器投射到微型器件上，而液晶起着像门或阀那样的作用，控制到达反射面的光线的数量。特定像素的晶体接收到的电压越高，该晶体允许通过的光线也就越多。完成整个过程需要若干层不同的材质。 U n R e g i s t e

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下面从下到上介绍了LCoS 微型器件的组成部分及其功能： 印刷电路板（PCB）：将指令和电流从电视机传输到微型器件 硅（芯片或传感器）：使用来自电视机像素驱动程序的数据来控制液晶，通常为每

个像素使用一个晶体管

反射涂层：反射光线以产生画面

液晶：控制到达或离开反射涂层的光线的数量

对准层：使液晶能够正确对准，从而能够精确地校准光线

透明电极：与硅和液晶一起组成完整的电路 玻盖：保护和密封整个系统 确切的材料和构造因制造商的不同而有所区别。有些微型器件使用向列液晶，有些则使用铁电液晶。有些使用有机对准层，他们会随着使用时间的延长和高强度曝光而分解。有些使用光敏材料和光线来控制到达液晶的脉冲。 U n R e g i s t e r e d

晶体相对于反射面的方位在电流作用下会改变。 大多数在电流关闭时几乎与反射面正交，而在电流打开时与其斜交。 一般来说，LCoS 设备的像素间只有非常小的间隙。像素间距——两个相同颜色像素之间的水平距离——为8至20微米（10-6）。这可以减小或消除在一些DLP 电视机上出现的“纱门”效应，从而有助于使影像保持平滑和均匀。 该系统通常可以产生精美的画面，但是它仍然存在一些优点和缺点。我们将在下面讨论这些优缺点。

LCoS 微型器件的物理特性，例如没有色轮和以及具有很高的填充系数，通常使其能够产生优质画面，并且最大限度地减少了非自然信号。LCoS 的像素也比其他系统的像素更为平滑，用一些人的说法就是产生了更自然的画面。DLP 电视机中常见的彩虹效应和纱门效应在LCoS 中已经得到完美解决。并且与LCD 系统不同的是，它们不易烧伤荧光屏。 但是，大多数LCoS 系统不具有很好的黑电平或者产生黑色的能力。一般来说，黑电平低劣的电视机不能像其他电视机那样产生很好的对比度和更多的细节。另外，由于LCoS 电视机和投影机使用三片而不是一片微型器件，它们通常也比较笨重和庞大。大多数还需要定期更换灯泡，而这可能花费数百美元。

另外，LCoS 系统并不像其他显示器类型那样常见，原因在于LCoS 微型器件难以制造，而且每台电视机还需要3个这样的器件。包括英特尔在内的多家公司都尝试过制造LCoS 系统，但最终都因为产量一直很低而放弃了努力。 U n R e g i s t e r e d

HowStuffWorks Shopper 供图

索尼SXRD 电视机

LCoS 的其他用途 除了在电视机和投影机中运用以外，LCoS 还有其他一些用途。例如，一些数码相机取景器使用LCoS 显示器。该技术将来可能应用在以下方面：

近眼式查看系统，包括头置式显示器 光束操纵

显微投影机

全息投影和存储

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投影仪的工作原理及如何选择

投影仪的工作原理及如何选择 概要：投影仪目前已广泛应用于演示和家庭影院中。在投影仪内部生成投影图像的元件有3类，根据元件的使用种类和数目，产品的特点也各不同。另外，投影仪特有的问题包括，画面会因投影角度的不同而出现失真，在屏幕前面要留出一定的空间等。解决办法是采取失真补偿和实现短焦等措施。 投影仪是一种用来放大显示图像的投影装置。目前已经应用于会议室演示以及在家庭中通过连接DVD影碟机等设备在大屏幕上观看电影。在电影院，也同样已开始取代老电影胶片的数码影院放映机，被用作面向硬盘数字数据的银幕。 说到投影仪显示图像的原理，基本上所有类型的投影仪都一样。投影仪先将光线照射到图像显示元件上来产生影像，然后通过镜头进行投影。投影仪的图像显示元件包括利用透光产生图像的透过型和利用反射光产生图像的反射型。无论哪一种类型，都是将投影灯的光线分成红、绿、蓝三色，再产生各种颜色的图像。因为元件本身只能进行单色显示，因此就要利用3枚元件分别生成3色成分。然后再通过棱镜将这3色图像合成为一个图像，最后通过镜头投影到屏幕上。 图1：投影机的基本原理 使用图像显示元件，分别产生红、绿、蓝三色图像，然后通过合成进行投影。 图像显示元件包括3类（见图2）。其中采用液晶的有2类，分别是采用光透过型液晶的透过型液晶元件和采用可反射光的反射型液晶的元件。后一种元件是DMD（数字微镜元件），每个像素使用一个微镜，通过改变反射光的方向来生成图像。

图2：3种图像显示元件，点击放大 分别是采用液晶的透过型液晶元件和反射型液晶元件，以及利用镜子产生像素的DMD。3种元件各有利弊。 图3：反射型液晶元件采取的措施点击放大 投影机使用的反射型液晶元件大体上采取如下3种措施：（1）采用无机材料的定向膜，易于控制液晶；（2）通过减小液晶层厚度，提高响应速度；（3）通过取消液晶中的障碍物即隔离片（Spacer），提高光的利用效率。 结构与液晶面板相同的透过型元件 透过型液晶元件生成图像的原理与已经广泛用作普通电脑显示屏的液晶显示器相同。在日本国内，精工爱普生和索尼两公司已经开始提供这种元件。投影仪用的液晶元件是用高温多晶硅液晶制造的。因为它不同于普通液晶显示器，通过将小像素生成的图像放大至数百倍后进行投影，因此极其微小的缺陷放大后都会非常明显，在制造的时候需要相当高的精度。 透过型液晶元件的工作原理与液晶显示器完全相同。液晶分子在加电后方向就会改变，由液晶分子的方向来调节是否让光线通过，以此显示白色和黑色。 其缺点是光的利用效率较差。这是因为透过型液晶面板由多层构成，因此只能保证3成左右的入射光通过。 透过型液晶元件的尺寸越来越小。透过型液晶元件一般在0.7～0.8英寸之间，不过为了控制成本，主流投影仪使用的元件都在0.7英寸左右。然而，元件越小，透过光的面积就

LCD投影机的工作原理

LCD投影机的工作原理 LCD投影机中液晶显示技术和投影技术相结合的产物，它利用电光效应，用液晶板作为光的控制层来实现投影。液晶的种类很多，不同的液晶，其分类排列顺序也不同（在LCD显示器中，采用了扭曲向列型液晶）。有些液晶在不加电场时是透明的，而加了电场后就变得不透明了；液晶板投影机可分为单片式和三片式两种，现代液晶板投影机大都采用3片式LCD板(图1)。三片式液晶板投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。 三片式液晶板投影机比单片式液晶板投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。液晶板投影机体积较小、重量较轻，制造工艺较简单，亮度和对比度较高，分辨率适中，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。有些则相反，在不加电场时是不透明的，而加了电场后就变得透明了，透明度的变化与所加电场有关，这就是电光效应。LCD投影机按内部液晶板的片数可分为单片式和三片式两种。现在投影机主要采用3片式LCD板，在此重点说明3片式LCD投影机的工作原理。 三片式LCD投影机用红绿蓝三块液晶板分别作为红绿蓝三色光的控制层。光源发射出来的白色光经过镜头组会聚到达分色镜组，红色光首先被分离出来，投射到红色液晶板上，液晶板“记录”下的以透明度表示的图像信息被投射生成了图像中的红色光信息。绿色光被投射到绿色液晶板上，形成图像中的绿色光信息，同样蓝色光经蓝色液晶板生成图像中的蓝色光信息，液晶板投影机可分为单片式和三片式两种，现代液晶板投影机大都采用3片式LCD板(图1)。三片式液晶板投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。三片式液晶板投影机比单片式液晶板投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。液晶板投影机体积较小、重量较轻，制造工艺较简单，亮度和对比度较高，分辨率适中，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。三种颜色的光在棱镜中会聚，由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。 液晶板投影机可分为单片式和三片式两种，现代液晶板投影机大都采用3片式LCD 板(图1)。三片式液晶板投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。 三片式液晶板投影机比单片式液晶板投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。液晶板投影机体积较小、重量较轻，制造工艺较简单，亮度和对比度较高，分辨率适中，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。三片式LCD投影机比单片式LCD投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。

LED液晶显示器的驱动原理

LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之 中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs. For personal use only in study and research; not for commercial use

图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因 素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方 式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显 示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时, 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因. For personal use only in study and research; not for commercial use

液晶显示器的工作原理

液晶显示器的工作原理 我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”，又简称“液晶”。液晶产品其实对我们来说并不陌生，我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年，由奥地利植物学家Reinitzer发现的，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶型态为向列型液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm～10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。 1. 被动矩阵式LCD工作原理 TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之间的显示原理基本相同，不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。下面以典型的TN-LCD为例，向大家介绍其结构及工作原理。 在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中，通常是由两片大玻璃基板，内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板? 外面再包裹着两片偏光板，它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片，有规律地制作在一块大玻璃基

板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为1280×1024，则它实际拥有3840×1024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5×10-6m)。在同一层内，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面，在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。其中，邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向，与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒，并与驱动IC、控制IC 与印刷电路板相连接。 在正常情况下光线从上向下照射时，通常只有一个角度的光线能够穿透下来，通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中，再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出，形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板，这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态，结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时，液晶是在它的初始状态，会把入射光的方向扭转90度，因此让背光源的入射光能够通过整个结构，结果在显示屏上出现白

液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理

对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法（此文为技术探讨） 在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章，文章的标题是：“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如：图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关，维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策，而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助，目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。 什么是TFT屏偏压电路？现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏，由于我们现在的电视信号（包括各种视频信号）是专门为CRT显示而设计的，液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同，液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号，就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换，以便液晶屏能正确显示。 图像信号的转换，这是一个极其复杂、精确的过程；先对信号进行存储，然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算，根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号，并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号，成为液晶屏显示适应的信号。这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排，并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。重新编

排的像素信号在辅助信号的协调下，施加于液晶屏正确的重现图像。 每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路，这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON（提康）电路”，也有称为“逻辑板电路”的。这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。也是一个独立的整体。这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马（Gamma）电路（灰阶电压）等组成，这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压，并且还要有一定的上电时序关系，不同的屏，不同的供电电压。为了保证此电路正常工作，一般对这个独立的驱动系统单独的设计了一个独立的开关电源供电（这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源一般就称为：TFT偏压电路）；由整机的主开关电源提供一个5V或12V 电压，给这个开关电源供电，并由CPU控制这个开关电源工作；产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压，就好像我们的电视机是一个独立的系统他有一个单独的开关电源，DVD机是一个独立的系统他也有一个单独的开关电源一样。是非常重要也是故障率极高的部分（开关电源都是故障率最高的部分，要重点考虑）。图1所示是液晶屏驱动系统框图。从图中可以看出，其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压，有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。

液晶显示器电源工作原理及维修

液晶显示器电源工作原理及维修 详细介绍液晶显示器电源的作用、工作原理、维修及代换， 一、电源的作用 1、电源的基本知识 液晶电源的作用是为整机提供能量，常见的电源适配器外观如图所示 它的输入是220V交流电，输出为12V、4A直流电。电源适配器的内部电路结构如图所示

2、液晶电源的常见存在形式 常见的液晶电源有内置式和外置式两种。内置式电源一般是和高压板做在一起，形成二合一电源板，驱动板需要的各路电压均有电源板产生。外置式电源也就是通常所说的电源适配器，它一般是220V交流电输入，12V直流电输出，驱动板需要的其他电原在驱动板上进行变换。 二、电源的工作原理 由于LCD采用低电压工作，而一般市电提供提是110V或220V的交流电压，因此显示器需要配备电源。电源的作用是将市电的220V交流电压转变成12V或其它低压直流电，以向液晶显示器供电。 LCD显示器中的电源部分均采用开关电源。由于开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点，因此被广泛应用于各种电子产品中，特别是脉宽调制（PWM）型的开关电源。PW M型开关电源的特点是固定开关频率、通过改变脉冲宽度的占空比来调节电压。 PWM开关电源的基本工作原理是：交流电220V输入电源经整流滤波是路变成300V直流电压，再由开关功率管控制和高频变压器降压，得到高频矩形波电压，经整流滤波后获得显示器所需要的各种直流输出电压。脉宽调制器是这类开关电源的核心，它能产生频率固定具脉冲宽度可调的驱动信号，控制开关功率管的导通与截止的占空比，用来调节输出电压的高低，从而达到稳压的目的。 以下将要介绍的电源适配器就是此类开关电源，我们以采用UC3842脉宽调制集成控制器的电源为例讲解相关电路。 1、UC3842的性能特点 （1）它属于电流型单端PWM调制器，具有管脚数量少，外围是路简单、安装调试方便、性能优良、价格低廉等优点。而且通过高频变压器与电网隔离，适合构成无工频变压器的20-50W小功率开关电源。 （2）最高开关频率为500KHZ，频率稳定度高达0.2%。电源效率高，输出电流大，能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS管、DMOS管、TMOS管工作。 （3）内部有高稳定的基准电压源，档准值为5V，允许有+0.1%的偏差，温度系数为

LCD投影机的工作原理(1)

LCD投影机的工作原理 三片式LCD（3LCD）之技术架构系采用体型极小的高穿透式高温多晶硅（High-Temperature Poly Silicon；HTPS）LCD显示面板，每一块HTPS都是由很多个像素组成，如分辨率为1024×768的HTPS就是由1024×768个像素组成以对应投射图像的像素点。液晶板投影机可分为单片式和三片式两种，投影仪的图象源不是计算机的话，最好先将图象源的设备打开；其次，如果你在使用投影仪时想要得到较好的声音效果而且又有独立的音响设备，这时候应该把音响设备打开；接下来，可以把投影仪打开了，投影仪需要预热一段时间才可以使用；对于大多数的情况，用户是用计算机与投影仪相连的，在这种情况下最后打开的是计算机。如果是将电源关闭，可以按照相反的顺序。现代液晶板投影机大都采用3片式LCD板(图1)。三片式液晶板投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。 三片式液晶板投影机比单片式液晶板投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。液晶板投影机体积较小、重量较轻，制造工艺较简单，亮度和对比度较高，分辨率适中，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。每一个像素又包含了信号线、控制线、TFT和开口区。其中开口区包含了以特定方式排列的液晶分子，根据液晶分子在不同电压下排列方式的变化，改变透过像素光线的振动方向，并与偏振板相结合实现了从全黑到全白状态下不同灰阶的过渡。 每一个3LCD光路系统都是由3块HTPS构成。将灯光源发出的光通过分色镜A分出红色光，再通过分色镜B分为绿色光和蓝色光，三种颜色的光分别投射到三块相对应的液晶板上，并经过中间的棱镜将三原色光进行混合后投射出不同颜色的图像。 3LCD技术的成像和色彩还原的特点是先将三原色同时进行充分的空间混合，再投射出不同色彩的图像，又称为同时空间混合还原。 下面请看投影机的接口以及各个部件的介绍，相信对于大家理解其工作原理更有帮助。 3LCD投影机的结构（光学系统零部件）

投影机工作原理详细资料解说课堂基础

投影机工作原理详细资料解说课堂基础投影机工作原理详细资料解说 投影机的成像原理 基础概要:投影机目前已广泛应用于演示和家庭影院中:在投影机内部生成投影图像的元件有三类,根据元件的使用种类和数目,产品的特点也各不同:此外,投影机特有的问题包括:画面会因投影角度的不同而出现失真以及在屏幕前面要留出一定的空间等:解决办法是采取失真补偿和实现短焦等措施: 投影机是一种用来放大显示图像的投影装置:目前已经应用于会议室演示以及在家庭中通过连接DVD影碟机等设备在大屏幕上观看电影:在电影院,也同样已开始取代老电影胶片的数码影院放映机,被用作面向硬盘数字数据的银幕: 说到投影机显示图像的原理,基本上所有类型的投影机都一样:投影机先将光线照射到图像显示元件上来产生影像,然后通过镜头进行投影:投影机的图像显示元件包括利用透光产生图像的透过型和利用反射光产生图像的反射型:无论哪一种类型,都是将投影灯的光线分成红,绿,蓝三色,再产生各种颜色的图像:因为元件本身只能进行单色显示,因此就要利用3枚元件分别生成3色成分:然后再通过棱镜将这3色图像合成为一个图像,最后通过镜头投影到屏幕上: 使用图像显示元件,分别产生红,绿,蓝三色图像,然后通过合成进行投影: 图像显示元件包括3类:其中采用液晶的有2类,分别是采用光透过型液晶的透过型液晶元件和采用可反射光的反射型液晶的元件:后一种元件是DMD(数字微镜元件),每个像素使用一个微镜,通过改变反射光的方向来生成图像:3种元件各有利弊:

投影机使用的反射型液晶元件大体上采取如下3种措施:(1)采用无机材料的定向膜,易于控制液晶;(2)通过减小液晶层厚度,提高响应速度;(3)通过取消液晶中的障碍物即隔离片(Spacer),提高光的利用效率: 透过型元件与反射型液晶元件 结构与液晶面板相同的透过型元件 透过型液晶元件生成图像的原理与已经广泛用作普通电脑显示屏的液晶显示器相同:在日本国内,精工爱普生和索尼两公司已经开始提供这种元件:投影机用的液晶元件是用高温多晶硅液晶制造的:因为它不同于普通液晶显示器,通过将小像素生成的图像放大至数百倍后进行投影,因此极其微小的缺陷放大后都会非常明显,在制造的时候需要相当高的精度: 透过型液晶元件的工作原理与液晶显示器完全相同:液晶分子在加电后方向就会改变,由液晶分子的方向来调节是否让光线通过,以此显示白色和黑色: 其缺点是光的利用效率较差:这是因为透过型液晶面板由多层构成,因此只能保证3成左右的入射光通过: 透过型液晶元件的尺寸越来越小:透过型液晶元件一般在0.7~0.8英寸之间,不过为了控制成本,主流投影机使用的元件都在0.7英寸左右:然而,元件越小,透过光的面积就越小,因而图像就越暗:因此,使用小元件时为了确保亮度,投影灯就要大一些,而且为了提高透过光的效率,光学系统也会变大:“由于在使用小液晶面板时,为了确保亮度,必须照射更多的光线,因此机身反而会更大:而尺寸为0.9英寸左右的话,不仅可确保足够的亮度,同时还能设计到更小:”(投影机专业制造商NEC显示技术公司投影系统业务部商品规划部经理高木清英) 透过型液晶元件会因长时间使用而老化:这是因为用来调节液晶分子方向的定向膜和控制光线方向的偏光板等采用的是有机材料:由于投影灯功率高,因此不仅发

手工制作投影仪方法

手工制作投影仪方法 第一部分：DIY制作投影仪原理 目前DIY制作投影仪主要是采用拆除LCD的背光板，利用LCD面板来显示画面，并用教学投影机或者自制的光源发光，透过LCD面板，经过变焦和放大而形成投影画面。 其主要部件及投影原理见图。 根据LCD尺寸、选用配件及投影距离的不同，上述配件的距离也会有所不同。 DIY投影仪的优点主要是价格低廉，一方面其制作成本只相当于商品投影仪的零头，另一方面单位时间的使用成本也远低于商品投影仪，毕竟商品投影仪的灯泡就要几千元一个。此外，DIY本身的乐趣也是很重要的，那种在朋友面前的满足感是购买商品投影仪所不能提供的。缺点主要是体积较大（我的箱体尺寸大概是470mm×185mm）；噪声 较商品投影仪略高（如果有条件我会放出实录的Video供大家参考）；自身不能调整亮度、对比度及梯形失真等功能。 第二部分：DIY投影仪需要的主要配件、功用及价格 1、投影仪制作LCD部分： A、可拆背光的LCD显示屏、显示器，注意并非所有的LCD均可以自 行拆除背光及进行改造。 B、驱动板，需与LCD配套，包括单VGA、3in1、4in1等几种。所谓 3in1、4in1，是指除了接电脑显卡的VGA接口外，还提供S-Video、

AV、TV等接口的驱动板，可以分别直接连接DVD、VCD或电视闭路线等输入设备。另外由于布线的需要，通常都需要一根LCD与驱动板之间的延长线。 C、菲涅尔透镜：包括一模一样的前、后两块，主要作用是进行平行光、发散光的互转，其大小切割成与LCD面板一样 2、手工制作投影仪光源部分： A、灯泡：我是采用的250W金卤灯泡，10000K色温，标称寿命是6000小时（不要和商用投影仪的灯泡寿命比，根本不是一种东西），价格是100多元。 B、镇流器及触发器：建议选择有足够功率的电感镇流器，以保证光源的稳定和亮度。 C、镀膜反光碗、聚焦镜 D、灯座，用于固定金卤灯的。 以上部分用自制的灯室安装在一起。 3、聚焦镜头：可以选用定焦镜头，但是需要在做盒子时制作滑轨调整镜头与菲镜之间的距离；也可以选用变焦镜头，这样制作盒子的时候简单一些，可以通过旋转镜头而保证对焦清楚。 4、散热部分：包括灯室和箱体的散热风扇。我的灯室选用的离心风扇，噪声偏大但效果好；箱体部分在LCD一侧及箱体顶部各安装一个电脑机箱用8cm普通风扇，一个吹风一个排风。实际使用的效果很好，开机4小时后用手触摸LCD及菲镜只是微温。另外我还在灯室前加装了一块隔热玻璃，大家也可以参考。

TFT LCD液晶显示器的驱动原理(一)

TFT LCD液晶显示器的驱动原理(一) 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理，那是针对液晶本身的特性，与TFT LCD本身结构上的操作原理来做介绍。这次我们针对TFT LCD的整体系统面来做介绍，也就是对其驱动原理来做介绍，而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系，而有所不同。首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)储存电容架构不同，所形成不同驱动系统架构的原理。 Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种，分别是Cs on gate与Cs on common这两种。这两种顾名思义就可以知道，它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的。在上一篇文章中提到，储存电容主要是为了让充好电的电压，能保持到下一次更新画面的时候之用。所以我们就必须像在CMOS的制程之中，利用不同层的走线，来形成平行板电容。而在TFT LCD的制程之中，则是利用显示电极与gate走线或是common走线，所形成的平行板电容，来制作出储存电容Cs。

图1就是这两种储存电容架构，从图中我们可以很明显的知道，Cs on gate由于不必像Cs on co mmon一样，需要增加一条额外的common走线，所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大。而开口率的大小，是影响面板的亮度与设计的重要因素。所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式。但是由于Cs on gate的方式，它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的。(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线，顾名思义就是接到每一个TFT的gate 端的走线，主要就是作为gate driver送出信号，来打开TFT，好让TFT对显示电极作充放电的动作。所以当下一条gate走线，送出电压要打开下一个TFT时，便会影响到储存电容上储存电压的大小。不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短，(以1024×768分辨率，60Hz更新频率的面板来说.

TFT-LCD液晶显示器的工作原理(上)

TFT-LCD液晶显示器的工作原理(上) 谢崇凯 我一直记得，当初刚开始从事有关液晶显示器相关的工作时，常常遇到的困扰，就是不知道怎么跟人家解释，液晶显示器是什么? 只好随着不同的应用环境，来解释给人家听。在最早的时候是告诉人家，就是掌上型电动玩具上所用的显示屏，随着笔记型计算机开始普及，就可以告诉人家说，就是使用在笔记型计算机上的显示器。随着手机的流行，又可以告诉人家说，是使用在手机上的显示板。时至今日，液晶显示器，对于一般普罗大众，已经不再是生涩的名词。而它更是继半导体后另一种可以再创造大量营业额的新兴科技产品，更由于其轻薄的特性，因此它的应用范围比起原先使用阴极射线管(CRT，cathode-ray tube)所作成的显示器更多更广。 如同我前面所提到的，液晶显示器泛指一大堆利用液晶所制作出来的显示器。而今日对液晶显示器这个名称，大多是指使用于笔记型计算机，或是桌上型计算机应用方面的显示器。也就是薄膜晶体管液晶显示器。其英文名称为Thin-film transistor liquid crystal display，简称之TFT LCD。从它的英文名称中我们可以知道，这一种显示器它的构成主要有两个特征，一个是薄膜晶体管，另一个就是液晶本身。我们先谈谈液晶本身。 液晶(LC，liquid crystal)的分类 我们一般都认为物质像水一样都有三态，分别是固态液态跟气态。其实物质的三态是针对水而言，对于不同的物质，可能有其它不同的状态存在。以我们要谈到的液晶态而言，它是介于固体跟液体之间的一种状态，其实这种状态仅是材料的一种相变化的过程(请见图1)，只要材料具有上述的过程，即在固态及液态间有此一状态存在，物理学家便称之为液态晶体。

投影机基础知识讲解

讲师：宋育安

CRT 又称阴极射线管 应用于从50年代到90年代代表有：Barco, NEC, SONY LCD 是液晶显示 DLP 又称数码光路处理器 LCOS:新型反射式micro LCD 投影技术简单理解是:LCD+ CMOS 技术,它的特点是：高亮度, 高清晰度。 DLV 数字光阀 将CRT 的长处与LCD 和DLP 的优势结合起来的方法 将小管径CRT 作为投影机的成像面，并采用氙灯作为光源 初期 投影成像技术的发展 目前 未来

3LCD 核心部件: HTPS RHTPS EPSON/SONY 公司带领的3LCD 投影机技术（3lcd 投影机） D-ILA JVC 直接驱动图像光源放大器技术SXRD SONY DLP DLP 核心部件：DMD 美国TI 公司研发的DLP 投影技术（单片或3片DLP 投影机）Lcos sony/jvc 公司推出的Lcos 投影技术（反射型液晶投影机） 世界上应用最广泛的投影技术 A B C

Projection Device Transmissive Rdflective HTPS SXRD RHTPS D-ILA DMD 3L C D 3LCD REFLECTIVE LCOS 传导式 反射式 DLP 世界上应用最广泛的投影技术

CRT投影机采用的是 三枪成像原理(类似家用电视机） R G B 优点：色彩丰富，还原性好 缺点：亮度底300lm以下；机身体积大、价格昂贵、调试难度大。

未来之星：DLV Digital Light Valve： 数码光路真空管，简称数字光阀 DLV是一种将CRT技术与DLP投影技术结合在一起的新技术 核心是将小管径CRT作为投影机的成像面， 并采用氙灯作为光源，将成像面上的图像射向投影面。 其分辨率普遍达到1250×1024，最高可达到2500×2000， 对比度一般都在250:1以上， 色彩数目普遍为24位的1670万种， 投影亮度普遍在2000~12000 ANSI流明，可以在大型场所中使用。缺”价格高，体积大，光阀不易维修

投影机基本与原理

投影机基本与原理 所谓投影机又称投影仪，目前投影技术日新月异，随着科技的发展，投影行业也发展到了一个至高的领域。主要通过3M LCOS RGB三色投影光机和720P片解码技术，把传统庞大的投影机精巧化、便携化、微小化、娱乐化、实用化，使投影技术更加贴近生活和娱乐。1.技术类型 (1)CRT (2)LCD (3)DLP (4)D-ILA (5)sRGB 2.技术指标 <1>光输出（Light Out) <2>水平扫描频率（行频） <3>垂直扫描频率（场频） <4>CRT管的聚焦性能 <5>LCOS投影技术 3.术应用比较 4.如何进行过热保护 5.分辨率 6.亮度选择 7.重量选择 8.对比度选择 9.组织家庭影院 1.(1)CRT 把输入的信号源分解到R（红）、G（绿）B（蓝）三个CRT管的荧光屏上，在高压作用下发光信号放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。它有两个性能值得注意：一是会聚性能：对CRT 投影机来说，会聚控制性显得格外重要，因为它有RGB三种CRT 管，平行安装地支架上，要想做到图像完全会聚，必须对图像各种失真均能校正。机器位置的变化，会聚也要重新调整，因此对会聚的要求，一是全功能，二是方便快捷。会聚有静态会聚和动态会聚，其中动态会聚有倾斜，弓形，幅度，线性，梯形，枕形等功能，每一种功能均可在水平和垂直两个方向上进行调整。除此之外，还可进行非线性平衡，梯形平衡，枕形平衡的调整。二是CRT管的聚焦性能：CRT管的聚焦机制有静电聚焦、磁聚焦和电磁复合聚焦三种，其中以电磁复合聚焦较为先进，其优点是聚焦性能好，尤其是高亮度条件下会散焦，且聚焦精度高，可以进行分区域聚焦，边缘聚焦，四角聚焦，从而可以做到画面上每一点都很清晰。CRT投影机显示的图像色彩丰富，还原性好，具有丰富的几何失真调整能力；缺点是亮度较低，操作复杂，体积庞大，对安装环境要求较高。 (2)LCD LCD( Liquid Crystal Display) 投影机分为液晶板投影机和液晶光阀投影机两类。液晶是介于液体和固体之间的物质，本身不发光，工作性质受温度影响很大，其工作温度为 -55oC~+77oC。投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色

液晶显示器高压板电路基本工作原理

液晶显示器高压板电路基本工作原理2010-06-11 10:21

高压板电路是一种DC/AC(直流/交流)变换器，它的工作过程就是开关电源工作的逆变过程。开关电源是将市电电网的交流电压转变为稳定的12V直流电压，而高压板电路正好相反，将开关电源输出的12V直流电压转变为高频(40～80kHz)的高压(600～800V)交流电。 电路主要由驱动电路(振荡电路、调制电路)、直流变换电路、Royer结构的驱动电路、保护检测电路、谐振电容、输出电流取样、CCFL等组成。在实际的高压板中，常将振荡器、调制器、保护电路集成在一起，组成一块小型集成电路，一般称为PWM控制IC。 驱动电路采用Royer结构形式。Royer结构的驱动电路也称为自激式推挽多谐振荡器，主要由功率输出管及升压变压器等组成， 、 组成一个具有亮度调整和保护功能的高压板电路。 图中的ON/OFF为振荡器启动/停止控制信号输入端，该控制信号来自驱动板(主板)微控制器(MCU)。当液晶显示器由待机状态转为正常工作状态后，MCU向振荡器送出启动工作信号(高/低电平变化信号)，振荡器接收到信号后开始工作，产生频率40～80kHz的振荡信号送入调制器，在调制器内部与PWM激励脉冲信号，送往直流变换电路，使直流变 Royer L1(相当于电感)组成自激振荡电路，产生的振荡信号经功率放大和升压变压器升压耦合，输出高频交流高压，点亮背光灯管。 为了保护灯管，需要设置过电流和过电压保护电路。过电流保护检测信号从串联在背光灯管上的取样电阻R上取得，输送到驱动控制IC IC。当输出电压及背光灯管工作电流出现异常时，驱动控制IC控制调制器停止输出，从而起到保护的作用。 调节亮度时，亮度控制信号加到驱动控制IC，通过改变驱动控制IC输出的PWM脉冲的占空比，进而改变直流变换器输出的直流电压大小，也就改变了加在驱动输出管上的电压大小，即改变了自激振荡的振荡幅度，从而使升压变压器输出的信号幅度、CCFL两端的电压幅度发生变化，达到调节亮度的目的。 该电路只能驱动一只背光灯管。由于背光灯管不能并联或串联应用，所以，若需要驱动多只背光灯管，必须由相应的多个升压变压器输出电路及相适配的激励电路来驱动。

投影仪原理及种类

一．投影机原理和分类 CRT：CRT（Cathode Ray Tube）是阴极射线管。是应用较为广泛的一种显示技术。CRT 投影机把输入的信号源分解到R（红）、G（绿）B（蓝）三个CRT管的荧光屏上，在高压作用下发光信号放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。 CRT投影机可以说是投影机的鼻祖。CRT投影机也叫三枪投影机，其工作原理与CRT 显示器没有什么不同，其发光源和成像均为CRT。虽然CRT投影机的工作特征与LCD、DLP 等投影机有本质区别，且CRT投影机与LCD投影机同属传输型投影机，但CRT投影机是本身发光，是由阴极射线电子束扫描击射在成像面上，使成像面上的荧光粉发光形成图像后，再传输到投影面上。因此，CRT投影机具有CRT技术中成像的所有优点和缺点。即CRT投影机分辨率高、对比度好、色彩饱和度佳、对信号的兼容性强，且技术十分成熟。特别是CRT投影机在采用当前技术先进的CRT新型荫罩后，亮度也有了较大提高。但CRT投影机毕竟是由成像面上荧光粉发光后再投影到屏幕上的，当有效扫描电子数增加到饱和状态时，再增加有效电子数，荧光粉发光量也增不了多少。因此，与其它类型的投影机相比，在亮度方面，CRT投影机要低得多，这一直是困绕CRT投影机的主要因素。不过，CRT投影机分辨率高,对比度好,色彩饱和度佳,信号的兼容较强，技术十分成熟，加上CRT投影机扫描式的成像特点，具有丰富的几何失真调整能力，在分辨率、亮度、对比度、饱和度、线性、枕形、梯形等方面具有调节功能，所以CRT投影机显示的图像色彩丰富，还原性好。缺点是亮度较低，操作复杂，体积庞大，对安装环境要求较高。CRT投影机在航空航天、遥控监控行业中起到其它投影机无法替代的作用，所以应用于相对高端的专业领域。 它有两个性能值得注意：一是会聚性能：对CRT投影机来说，会聚控制性显得格外重要，因为它有RGB三种CRT管，平行安装地支架上，要想做到图像完全会聚，必须对图像各种失真均能校正。机器位置的变化，会聚也要重新调整，因此对会聚的要求，一是全功能，二是方便快捷。会聚有静态会聚和动态会聚，其中动态会聚有倾斜，弓形，幅度，线性，梯形，枕形等功能，每一种功能均可在水平和垂直两个方向上进行调整。除此之外，还可进行非线性平衡，梯形平衡，枕形平衡的调整。二是CRT管的聚焦性能：CRT管的聚焦机制有静电聚焦、磁聚焦和电磁复合聚焦三种，其中以电磁复合聚焦较为先进，其优点是聚焦性能好，尤其是高亮度条件下会散焦，且聚焦精度高，可以进行分区域聚焦，边缘聚焦，四角聚焦，从而可以做到画面上每一点都很清晰。 LCD：LCD( Liquid Crystal Display)投影机，分为液晶板投影机和液晶光阀投影机两类。LCD液晶投影机是液晶显示技术和投影技术相结合的产物。液晶是介于液体和固体之间的物质，本身不发光，工作性质受温度影响很大，其工作温度为-55oC~+77oC。投影机利用液

LCD液晶显示屏工作原理

LCD 液晶显示屏工作原理 一、工作原理和概念术语 1、液晶显示屏的工作原理 液晶（Liquid Crystal ）：是一种介于固态和液态之间的具有规则性分子排列，及晶体的光学各向异性的有机化合物，液晶在受热到一定温度的时候会呈现透明状的液体状态，而冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态，因为物理上具有液体与晶体的特性，故称之为“液晶”。 液晶显示器LCD （Liquid Crystal Display ）：是新型平板显示器件。显示器中的液晶体并不发光，而是控制外部光的通过量。当外部光线通过液晶分子时，液晶分子的排列扭曲状态不同，使光线通过的多少就不同，实现了亮暗变化，可重现图像。液晶分子扭曲的大小由加在液晶分子两边的电压差的大小决定。因而可以实现电到光的转换。即用电压的高低控制光的通过量，从而把电信号转换成光像。 （1）、液晶分子的电－光特性（如图2-1所示） （2）、液晶的电光控制特性（如图2-2所示） (a) （光 光控制电压010 9050%液晶显示器的电光特性（常暗模式） 101009050%b ）液晶显示器的电光特性（常亮模式） 液晶显示器的电光控制特性 图中Uth —阈值电压（临界电压）；Usat —饱和电压 透过率透过率控制电压 图2-1液晶的电－光特性图 图2-2 旋光性

（3）、 液晶分子排列状态的改变可实现对光的控制 液晶分子在偏光板间排列成多层，在不同层间， 液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90°，与偏光板的偏振光方向一致的偏振光，垂直射向无外加电场的液晶分子时，入射光将因其偏振方向随液晶分子轴的扭曲而旋转射出。故称为扭曲向列型液晶显示器。 当给液晶层施以某一电压差时，液晶分子会改变它的初始排列状态而不扭转，不改变光的极化方向，因此经过液晶的光会被第二层偏光片吸收而整个结构呈现不透光的状态。 2、概念和术语 （1）、光学的各向异性 液晶的特有性质，改变液晶两端电压，可改变液晶某一方向折射出的光的大小 （2）、偏振片（器） 只能在特定方向上透过光线的器件 （3）、像素、子像素、节距、分辨率(如图2-3所示) （4）、视角 当背光源的入射光通过偏极片、液晶后，输出光便具备了特定的方向特性，假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，我们可能会看到黑色或是色彩失真。这个效应在某些场合有用，但在大部分的应用上是我们不希望要的。制造商们已经花了很多时间来试图改善液晶显示器的视角特性，有数种广视角技术被提出：IPS(IN-PLANE -SWITCHING 、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM 。 这些技术都能把液晶显示器的视角增加到160度，甚至更多，就如同CRT 屏幕的视角特性一样。最大视角的定义是对比值至少能达到10:1的视角(通常有四个方向，上/下/左/右)，如图2-4。 平板显示器的象素结构 绿、蓝三个组成一个像1024 列） 图2-3 平板显示器的像素结构 水平视角 显示器件的视角 图2-4 显示器件的视角

液晶显示器工作原理

液晶显示器工作原理 现在市场上的液晶显示器都采用了TFT液晶面板，这种液晶面板的是目前最先进的液晶显示器技术，从结构上看，液晶屏由两片线性偏光器和一层液晶所构成。其中，两片线性偏光器分别位于液晶显示器的内外层，每片只允许透过一个方向的光线，它们放臵的方向成90度交叉（水平、垂直），也就是说，如果光线保持一个方向射入，必定只能通过某一片线性偏光器，而无法透过另一片，默认状态下，两片线性偏光器间会维持一定的电压差，滤光片上的薄膜晶体管就会变成一个个的小开关，液晶分子排列方向发生变化，不对射入的光线产生任何影响，液晶显示屏会保持黑色。一旦取消线性偏光器间的电压差，液晶分子会保持其初始状态，将射入光线扭转90度，顺利透过第二片线性偏光器，液晶屏幕就亮起来了。当然这是一个很简单的原理模型，真正的液晶显示器内还有更复杂的电路结构。 红绿蓝三原色大家都知道，当这三种颜色同时混合时就会产生白色，这当然实在三原色强度一样的情况下才能够显示器纯正的白色，这样，从图中我们可以看见液晶面板的每一个像素中都有三种原色，这三种原色如果强度不同变化就可以产生不同的混色效果，这样全屏就有1024×768这样的像素，所以真实分辨率就是1024×768。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即2的6次方=64种颜色.可以很简单的得出,每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64× 64=262144种颜色,高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色,即2的8次方=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为 256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术，可以显示器16777216种颜色 什么是TFT-LCD 其中彩色LCD又分为STN和TFT两种屏,其中TFT-LCD是英文Thin Film Transi stor-Liquid Crystal Display的缩写,即薄膜晶体管液晶显示器,也就是大家 常说的真彩液晶显示屏,显示效果较好;而DSTN-LCD,即双扫瞄液晶显示器,则是STN-LCD的一种显示 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质，它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时，就会改变它的物理性质而发生形变，此时通过它的光的折射角度就会发生变化，而产生色彩。 液晶屏幕后面有一个背光，这个光源先穿过第一层偏光板，再来到液晶体上，而当光线透过液晶体时，就会产生光线的色泽改变，从液晶体射出来的光线，还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度，再加上电压的变化和一些其它的装臵，液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。 液晶显示有主动式和被动式两种，其实这两种的成像原理大同小异，只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了fet场效晶体管以及共通电极，这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是tft(thin film transistor薄