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LCD的技术优势.doc (23 KB)
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LCD的接口标准　　从理论上说，由于LCD显示器是纯数字设备，数字接口必然要取代模拟接口的，但目前市场上大部分的液晶显示器使用的还是模拟信号接口，其根本原因就是规范和标准的不统一。　　目前来看，关于数字接口的技术标准正逐渐地统一起来，越来越多的显示芯片具备了支持数字视频输出的能力，显卡制造商开始在显卡上集成数字显示接口。下面我们就逐一介绍三种视频数字接口的标准。　　  ① P&D 　　Digital Plug-and-Display（P&D）标准是视频电子标准委员会（VESA）制定的，但在1997年该标准发布时，已经和当时的实际情况大大脱节。比如在P&D标准中定义的显示信号接口，是一个多功能的接口，能够同时传送数字信号和模拟信号，但是这一点毫无意义，额外的USB和IEEE 1394接口除了会大大增加成本，而且对于显示信号的传送是画蛇添足，也没有哪个显示卡制造商愿意在自己的产品上添加这样昂贵而无用的接口。也正是因为VESA迟迟拿不出像样标准的失误，很多公司都各自联合伙伴推出各自的标准，使得数字接口标准的现况出现混乱。　　  ② DFP 　　DFP-Digital Flat Panel Group标准是Compaq公司提出的一个行业标准，20针的DFP接口可以支持最高1280X1024分辨率。　　支持DFP标准的大公司还有加拿大的ATL，该公司生产出了第一块具有DFP接口的显示卡。后来VESA也将DFP接口选作P&D标准的过渡，实际上只要将两种接口标准的功能定义作一个比较，就会发现，二者并没有大的差别。在电气性能的定义上，两者是守全一致的，DFP标准去掉了原来P&D接口标准中那些昂贵而不实用的选件，比如USB，IEEE 1394等等，所以DFP标准在施行的时候要便宜得多。但是DFP标准只支持到1280X1024的分辨率，分辨率不足的先天缺陷使得DFP接口不可能太长久。　　  ③ DVI 　　DVI - Digital Visual Interface接口可以传送数字信号和模拟信号，并且实现的分辨率也可以高得多。这一标准由Digital Display Working Group（DDWG）提出，支持DVI标准的公司有很多也是原来DFP标准的支持者，随后VESA也接受了DVI标准。从技术发展角度来看，DVI接口的前途一片光明，因为它可以支持1280X1024以上的分辨率，而且同时也可以传输模拟的视频信号，这样CRT显示器也可以应用在DVI接口上。
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LCD的未来技术发展趋势　　作为显示器业界的尖端产品，LCD的技术也在不断发展和创新之中。最近，日本夏普公司发布一项称为超高孔径（ultra-high-aperture，UHA）的新技术，该技术将使夏普公司的活动矩阵显示器在尺寸和分辨率方面实现质的飞跃。　　UHA技术的核心是一个混合系统，该系统结合了TFT经修改的非晶体硅活动矩阵和低温多晶硅驱动器，这种系统是由美国的dpiX公司在数年前最早提出的。低温多晶硅驱动器可以通过使用半导体样的加工程序直接建造在玻璃上，据说这种使驱动器结合为一个整体的能力可以导致比传统液晶显示器更简单的相互连接。UHA技术的像素孔径比夏普公司原来的活动矩阵硅液晶显示器大大约20%，新的液晶显示器能耗将低大约20%。　　在相同的能耗水平下，新型显示器将比传统的液晶显示器具有更高的亮度。UHA技术的这种新像素各构还采用铝作为源点线和栅线来最小化配线间隔和最大化孔径。预计这种非晶体硅TFT和多晶硅驱动器的联合将有助于夏普公司从众多竞争对手中脱颖而出。　　NEC公司近日也发布了新研究的三项LCD屏幕技术，它们不同程度的解决了LCD显示屏解晰度、色彩显示、耐震度等还达不到传统CRT显示器的问题。　　  第一项技术是相片质素液晶显示屏。　　这种显示屏的解晰度相对传统LCD显示屏高出了三倍，适合移动应用及未来的多视窗环境。而且，相片质素液晶显示屏对色彩的显示更逼真。　　  第二项是塑料液晶显示屏。　　这款液晶显示屏是用塑料液晶屏来代替原来的液晶显示屏。由于塑料的韧性好、抗撞击、重量轻使其使用后不但清晰、耐用而且防震度得到了大幅的提高，这样的液晶屏更适用于移动装置的应用。　　  第三项是反射式无背灯动态液晶显示屏。　　虽然普通的LCD显示屏的耗电量很低，但是对于没有因定的电源而且需要长时间的使用的人来说，LCD显示屏就需要更节能的解决方案。这项技术是利用室内或户外光源，解决屏幕无背灯耗电问题，通过解决背灯耗电问题，可以增加电池应用时间至原来的两倍。而且，还可以在不减少用电时间的情况下，减少电池的体积和重量，从而使笔记本电脑更加轻巧、便携。
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LCD概述　　显示器是人与机器沟通的重要界面，早期以显像管（CRT/Cathode Ray Tube）显示器为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生，近来由于液晶显示器（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，在近年来价格不断下跌的吸引下，逐渐取代CRT之主流地位，显示器明日之星架势十足。那么液晶显示器与传统的显示器相比，到底有什么新的特点呢？一、显示质量高　　由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不象阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新亮点。因此，液晶显示器画质高而且绝对不会闪烁，把眼睛疲劳降到最低。二、没有电磁辐射　　传统显示器的显示材料是荧光粉，通过电子束撞击荧光粉而显示，电子束在打到荧光粉上的一刹那间会产生强大的电磁辐射，尽管目前有许多显示器产品在处理辐射问题上进行了比较有效的处理，尽可能地把辐射量降到最低，但要彻底消除是困难的。相对来说，液晶显示器在防止辐射方面具有先天的优势，因为它根本就不存在辐射。在电磁波的防范方面，液晶显示器也有自己独特的优势，它采用了严格的密封技术将来自驱动电路的少量电磁波封闭在显示器中，而普通显示器为了散发热量的需要，必须尽可能地让内部的电路与空气接触，这样内部电路产生的电磁波也就大量地向外“泄漏” 三、可视面积大　　对于相同尺寸的显示器来说，液晶显示器的可视面积要更大一些。液晶显示器的可视面积跟它的对角线尺寸相同。阴极射线管显示器显像管前面板四周有一英寸左右的边框不能用于显示。四、应用范围广　　最初的液晶显示器由于无法显示细腻的字符，通常应用在电子表、计算器上。随着液晶显示技术的不断发展和进步，字符显示开始细腻起来，同时也支持基本的彩色显示，并逐步用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机上。而随后出现的DSTN和TFT则被广泛制作成电脑中的液晶显示设备，DSTN液晶显示屏用于早期的笔记本电脑；TFT则既应用在笔记本电脑上（现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏），又用于主流台式显示器上。五、画面效果好　　与传统显示器相比，液晶显示器一开始就使用纯平面的玻璃板，其显示效果是平面直角的，让人有一种耳目一新的感觉。而且液晶显示器更容易在小面积屏幕上实现高分辨率，例如，17英寸的液晶显示器就能很好地实现1280×1024分辨率，而通常18英寸CRT彩显上使用1280×1024以上分辨率的画面效果是不能完全令人满意的。六、数字式接口　　液晶显示器都是数字式的，不像阴极射线管彩显采用模拟接口。也就是说，使用液晶显示器，显卡再也不需要像往常那样把数字信号转化成模拟信号再行输出理论上，这会使色彩和定位都更加准确完美。七、“身材”匀称小巧　　传统的阴极射线管显示器，后面总是拖着一个笨重的射线管。液晶显示器突破了这一限制，给人一种全新的感觉。传统显示器是通过电子枪发射电子束到屏幕，因而显像管的管颈不能做得很短，当屏幕增加时也必然增大整个显示器的体积。而液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示目的，即使屏幕加大，它的体积也不会成正比的增加，而且在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。八、功率消耗小　　传统的显示器内部由许多电路组成，这些电路驱动着阴极射线显像管工作时，需要消耗很大的功率，而且随着体积的不断增大，其内部电路消耗的功率肯定也会随之增大。相比而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比传统显示器也要小得多。
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LCD工作原理揭秘　了解液晶　　顾名思义，液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)就是使用了“液晶”(Liquid Crystal)作为材料的显示器，那什么是液晶呢？其实，液晶是一种介于固态和液态之间的物质，当被加热时，它会呈现透明的液态，而冷却的时候又会结晶成混乱的固态，液晶是具有规则性分子排列的有机化合物。液晶按照分子结构排列的不同分为三种：类似粘土状的Smectic液晶、类似细火柴棒的Nematic液晶、类似胆固醇状的Cholestic液晶。这三种液晶的物理特性都不尽相同，用于液晶显示器的是第二类的Nematic液晶，分子都是长棒状的，在自然状态下，这些长棒状的分子的长轴大致平行。　　随着研究的深入，人们开始掌握液晶的许多其他性质：当向液晶通电时，液晶体分子排列得井然有序，可以使光线容易通过；而不通电时，液晶分子排列混乱，阻止光线通过。通电与不通电就可以让液晶像闸门般地阻隔或让光线穿过。这种可以控制光线的两种状态是液晶显示器形成图像的前提条件，当然，还需要配合一定的结构才可以实现光线向图像转换，我们先来看看最原始的单色液晶显示器。　　液晶通光原理　　液晶显示器有很多种不同的结构，但从原理来看，基本上是相似的，现在我们就举例说明一下。　　TN(扭曲向列型)单色液晶显示器的液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates，中间夹着一层液晶，结构就好像一块“三明治”。我们重点来看一下中间层，也就是液晶层，液晶并不是简单地灌入其中，而是灌入两个内部有沟槽的夹层，这两个有沟槽的夹层主要是让液晶分子可以整齐地排列好，因为如果排列不整齐的话，光线是不能顺利地通过液晶部分的。为了达到整齐排列的效果，这些槽制作得非常精细，液晶分子会顺着槽排列，槽非常平行，所以各分子也是完全平行的。　　这两个夹层我们通常称为上下夹层，上下夹层中都是排列整齐的液晶分子，只是排列方向有所不同，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。在生产过程中，上下沟槽呈十字交错(垂直90度)，即上层的液晶分子的排列是横向的，下层的液晶分子排列是纵向的，这样就造成了位于上下夹层之间的液晶分子接近上层的就呈横向排列，接近下层的则呈纵向排列。　　如果从整体来看，液晶分子的排列就像螺旋形的扭转排列，而扭转的关键地方正是夹层之间的分子。而夹层中设置了一个关键的设备，叫做极化滤光片，这两块滤光片的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同，假设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，通过上滤光片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滤光片穿出，形成一个完整的光线穿透途径。而一旦通过电极给这些液晶分子加电之后，由于受到外界电压的影响，液晶分子不再按照正常的方式排列，而变成竖立的状态，这样光线就无法通过，结果在显示屏上出现黑色。这样会形成透光时(即不加电时)为白、不透光时(加电时)为黑，字符就可以显示在屏幕上了，这便是最简单的显示原理。看到这里，可能大家会问，为什么加电时设置为不透光呢？因为在通常状态下显示器都是亮着的，所以设置加电时不透光更节约能源。　液晶显示器是如何工作的　　1.普通液晶显示器工作原理　　现在，我们知道了液晶的通光原理，但光是从哪里来的呢？因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，同时在液晶显示屏背面有一块背光板和反光膜，背光板是由荧光物质组成的，可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。在这里，背光板发出的光线在穿过偏振过滤层(也就是上文中提到的夹层)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屏幕上的一个像素，而这些像素可以是亮的，也可以是不亮的，大量排列整齐的像素中亮与不亮便形成了单色的图像。　　那怎样可以控制好这大量像素中的点是亮还是不亮呢？这主要是由控制电路来控制，在无钠玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶体的是否通光状态，在这个时候，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀，控制光的通过与不通过。在液晶材料周边还有控制电路部分和驱动电路部分，这样就可以用信号来控制单色图像的生成　　2.TFT液晶显示器原理　　刚才我们提到的是最基本的液晶显示器的原理，目前液晶显示技术已经经过飞速的发展，TFT(薄膜晶体管)液晶显示器已成为主流，我们有必要了解一下这种液晶显示器的工作原理。　　其实新型的TFT液晶显示器的工作原理也是建立在TN液晶显示器原理的基础上的。两者的结构亦基本上相同，同样采用两夹层间填充液晶分子的设计，只不过把TN上部夹层的电极改为FET晶体管，而下层改为共同电极。但两者的工作原理还是有一定的差别。在光源设计上，TFT的显示采用“背透式”照射方式，即假想的光源路径不是像TN液晶那样的从上至下，而是从下向上，这样的作法是在液晶的背部设置类似日光灯的光管。　　光源照射时先通过下偏光板向上透出，它也借助液晶原理来传导光线，由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极。在FET电极导通时，液晶分子的表现如TN液晶的排列状态一样会发生改变，也通过遮光和透光来达到显示的目的。但不同的是，由于FET晶体管具有电容效应，能够保持电位状态，先前透光的液晶分子会一直保持这种状态，直到FET电极下一次再加电改变其排列方式。相对而言，TN就没有这个特性，液晶分子一旦没有施压，立刻就返回原始状态，这是TFT液晶和TN液晶显示的最大不同之处，也是TFT液晶的优越之处。　　综上所述，液晶显示器是通过DVI接口接收来自电脑显示卡的数字信号，这些信号通过数据线传递到控制电路，控制电路调节液晶显示器的薄膜晶体管和透明显示电板，实现液晶的通光与不通光特性。这样，背景光源通过偏光镜和光线过滤层，最终实现显示效果。　　彩色液晶显示器如何形成颜色　　刚才我们只是提到单色的液晶显示器，那么彩色的液晶显示器又是怎样形成色彩的呢？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的，其中每一个单元格前面都分别有红色、绿色或蓝色的过滤片。看到这里相信大家也知道了，光线经过过滤片的处理照射到每个像素中不同色彩的液晶单元格之上，利用三原色的原理组合出不同的色彩。
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LCD控制驱动器的设计与开发　　对于液晶显示屏，它通常包括玻璃基板、ITO(Indium Tin Oxide)膜、配向膜、偏光板等制成的夹板，上下共有两层。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下玻璃基板配向为90度。上下夹层中放置液晶，液晶将按照沟槽方向配向。整体看起来，液晶分子的排列就像螺旋形的扭转排列。当玻璃基板加入电场时，液晶分子配列产生变化，变成竖立状态。当液晶分子竖立时光线无法通过，结果在显示屏上出现黑色。液晶显示器(LCD)将根据电压的有无，控制液晶分子配列方向，使面板达到显示效果。　　对LCD的分类，有各种分类方法。通常可按照其显示方式分为段式、点字符式、点阵式等。除了黑白显示外，还有多灰度和彩色显示等。　　在LCD驱动时，需在段电极和公共电极上施加交流电压。若只在电极上施加DC电压时，液晶本身发生劣化。液晶驱动方式包括静态驱动、动态驱动等驱动方式。（1)静态驱动　　所有的段都有独立的驱动电路，表示段电极与公共电极之间连续施加电压。它适合于简单控制的LCD。（2)多路驱动方式　　构成矩阵电极，公共端数为n，按照1/n的时序分别依次驱动公共端，与该驱动时序相对应，对所有的段信号电极作选择驱动。这种方式适合于比较复杂控制的LCD。在多路驱动方式中，像素可分为选择点、半选择点和非选择点。为了提高显示的对比度和降低串扰，应合理选择占空比（duty）和偏压(bias)。　　施加在LCD上所表示的ON和OFF时的电压有效值与占空比和偏压的关系如下：　　Vo:LCD驱动电压　　N:占空比(1/N) 　　a:偏压(1/a)　　多路驱动方式可分为点反转驱动和帧反转驱动。点反转驱动适合于低占空比应用，它在各段数据输出时，将数据反转。帧反转驱动适合于高占空比应用，它在各帧输出时，将数据反转。　　对于多灰度和彩色显示的控制方法，通常采用帧频控制(FRC）和脉宽调制(PWM)方法。帧频控制是通过减少帧输出次数，控制输出信号的有效值，来实现多灰度和彩色控制。而脉宽调制是通过改变段输出信号脉宽，控制输出信号的有效值，来实现多灰度和彩色控制。　　显示方式从简单的段式、点字符式到复杂的点阵式、阶调式的变化。显示颜色从黑白逐步变化到彩色。显示屏从小到大，响应时间逐步缩短，目前STN显示器在成本及消费电流方面有优势。TFT显示器在对比度和动画对应速度方面有优势。　　作为LCD驱动器标准电路生产厂主要有NEC 、EPSON、三星等公司。目前手机市场中使用最多的驱动器电路仍然是黑白电路。但是，四灰度LCD驱动电路和彩色LCD驱动电路也逐渐投入到市场上。今后具有彩色、大屏幕、可上网、响应快的显示器将成为手机发展的流行趋势。　　下面将以NEC公司mPD16682A产品为例，说明LCD控制驱动器主要特性和设计流程。该芯片适用于手机、汉字或日语传呼机以及其他显示汉字或日语字符的设备，每个字符使用16 x 16或12 x 12个点。　　* 内含1/65分时显示RAM的液晶显示控制/驱动器　　* 使用+3伏单一电源　　* 内含升压电路（3倍和4倍可转换）　　* 132 x 65 位用于点显示的RAM 　　* 输出：132段、65公共端　　* 用于COG（Chip on Glass）　　LCD驱动器基本构成由以下部分构成：　　控制部分：　　TopDown(自顶向下) 　　逻辑电路　　RAM部分：　　手工设计　　异步2 PortRAM 　　I/O口　　输出专用口　　模拟部分：　　手工设计　　DC/DC转换器　　DA转换器　　升压放大器　　电压跟随器　　稳压电路　　温度补偿电路　　振荡电路　　I/O部分：手工设计　　显示屏以手机为例，设计开发企业应与国内芯片制造企业联手，设计、开发下列目前或近期即将需求的手机用LCD控制驱动器的系列产品：　　黑白LCD控制驱动器  　　多灰度LCD控制驱动器  　　　彩色STN-LCD控制驱动器  　　彩色TFT-LCD控制驱动器　　(1)确定LCD驱动电路规格书　　根据市场需求及发展趋势，确定LCD驱动电路的规格书　　（2)建立完整的设计环境　　由于LCD控制驱动电路涉及到数字、模拟和高压电路。SPICE参数的提取和验证是其中重要的一项任务。因此，设计和工艺人员应制作测试用的TEG片，并对TEG片进行测试，提取和验证SPICE参数，建立完整的设计环境。　　（3)LCD控制驱动电路设计　　电路设计包括确定电路设计方案、逻辑综合、电路仿真和物理实现。　　·采用低功耗技术，需选择低功耗电源；内置存储器和降低振荡频率；采用OSO(One Shot Operation)电路技术；采用MLS（Multi Line Selection多线选择）驱动法。　　·电路描述与仿真。数字电路可采用HDL语言描述，HDL仿真。模拟电路可采用原理图输入，SPICE仿真。对于整体电路仿真需采用数模混合仿真技术，还要解决显示图象的验证技术。　　·版图物理实现为了保证设计效率，数字电路部分的版图可利用SE，进行自动布局布线。为获得高性能，对模拟电路版图及I/O部分版图应采用手工布图。由于全芯片采用不同的方法分块制作，因此需利用全芯片合成、布局布线技术和部分电路版图和全芯片版图的DRC技术。　　（4）LCD控制/驱动电路测试技术。例如，多引脚对应能力；高速数据传送；高精度测试；高电压对应。
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LCD面板结构.doc (5 KB)
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LCD时机未熟CRT重现光彩　　首先，我们要注意的是对于显示器尺寸的定义忽然放宽了尺度。我们知道一直以来我们所说的CRT显示器尺寸并不是该显示器显象管的可视面积对角线实际尺寸，但15英寸的液晶显示器其可视面积对角线是足额的15英寸，一般来说"同尺寸显示器液晶的要比CRT的可视面积大"。而"奔四加液晶"中的液晶我们看到的多数是号称14寸的液晶显示器，而这里的"14寸"却是聪明的商家不约而同的使用了传统CRT显示器的尺寸说明方法，也就是说这里的"14寸"液晶显示器可视面积仅相当年的13寸甚至还可能更少，但当时的价格却不菲，所以想想后来炒作的降价，那就太好理解　　其次，台式机配液晶显示器有多少必要。液晶显示器比起CRT确实所占空间小的多，但试想一下省出的这块空间就算住房面积再困难有多少实际意义。台式机庞大沉重的机箱就算配合液晶显示器要做到像笔记本一样可以说走就走，好像也并不现实。而且，在家庭使用中液晶显示器维护要比CRT复杂的多，液晶显示器就是在和儿子说笑时，被孩子用笔指屏幕时被笔不慎扎坏，他自语：用CRT时养成的用笔在屏幕上指点的坏习惯，换了LCD都得改改　　令更多用户失望的是LCD挟窄的有效可视度。许多用户都感觉用LCD时必须精确地将视线垂直落在显示器的平面上，不然就会明显地感觉到亮度或对比度下降。所以，几个人要在屏幕前同时共享些精彩时，对那么部分人就必需牺牲些效果了，加之LCD自身不发光，亮度本来就不能与CRT相比，分辨率无法自由调整等问题，这些都是需要厂商去解决的。　　也许是因为在PC各部件都飞速的今天，显示器的进步相比太缓慢了，厂商急于把LCD推进市场做为强心针，LCD的表现虽然差强人意但也给人们带来一些新的希望，更重要的是厂商们要借LCD的竞争推动CRT技术的革命。CRT方面技术并没有停止进步，纯平CRT随着价格不断回落已经不越来越多DIYer在装机时将其做为高档配置考虑
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LCD使用中须关注的七个问题　　  问题一：要避免LCD显示器长时间满负荷工作　　LCD显示器长时间工作很容易使某些像素点（Pixel Dot）过热，一旦超过极限会导致永久性损坏。这就形成了常说的"坏点"（某些媒体称为"黑点"）。由于LCD显示器的像素点是由液晶体构成，因此当连续满负荷工作96小时以上时，就会加速成其老化，严重时甚至烧坏。鉴于此，如果用户必须长时间工作时，最好能间歇性让其休息一会，或经常以不同的时间间隔改变屏幕显示内容，至少处于等待工作状态时要降低亮度，或是其在屏幕保护模式下运作一会，这举手之劳不仅可以延缓液晶屏老化，而且可以避免发生硬件损坏。　　  问题二：遇到问题不可自行拆卸LCD显示器　　LCD无论是出现什么问题，都禁止自行拆卸LCD显示器（特别是对一般DIY爱好者更是如此），一旦怀疑LCD显示器工作不正常可以找到厂商帮助解决。因为LCD过于精密，也过于娇气（它毕竟不象普通CRT显示器那样可以随意更换部件）。由于LCD背景照明组件中的变压器在关机一定时间后依然可能带有1000V高压（尽管是微电流的），而非专业人员如果处理不好可能造成组件新的故障，严重时还可能导致屏幕永久性的不能工作。　　  问题三：要避免LCD显示在受到强烈振动　　LCD显示屏幕十分脆弱娇贵，抗撞击的能力差，即便是最新推出的产品它的抗撞击性还是远不及CRT显示器。这是因为LCD中含有很多精密玻璃元件和灵敏娇气的电气元件，一旦受到强烈撞击就会导致LCD屏幕以及其它相关部件损坏。所以一定要避免强烈的冲击的振荡。此外，还要注意不要对LCD屏幕表面施加压力，比如用手指指点屏幕某个的部位（哪怕是轻微的点击都可能产生局部坏点严重的可形成一片黑点），这很容易造成坏点增多现象，这正是为什么有些用户使用一段时间会发现坏点越来越多的重要原因。遇到这种情况，使用者自己是没有办法进行补救的。因此建议使用者养成良好的习惯，不要在屏幕上指指点点。　　  问题四：LCD亮度变暗的解决方法　　由于长时间的使用会导致LCD屏幕变得暗淡，造成这种现象的主要原因是由于LCD显示器背景照明灯的老化。以笔者多年维护LCD显示器的经验，背景照明灯是LCD显示器中唯一自然消耗的零部件，遇到这种情况，只要更换背景照明灯就可以使LCD起死回生，崭新如初。当然，出现这种情况是和平常不注意保养有直接关系，比如亮度（Brightness）太高，非工作时间没有动作屏幕保护程序等，如果注意平日保养是可以延缓背景照明灯的寿命。　　  问题五：注意区分LCD显示器的闪烁现象　　偶尔出现的闪烁这是模拟/数码转换过程中不可避免的情况，主要是由于模拟信号输出界面的影响，比如像素的时钟和相位没有与模拟信号输出同步也会导致闪烁现象，这个现象通常称作"Pixel Jitter（像素抖动）。为了解决这类问题，一般在LCD显示器上都有有"自动设定"功能，其作用是对输入信号进行分析后将LCD显示器调节为最佳状态。也可经通过相位（Phase），时钟（Clock）两个功能自行调节。但是，如果是有规律的闪烁或是经常不明原因的闪烁，那就需要进行检查假如排除了截面接触不良问题，那就是LCD显示器自身出现故障　　  问题六：潮湿是LCD显示器的大忌　　LCD显示器内部设计非常精密，一旦因环境潮湿产生氧化腐蚀导致出现短路现象等都会给使用者带来巨大经济损失。所以注意不要让任何液体或湿气进入LCD显示器，同时要避免在温度较湿的环境中长时间使用。当然，如果发生了这种情况也不要惊慌失措，比如发现屏幕表面有湿气时要用软布轻轻的擦去，然后才能打开电源工作。如果说湿气已经进入LCD里面了就必须将LCD放在通风条件好或温暖的地方，让其水分蒸发掉。如果情况更为严重，普通用户可以请专业人员帮助解决。千万记住，在没有驱除湿气时不要让LCD加电工作，否则容易导致液晶电极被腐蚀，进而造成LCD永久性损坏。　　  问题七：正确清除LCD显示器屏幕表面污垢的方法　　如果发现LCD显示器表面有污垢，应当使用正确的方法将污垢清除。使用的介质最好是柔软、非纤维材料，比如脱脂棉、镜头纸或柔软的布等，然后沾少许玻璃清洁剂轻轻地将其擦去，禁止使用酒精一类的化学溶液，也不能用粗糙的布或是纸类物品，因为这类物质易产生刮痕。这里要提醒大家的是，不要将清洁济直接喷到显示屏幕表面，它很容易流到屏幕里面导致LCD屏幕内部出现短路故障，造成不必要的损失。
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LCD液晶显示器如何处理低于真实分辨率的分辨率? 　　　　有二种方式显现：　　第一种为居中显示。居中显示是将影像显示于荧幕中央，且只使用较低分辨率所需的图素。例如: 您想在XGA 1024 x 768 的荧幕显示 SVGA 800 x 600 的分辨率时，只有 1024 居中的 800 个图素，768居中的600条网线，可以被呈现出来。其他没有被呈现出来的图素与网线，就只好维持黑暗，整个画面看起来好像是影像居中缩小，外围还有阴影环绕。　　另一种为扩展显示。此种显示方法的好处是，不论您使用的分辨率是多少，所显示的影像一定会运用到萤幕上的每一个图素，而不至于产生阴影边缘环绕。然而，由于影像是被扩展至萤幕上的每一个图素，因此影像难免会受扭曲，清晰准确度也会受到影响。这就是为什麽您有时会看到有些字母看起来比较胖、或者字型被扭曲不成比例。
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　　内容摘要：　　人类通过五种感觉获取外界信息，其中的85以上是由眼睛观察图像获取的。随着信息化社会的发展，作为人机对话界面显示图像的显示器件变得越来越重要。如图l所示，这些显示器件可划分为通过发光实现图像显示的发光型和调制外部光而实现图像显示的非发光型两大类。非发光型又可进一步划分为使用背光源的透过型和利用环境光的反射型两大类。其特征在表1～3中描述。本文将概要地评述具有代表性的显示技术的现状和将来发展趋势。　　发光型显示器件　　PDP(Plasma display Panel)　　POP是施加电压于封人玻璃基板间的低压气体而发光的显示器件，有DC型(百流型1礼AC型(交流型)两种，前者的电极裸露，受溅射作用的影响容易劣化，后者的电极被绝缘膜覆盖，使用不易受溅射作用影响的MSO，从而对延长器件寿命有利。　　最初使用Ne和Ar的湿合气体发光呈赤橙色，后来提出了Ne和Xe的混合气体发射紫外光，再利用萤光材料砖换为红、绿·蓝从而实现彩色显示的方案。在这种方武中，为避免萤光体受放电引起的溅射作用影响，将一对放电电极配置在一侧的玻璃基板上即面放电方式。与前述的利用MHO防止对电极的溅射作用一起，可大幅度改善器伴寿命。现在实用化的pdp，几乎全部使用了这种AC型面放电方式，其典型的结构如图2所示。为容易实现点阵驱动，采用了附加寻址电极的三电极构造。　　这种方式，从十几年前开始，在亮度7发光效率、寿命、显示质量等方面不断改善，现在，可以达到350'500cd/m^2，的亮度和1.5lm/w的发光效率。并且，最近40一SO英寸级的大型电视已经商品化。很多人认为PDP在大型平板显示中最具优势。   　　EL电致发光使用无机材料的薄膜KL的研究、开发工作很早就开始利用添加Mn的ZnS萤光材料，可以得到高亮度的黄色光，实现彩色化的红、绿、蓝萤光体当中，蓝色的高亮度化最为困难。最近，以陶瓷为基板，开发出了利用作为绝缘膜的高介电性层的方式，由于可以应用高温工艺，提高EL 特性的工作再次引起注意 (2.3). 　　另一方面，近几年间，有机EL的性能迅速提高，引起人们的高度注意。其构造如图所示，空穴输送层和发光层(这里是电子输送层)构成的双层结构两侧有电极。空穴输送层和发光层分别注人空穴和电子，在两层界面附近结合而发光，属于载流子注人型。为提高发光效率，也有在发光层之外增加另一电子输送层的情形。　　因是载流子注人型，低电压下可以获得高亮度，高效率和高响应速度。又因为是有机材料，有多种材料可供选择，可以得到可见光领域内多种颜色的光。　　有机物部分有利用低分子的和高分子的两类。低分子型可以利用蒸发方法成膜，可以容易形成包括发光层、空穴输送层和电子输送层的多层膜，效率高。另一方面，高分子层的亮度和发光效率不理想，最近，通过提高纯度而改善性能的工作正在进行中。同时，高分子虽然具有容易应用涂布成膜的优势，但不易制备多层膜，对于提高效率不利。因此，多层膜的形成技术也是目前努力的方向之一。表1 发表型显示器件的特性优点如果发光亮度超过环境光，能够实现色彩鲜艳的图像。画像的暗部分不需要发光，可以有效利用能量。由视角引起的颜色和亮度变化几平不存在。问题由干为使各象素发光，必须注入能量，在降低电极阻抗的同时，需要ＩＣ有一定的功率控制能力·这是成本高的一个重要原因。一般响应速度都比较快，只在扫描电极扫描的瞬间发光，由此造成扫描线增加时，平均亮度下降(多数场合使用记忆效应解决这一问题)。环境光明亮的时候，画面变暗，并且对比度下降，显示质量降低。　　彩色化的方法有三种，即R、G、B三色光的发光层微细化，由蓝色转换成G、R和发光为白光，与微滤光膜组合而成等。为实现三色发光层或者色转换层微细化，对低分子型一般使用掩膜蒸发。由此对实现高解像度不利。另一方面，对于高分子型，缺少涂布形成的薄膜的微细加T方法，曾经被认为难于彩色化。可是，去年出现了用喷墨印刷方式形成高分子膜微细图案的方法，高分子型的彩色化前进了一大步(4)。表2 非发光垫棍示器件(透过型)特优点各象素不需注入发光所需的能量，所以，一般各象素的驱动能量低。由此，驱动化所需的功率控制能力显着降低，可以实现高集成、低成本。可以使用发光效率较高的萤光管，做背光源，二般的消耗电力可以很少。问题以液晶为代表的，由于需要分子等的转动或移动，一般晌应速度在数毫秒到几十毫秒，有些慢。由此出现了一场间亮度几乎保持不变的保持型显示器件。这对静止画面有利于观着，但对于动画就会造成图像不清晰。最近出现白妇CB模式，可以实现1msec~数msec的快速响应，这一问题的解决有了较大迸展。由于液晶的光学各向异性，一般亮度、中间灰度和颜色随观察方向显着变化，这一问题，最近出现的lPS模式，VA模式，OCB模式等差不多可以解决。表3非发光垫显示器件（反射型）的特点优点白干不需要背光源，可实现超低功耗。超低功耗的结果不仅可以应用于便携式系统中，更有希望应用于超薄型纸张显示器件。反躬板紧贴液屏置干后面，光可以两次通过液晶层，液晶屏的厚度可以减半，由此可以提高响应速度4倍。问题为提高亮度，需要一定程序的控制祝角(典型的70-80程度)0与透过型相比，容易受环境光的影晌，这一问颧可以通过加一前置光源，必要时点亮来解决。　　驱动方式包括简单矩阵驱动法和有源矩阵驱动法，前者需要逐行扫描，扫插线增加时，每条线对应的发光间的比例减少，因而平均亮度下降。这限制了扫描线数。作为对策，利用上下分割方法可使扫描线增加1倍，已经开发出了像素数为320*240的全彩色矩阵式显示器。像素数640*480的试制屏也有报导5。电流注大型是与液晶显示器件(LCD)的重要的不同点，一股地这种模式难于实现高解晰度和大画面。另一方面，由于是电流驱动型，有源矩阵驱动方式下，每个像素需要至少2个TFT，一个用于维持叫间灰度的电压，另一个TFT的栅电极受此电压控制，向有机FJ.提供电流。但是，TFT间闽值电压差别很大，不能很好控制中间灰度电流，为解决这一问题，出现了相对于一个象素再增加2个TFT以补偿闽值电压不均匀的方案6。这种方案可以大幅度改善阂值电压不均匀问题，但对干高品位的图象显示仍然不足。为进一步改善中间灰度的均一性，有人提出了一个像素使用12个TFT的方案。另一方面，三洋电机展示了使用比较少的TFT实现良好地显示图像的小型电视，但没有明确说明一个像素使用的TFT个数，回路的细节和特性等。很多使用4个TFT方案的报告，由TFT性能不均匀造成的中间灰度不均一性正逐渐改善(7)。　　从TFT的电流驱动能力mT玻璃基板来看，a一Si不能胜任，需要使用P一Si，因此可能会面临大面积化困难的问题。在小型用途方面，易携带性和需要室外使用场合，随着后面将要评述的反射型LCD性能的改迸，可能竞争会很激烈，开拓适合的应用领城，有机El是一种很有潜力的新技术。   　　LED(发光二极管)　　红、绿色以前就实现了高亮度化，最近，高亮度蓝色LED也开发成功，全彩色成为可能，作为室外也能使用的高亮度全彩色显示器，其实用化正在推进中。由于是需要排列分工的LED，解像度低，适用于对角线数米以上的大型显示，作为可以挂在建筑物墙壁上的大型电视已经实用化。　　冷阴极电子发射型显示器件　　冷阴极电子发射现象的研究工作很久以前就开始由阴极表面的污染等引起的不稳定性等问题的解决曾经是一大难点。对于这一问题，在应用硅微细加工技术形成阴极的微细等提出的一个象素多个阴极的方案，来克服不稳定性<<)}，由此应用于显示器件成为可能。这就是场发射显示(FED)，之后，研究开发工作开始活跃，并试制了小型的全彩色显示器。FED具有高解晰度，功耗较低等优点，可以大致分成高电压型(2000以上)，低电压型(700V)和中等电压型，高电压型具有可使用高效萤光材料、阴阳极距2mm左右时，可形成真空传导等优点，但存在电子束聚焦困难，需要高宽比较高的隔热物等问题。低电压型的阴阳极间距约0·2mm，其特征与高电压型相反。　　CED是利用表面传导电子发射的显示器件10)。即形成PriO超微细粒子薄膜后，用通电成形的方式形成数纳米的裂纹，以此作为电子源使用。具有制造工艺简单，可低电压驱动等优点，也容易大面积化。作为问题，与FED同样，为实现高解晰度，需要使发射电子聚焦，可能需要平衡构造复杂化与能否形成隔垫物的矛盾。与LCD竞争的可能性很高，开发适合于发挥发光型显示器件优点的用途很重要。　　最近，用碳纳米管作为电子源的FED弓起重视ill。具有可丝网印刷，可实现高亮度等优点，今后的发展动向值得密切关注。正如以上所谈到的，已经开发了各种电子源，另一个重要的问题是萤光材料的开发。如果低电压、高效率的红、绿、蓝萤光材料开发成功，将向实用化迈进一大步。　　非发光型显示器件　　大容量非发光型显示器件差不多全部限于液晶显示(LCD)，这里以LCD为中心论述。　　液晶显示器件从最初的黑白数宇显示开始，第二阶段出现的STN方式叫和TFT方式，使显示容量和解析度大幅提高，并应用微滤光片实现了全彩色化(13）。由于这些技术迸步，与其它平板显示器相比，液晶显示器件率先在个人计算机和便携电视等领域得到应用。但是，彩膜吸收了80一90扎的光，不得不使用背光源。区别于下面将介绍的反射型，称由液晶控制透过光的器件为透过型LCD。　　透过型LCD　　透过型LCD的显示质量每年都有提高，在高精细化方面开始超越CRT。剩下的问题是如何扩大视角，提高响应速度，实现大画面。下面就这些问题，概要评述现状和将来发展动间。　（1）宽视角化　　为解决视角问题曾提出了很多方案。首先，使用盘状液晶膜的位相差补偿大幅度改善了视角（14）。这种方式由于只是在传统的TN模式上增加了盘状液晶膜，方法简单，但视角和其对称性还不够好。图4的OCB模式（15）、图5的IPS (16)、图6的VA方式（17）及图7的EVA方式（18）等可以同时实现宽视角和良好的对称性。对于IPS模式、VA模式和EVA模式，为改善视觉特性的非对称性需要导入将一个像素分成2个的多畴模式，产出开口率降低等问题。与此相对，OCB模式在单一像素情况下，不存在非对称性，所以不需要引入多畴模式。并且，光前利用二轴性膜补偿即获得了较宽的视角，之后，利用盘状液晶膜，视角进一步大幅改善。　　而且，作为宽视角化中的问题，偏振片本身就存在视角依存性问题，为此提出了用位相差膜改善偏振片的视角依存性的方案。特别是最近，提出了包括改善渡长依赖性的改善视角方案119，预计在不久的将来，视角问题可以彻底解决。   　　(2)高速化　　利用传统TN模式的TFT一LCD，响应时间约10ms量级，但是中间灰度驱动时，最慢达到80ms（15）。到目前为止，液品主要用于计算机等以显示静止画面为主，这样的响应速度儿乎不成问题。最近，液晶显示器件被用于电视和多媒体等，需要显示动画，响应速度的改善成为一个重要问题。　　作为改善的对策，首先需要液晶能够满一场内(17ms)完全响应的要求，这样一般的动画辨认能力可得到相当的改善。但是，为显示更加清晰的画面，液晶这种保恃型显示器存在根本的问题。人类的动画辨别能力，适合于象CRT那样瞬间发光的动画显示。作为LCD技术的第2个阶段，可以通过在一场的1/3~1/2朔间内，插入一黑画面来改善动画显示质量120.21。但是，插入黑画面会产生亮度低的问题。另一种办法是捉高场频，有报告说明场2倍化与插入1/2场的黑画面有同等效果（20）。　　不管是哪种情况，都有必要将现在的液晶响应速度提高数倍。OCB方式的响应速度在l~数ms间，比TN方式快几十倍（15）。可以满足这一条件，作为下一代的LCD寄予很高期望。而且，利用OCB的快速响应特性，试制成功了直视型场序全彩色LCD(FS~LCD)，确认可以显示与彩膜方式相媳美的色彩119。这种LCD由黑白OCB屏和红、绿、蓝三个背光源构成，按下面的方法实现全彩色的图像显示。即包恬中间灰度的红、绿、蓝三色图像，各种颜色的图像在1/180秒内顺序显示，同时对应颜色的灯点亮。与彩膜方式相比，具有可使解析度提高3倍、透过率提高5倍及不需像素电极与彩膜图案对准等优点。　　最近有大量FS一LCD试制例的报导。OEL或LED阵列做背光源，TFT扫描的同时点亮相应的背光源部分，可以有效的降低对TFT响应速度的要求，容易驱动(23,24)，同时利用铁电液晶(FLC)实现高速化，特别需指出的是，FLC在具有高速性优点的同时，一般具有双稳特性，不利于灰度显示。为解决这一问题，有很多方案报导(25)。从实用化角度讲，哪种方式更有利是人们目前关心的问题。　　(3)在面积化　　在大画面方面，已经试制成功42寸直视型TFT一LCD，是由2块TFT一LCD屏拼合而成(26)。进而向人恨觉察不到缝隙努力，并提出了多屏向磁砖样贴合的方案。　　反射型LCD　　近年来，PDA和高性能携带电话等便携信息系统快速发展，与此相伴，不需要背光源的反射型彩色LCD受到高度重视。主要的反射型彩色LCD可以分为2类:扩散反射板方式和前向散射膜方式。　　如图8所示的扩散反射板方式，在液晶的后面有一扩散反射板(一般与后电极共用)(27-29)。其优点是通过控制表面的微细开关可以任意控制反射板的控散特性。利用这种方式，笔者等开发成功的LCD，在500的视角范围内非常明亮且亮度儿乎保持一致(27)。　　前向散射膜方式如图9所示，由1片偏振片、具有开关功能的液晶和镜面电极构成(31-32)。多数利用液晶的双折射显示模式实现液品开关。其中具有混合排列的R一OCB模式最适合于这种方式，理由如下:　　（1）由于镜面电极形成不混　　合排列的虚像而得到与弯曲排列等效的屏，可以得到与OCB方式同样的宽视角。　　(2)由于盒厚可以为OCB　　模式的1/2，并且不需要象OCR模式那样施加偏量电压就可保持稳定排列，驱动电压可以降低至2V程度。利用这一模式实现了宽视角、快速响应特性、高反射率,(60~70)及良好的对比度(50:1)。考虑到可以实现与印刷品一样眼晴不易疲劳及非常好的显示质量，有希望用于将来的台式监视器。　　超小型显示器　　在图1的分类之外的，近年来开发了利用单晶硅基板的微型显示器。在5mm~10mm对角的硅基板上应用超微细加工技术制成超高精细的显示器多数微显示器属反射型，Kopin等利用一种特殊技术，将带有集成电路的硅基片的衷面层转移到玻璃基板上，而开发出透射型331，并利用这种微显示器，试作了眼镜型显示器，可以将放大的图像与观察者眼前的实空间重叠起来，如通过携带电话等与信息网络结合，就可以在任何时候任何时间获得所要的信息，可能在无限制的信息化系统中得到应用。　　结语　　在大尺寸平板显示上，PDP最具优势，如在亮度和发光效率方面进一步提高，可能会在大尺寸壁拄电视的商业化方面有大幅迸展。另外，最近有机EL备受关注，但尚处于研发的初期，在寿命、发光效率和驱动方式等方面还存在一些问题，如果这些问题解决了，在中小型发光型显示器件方面很有希望。　　透过型LCD的显示质量已经达到甚至超过CRT，同时应用领域迅速扩大。尽管还存在许多问题或更高的要求，如更高的解析度、低成本、高亮度和宽视角等，但在不久的将来，大部分都将得到解决。此外，近期P一Si TFT一LCD的开发工作很活跃，并开始量产，下一步的课题是如何改善可生产性和TFT的性能。如果这些目标达到，就可将电子系统高度集成于LCD基板上，实现SOD(System on Display),　　反射型LCD由于其超低功耗，会在便携式信息系统中广泛应用。并且近年来在高亮度和对此度方面有大幅度提高，开始得到接近于透过型LCD的显示质量，不久，将不但在便携领域，而且在台式监视器领域广泛应用。　　最后，超小型显示器预期会在佩带式显示器件领域占据无可争辩的地位，与网络相结合，可随时获取各种需要信息，将对信息化社会产生深远影响。
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LCOS TECHNOLOGY 　　论文摘要：　　XGA Micro LCD图像显示芯片是在硅芯片上的反射式液晶光阀，是液晶显示技术上第五代产品，是一个高性能，低价位的芯片组。LmOs技术是指在硅芯片上的液晶微反射式投影技术，采用0.35μm的IC设计技术，在0.7英寸的晶片上，用CMOS工艺制造1280x960=　1228800个SRAM存储器组成的像素驱动管阵列，并在晶片上覆盖TN液晶层，光路采用反射方式，解决了透射式在高像素时开口率下降的缺点，一般透射式的开口率为50%左右，而反射式开口率可达94%。通过对SRAM写入一个按时间变化周期调制信号来产生LCD的灰度等级形成256级灰度等级。　　LGOS的晶片技术还包含一个8bit ADG，达到SOG(Sysem on chip)的水平，以135MHz的速度将大量RGB影像数字化。从而进一步降低系统成本。LGOS技术与相应的光学系统结合可以用于正投影或背投影系统。在投影显示系统中使用IGOS技术与共它技术相比具有高分辨率、低成本、图象亮率更大、重量更轻等特点。液晶涂层材料及工艺是LGOS技术的关键，在SRAM象素驱动阵列上镀金属膜及叫膜后覆盖TN液晶层，组成反射式液晶光阀。LGOS技术是液晶技术上的第五代产品，具有高对比度(550：1)、高响应性及高光均性。　　XGA Miero LCD图像显示芯片是在硅芯片上的反射式液晶光阀，是液晶显示技术上第五代产品，是一个高性能，低价位的芯片组。芯片组用于三色光学驱动引擎，可产生XGA到UXGA/HDTV解像度的高对比，高亮度，24位彩色影像。　　LCOS技术是指在硅芯片上的液晶微反射式投影技术，采用0.35nm的TC设计技术，在0.7英寸的晶片上，用CMOS工艺制造1280×960=1228800个SPAM存储器组成的像素驱动管阵列，并在晶片上覆盖TN液晶层，光路采用反射方式，解决了透射式在高像素时开口率下降的缺点，一般透射式的开口率为50%左右，而反射式开口率可达94%。通过对SRAM写入一个按时间变化周期调制信号来产生LCD的灰度等级形成256级灰度等级。   　　图象LCOS HDTV数据处理由三部分组成，它们是图象处理部分，显示部分及LCOS显示芯片。　　图象处理部分，将RGB，VIDIO及GRAPHIC信号进行处理，以产生平行输出的24位信号，在该图象处理中进行各种先进的信号，储如：PIP　　LCOS图象驱动芯片HY8321的工作原理是：LCOS图象驱动芯片是LCOS图显示芯片的配套产品，一个驱动芯片驱动一种颜色信道。驱动芯片内部有两个时钟号：用来选通输入数据的像素时钟和用来运行内部逻辑的存储时钟，数据接口由像素时钟提供信号，像素转换寄存器阵列到存储器，再由序列发生器控制和选择写到显示芯片。　　驱动电路由两个IC芯片组成，一个芯片用于RG信号转换成平行输出信号，RGB各8位信号，频率为65MHZ，该3组信号分别送入三个驱动CHIP 经驱动CHIP处理后转换成32位信号，送入LCOS CHIP。   　　液晶涂层材料及工艺是LCOS技术的关键，在SRAM象素驱动阵列上镀金及PI膜后覆盖TN液晶层，组成反射式液晶光阀。LCOS技术是液晶技术上的第五代产品，具有高对比度（350：1）、高响应性及高光均性。　　LCOS显示控制电路的工作原理可描述如下。LCOS显示的灰度等级由一个按时间变化的脉冲周期的调制信号提供，该信号的电压由所显示的灰度等级来决定。其精度信息由复杂的计算所确定。图示为一个加列单个像素上的电压波形的例子。在设备上提供像素的正半周期8bit数字电压为1010b转换成电压大约为偏度值的67％，负半周期8bit数字电压为01010b。ITO电压提供用于液晶的DC平衡，以防已经物理特性的变坏。　　驱动电压波形图是：   　　液晶涂层材料及工艺的工作原理是:采用液晶微反射投影技术在0.70英寸的晶片上用CMOS工艺制造1024×768SRAM像素驱动阵列并在晶片上镀金属膜后，覆盖TN液晶层，在液晶层上覆盖玻璃片，光路采用反射方式组成反射式液晶光阀，是液晶技术上的第五代产品，开口率可达94%。　　由于电路埋在镜象下，成像区与非成像区之此可以达到很高水平，可以达到UXGA甚至更高的分辨率。　　液晶涂层材料要求达到的技术参数是:光效率，孔径比率是93;光效率，反射此大于70,光均匀性太于5汛光电响应的上升时间小于10ms，下降时间小于10mns;对此度，最小连续的(黑到亮)红、绿、蓝均大于250:l。   　　技术难点是液晶材料的选用，液晶工艺，玻片材料及工艺。要求达到低损耗，高对比度，高响应性，光均匀性，减少象素间的牵连。　　LCOS工艺流程如下图所示，一面是硅片，一面是TTO玻璃片。由于在0.72一0.9寸基板上只能有边框支撑，要保持5.5μ距离具有一定难度。　　SRAM存储器及显示驱动电路的工作原理是:LCOS影像芯片的像素驱动管阵列是由SRAM存储器组成，当SRAM写人数据为0时，不反射光线;当SRAM写入数据为1时，反射光线。通过对SRAM写人一个按时间变化周期调制信号来产生LCD的灰度等级形成256级灰度等级。在芯片上实际制作1290×728和1290×1032个SRAM象素驱动阵列，而有效阵列为1280x720和1280×1024个，多余的象素驱动用于补偿光路对中心的偏移。　　SRAM技术参数是:工艺为0.35μm SRAM，运行温度范围为200C一650C，典型运。行温度为350C，存储温度极限。为一200C一850C，成像范围相。对安装数据的位置为中心士0.3mm，毛孔径尺寸为19.54mm×15.07mm,有效分辨率为1280×720和1280×1024，地址有效的分辨率为1290×728和1290×1032,象素尺寸为14和8.5μm。技术难点是0.35μm SRAM研制，象素驱动和噪声抑制。   　　反射式光学设计中采用对比性LC & 薄膜设计;必须考虑黑白状态均匀、压力双折射;彩色逼真度、偏振串话；多重棱镜体系结构成本昂贵。　　采用轴上设计方法，需要使用昂贵的偏振光束分裂机，因为在二向色中，偏振极快，使彩色逼真度受到损害。其对比度受到以下三种情况的限制:偏振率串话，是PBS设计的基本原理;压力双折射，导致处于非均匀黑白状态;F＃号，场角相依性严重损害高压流明的贯穿。   　　采用偏轴设计方法(NOVA)，可将照明与成像通道分离开来，使高对比性薄膜偏光镜的使用成为可能，可消除偏振串话，消除压力双折射，接受低F廿号和高压贯穿。能用成熟的技术制造所有元件，也使得为多重市场设计透镜成为可能，包括头部项目，尾部项目，缩放透镜。   　　LCOS技术与相应的光学系统结合可以用于正投影或背投影系统。在投影显示系统中使用LCOS技术与其它技术相比具有高分辨率、低成本·图象亮率更大、重量更轻等特点。
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LCOS和MILC技术　　内容摘要:本文介绍LOGS和MILG技术的近来发展及应用。LGOS技术是硅基CMOS集戚电路技术和LGD技术相结合的反射式显示技术，它具有高密度、高分辨率显示特点，应用于投影显示和头盔显示。MILG技术是金属诱导横向晶体生长技术，此技术成功地应用到低温p－Si TFT，并成为激退火低温p一Si TFT技术的有力竞争者。它具有设备投入低、工艺筒便可靠、重复性好、均匀性好等特点。MlLG将成为低温p一Si TFT的核心技术，受到TFT产业界的重视。　　　　　　　　　　　　　引言　　直视式大屏幕电视和显示器尚未大量投放市场，使投影显示发展活跃起来，其中LCOS(LiquidCrystalonSilicon)反射式投影显示刚刚迸人市场，引起人们的重视。因为LCOS技术借硅基CMOS集成电路技术，在单晶硅片上CMOS阵列取代a一Si TFT LCD中玻璃基板上a一Si TFT阵列，相比之下前者生产技术更成熟，还有单晶硅迁移率远高于a一Si迁移率，因此不仅适合于高密度、高分辨率、高开口率显示，而且可以周边驱动电路集成一体，甚至可以集成信息处埋系统。但LCOS微型显示通过光学系统放大图像几十到几百倍，带来液晶显示技术的新问题。本文介LCOS的应用和市场、LCOS基本结构、光学系统及液晶显示中的新问题。　　本文还要介绍MILC(Metal Induced Lateral Crystallization:金属诱导横向晶体生长)技术。此技术正在形成产业化的低温多晶硅技术，成为准分子激光退火技术约有力竞争者，受到低温p一Si TFT LCD企业家的高度重视。　　　　　　　　　　　　　LCOS　　图1表示LCOS应用范围和市场。LCOS应用于头盔显示、拼接式显示、前投影和背投影显示。近期前投影和拼接式显示占主导，远期背投影占主导，今后LCOS主要应用于数字化HDTV。2000年产值为5亿美元，到2004年产值将达到23亿美元，年增长率为46.5％, 　　图2表示LCOS结构。在单晶硅片上集成CMOS和存贮电容器的阵列，通过开孔把漏电极和像素电极连结，像素电极用铝做成反射电极。为防止强光照射沟道，加一层金属档光层。另一侧基板是ITO电极的玻璃板。液晶层盒厚爱像素尺寸限制，一般盒厚取几微米。LC0S前投影放大倍数大，显示区内不能用控制盒厚的隔垫物，或者盒厚取小于2微米，可用隔垫物。　　图3表示轴上光学投影系统。用金属卤化物灯(亮度6000流明以上)或氖灯(亮度60000流明)，用抛物面反射镜过滤紫外光和红外光，再用冷反射镜过滤红外光，通过聚焦透镜和复眼透镜得到均匀的平行光，然后分色镜分光，再通过PBS得到偏振光，通过LCOS反射进行合成并通过变焦透镜投影到屏幕。在轴上投影系统紧凑性好，但很难得到高对比度。　　图4表示离轴光学投影系统。入射光和反射光分开，不用PBS。"而用偏振膜，对比度高，但体积稍微大一些。　　LOGS对比度和响应速度与液晶材料和液晶电光效应关系密切。表1和表2分别列出LCOS用非扭曲和扭曲电光效应。不同电光效应具有不同利弊。　　1)SSFLC:速度快，驱动电压低、高对比度。不足点:取向排列难、易出现缺陷、材料来源有限、对比度受温度影响。　　2)垂直排列(VA):对比度很高、响应速度快、盒厚对温度变化不敏感。不足点:取向排列难，负性液晶材料来源不丰富。　　3)HAN(棍合排列):响应快、硅基一侧不摩擦、无阀值。不:NW需要光学补偿膜、NB工作电压高、要严格的盒厚控制。　　4)Frederickz显示:响应速度快、电压低、只用单色光。不足，NW要光学补偿膜。　　5)弯曲模式显示:向列液晶中响应速度最快，偏压来保持工作态。不足:取向难、NW要光学补偿膜。　　6)TN:最适应各种要求、取向容易、工艺成熟。　　7)散射光模式:不用取向处理，工艺简单。　　8)衍射模式:开发阶段、如用低价R,G,B激光器，有望使用。　　当前LCOS主要用TN，有望开发缺电液晶和VA技术将应用到LOCS。　　　　　　　　　　　　　MILC　　金属诱导横向晶体生长技术应用到低温p一Si TFT。在顶栅结构a一Si TFT上蒸镀金属Ni薄膜，在500°C下热处理得到沟道区a一Si转化成p一Si,如图5所示。图5(a)中G、S、D分别表示栅、源、漏电极，500°C热处理5个小时后，沟道区S和D电极附近a一Si转化成p一Si，观察到颜色发灰色。图5(b)表示500@C,15个小时处理后，沟道区全部发灰色，即a一Si全部转化成p一Si。图6表示P型沟道p一Si TFT　I一V特性曲线，阂值电压为一1.7V，通示I一V曲线斜率求出迁移率为90cm2/v.s.on/off电流此为一107。这些数据表明用MTLC技术得到高迁移率的开关比较大的低温p一Si TFT器件，并可以周边驱动电路可以集成到AM LCD屏上。　　MILC技术与激光退火技术相比较有如下优点：1)设备投人低；2)因热处理容易得到均匀的p一Si;3)MILC只一次热处理。激光退火需要两次热处理;4)MILC技术利用固相相变，使p一Si表面平整;激光退火利用固液相变引起p一Si表面粗糙，凸凹不平。　　MILC技术是有潜力的低温p一Si技术。
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LCD有四怕　　怕进水：不要让任何带有水分的东西进入LCD。当然，一旦发生这种情况也不要惊慌。如果水分已进入LCD，就把LCD放在较温暖的地方，比如说台灯下，将里面的水分逐渐蒸发掉。最好还是打电话请服务商帮助。因为较严重的潮气会损害LCD的元器件，会导致液晶电极腐蚀，造成成永久性的损害。　　怕长开：不要让LCD长时间工作。LCD是由许许多多的液晶体构筑的，过长时间的连续使用，会使晶体老化或烧坏。一般来说，不要使LCD长时间处于开机状态（连续24小时以上）。　　怕粗暴：LCD很脆弱，在使用清洁剂时，不要把清洁剂直接喷到屏幕上，它有可能流到屏幕里造成短路。LCD抗撞击的能力很小，许多晶体和灵敏的电器元件在遭受撞击时会被破坏。　　怕拆卸：不要拆卸LCD。同其它电子产品一样，在LCD的内部会产生高电压。LCD在关机很长时间后依然可能带有高达1000V的电压，所以拆卸或更改LCD显示屏可不是DIY的"游戏"范围。
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STN液晶显示原理　　　　 STN型的显示原理与TN相类似，不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。  　　要在这里说明的是，单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形（或称黑白），并没有办法做到色彩的变化。而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系，以及光线的干涉现象，因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片（color filter），并将单色显示矩阵之任一像素（pixel）分成三个子像素（sub-pixel），分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩。另外，TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大，其屏幕对比度就会显得较差，不过藉由STN的改良技术，则可以弥补对比度不足的情况。
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TFT液晶显示屏为什么会有黑点或亮点出现　　　　掌中型DVD、便携式彩电及手提式电脑，大多采用真彩TFT液晶显示屏显示图像。它那鲜艳逼真的色彩、薄板型轻小便携的体积、光线柔和与无辐射不伤眼的优点，深受消费者的青睐。但细心的使用者，有时会发现，TFT液晶显示屏上，在白色图像处会有个别黑点，黑色图像处会出现个别白点(包括红、绿等色点)。这使人怀疑机器或显示屏有毛病或是残次品。其实，这是有源矩阵TFT液晶显示屏的一个很常见的现象，并非机器或显示屏有故障，更不表明它们是残次品。这个现象，无论是国产机还是进口名牌机，同样都存在。要解释这个现象，还得从液晶显示屏的结构与工作原理说起。用大面积液晶显示屏显示图像，目前最先进成熟的方法，是采用带滤色器的有源矩阵薄膜晶体管(TFT)液晶显示技术。图1是有源矩阵电路组成图。它由X方向扫描电极与Y方向信号电极构成一个矩阵，如图2所示。X、Y电极交点处，由一个液晶器件及一个薄膜晶体管(TFT)开关构成一个像素单元。扫描电极上依次施加选通脉冲电压，用来激励该行各个TFT管导通。行信号驱动电路，与扫描选通脉冲同步地把信号脉冲加到信号电极上。信号电极连结在TFT漏极上，使信号脉冲经导通的TFT对液晶电容充电。到下一个行周期，扫描脉冲移至下一行扫描电极，原来行的所有TFT都截止，使液晶电容上的电荷(电压)保护到下一次被选中为止。这就是所谓的“行顺序扫描驱动”，其波形见图3。由于信号电极上的信号脉冲幅度受图像信号的调制，这样就实现了图像的灰度显示。为了实现图像的彩色显示，一般采用在液晶显示屏上覆盖三基色(RGB)滤色器。用滤色器显示红绿蓝三基色，用液晶作光阀，控制透过基色滤色器的光强，让不同强度的红绿蓝基色光进行加法混色，以此实现全彩色显示。有源矩阵薄膜晶体管(TFT)液晶显示屏就是这样来实现全彩色显示的。 要用TFT液晶显示屏显示大幅面细腻的彩色图像，需要整个显示屏有高达几十万的像素。以世界着名厂商，日本爱华(AIWA)公司生产的掌中型DVD影碟机XDDW1为例，它采用58英寸TFT彩色液晶显示屏显示图像，其像素数为1200(X)×234(Y)＝280800个(28万个像素)。28万只TFT管只要有一个开路，就会使这一像素点变成黑点；有一只短路，就会使这一像素点变成白点(或红、蓝等色点)。要这28万只TFT管(还有同样数量的液晶器件)，没有一只坏的，在目前工艺技术水平上，全世界没有一家TFT液晶生产厂能够达到。当然，在大量TFT液晶显示器中也会有很少没有一只TFT管坏的器件，但这样“百里挑一”得到的液晶显示屏，其售价是一般消费者根本无法接受的。因此，全世界所有TFT液晶显示屏生产厂，包括世界着名的日本东芝、松下、日立、夏普等公司，一般都规定一个合理允许，又不影响图像质量与观看效果的液晶显示屏允许的黑点、亮点数，作为质量检验标准。下面是日本某着名生产厂，关于28万像素的58英寸TFT液晶显示屏，交货验收时亮点与黑点缺陷允许数的规定：在整个TFT液晶显示屏有效显示区域内，亮点与黑点总数不超过12个。同时，对缺陷点之间的靠近距离也作了如下规定： 在φ5mm范围内，最多不超过2个亮点，或2个黑点。    有的整机厂商为了避免消费者产生疑虑，特地在产品说明书中对此加以说明。例如，日本爱华公司在其生产的XDDW1型DVD机的说明书中就有这样一段说明文字：液晶显示屏上可能出现少数白亮或阴暗斑点，这在有源矩阵显示技术上是一个很普通的现象，并不表示发生故障或缺陷。 由此可见，对于采用目前最先进成熟的有源矩阵TFT液晶显示屏的各种DVD、彩电与电脑，液晶显示屏上出现少数亮点或黑点，只要是在液晶显示屏质量规定的范围内，都不会对图像质量和观看效果产生影响，更不表示机器或显示屏有故障或是残次品。当然，如果出现超过显示屏验收标准规定的较多的黑点或亮点，从而影响图像质量与观看效果，消费者就应当与有关厂商交涉，以保护自己的应有权益。
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TFT液晶显示原理　　　　 TFT型的液晶显示器较为复杂，主要的构成包括了，萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。首先液晶显示器必须先利用背光源，也就是萤光灯管投射出光源，这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶，这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。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，并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合
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TN型液晶显示原理　　　　 TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器中最基本的，而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。同样的，它的运作原理也较其它技术来的简单，请读者参照下方的图片。图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图，包括了垂直方向与水平方向的偏光板，具有细纹沟槽的配向膜，液晶材料以及导电的玻璃基板。不加电场的情况下，入射光经过偏光板后通过液晶层，偏光被分子扭转排列的液晶层旋转90度，离开液晶层时，其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致，因此光线能顺利通过，整个电极面呈光亮。当加入电场的情况时，每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致，液晶层因此失去了旋光的能力，结果来自入射偏光片的偏光，其偏光方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系，并无法通过，电极面因此呈现黑暗的状态。其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间，液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列，如果电场未形成，光线会顺利的从偏光板射入，依液晶分子旋转其行进方向，然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后，两片玻璃间会造成电场，进而影响其间液晶分子的排列，使其分子棒进行扭转，光线便无法穿透，进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象，叫做扭转式向列场效应，简称TNFE（twisted nematic field effect）。在电子产品中所用的液晶显示器，几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。
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点阵式LCD液晶显示模块及其在智能仪表中的应用                               　　摘要：介绍点阵式LCD液晶显示模块的基本原理及DMC161C的技术特性。给出智能仪表中DMC161C与8098单片机的接口电路及显示软件设计方案。　1.引言智能化测量与控制仪表普遍采用LED显示器。然而，由于LCD液晶显示器具有功耗低、寿命长、价格低等优点，LCD正在被广泛应用。采用31/2位或41/2位段位式LCD液晶数码显示器的仪表已不罕见，但段位式LCD显示器的功能较局限。对于多功能的智能仪表，采用点阵式LCD液晶显示模块，可提供更为丰富灵活的显示内容。点阵式LCD显示模块是一种集显示、控制与驱动为一体的显示器件。本文采用DMC161C用于8098单片机为核心的仪表系统。　2.字符型点阵式LCD显示模块点阵式LCD显示模块与众所周知的段位式LCD显示器之显示基理相同，因其本身不发光，故环境亮度越高，显示越清晰。字符型点型式LCD用5×7(或5×10)点阵图形来显示字符。其基本组成如下：指令寄存器IR、数据寄存器DR、忙信号标号BF、地址计数器AC、显示数据RAM（DDRAM）、ROM（CGROM）、字符发生器RAM（CGRAM）、时序发生器、光标/闪烁控制、并行/串行转换器、电压调整电路和LCD驱动电路。CGROM存储若干可显示字符的代码，CGRAM用于存储用户自定义点阵字符代码，待显示字符代码存储于DDRAM。指令寄存器IR暂存各种命令的指令码或DDRAM、CGRAM的地址。数据寄存器DR用于CPU与DDRAM传送数据时的数据信息暂存：CPU向LCD写数据时，数据先存DR，而后自动写入DDRAM或CGRAM相应地址的数据传至DR，随后CPU执行读DR指令，便完成数据传送。同时AC内容自动增1（或减1），下一地址单元的数据传至DR。LCD其余组成部分是用于LCD显示的控制与驱动。　3.DMC161C点阵式LCD显示模块DMC161C由LCD屏、PCB板、驱动电路组成，其功率约10～15mW，可显示单行16个字符。CGROM含192种点阵字符代码，用户可利用CGRAM自定义最多8个5×7点阵字符。显示屏为64.0×13.0mm。DDRAM为80×8位的RAM，地址为00～27H和40～07H。通常单行显示时，前8位为DDRAM中00～07H内容，后8位为40～47H中内容。单行左移位显示时，为DDRAM中01～08H和41～48的内容；单行右移位显示，则为07H、00H～06H和47H、40H～46H之内容。　4.DMC161C与8098单片机的接口设计智能仪表的核心是单片机，应用点阵式LCD液晶显示模块的关键是它与单片的接口。图1给出应用DMC161C与8098单片机构成智能仪表的硬件电路原理图，其中仪表的输入/输出电路及8098单片机被略去。仪表的显示操作电路由DMC161C、8279和16个键构成。图1中还给出了地址锁存器74LS373、地址译码器74LS138、扩展的16k程序存储器27128及2片8k数据存储器6264。DMC161C的数据、命令由8098单片机的P3中提供，其灰度调整电压由电位器进行调整。控制信号RS和R/W由8098P3口两根口线提供。8098P4口线经74LS138译码后，当Y2有效时，其下降沿使DMC161C得到使能信号E。由图1可确定DMC161C的读定地址如表2所示。图2给出80C31单片机与DMC161C的接口电路示意图。　5.仪表显示功能的软件设计智能仪表的丰富功能需要有高质量的软件系统来支持，在此仅介绍点阵式LCD显示模块实现显示功能的软件设计。点阵式LCD模块的显示软件应包括功能方式设置和数据/命令的传输，根据需要也可以在显示过程中改变显示方式。例如，欲显示“Hello, my friend”字样，需要先进行复位，并设定显示方式，然后再送显示数据。用PL/M语言编写完成上述任务的程序如下：RDBUSY：PROCEDURE 读忙子程序RDBS ：AH=SLCDCR 读忙标志AL=AH AND 80HIF（AL<>0）THEN 忙？GOTO RDBS ；END ：RDBUSY ；DO ；START：CALL RDBUSY ；SLCDCW=38H ；8位数据传送、双行显示CALL RDBUSY ；SLCDCW=0FH ；打开显示和光标、光标位字符闪烁CALL RDBUSY ；SLCDCW=06H ；地址计数器设为增方式，光标移位CALL RDBUSY ；SLCDCW=80H ；设DDRAM地址00HCALL RDBUSY ；SLCDCW=“H” ；送‘H’的ASCII码（依次送FLLOM等ASCII码）CALL RDBUSY ；SLCDCW=“Y” ；‘Y’的ASCII码CALL RDBUSY ；SLCDCW=0C0H ；设DDRAM地址40HCALL RDBUSY ；SLCDCW=‘F’ ；送‘F’的ASCII码（依次送R、I、E、N的ASCII码）CALL RDDBUSY ；SLCDCW=‘D’ ；送‘D’的ASCII码END　6.结束语在智能仪表中，当设定显示方式后，还可根据仪表不同工作阶段的需要，将不同欲显示字符的代码作为数据，送至SLCDDW数据寄存器即可。字符代码取自CGROM中的ASCII码或CGRAM中的自定义代码。上述显示设计方法，对于使用汇编语言设计显示软件同样适用。
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反射式液晶显示(LCD)器件的新技术                                  　 1.前言反射式LCD器件具有低功耗，在强环境光下清晰度高等优点。但这种LCD器件却有着在暗环境中清晰度差，以致不得不配备外部照明光源的缺点。因而反射式LCD器件长期以来主要应用于手机，手表等小尺寸显示领域；而用于电视与笔记本电子计算机(CPU)的LCD器件基本上都是属于透射式的。近年来，随着材料科学、电子科学及制作工艺的进步，对反射式LCD器件的研究与开发步骤趋于加快，并取得了引人注目的成果。　2.反射式LCD器件的基本状况反射式LCD器件可分为四种类型，即：（1）玻板后配置扩散反射电极型；（2）玻板内配置扩散反射层型； （3）液晶层后面配置光吸收层型；（4）玻板内配置镜面反射层型。在以上四型中，（2）、（4）两型均有有或无偏振光片两种，这样，反射式LCD器件共有四型六种。就显示模式而言，反射式LCD器件有黑底白字符(黑显白，NB)与白底黑字符(白显黑，NN)两种。近几年推出的一些反射式LCD器件新品种与所采用的新技术反映了这种LCD技术的发展动态，本文对此将择要加以介绍。　3.反射式TFT-LCD器件这种LCD器件是一种高反射率薄膜晶体管(HR-TFT)LCD器件。与同尺寸的透射式TFT-LCD器件相比，前者的厚度，重量与功耗仅分别为后者的1/3、1/2与1/7。图1是这种LCD器件的结构。在HR-TFT LCD器件中，其反射电极具有微反射结构。这种结构是在反射极铝层或银层上制作出微型凹凸结构，使反射与散特性分离，并同时实现两者，避免了因视差造成的图像劣化，并取得了较大了视角。HR-TFT LCD器件的显式模式为NW，并能通过采用微滤色器，以加法滤色法实现多色显示。这种LCD器件除了具有高反射率的优点外，还具有高亮度、高对比度及色品度优异的长处。　4.反射式宾主型LCD（GH-LCD）器件这种LCD器件的基本原理是将二向色素溶解到母体液晶中；在电场作用下，二向色素分子轴向发生变化，使光的透射率也随之发生变化并由此实现显示。GH-LCD有使用与不使用偏振片两种。不使用偏振片的GH-LCD是两层型的。其中的一层用于代替偏振片，能同时实现高对比度与高反射率；但其两层结构也带来了制造困难与易产生视差的缺点，因而使用偏振片的GH-LCD应用得较为广泛。在这种GH-LCD中，新开发出的非晶态向列相GH-LCD（a-N+GH-LCD）是其中的佼佼者。在制造时，是通过调节分子螺旋节距而不是传统的摩擦方式取向的，故这咱GH-LCD结构简单而可靠。a-N+GH-LCD现能够实现32级灰度，并且其显示的灰度无返转现象；因而能够实现象印刷品那样的显示效果，而且它的功耗也很低。此外，由于a-N+GH-LCD的液晶材料具有300°的扭曲角，因而它的视角也较宽。a-N+GH-LCD的上述性能使其在便携式通信终端、电子课本等方面有着广泛的应用前景。　5.单偏振片彩色反射式超扭曲向列LCD（STN-LCD）器件传统的反射式STN-LCD是由两偏振片与夹在它们间的液晶层组成的，反射层位于其中一偏振片的外表面。如果再配以适当的滤色器，即可实现彩色显示。但在这种结构中，由于入射光与反射光全都需要在滤色器和液晶层后面的许多层中通过较长距离(图2)，因而会造成视差，视差的存在会使这咱器件的色纯度很差。要避免视差，取得高色纯度，就应使入射光在紧靠滤色层处被反射。这就需要将反射层装在器件内靠近液晶层与滤色层处，这样一来，就只需要一片偏振片单偏振片反射式彩色STN-LCD就是基于这一点设计的，图3即为其结构。传统的反射式STN-LCD是利用双折射膜来消除视差的，而在单偏振片反射式彩色STN-LCD器件中，则通过将两层优化的双折射膜，偏振片及反射层作为一透镜来实现消除视并显示的。在推出的单偏振片反射式彩色STN-LCD上，目前已实现了NN是NB模式的消视差显示。对于单偏振片反射式彩色STN-LCD器件来说，其在NW显示模式的消视差显示。对于单偏振片反射式彩色STN-LCD器件来说，其在NW显示模式下的对比度要略低于其在NB显示模式下的；但在NW显示模式下，这种器件的视角却优于其在NW显示模式下的。单偏振片反射式彩色STN-LCD器件同STN-LCD器件一样，存在着响应速度与对比度不如CRT的缺点，为了克服这两个缺点，最近还推出了单偏振片反射式反铁电液晶显示(AFLCD)器件。　6.单偏振片反射式AFLCD器件AFLCD器件的最大长处是它具有极快的响应速度。这是因为反铁电液晶材料的结构中存在着起主要作用的分子对，它们在近晶层中作横向对极运动。分子对的形成与因占空效应而导致的信息存储是反铁电液晶材料反铁电性的关键所在。在足够的外部电场作用下，反铁电液晶分子对会克服配对能，引起场致迁移，即由反铁电状态快速经中介铁电(FI)状态转为铁电(FO)状态。近来推出的一种AFLCD器件是以涂有氧化铟锡(ITO)膜的玻璃作为基底的。在这种基底上涂以聚酰亚胺，以通过单向摩擦来改变平面校准，利用玻璃隔板使反铁电液晶材料层的厚度保持在2μm。在FO状态下，反铁电液晶分子的自发偏转与倾角分别为-798/cm2与29度。图4是单偏振片AFLCD器件在不同状态下的截面图。图中，偏振片与反铁电液晶层的上表面接触，而反射层则被配置于反铁电液晶层之下，在反铁电液晶层与反射层之间设有一单轴延迟膜。偏振片与反铁电液晶层的光学轴平行，延迟膜具有136nm的相位延迟。在AFLCD器件中，AF(反铁电)——FO态转换是通过施加直流脉冲电场实现的，脉冲的振幅为0～17V/μm。在无电场的情况下，反铁电液晶层的光学轴与偏振片的夹角为0度，AFLCD获得亮态，若要得到暗态，就需要进行光学补偿，否则不易在FO态阈值以上产生暗态。为了取得高对比度的全暗态，可采用无延迟膜单偏振片结构，并且同时采用暗背景；也可以对光学单轴延迟膜引入相当于入射光波长1/4的相位差，以被偿光线通过反铁电液晶层时产生的相位差。在开发单偏振片反射式AFLCD器件方面，已研制出了具有几十微秒级响应速度与5：1对比度的器件，图5就是这种AFLCD器件的等对比度线；该图还表明，这种器件具有较宽的视角。　7.透反薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)器件反射式LCD器件在强环境光下具有较高的清晰度，而透射式LCD器件则在暗环境中具有较高的清晰度。最近，国外通过把透射式LCD技术与反射式LCD技术相结合，研制开发出了一种被称为透反FTF-LCD器件(以下简称透反器件，也即先进器件)的TFT-LCD器件，图6与图7分别是这种器件的各层结构与截面图。透反器件的每个象素均分为透射区与反射区两部分。其反射电极是用铝制作在绝缘层上的；而其透射电极则为TIO膜。为使透射区的单元间距为反射区的两倍，故使绝缘层厚度与透射区单元的间距基本相等。为了实现彩色，对这种透反器件配置了滤色器，图8是透反器件的色度标图。目前已研制成2-7英寸对角线的透反器件。表1是其中2英寸对角线透反器件的技术参数。透反器件的透射区与反射区面积比为4：6。这个比例是优化选择的结果：如果透射区太小，则会因而透射率下降而不得不提高背光源亮度，从而加大了能耗。反之，如透射区过大，就会与透射式TFT-LCD器件接近，从而显不出反射式LCD器件在强环境光下高对比度的优势。图9是在透反器件与透射式LCD器件上，入射光与反射光之间的关系。图中：IR为入射光，RP为偏振片表面的反射光，Rw是在亮态下的反射光，Tw是发自背光源，并穿越亮态下透射电极的光束；Rin为玻璃表面与内层极的表面与内层极的反射光。透反器件的亮度取决于Tw、Rw与Rb的总和，Rin在通过延迟膜后，被偏振片吸收；故只有Rp会降低清晰度；而在透射式LCD器件中，除了Rp外，Rin也会降低清晰度，而决定亮度的却只有Tw与Rb在透射式LCD器件中，当环境亮度增加时，除背光源外，器件的表面反射也会增加，从而使对比度降低；而这时在透反器件中，反射电极的反射会增加得比表面反射更快，从而保持了良好的清晰度；即使在25000lux的环境照度下，其清晰度也高于透射式LCD器件的。图10是两种LCD器件亮度与环境照度关系。当环境照度增加时，因为表面反射的增加，透反器件与透射式LCD器件的对比度均会有所下降。但透反器件会因其反射电极反射的增加，而使其对比度下降的程度大大小于透射式LCD器件的。图11是这两种LCD器件的对比度与环境的关系。图12是环境照度与两种LCD器件色品度的关系。对于透射式LCD器件来说，当环境照度增加时，其色域会下降，直至下降到零；而透反器件在同样的环境照度下，其色域至少能维持在15%以上。图13与图14分别是透射式LCD器件与透反LCD器件的亮度与对比度关系。当环境照度增加时，在透射式LCD器件中，会因背光源反射的增加而使其亮度也有所增加，但同时也会因偏振片与玻璃基底表面反射的增加而使对比度下降；而在此情况下，在透反器件中，由于其亮度同时取决于背光源亮度与反射电极反射亮度之和；所以当环境照度增加时，其亮度的增加要比透射式LCD器件更为显着。虽然对比度会因偏振片表面反射的增加而降低，但这也会因反射电极的反射而受到一定程度的抑制，因而使其对比度下降的程度大大低于透射式LCD器件的。透反器件适用于要求低功耗，并且在室外具有高清晰度显示的场合，如移动通信及摄像机等。　8.结束语目前，透射式LCD器件占据着LCD器件的主导地位，特别是在电视及计算机(特别是笔记本式计算机)等应用范围内；但是研制高效高象质彩色反射式LCD器，并使之进入电视与计算机应用，一直是LCD技术研究人员不懈努力追求的目标。经过多年努力，已取得了一批可观的成果；除了前文所述的外，还有全息制备多聚散射式反射型LCD器件、高反射基底型LCD器件等。这些研究开发的成果使反射式LCD器件的性能不断提高，品种不断增多，应用范围也在不断扩大。可以说，再经过几十年的发展，反射式LCD器件可能会在电视、计算机等要求高象质显示的应用领域中取得稳固的一席之地，并可能会因其低功耗等优点而更加受到用户的青睐。
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液晶点距与扫描频率　　参照CRT所常用的规格，例如点距与扫描频率，可能不适用于LCD显示器，至少其重要性不高。　　LCD显示器的像素间距(pixelpitch)的意义类似于CRT的点距(dotpitch)。不过前者对于产品性能的重要性却没有后者那么高。CRT的点距会因为遮罩或光栅的设计、视频卡的种类、垂直或水平扫描频率的不同而有所改变。LCD显示器的像素数量则是固定的。因此，只要在尺寸与分辨率都相同的情况下，所有产品的像素间距都应该是相同的。例如，分辨率为1024×768的15英寸LCD显示器，其像素间距皆为0.297mm(亦有某些产品标示为0.30mm)。　　画面扫描频率对于LCD显示器的重要性也低于CRT。由于肉眼能够察觉CRT的扫描频率高低，因此扫描频率至少要65或70Hz，画面看起来才不太会闪烁。如果能够调整到85Hz以上，就看不出有闪烁的现象至于LCD显示器，由于像素的亮灭状态只有在画面内容改变时才会有所变化，所以即使扫描频率很低，画面也根本没有所谓的"闪烁"问题。　　要强调的是，在购买LCD显示器之前，必须考虑若干不等同于CRT规格的项目，包括分辨率、观赏角度、亮度、对比与反应速度等。
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液晶分子驱动技术　　目前液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主，这三种液晶显示器的驱动方式也不同，一般TN和STN二者液晶显示器采用的是单纯矩阵驱动方式，而TFT型液晶显示器采用的是主动式驱动方式。　　  ① 单纯矩阵驱动方式　　单纯矩阵驱动方式是由垂直与水平方向的电极所构成，选择要驱动的部分由水平方向电压来控制，垂直方向的电极则负责驱动液晶分子。在TN与STN型的液晶显示器中，采用一种由玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等制成的夹层，共下上两层。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中的是液晶分子，在接近上部夹层的液晶分子按照上部的沟槽的方向来排列，而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。上下沟槽呈十字交错，即上层的液晶分子的排列是横向的，下层的液晶分子排列是纵向的，而位于上下之间的液晶分子接近上层的就呈横向排列，接近下层的则呈纵向排列。整看起来，液晶分子的排列就像螺旋形的扭转排列。但这一技术的缺陷在于显示部分不能太大，如果显示部分过大的话，那么中间部分的电极反应时间可能就会比较久。而为了让屏幕显示一致，整体速度上就会变慢。讲的简单一点，就好像是CRT显示器的屏幕更新频率不够快，那是使用者就会感到屏幕闪烁、跳动；或者是当需要快速3D动画显示时，但显示器的显示速度却无法跟上，显示出来的要果可能就会有延迟的现象。所以，早期的液晶显示器在尺寸上有一定的限制，而且并不适合拿来看电影、或是玩弄3D游戏。　　  ② 主动式矩阵驱动式　　主动式矩阵驱动方式是让每个画素对应一个组电极，它构造有点像DRAM的回路方式，电压以扫描的（或称作一定时间充电）方式，来表示每个画素的状态。　　这种方法是利用薄膜技术所做成的硅晶体管电极，利用扫描法来选择任意一个显示点（pixel）的开与关，其实是利用薄膜式晶体管的非线性功能来取代不易控制的液晶非线性功能。在EMC的BM-568中，导电玻璃上画上网状的细小线路，电极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着一个控制匣，虽然驱动讯号快速地在各显示点扫描而过，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。　　TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理之不同，所以在视角、彩色、对比及动显示品质上有高低程次之差别。其中TFT液晶显示器所需的资金投入以及技术需求较高，对制造厂商的要求很高，如TN及STN所需的技术及资金需求则相对较低。
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液晶技术的发展史　　在显示器发展的历史上，1968年应该是一个非常值得记忆和庆祝的一年，因为在这一年中，一种具有划时代意义的显示器产品--液晶显示器（LCD）宣告问世，标志着人类显示历史进入了一个革命性的年代。而在随后的岁月中，液晶显示器以其卓越的性能和良好的品质成为厂商和用户竞相追逐的梦幻产品。而液晶显示器真正走下神坛，成为一种实用性和产品，却只不过是近几年的事情。　　液晶显示器自诞生之日起，其技术在众多厂商的大力推动下，以极快的速度向前发展。从液晶显示器技术发展的历程上看，主要经历了四个发展阶段：　　  1．动态散射液晶显示器时代（1968年～1972年）　　1968年美国RCA公司研制成功世界上第一块液晶显示器--动态散射（DSM）液晶显示器。1971年～1972年制造出采用DSM液晶的手表，标志着LCD技术进入实用化阶段。　　  2．向列扭曲液晶显示器时代（1971年～1984年）　　1971年瑞士人发明了扭曲向列型（TN）液晶显示器，日本厂家使TN-LCD技逐步成熟，又因制造成本和价格低廉，使其在七八十年代得以大量生产，从而成为主流产品。　　  3．超扭曲液晶显示器时代（1985年～1990年）　　1985年后，由于超扭曲液晶显示器的发明及非晶硅薄膜晶体管（a-SiTFT）液晶显示技术的突破，LCD技术进入了大容量化的新阶段，使便携计算机和液晶电视等新产品得以开发并迅速商品化，LCD市场需求量也开始大幅度增长。　　  4．薄膜晶体管液晶显示器时代（1990年以后）　　进入90年代，LCD技术发展开始进入高画质彩色图像显示的新阶段，TFT-LCD技术的进步，极大地促进了计算机技术的发展。如今TFT-LCD已成为LCD发展的主要方向，今后它在LCD中所占的比重将会越来越大。目前这种技术已经被广泛采用并大量投入生产，而且这种技术将会有长远的市场前景和发展潜力。　　自2001年3月份纯平显示器纷纷跳水以来，众多的显示器厂商又开始纷纷推出了液晶显示器产品，并对其价格进行了大幅的下调，目前有些14.1英寸液晶显示器的产品已经降到了4000元左右，价格直逼目前显示器市场的主流--17英寸纯平显示器，很有可能在短期内就会一举取代它的市场主流地位，这与早前一些专家所预测的液晶显示器在三年后才会步入市场主流有了很大的差距，因此笔者专门就此问题做了一番详细的调查，结果表明，液晶显示器很有可能在今年就会逐步走下神坛，进入普及时代。
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液晶屏幕的驱动方式　　单纯矩阵驱动方式是由垂直与水平方向的电极所构成，选择要驱动的部份由水平方向电压来控制，垂直方向的电极则负责驱动液晶分子。    在TN与STN型的液晶显示器中，所使用单纯驱动电极的方式，都是采用X、Y轴的交叉方式来驱动，如下图所示，因此如果显示部份越做越大的话，那么中心部份的电极反应时间可能就会比较久。而为了让屏幕显示一致，整体速度上就会变慢。讲的简单一点，就好象是CRT显示器的屏幕更新频率不够快，那是使用者就会感到屏幕闪烁、跳动；或着是当需要快速3D动画显示时，但显示器的显示速度却无法跟上，显示出来的要果可能就会有延迟的现象。所以，早期的液晶显示器在尺寸上有一定的限制，而且并不适合拿来看电影、或是玩3D游戏。    主动式矩阵的驱动方式是让每个画素都对应一个组电极，它个构造有点像DRAM的回路方式，电压以扫描的（或称作一定时间充电）方式，来表示每个画素的状态。为了改善此一情形，后来液晶显示技术采用了主动式矩阵（active-matrix addressing）的方式来驱动，这是目前达到高资料密度液晶显示效果的理想装置，且分辨率极高。方法是利用薄膜技术所做成的硅晶体管电极，利用扫描法来选择任意一个显示点（pixel）的开与关。这其实是利用薄膜式晶体管的非线性功能来取代不易控制的液晶非线性功能。    在TFT型液晶显器中，导电玻璃上画上网状的细小线路，电极则由是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着一弄控制匣，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矩阵中被选择的显示点得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。
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液晶显示技术　　　　液晶显示器的原理是利用液晶的物理特性，通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。通过和不通过和组合就可以在屏幕上显示出来。由于LCD本身的工作原理，也就决定了液晶显示具有厚度薄、适于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛地用在便携式电脑、数字摄（录）像机、PDA移动通信工具等众多领域。与传统的显示技术相比，液晶（LCD）显示器具有很多重要的优越性。首先LCD显示器不使用电子枪轰击方式来成像，因此它完全没有辐射危害，对人体安全；同时LCD显示器不闪烁、颜色失真近乎与零；而且LCD显示器工作电压低、功耗小、重量轻、体积小等优点，而这些优点都是CRT显示器所无法实现的。　　我们以EMC新近推出的一款LP-500液晶显示器为例，其整体尺寸为475mm（L）×290mm（W）×560mm（H），（包括可倾斜、可旋转的底座）占用空间仅仅是同类型19英寸CRT显示器的二分之一到三分之一，而且其净重仅有9公斤。LP-500的点距达到了0.28毫米,在背光单位达到达2CCFL亮点支持下,其显示亮度达到典型状况下的每平方米200流明,而工作功耗却只有35瓦,这要比同样显示面积的CRT产品少了近期50%。LP-500的行频为36-60KHz，场频55Hz-80Hz。在0.28毫米点距支持下，最大分辨率达到了75Hz刷新频率下的1280×768；其显示色彩的数量达到了262144种，而且色阶过渡自然。这样的指标不但足以应付所有商业应用的需求，而且可以满足一些专业人事的专门应用要求。
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液晶显示技术的发明液晶的发现是由奥地利植物学家F·Reinetzer在一百年前完成的，然而长期以来并未给人类带来多少好处。直到20世纪60年代，几个年轻的电子学家才打破了沉寂。 1961年，美国RCA公司普林斯顿试验室有一个年轻电子学者F·Heimeier正在准备博士论文的答辩，他的专业是微波固体元件。他在这方面很有造诣。这天，他的一个朋友向他讲述了正在从事的有机半导体方面的研究，跨学科的课题引起了他的极大的兴趣。他征求了导师的意见，在导师的支持、鼓励下，他毅然放弃了学有所成的专业领域，进入了一个他还知之甚少的新领域。他把电子学方面的知识应用于有机化学，很快便取得了成绩。不久，他对另一个新课题---激光又产生了兴趣，从而又与晶体打上了交道。为了研究外部电场对晶体内部电场的作用，他想到了液晶。他将两片透明导电玻璃之间夹上掺有染料的向列液晶。当在液晶层的两面施以几伏电压时，液晶层就由红色变成了透明态。出身于电子学的他立刻意识到这不就是彩色平板电视吗兴奋的小组成员与他立即开始了夜以继日的研究，他们相继发现了液晶的动态散射和相变等一系列液晶的电光效应。并研制成功一系列数字、字符的显示器件，以及液晶显示的钟表、驾驶台显示器等实用产品。RCA公司对他们的研究极为重视，一直将其列为企业的重大机密项目，直到1968年，才在一项最新科技成果的广播报导中向世界报导。这一报导立刻引起了日本科技界、工业界的重视。日本将当时正在兴起的大规模集成电路与液晶相结合，以”个人电子化”市场为导向，很快开发了一系列商品化产品，打开了液晶显示实用化的局面，掌握了主动，致使这一发展势头促成了日本微电子业的惊人发展。而在美国，RCA公司中一些生产间部门的领导人一方面局限于传统的半导体产品，一方面又过分强调了初出茅庐的液晶显示器件的缺点，以市场还未开拓为借口，极力抵毁液晶显示的产业化。为此，"液晶"小组成员开始外流，"液晶显示"的专利也被卖出。据说，当70年代中期，液晶显示已经形成一个产业的时候，RCA公司在一次董事会上沉痛地总结，在RCA百年发展历史上液晶显示技术的流失是了大的一次失误。回顾这一历史，不能不使我们感到：（1)一代新技术、新产品的问市，特别是当代高新技术产品的问市，总是由那些跨学科、跨行业的，具有创新开拓精神的年轻人来发现和完成的。（2）一个新技术的发现、发明虽然重要，但其真正的发展则必须建立在切切实实的应用技术和市场需求的基础之上的。应用技术是高新技术产业发展的保障，市场需求是高新技术发展的动力。（3）一个企业的领导，特别是生产部门的领导，应该具有科学发展的头脑。只局限于原有的产业和产品，被近期、表面的、暂时的利害所困扰，往往会葬送一些非常可贵、极有前途、极有生命力和极高利润价值的新技术、新产品，造成了事业损失，抱撼终身。（4）一个突破传统束缚的发明，大都出现在那些规模不大，极有创新能力的，能够从事多学科的独立工作小组。这些小组应该能够经学得起失败，经受得起不被承认，不被支持不被理解的一切压力。
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液晶显示技术的发明　　液晶的发现是由奥地利植物学家F·Reinetzer在一百年前完成的，然而长期以来并未给人类带来多少好处。直到20世纪60年代，几个年轻的电子学家才打破了沉寂。 1961年，美国RCA公司普林斯顿试验室有一个年轻电子学者F·Heimeier正在准备博士论文的答辩，他的专业是微波固体元件。他在这方面很有造诣。这天，他的一个朋友向他讲述了正在从事的有机半导体方面的研究，跨学科的课题引起了他的极大的兴趣。他征求了导师的意见，在导师的支持、鼓励下，他毅然放弃了学有所成的专业领域，进入了一个他还知之甚少的新领域。他把电子学方面的知识应用于有机化学，很快便取得了成绩。不久，他对另一个新课题---激光又产生了兴趣，从而又与晶体打上了交道。为了研究外部电场对晶体内部电场的作用，他想到了液晶。他将两片透明导电玻璃之间夹上掺有染料的向列液晶。当在液晶层的两面施以几伏电压时，液晶层就由红色变成了透明态。出身于电子学的他立刻意识到这不就是彩色平板电视吗兴奋的小组成员与他立即开始了夜以继日的研究，他们相继发现了液晶的动态散射和相变等一系列液晶的电光效应。并研制成功一系列数字、字符的显示器件，以及液晶显示的钟表、驾驶台显示器等实用产品。RCA公司对他们的研究极为重视，一直将其列为企业的重大机密项目，直到1968年，才在一项最新科技成果的广播报导中向世界报导。这一报导立刻引起了日本科技界、工业界的重视。日本将当时正在兴起的大规模集成电路与液晶相结合，以”个人电子化”市场为导向，很快开发了一系列商品化产品，打开了液晶显示实用化的局面，掌握了主动，致使这一发展势头促成了日本微电子业的惊人发展。而在美国，RCA公司中一些生产间部门的领导人一方面局限于传统的半导体产品，一方面又过分强调了初出茅庐的液晶显示器件的缺点，以市场还未开拓为借口，极力抵毁液晶显示的产业化。为此，"液晶"小组成员开始外流，"液晶显示"的专利也被卖出。据说，当70年代中期，液晶显示已经形成一个产业的时候，RCA公司在一次董事会上沉痛地总结，在RCA百年发展历史上液晶显示技术的流失是了大的一次失误。回顾这一历史，不能不使我们感到：（1)一代新技术、新产品的问市，特别是当代高新技术产品的问市，总是由那些跨学科、跨行业的，具有创新开拓精神的年轻人来发现和完成的。（2）一个新技术的发现、发明虽然重要，但其真正的发展则必须建立在切切实实的应用技术和市场需求的基础之上的。应用技术是高新技术产业发展的保障，市场需求是高新技术发展的动力。（3）一个企业的领导，特别是生产部门的领导，应该具有科学发展的头脑。只局限于原有的产业和产品，被近期、表面的、暂时的利害所困扰，往往会葬送一些非常可贵、极有前途、极有生命力和极高利润价值的新技术、新产品，造成了事业损失，抱撼终身。（4）一个突破传统束缚的发明，大都出现在那些规模不大，极有创新能力的，能够从事多学科的独立工作小组。这些小组应该能够经学得起失败，经受得起不被承认，不被支持不被理解的一切压力。
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液晶显示屏　　液晶显示屏有三种：DSTN（属称伪彩）、HPA和TFT（属称真彩）。　　  DSTN是显示屏中较差的一种，在出快速运动的画面时，图像有明显的拖尾现象，因而不适合用来展示动态的画面。　　  TFT是一种新型的显示屏技术，它利用液晶显示屏上的每一液晶像素点后面的薄膜晶体管来驱动显示屏，除了在任何方向都能提供高达140度的视角以外，还能获得更加快速的刷新响应时间和高达300：1的对比度，同时还能有效的控制使用功率，其显示效果已接近CRT（阴极射线管显示器，即常见的台式显示器），已成为目前笔记本电脑的主流配置。　　  HPA是画面显示效果介于DSTN和TFT之间的一种显示屏（其实HPA是一种改进型的DSTN）。　　一般30.7cm液晶显示屏的最佳分辨率为800×600，33.8cm和35.8cm液晶显示屏的最佳分辨率可以到达1024×768。与CRT显示器不同，液晶显示屏的像素是固定的，也就是说它的分辨率是一个定值，不像CRT显示器一样可以在一定范围内进行调整。就目前而言，30.7cm(12.1英寸)TFT显示屏被普通应用于低端机型和轻薄型的笔记本电脑，33.8cm(13.3英寸)TFT的笔记本电脑定位于主流型，35.8cm(14.1英寸)的笔记本电脑往往是被定位于用来代替台式机的高档机型。采用33.8cm及以上液晶显示屏的笔记本电脑，重量多超过了2kg，从而35.8cmTFT显示屏的笔记本电脑往往重量超过3.5kg、甚至4kg。　　另外，有一点需要注意的是，现在还有部分厂商在生产采用DSTN显示屏的笔记本电脑。如果用户对价格非常敏感并且对显示效果要求不是非常高，可以考虑购买。DSTN通常不能实现24位真彩色，最高只能实现18位色，所以对图象编辑显示有要求的用户需要注意而且DSTN显示屏对比度也相对较小，响应速度和衰减速度极慢，响应时间一般为300ms，屏幕刷新率比较低，图像移动时拖尾现象比较严重，长时间注视屏幕容易产生疲劳感。
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液晶显示器不同于一般显示器的几个指标　　  1. 可视角度。LCD的可视角度左右对称。而上下则不一定对称。一般情况是上下角度小于或等于左右角度角度。可视角度就是当你从侧向观看液晶显示器时，偏离一定角度就看不清了，这个角度就是可视角度，分为左、右和上、下，一般为40到80度；不过可以肯定的是：可视度愈大愈好。若可视角为左右80度，表示在始于屏幕法线80度的位置时可以清晰地看见屏幕图像。但由于人的视力范围不同，则还需要以对比度为准。　　  2．亮度。TFT液晶显器的可接受亮度为150cd/m2以上，目前国内能见到的TFT液晶显示器亮度基本在于200cd/m2左右。液晶显器的亮度略低，会觉得发暗，而稍亮一些，就会好很多。　　  3．响应时间。响时间反应了液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，此值愈小愈好。响应时间越小，运动画面才不会使用户有尾影拖拽的感觉。　　  4．显示色素。几乎所有15英寸LCD都只能显示高彩（256K），因此许多厂商使用了所谓的FRC（Frame Rate Contror）技术以仿真的方式来表现出全彩的画面。当然，此全彩画面还必需依赖显示卡的显存，并非是显示卡可支持16×16色全彩，才能使LCD显示出全彩。　　  5．产品的种类。液晶显示器按物理结构分为几类，一般情况我们更多的关注最为常用的薄膜晶体管型（Thin Film Transistor，简称TFT）。TFT是指液晶显示器上的每一液晶像素点都由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。TFT液晶显示器具有屏幕反应速度快，对比度好、亮度高，可视角度大，彩色丰富等特点，比其它类型更具优势。同时还克服了DSTN液晶显示器固有的一些弱点，确实可以算是当前液晶显示器的主流设备。
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液晶显示器成像原理　　目前液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主，因此不妨从这三种技术来探讨一下液晶显器的成像原理。　　  ①TN型液晶显示技术　　TN型液晶显示技术是液晶显示中最基本的，其它种类的液晶显示器械皆以TN型为基础来加以改进，所以它的运作原理也较其它技术来的简单。它主要包括垂直方向与水平方向的偏光板、配向膜、液晶材料以及导电的玻璃基板。　　TN型液晶显示技术的显象原理是将液晶材料置于两片透明导电玻璃间，液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列，如果电场未形成，光线会顺利的从偏光板射入，依液晶分子旋转其行进方向，然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后，两片玻璃间会形成电场，进而影响其间液晶分子的排列，使其分子棒进行扭转，光线便无法穿透，进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象，叫做扭转式向列场效应，简称TNFE（twisted nematic field effect）。在电子产品中所用的液晶显示器，几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。但因为单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情况，所以只能形成黑白两种颜色，并没有办法做到色彩的变化。　　  ②STN型液晶显示器技术　　STN型的显示原理与TN相类似，不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。这一区别导致了光线的干涉现象，实现了一定程度色彩的变化，使STN型液晶显示器具备了一些淡绿色与橘色的色调。如果再加上一个色彩滤光片（color filter），并将单色显示矩阵之任何一个像素（pixel）分成三个子像素（sub-pixel），分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩。　　  ③TFT型液晶显示器技术　　一般TFT液晶显示屏的主要构成包括荧光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式液晶体管等。这种液晶显示器必须先利用荧光灯管投射出光源，这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶，这时液晶分子的排列方式会改变穿透液晶的光线角度，然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。而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，并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合它与前二者的区别是把TN上部夹层的电极改为FET液体管，而下层改为共同电极。
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液晶显示器的扩展技术　　1.Active(活跃)素子驱动技术　　液晶显示屏幕中最重要的组成部分是液晶，除此之外就是直接关系到液晶显示亮度的背光屏以及负责产生颜色的色滤光镜。Active素子驱动技术在每一个液晶像素上加装上了Active素子来进行点对点控制，使得显示屏幕与传统的CRT显示屏相比有天壤之别，这种控制模式在显示的精度上，会比以往的控制方式高得多。　　2.低反射液晶显示技术　　从液晶的工作原理我们可以看到，外界光线对液晶显示屏幕具有非常大的干扰，一些LCD显示屏，在外界光线比较强的时候，由于表面的玻璃板产生反射，而干扰到它的正常显示。而采用这一新技术就是在液晶显示屏的最外层施以反射防止涂装技术(AR coat)，有了这一层涂料，液晶显示屏幕所发出的光泽感、液晶显示屏幕本身的透光率、液晶显示屏幕的分辨率、防止反射等这四个方面都有了改善。　　3.“连续料界结晶矽”液晶显示技术　　由于一些液晶显示屏幕的像素反应速度不足，造成在观看动态影片的时候会出现画面延迟的现象，而采用目前最先进的Si TFT液晶显示方式的LCD，具有比旧式LCD屏快600倍的像素反应速度。这种技术是利用特殊的制造方式，将原有的非结晶型透明矽电极，在以平时速率600倍的速度下进行移动，进而大大加快了液晶屏幕的像素反应速度，效果当然好多　　4.液晶显示屏广视角技术　　我们知道，液晶显示器存在着可视角度的问题，为了解决这问题，出现了各种各样的液晶显示器的广视角技术。第一种技术是在显示器顶层增加漫射胶片后，从面板射出的光束会改变方向，它们以各种角度离开屏幕，这种方式类似于在光源周围罩上粗糙的玻璃球，使光线能够向各个方向发散，当然这种方法效果不是太好。第二种技术需要彻底改变液晶层的结构，称之为面内交换(In-Plane Switching，IPS)技术。第三种技术称为多域垂直对齐(Multidomain Vertical Aligned，MVA)，这种技术采用特殊的液晶材料。　　5.液晶显示屏幕接合技术　　只要LCD屏中有数个像素发生故障，那无论你的LCD分辨率有多高，尺寸再大也没有用，只能成为一件废品，所以对很多LCD厂家而言，显示屏的尺寸要继续发展的话似乎很难，后来，随着技术的发展，人们使用了液晶显示屏幕接合技术，这种新技术是利用它特殊的接合方式，将多片小型的LCD屏接合成一个大尺寸的LCD屏幕，这种新方法，不但可以提高LCD的生产合格率，还能降低LCD价格，而且对LCD屏幕中像素的均匀度都有了本质上的改变。当然，大家也不用担心可以看到接合的痕迹，因为技术是相当细致的。
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液晶显示器的优异特性和发展前景综合比较各类显示器件，你会发现，液晶显示器件确实具有很多独到的优异特性。下面我们不妨归纳作一简单介绍。（1）低压、微功耗极低的工作电压，只要2V-3V即可工作，而工作电流仅几个微安，这是其他任何显示器件无法比拟的。要知道，只有低压、微功耗的显示器件才可能深入人间的每个角落，伴随人们生活和工作。在工作电压和功耗上液晶显示正好与大规模集成电路的发展相适应。从而使液晶与大规模集成电路结成了孪生兄弟。使电子手表、计算器、便携仪表、以至手提电脑、GPS全球定位系统等成为可能。（2）平板型结构液晶显示器件的基本结构是由两片玻璃基板制成的薄形盒。这种结构最利于用作显示窗口，而且它可以在有限的面积上容纳最大量的显示内容，显示内容的利用率最高。此外，这种结构不仅可作得很小，如照像机上所用的显示窗，而且可以作的很大，如大屏幕液晶电视及大型液晶广告牌。此外，这种结构还便于大批量、自动化生产。目前液晶显示器件的生产大都采用自动化半自动化的集成化工艺生产。仅少量工人即可开动一条年产上千万的生产线。目前已经又开发出了用塑料基片制成的液晶显示器件。这种器件薄如纸，并可弯曲，从而进一步的降低了使用空间。（3）被动型显示液晶显示器件本身不能发光，它靠调制外界光达到显示目的。即，它不像主动型显示器件那样，靠发光刺激人眼实现显示，而是单纯依靠对外界光的不同反射形成的不同对比度来达到显示目的。所以我们才称其为被动显示。虽然被动型的显示本身是不发光的，因此在黑暗处不能看清，但在自然界中，人类所感知的视觉信息中，90％以上是靠外部物体的反射光，而并非靠物体本身的发光。所以，被动显示更适合于人的眼视觉，更不易引起疲劳。这个优点在大信息量、高密度、快速变换、长时间观察的显示时尤为重要。此外，被动显示还不怕光冲刷。所谓光冲刷，是指当环境光较亮时，被显示的信息被冲淡，从而显示不清晰。而被动型显示，由于它是靠反射外部光达到显示目的的，所以，外部光越强，反射的光也超强，显示的内容也就越清晰。诚然液晶显示不仅可以用于室外进行显示，而且可以在阳光等强烈照明环境下也可以显示得很清晰。对于黑暗中不能观看的缺点，只要配上背光源，就可以克服。（4）显示信息量大与CRT相比，液晶显示器件没有荫罩限制，因此像素点可以作得更小、更精细；与等离子显示相比，液晶显示器件像素点处不需要像等离子显示那样，像素点间要留有一定的隔离区。因此，液晶显示在同样大小的显示窗面积内，可以容纳更多的像素，显示更多的信息。这对于制作高清晰度电视、笔记本式电脑都非常有利。（5）易于彩色化液晶本身虽然一般是没有颜色的，但它实现彩色化的确很容易，方法很多。一般使用较多的是滤色法和干涉法。由于滤色法技术的成熟，使液晶的彩色化具有更精确、更鲜艳、更没有彩色失真的彩色化效果。（6）长寿命液晶材料是有机高分子合成材料。具有极高的纯度，而且其他材料也都是高纯物质，在极净化的条件下制造而成。液晶的驱动电压又很低，驱动电流更是微乎其微，因此，这种器件的劣化几乎没有，寿命很长。从实际应用考查，一般使用中，除撞击、破碎或配套件损坏外，液晶显示器件自身的寿命终结几乎没有。（7）无辐射，无污染液晶显示器件在使用时不会像CRT使用中产生的软X射线及电磁波辐射。这种辐射不仅污染环境还会产生信息泄露，而液晶显示不会产生这类问题，它对于人身安全和信息保密都是十分理想的。液晶显示器件的优异特性决定了它在各类显示器件中的地位。仅仅20余年，液晶显示就改变了几百年来的钟表计时行业，电子计算器几乎已成人人必备，智能化仪器、仪表使用了液晶显示，使它可以成为便携式。膝上电脑、笔记本电脑、掌上电脑改变了人类生活方式，甚至改变了战争形式。液晶显示向CRT挑战展示了液晶显示技术的发展已经进入了一个新的时代。日本人将液晶显示大量进入电视和电脑领域的1992年宣称为”液晶的元年”，即从此液晶已成长为一个巨人，将为人类开拓出一个新时代。
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液晶显示器分辨率　　　不论是LCD液晶显示器，或一般的CRT显示器，分辨率是显示器主要的考查标准。因为显示器一定要能支持应用软硬件所需的分辨率。传统CRT显示器对于所支持的分辨率较有弹性。显示器的影像主要是由许多堆积的点或线组成的像素(Pixels)而产生的，因此像素的多少便是影响分辨率的重要因素。　　LCD所支持的显示模式不像CRT那么多。LCD只支持所谓的真实分辨率，可比喻为一般CRT显示器的最高分辨率。其主要的不同点是，LCD液晶显示器只有在真实分辨率下，才能显现最佳影像。　　LCD显示器呈现分辨率较低的显示模式时，有两种方式显现。第一种为居中显示。例如您想在XGA1024×768的屏幕显示SVGA800×600的分辨率时，只有1024居中的800个像素，768居中的600条网线，可以被呈现出来。其他没有被呈现出来的像素与网线，就只好维持黑暗。整个画面看起来好像是影像居中缩小，外围还有阴影环绕。另一种为扩展显示。此种显示方法的好处是，不论您使用的分辨率是多少，所显示的影像一定会运用到屏幕上的每一个像素，而不至于产生阴影边缘环绕。然而，由于影像是被扩展至屏幕上的每一个像素，因此影像难免会受扭曲，清晰准确度也会受到影响。　　所以，选择LCD时，一定要确保它能支持您所使用的应用软硬件的原始分辨率。千万不要盲目地相信分辨率要越高越好。要记得LCD液晶显示器是不同于一般CRT显示器的。如果您的设备要求XGA1024×768的分辨率，那您最好确定您的LCD液晶显示器可以支持原始XGA的分辨率。不多也不少，这样最好。

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