液晶螢幕的顯示原理

2021-10-04 22:55:36 字數 1683 閱讀 5519

今天上課講到了tft液晶螢幕的工作原理,個人覺得理解到位,特此記錄。

首先先解釋幾個概念:

1.亮度:

表示電視機的發光強度,用每單位面積的亮度cd/m2(坎德拉/平公尺),我們正常看電視時候的全屏平均亮度大概是50~70.

2.對比度:

對比度就是影象中,最高亮度與最小亮度之比

對比度越高,則影象層次越豐富,成像質量越高,如果加入環境光的影響:

可知,環境光越強,對比度越小。

3.灰度:

目的是顯示畫素點的亮暗差別,可以用不同位數的二進位制數來區別,如果用16位數來區別,則可以稱之為16點陣圖,如果用32位二進位制數來區別,就叫做32點陣圖,灰度級越高能顯示的顏色就越多,影象越精緻。

4.色數

能夠顯示的顏色總數,以rgb為例:

假設每個基色的灰度等級都為(256)二的八次方,所以乙個畫素點的色數就等於

256(紅)×256(綠)×256(藍)=16,777,216

5.解析度

螢幕上所能呈現出來的畫素密度;以1024×768為例,就是說整個螢幕橫向有1024個點,縱向有768個畫素點。

物質介於固態和液態之間的一種形態;

液晶的特殊性質:

受電場的影響,液晶的結構會由無序變成有序,可以扮演光柵的角色。

可以看到,在未加電場的情況下,光是可以通過兩個角度不一致的偏光板的,但是當加入電場,液晶分子變得整齊有序,使得光無法透射過第二個偏光板,在螢幕上就沒有光亮。

一般來說,最上層和最下層的偏光板是相互垂直的,這樣在電場的作用下光就無法透過;電場通過透明電極和液晶下方的訊號電極來施加;

一般是三個基色構成乙個畫素點,每乙個基色色塊下方都有專門的對應的電極,

通過這樣的設計,就可以控制電場來實現畫素點發光,同時可以控制每乙個畫素點中每種基色的混合比例來實現發不同顏色的光,每乙個畫素能發出的光數就等於色數,即,每個基色灰度級數的乘積(256×256×256)。

這裡可以更清楚的看到,由於每乙個畫素點都是由三種基色組成的,每種基色的發光都需要專門的電極控制,因此對於1024×768的螢幕,一共需要768根行定址線和1024×3根列定址線,來精確控制每乙個畫素點的發光。

以60幀為例,每秒60幀就是說每秒重新整理螢幕60次,平均每次重新整理用時16.67ms,從上到下一行一行的重新整理(可以通過時鐘脈衝訊號來控制選通順序),每一行的重新整理時間是21.7us(對於1024×768),因此我們要做的就是在每一行選通的21.7us之內,給source drive充放電到合適的電壓,來調節這一行裡所有畫素到合適的灰階(由影象可知這種控制可以精確到每乙個點)。

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