LCD、LED产品功能原理介绍.ppt

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1、,LCD、LED产品功能原理介绍,目 录,成像原理,1,LCD电视成像原理与特点,2,LED电视成像原理与特点,3,电视发展史,4,电视发展史,1,电视发展史,CRT(Cathode Ray Tube)显像管电视,PDP(Plasma Display Panel)等离子电视,LCD(Liquid Crystal Display)液晶电视,LED(light emitting diode)发光二极管背光源液晶电视,OLED(Organic Light Emitting Display)有机发光二极管电视,电视发展史,黑白TV in 1936 UK,彩色TV in 1960 UK,D-HDTV i

2、n 1995 USA,3DTV In 2010,24年,35年,15年,显示技术,厚,薄,可弯曲,超薄,厚度,从黑白到彩色，再到高清、3D；从厚到薄、轻,6,电视发展史,成像原理,2,1、人眼成像因素2、摄像机成像因素,人眼看到实物，在大脑中成像,摄像机拍到实物，在电视上成像,1、彩色：光的本质是电磁波。人眼的可见光范围大约在波长380780nm。不同的波长会引起不同的彩色视觉。2、亮度：是人眼感觉到的明暗程度。3、色调：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。一般分为冷色、暖色。4、色饱和度：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

3、的三要素。5、视觉惰性：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16帧。电影采用每秒钟24帧，可以表现较高速的运动。,人眼成像因素-直观,1、是不是彩色的？3、亮度高还是亮度低？2、是暖色调还是冷色调？,6、闪烁和临界闪烁频率：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47Hz。7、任何色光都可以分解为红绿蓝三种基色。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。猜猜看：红光绿光黄光？红光蓝光紫光？红光

4、绿光蓝光白光？9、对比度：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。10、灰度等级：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-直观,传统液晶,A桢,A桢,B桢,应用MEMC技术的液晶,B桢,A桢,A桢（A+B桢）,B桢,B桢,MEMC技术的处理：,对比体验（一）,对比体验（二）,1、光电变换：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(CCD)或阻抗起伏(光电导）的电图像2、时空转换：经由电子扫描，将二维的平面图

5、像转化为仅随时间变化的图像信号3、电视信号是复合信号。包括亮度信号、色度信号等。4、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-转换,LCD电视成像原理与特点,3,1、LCD成像原理2、LCD特点3、LCD相关概念,1、什么是液晶：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是一种液体，但它的水晶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。2、液晶显示器（LCD，Liquid Crystal Display）：采用数字显示技术，通

6、过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图像。LCD可分为扭曲向列型（TNLCD）、超扭曲向列型（STNLCD）和薄膜晶体管（TFTLCD）等几种。其中，TFTLCD已成为LCD发展的主要方向，TFTLCD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TFTLCD在色彩、亮度、对比度、响应速度等方面接近CRT显示器，是目前最好的LCD彩色显示设备。,LCD成像原理,LCD成像原理,3、LCD的构成：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。,4、LCD成像过程：1）首先LCD利用背光源CCFL萤光灯管投射出光源2）这些光源会先经过

7、导光板使光线均匀分布在整个屏幕上。3）然后光线通过一个偏光板，再经过液晶。4）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。5）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。6）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，灯箱里的灯管发出的光透过有图案的薄膜进入人眼。,LCD成像原理,5、在TFT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阵开关，在每个线路相交的地方则有一个控制匣，虽然驱动

8、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。6、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”和“打开”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，即使显示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。,LCD成像原理,LCD电视与CRT电视相比的优点：超薄、超轻、能耗低、无辐射、不受外磁影响、图像柔和等优点。,LCD特点,1、象素：构成图像的基本

9、单元。点的积聚构成线，线的积聚构成面（即图形）。彩电屏幕上的每幅像素又是由红蓝绿三个小点组成的。通过红绿蓝三个基色点相互之间的发光强度之比，就可以让这个像素具有任何的颜色和亮度。这样的几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,由于生产厂家不同，像素点的排列形状不同，但都是红绿蓝三个一组均匀排列的。,2、色彩数：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2的8次方和2的10次方两种。3、黑白响应时间：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(其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与回复)

10、。常说的4ms、8ms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。灰阶响应时间：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，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8 bit的面板为例，它能表现出256个亮度层次（2的8次方），我们就称之为256灰阶。,LCD相关概念,4、可视角度：用户从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度。当我们说可视角是左右179度时，表示站在始于屏幕法线（就是屏幕正中间的假想线）179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。5、分辨率：包括物理分辨率和支持分辨率 物理分辨率是指液晶屏本身的像

11、素点数量，是物理属性，跟信号无关。物理分辨率决定图像的清晰度；市场主要销售的液晶电视分辨率有1366*768、1920*1080（FHD）两种。支持分辨率是指信号源的分辨率或者说清晰度。液晶电视呈现分辨率较低的显示模式时，可能居中显示，可能扩展显示。,LCD相关概念,6、屏幕比例：屏幕宽度和高度的比例称为屏幕比例。目前标准的屏幕比例一般有4:3和16:9两种。不过16:9也有几个“变种”，比如15:9和16:10，这三种比例都可以称为宽屏。16:9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。7、背光寿命：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

12、CCFL灯管、LED发光二极管等。CCFL的寿命基本在5-7万小时。LED背光灯的寿命在10万小时。,LCD相关概念,4,LED电视成像原理与特点,1、LED的应用2、LED的原理,1、LED 屏幕,标识屏幕,晚会屏幕,广告屏幕,信息屏幕,LED的应用,装饰灯,手电筒,汽车照明,灯饰家具,2、LED 灯,LED的应用,茶舍招牌,市场招牌,花店招牌,菜馆招牌,3、LED招牌,LED的应用,1、LED 是什么？,LED的原理,红绿蓝三色LED发光二极管贵，很少使用。,白色LED发光二极管便宜，使用较多,LED的原理,1、LED 是什么？,2、什么是LED背光源,用LED灯做为液晶电视的背光源，LE

13、D背光源液晶电视成像原理和普通的LCD液晶电视一样,只是将LCD用的CCFL普通背光灯用LED发光二极管代替。,LED的原理,LED背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的，其中主要的区别在于LED是点光源，而CCFL是线光源。,LED的原理,色彩表现力：由于采用了LED独立发光元件，电视的色域范围大都能达到 NTSC 的120%以上，经良好调教可以达到150%。对比度：电视可以支持背光区域调整技术，亮度调节很容易实现，因此可达到千万:1级的动态对比度。,为什么要使用LED背光源？,直下式背光源从背后发光,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,3、LED背光源的分类,LED

14、的原理,1、广色域-色域是色彩显示的范围，普通LCD的色域值大约在65%左右，LED的色域值可以达到90%以上。为和普通LCD区分开，所以叫做广色域。色域越广显示的色彩就越丰富。（色域值100%为纯白色光）2、超薄-侧光式LED电视厚度只有原来CCFL背光源的三分之一左右。3、节能-由于LED的光利用率高，所以比较节能。4、寿命长-由于LED灯的自身特点，它的寿命可以接近10万小时，与液晶屏的寿命匹配。,4、侧入式LED背光源的优势,LED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。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LED背光源的优势,LED的原理,多谢各位积极参与!,