液晶基础知识
1、今天我们将要讨论的是关于液晶的基础知识。
2、我们先大致了解一下液晶分子，然后仔细研究一下使液晶工作的电特性和光特性：先讲电介质的各向异性；再谈液晶对电场的响应；之后是液晶分子的双折射光学特性；然后是偏光镜，最后再了解一下三种最具商业价值的工作模式：扭曲向列型、IPS、MVA。
4、液晶分子有很多种，这是其中的一种。总体上讲，在一个液晶面板中由是很多种液晶分子组成的混合物，提供许多附加的特性，但本质上都是一个具有坚硬头部和柔韧尾部的长圆柱体分子。它坚硬的头部在室温下是结晶态，但由于那个柔韧的尾部在室温下的摆动阻止液晶分子凝结成为固体。这种结构赋予它与众不同的熔融特性，它是介于晶体和液体之间的状态。
5、液晶有许多种类，这里的几种是最主要的，近晶型、胆甾型和向列型。我们将主要的精力集中在向列型液晶上，就是右边的这种。它是到目前为止用在显示技术上最重要的原材料，包括扭曲向列型、IPS和MVA模式。
6、向列型液晶的排列：如图中左侧的这幅图所示：这是一个椭圆柱形的液晶分子。它可以在任何方向平移，它可以如图所示在x轴方向自由的向前或向后的横向移动，包括纸面所示的向上和向下以及向里和向外的方向。它甚至可以在长轴方向旋转。它在图中y轴和z轴方向不可以自由的摆动和旋转。它被它邻近的分子所限制。这个分子所有的邻近都是顺着它排列的，当它试图在y和z方向摆动时，会撞到它的邻居，所以受到了限制。
这就是基本的模型，你所看到的这些是它的液体方面的特性。
首先，它可以在任何方向平移，它可以在其中的一个方向旋转，但在另外两个方向的旋转被限制，这就决定了它的晶体特性，所以它是液晶，在两者之间的混合物。
7、现在让我们讨论一下液晶分子的电特性模型。分子在电场中通常会充电，之后被极化。在电场的影响下分子产生的特殊电子云分布会使分子产生形变。当对分子加一个横向的电场，它将会极化。对于各向同性的介质，在各个方向的极化是相等的，不会考虑电场的方向性。可以得到相同的极化结果，所以这个极化结果在这幅图中称为‘P’。它是一个矢量，充电后最终得到一个对准电场方向的正、负两极。有些分子可以极化，几乎所有分子的极化在不同方向是不同的，但通常在一种液体或非晶体中，所有的分子是随机指向任何方向的，所以总体上得到一个各向同性的结果。
8、但是在晶体中可以得到各向异性的结果。在三个有效方向中可以得到其中一个方向的极化效果好于另外两个方向。Two of them, it’s going to turn out to average
together, we’ll see that in a minute.
你能看到的是：当电场方向平行于长轴方向时，分子的极化效果非常的好；但当电场方向平行于分子短轴方向时，它的极化效果并不是很好。这就是引起液晶许多特性的电介质各向异性。
9、它是怎样工作的呢？当一个液晶分子可以自由的旋转，它有一个主要轴和两个次要轴。分子的旋转允许它的两个次要轴相互平均，这就是这副图试图展示给你的：垂直介电常数是两个垂直介电常数的平均值。它可以极化，并且它通常是极化的，这两个中的一个稍微好于其它的方向。但是因为它的自由旋转，它的平均化，使得它实际上具有两个介电常数，这就是液晶分子所具有的特性。这个阶电常数是ε，或者是平行于长轴的εparallel，或者是垂直于长轴的εperpendicular。
10、那么现在我们该怎样做呢？
首先，我们认识到这个分子在电场中会经历转动，因为它在长轴方向的极化要好于其它方向。我们来看转动是怎样产生的。在这种情况下，当这个分子稍微横向于电场时，由于分子极化，其中一端会带正电，并且由于库仑力（qE）的作用，会被吸引到电场的负极方向。相反的，分子的负极一端会被吸引到电场的正极。这就会造成分子的转动。
事实上，由于有两个介电常数、两个极化轴，将会产生一个转动的竞争。所以会产生一个使长轴平行于电场方向的转动和一个使短轴平行于电场方向的转动，由于长轴方向极化效果更好，所以这个方向的转动会获胜。
11、在这幅图中可以看到一个你所期待的描述转动的公式。我们来看详细资料：首先，要依靠两个介电常数的不同。如果两个轴的介电常数是相同的，那就不会得到转动效果，因为试图从两个方向拉它的力相同，而最后只能得到都拉不动的结果。知道了这个结论后，就可以推出两个方向的介电常数的差别越大，两个方向的极化矢量差别就越大，在相同电场下得到的转动就越多。这样，我们可以通过扩大两个介电常数的方法以低电压驱动液晶。
插一句：液晶有温度依赖性：当温度升高后液晶分子的摆动会更多，顺便提一下，当温度升高过多，液晶会旋转而变成液体，这个温度称为清亮点。在低于清亮点高于结晶温度时，液晶是在一个中间状态，当温度上升后它有了更多的摆动，致使有效介电常数ε下降。所以液晶有一定的温度依赖性。同时我们可以从这个等式中看到它依赖于电场强度的平方。这是一个重要的结论。它意味着液晶的极化不取决于电场的极性。因为转动取决于电场的平方，所以无论电场的分布是从上到下还是从下到上，都会得到同样的结果。
它说明我们可以将这些转动都平均，我不仔细讲这里了，但大体上我们可以认为液晶依赖于均方根值。它的转动可以由施加的电场强度的均方根值得出。
因此，因为液晶感应电场，液晶分子的排列、转动取决于施加电压的平方或均方根值。这是一个重要的特性，因为我们可以通过对液晶施加正极性和负极性的电压而得到相同的转移特性。
下面我们将要细致的讨论光学传输特性，但是它的响应不依赖于电压的极性，
我们能够改变电压的极性，这就意味着可以使施加于液晶电压的直流分量为零。这就可以使悬浮在纯净液晶中微粒变纯，但是通常会有一些离子的存在而不纯。and that keeps particles that are suspended in this intended to be pure liquid crystal,这些离
子是由于电离产生的。
电离的结果使会影响电光特性曲线，会产生称之为“图像暂留”或“图像保持”的现象。最终我们看到的是角度关系而影响画质。
显然，由于电场使得分子的角度转动。特殊情况是，当分子顺着电场时，不会发生转动；而当它垂直于电场时也不会发生转动。所以，需要给分子一个预倾角，使得较大的极化矢量，那个长轴，当它加上电压时具有产生一个强有力的转动。
这些要素是理解液晶特性的重要要素。
12、现在，我描述了为了使液晶分子转动需要什么：施加一个外部电场我们可以使液晶分子转动。但什么可以使液晶恢复？
它是一个弹性系统，分子有一个稳态位置，必须增加一个转动力矩使它偏离稳态位置。向列型液晶在稳态位置就像雪茄放在盒子里一样，有三个弹性常量确保它固定在这个位置，液晶分子在电场作用下发生形变后，这三个弹性常量使液晶分子恢复到稳态位置。
13、这三个弹力是：弯曲、扭曲、张力。由这张图可以看到这三个弹力。
你可以想象一下，将一条液晶分子弯曲，它会像一条橡皮一样弹回到原来的位置。你同样可以想象将它扭曲，也会弹回原来的位置。对于张力不容易想象，但如果你可以试着拉一条橡皮使它分离，这就是张力。这三个弹性常量是使被外部电场转动的液晶分子恢复稳态的恢复弹力。
由此我们可以很合理的理解一个液晶分子如何在外部电场作用下转动，之后又在没有外部电场的情况下恢复到它的初始位置的。
14、但是我们如何使它显示？现在我们就必须先将分子电特性模型放在一边，来研究一下光学领域，即电光传输特性。
15、我们先回顾一下折射。当光线穿过一种材料，由于折射率的关系，它的传播速率会变化。有传播速率慢的材料也有传播速率快的材料，这个原理在光学上用来改变光线传播方向。
有一个界面，在界面一边是低折射率的材料，如空气；另一边是高折射率的材料，如玻璃。可以让光线从界面上穿过，一部分光线的速率不变，另外一部分光线的速率下降，并引起光线传播方向的改变。但这并不是我们用在液晶上的，我们使用的是偏光面。首先我们先了解一下光通过一种材料时的它的波长变化。
在这幅图中我们可以看到从两个相同光源发出的两束相干光波通过折射率为
N0的材料，它们是同频同相的。在这幅图上部的这束光在X方向通过折射率为n1的材料；在下部是同样的光波通过折射率为n2的材料。当它们从折射率为n1和n2的材料中传出，回到原来的材料中。这时你注意到了什么？如果你仔细看的话？光线通过界面时的点不同。换句话说，上下两个波形在穿过界面时的相位是不同的。
这个相位的不同正是我们用在液晶方面的。我们想说的是它有一个不同的光学轨迹。也就是说，如果光学轨迹相同，则相位是相同的。我们假设在两个波长不同的光波中，其中一个的光学轨迹长或短于另外一个，就能得到不同的相位。
16、现在，让我们再回头谈一下液晶分子。就像我们前面说过的，液晶分子有三个轴方向的介电常数，其中两个的介电常数近似的相等。对于穿过液晶分子光波的波长具有同样的原理。两个方向的折射率是不同的，沿着长轴方向的折射率要比沿着短轴方向的折射率大。就像介电常数一样，我们将这种现象称为双折射现象。液晶分子具有两个折射率，在电学领域我们称为电介质的各向异性，而在光学领域我们称为双折射。无论如何,当光波穿过时，在不同方向具有不同的速率这是液晶分子的一种自然属性。我们将要利用这种性质来旋转偏振光的偏振面。
17、让我们先来了解偏振光是如何穿过一种介质的。偏振光的意思是指光波的振动方向是沿着一个轴振动的。光波的振动分为电场分量和磁场分量，在这里我们只对它的电场分量感兴趣，我们仅需要注意光的这种电场特性。
偏振光的振动只在一个方向，也就是仅在一个偏振面上。如果将这个偏振面注入到一种具有慢速轴和快速轴的介质中，这个偏振面就会发生旋转。我们可以将电场分量分为快速轴方向和慢速轴方向的两个矢量。由于快速轴的竞争能力强与慢速轴，所以就会将偏振面旋转。这副图想要说明的是，当光波最初进入这种介质时，它的振动方向是－45°，而当它通过这种介质后，它的振动方向旋转到了＋45°，当它射出这种介质时它的偏振面旋转了90°。所以，具有快、慢两种折射率的介质，具有双折射现象，它能够旋转偏振面。
18、现在让我们了解一下白色随机偏振光。从白炽灯泡或者其他光源发出的光波都是在所有方向振动，具有所有方向的偏振角度。我们需要使用的仅是其中的一个偏振角度。我们可以用偏光片使在所有方向振动的光波变为只在一个方向振动的偏振光。现在我们看一下偏光片的效果。偏光片仅能通过一个振动方向的光，换句话说，它会让一个振动方向的光波通过而吸收与它的振动方向垂直的光波。
19、换句话说，线性偏光片会让在一个方向振动的光通过而吸收与它的振动方向成90°的光波。可以将任意方向振动的光波分为平行和垂直于偏振方向的两个分量，平行分量会通过偏光片而垂直分量会被偏光片吸收。这幅图中所展示的就是相对偏光片偏振方向来说是不同振幅不同振动方向的光波通过偏光片后只有平行于偏光方向的分量通过。理论上会有50％的光通过而有50％的光被吸收。但实际上，只有接近42％的光透过。对于LCD，我们首先需要做的，是由一个背光系统产生白光，让这些白光通过偏光片，会有50％以上的光被吸收。
20、用这种方法我们就可以制作一个显示器了：我们要有一个在所有方向振动的白色光源，让它通过一个线性偏光片后变成仅在一个方向振动的线性偏振光。这种线形偏振光是将自然光变为线形偏振光的。在这种光波中，少于初始值50％的光波通过偏光片。之后进入一种具有双折射性质的介质中。这种介质具有慢速轴和快速轴。当光波进入这种介质后，会有沿着慢速轴方向的分量和沿着快速轴方向的分量。当光波穿过这种介质后，我们就会看到前面讲过的偏振面的旋转。光波在进入介质前的偏振面是线形偏光片的方向，但由于液晶这种具有双折射性质的作用，当它射出液晶层之前,它的偏振面方向已经被液晶旋转了一定的角度。这时，如果液晶层的另外一端有一个在光学上称之为检偏片的偏光片，光波的一部分就会被吸收。同样也可以将光波分为两个相互垂直的分量，一个分量平行于检偏片的方向，另外一个分量垂直于它。当然，垂直于检偏片方向的分量会被吸收，而另外一个分量通过了检偏片。由此我们得到了通过第二个偏光片的光波，这个光波的振动方向与初始的振动平面相同，但由于部分被吸收，它的振幅降低了。
由此可知，如果我们想办法将光波在液晶层旋转的角度调制为90°，那么光波将会在第二片偏光片处被完全吸收，从外面看起来就是暗场。如果完全不旋转光波的偏振面，那它会完全透过第二个偏光片，从外面看起来就是亮场。控制偏振面旋转角度的就是具有双折射性质的液晶层，是液晶层相对光波传播方向的排列方式。
21、现在让我们看一看如何构造一个液晶显示系统。在这副图中是液晶层的表面，这里具有液晶的取向结构。这个取向层是在一层有机高分子薄膜（聚酰亚胺）上，用绒布类材料高速摩擦得到的。可以将它想象为一些槽，这些槽有的很宽，并不起作用，但有些槽的宽度与液晶的宽度是相近的，这样就可以起到将液晶分子固定取向的作用。之后就是制造一层液晶，将液晶灌注到取向层的表面，液晶的长轴会自然的对准取向层上摩擦出来的方向。这个将液晶分子固定取向的过程是制造液晶显示器的第一步。现在，这个附加层固定在表面后，向列型液晶层就建立起来了。下一层液晶分子将要铺在这层液晶上面。就像这样，第一层液晶分子以固定的取向铺在取向层上，第二层液晶分子铺在第一层上，逐步积累，形成一个立体的液晶层，形成了这种向列型规则。
22、现在来看一看扭曲向列型液晶显示器的结构。在底部将液晶分子对准取向层的表面，分子的长轴的方向是垂直于纸面的。而在顶部液晶分子有了90°的扭曲，它的长轴方向是平行于纸面的。这里我们不过多的讨论这个90°的扭曲。这个扭曲属于力学的扭曲，不是偏光面的旋转。
从这幅图中可以看出，可以将这个空间划分出不同的区域，可以用电场控制每一个区域，这些不同的区域称之为象素或者叫子象素。可以将彩色滤光片放在每个子象素的后面，当光透过时，可以得到不同的颜色。当放上红、绿、蓝三种颜色的滤光片后，就可以组成全彩色的显示器了。
23、从这副图可以看到液晶分子对准取向层，并没有扭曲。但是你可以想象到经过摩擦的取向层使液晶层能够顺着取向槽排列。两个表面有45°的交叉，所以偏振角度与液晶分子的夹角是45°。所以光波射入液晶层后，由于顺着长轴振动的分量和顺着短轴振动的分量的不同，使得偏振面旋转了90°。当光波通过底部透过液晶层后，随着偏光片方向的不同，光波要么透过要么停止。由于我们让上、下两个偏光片的方向相互垂直，当光波通过液晶层被旋转了90°后，通过了第二个偏光片，这种模式成为常亮模式。这种模式下，在未加电场的情况下，液晶分子处于稳态位置，它将光波旋转了90°，让光波通过。
24、在另外一种状态下，当我在两层偏光片之间加上电场之后，就可以使液晶分子竖直起来，垂直于偏光片。这样，就不会发生双折射，进入液晶层的光波就不会发生旋转。由于光波的偏振面没有发生旋转，所以光波在通过液晶层到达第二个偏光片后就会被完全吸收，这样从外面看来就是暗场。所以我们就得到了两种情况，第一种情况下，光波透过，是亮场；第二种情况下，光波被吸收，是暗场。由此我们就可以做成一个显示器件了，可以对显示器上的某个区域进行控制，让它透过或吸收，让它变成亮场或暗场。通过R、G、B滤色片，我们就可以通过吸收不同波长的光波，来显示出不同色彩，让液晶显示器不仅能够显示黑和白，还能够显示出不同的颜色。另外当我们可以寻找到一些中间点，可以是一部分光波被旋转而另一部分不旋转，就可以作出有不同灰阶的显示器。
25、现在让我们回头仔细看一下扭曲向列型液晶。如前所述，将取向层摩擦后，靠近它的液晶就会顺着它排列。在另外一端，将摩擦的方向垂直于前一层，靠近这一层的液晶会顺着这个方向排列。而液晶分子就会在两层之间自动的旋转90°。
另外要做的一件事就是要在取向层上设置一定的预倾角。回顾刚才讲的分子的转动状况，为了让沿着长轴和短轴的分量的合力能够使分子转动，需要使分子的初始角度与电场间的角度不是零。这个预倾角不仅起这个作用，还可以使液晶分子能够更快的对电场响应。
26、扭曲向列型液晶是显示器件的一个创新，但它并不完美，它的视角并不好，如果能够使它的视角有所改善，它将会有更多的应用。但是这正是扭曲向列型相对于非扭曲向列型的功能差别所在，它产生了宽视角。如果我们将视角看为一种功能，视角，就是指当你可以正常观看画面的角度，当你超过这个角度去观看，就会发现本来的亮画面变暗了；本来的暗画面变亮了。同样，灰阶也会变化，不再是你想要呈现的那个灰阶了。这是液晶一个不受欢迎的特点。
由于它平面显示、高亮度以及全彩色的特点，液晶显示是一种很好的显示器。但由于它的视角问题使得它并不理想。我们可以通过损失垂直视角来改进水平视角。对同一个显示器，当观察点在垂直方向移动时，会有不同的效果。将显示器垂直向上移动时，所有中间灰阶和最暗阶的亮度都会升高，但不包括最亮阶。也就是说，将显示器下移，所有灰阶会变暗；将显示器上移，所有灰阶会变亮。所以，随着视角的变化，会有很大的亮度不稳定性，这是由对显示器的定向来决定。我们可
以通过损失垂直视角来增大水平视角。如果你有笔记本电脑，你会注意到这个特性的。如果我将笔记本电脑放的很低，画面会很暗；而当我将它抬高后，会变亮。这样可以得到一个比较满意的适中的角度。
液晶的视角是一个重要的特性，因为它的存在，限制了它在许多场合的应用。它能够比较好的应用于笔记本电脑。如果没有这种全彩色平板显示器件，就很难做出这么小的电脑来。所以不得不在这方面做出一些让步. 但是，当我们想做大尺寸的显示器或者大屏幕的液晶电视的时候，那些非常挑剔的人就会说：“我想要一个高质量的显示器”。
28、这个是观看时合适的距离，18英寸或者20英寸。大屏幕的会有一个完全不同的视角。这个视角意味着做不到――对于每种颜色、每个点来说，做的完全一样的亮度是不可能的。因为彩色是由R/G/B三基色组成的，当视角增加时，很难让每种颜色保持稳定,所以不同视角的亮度一致性差会带来颜色的失真。为了补偿这种不稳定性进行了许多的努力。
29、我们先对怎样进行改进了解一点原理。对于液晶来说，在不同的视角下会有不同的光学路径。我们想做的就是使不同视角下的光学路径相同，就是让不同视角下光波的偏振面相同，就得到了一个均匀的显示器。
具体实施的，就是构建一个与TN型互补的结构与TN型一前一后的排列。如图中所示，将一个左手扭曲型和一个右手扭曲型结合起来，就可以得到互相补偿，消除了视角问题。
但是，在上面一层和下面一层间的界面不可能无限制的变薄。它是由两层玻璃组成的，在不加层的情况下是无法使液晶变厚的。当它工作时，必须经过一段较长的距离，要想从中得益必须要付出很大的代价。很显然，这种做法是不可行的。
30、对于TN型液晶，还有一种做法就是用一种成为负极性延迟薄膜的物质贴在液晶层的下面。这样就可以增大视角。加上这种称为延迟器的补偿薄膜，它是具有双折射性质的材料，它相对液晶来说是负极性的，会将偏转面向相反的方向旋转。这样就增大了视角。这种方法应用于15英寸和17英寸的显示器上。因为补偿膜是负极性而液晶是正极性的，将它们叠加后改变了双折射。但这种调制双折射的方法,对于灰阶的视角扩展的作用相对还是比较窄的。
31、32、33、我们要使接近黑色的灰阶的视角扩展，这样可以有效的提高显示器的对比度，这种方法对于17英寸的显示器来说，具有很好的性价比。
但是对于大屏幕的显示器和液晶电视来说，这种方法就不合适了。而另外两种解决这个问题的方法已经发展起来了。
其中之一就是IPS模式，IPS模式不同于TN型液晶。在这种模式中，所有的液晶分子都指向同一个方向。这个方向与一边的偏光片的方向平行而与另一边偏光片的方向垂直。
在这种模式下，与TN型不同之处，液晶分子始终都是平行于偏光片的，所以称为平面控制模式。当施加了一个平面电场后，就可以使偏振面也就是液晶分子在
一条带中旋转，所以在右手旋转这一边所施加的电场要更强烈一些。这样就可以使下半部分的液晶分子由稳态旋转90°到垂直态；而上半部分由垂直态旋转90°回到稳态。这样，上下两部分将会相互补偿。本质上，我们所做的就是让上下两半部分精确的相互补偿。
IPS模式理论上在各级灰阶下对通过液晶的光波都进行了补偿，是一种本质上的修正方法。但是，这种方法也有缺陷，因为它可以实现，所以就多讨论一下。
理论上，理想化的平面控制模式材料可以完全补偿光学路径。我们先来看看IPS模式的制造技术。如图所示，左右两个电极是排列在液晶的同一侧的。当没有施加电场时，所有的分子都指向同一个方向。当在两个电极间施加了电场之后，你所看到的就是之前那幅图中实施所示的，液晶的排列分为上下两部分。
34、但因为电极是排列在同一侧的，就会带来一些损失。由于电极是不透明的，所以电极部分就不能够透过光。这样，就会影响到开口率。如果想得到同样的亮度，就需要更亮的背光灯。
35、另外一种宽视角技术称为垂直取向技术。
自始至终我都谈到过液晶分子的长轴方向的偏振要好于短轴方向。但是，有可能使液晶的短轴方向的偏振好于长轴方向，这种称为垂直取向。
36、如果具有了垂直取向的液晶，就可以制造出具有商业价值的产品，具有不同变量的MVA模式。我们需要做的就是让所有的分子站立起来。在静止状态下，使双折射参数中较低的那个的方向（长轴）平行于光波方向。这样就使分子站立起来，使它具有不同的垂直特性。当然，我们需要使它具有一定的预倾角，以使它能够在电场中旋转。
说到这里，你应该对这种负极性各向异性介质有了一定的认识。之所以称为各向异性，是因为它的平行轴（长轴）的介电常数是小于垂直轴（短轴）的。所以就会得到光程差为负值的情况。
37、38、当我们施加电场，最终就可以得到这种排列方式。
在这种模式下，电极是在玻璃的表面。这种电极的材料称为ITO，这种材是透明的，所以它不阻挡光波穿过它，就不会影响到开口率。这种和前面提到的TN型是一样的。
39、总结一下，MVA模式中和IPS模式一样有很好的视角，而且它的开口率很好。所以我们可以通过传输特性曲线来总结所有这三种具有商业价值的技术。
看这个电光特性曲线上三种不同显示模式下，透射过的光波与电压的均方值之间的关系。其中红色的曲线是TN型的。这是一种常亮型显示，不加电场时是透光的，而当电场逐渐增大时，会慢慢变暗。有低电压驱动TN型，有较高电压驱动TN型，也有光学薄膜补偿的TN型（FCTN）。这是一种重要的显示器，在笔记本电脑和15英寸、17英寸的显示器中，它的应用十分广泛。对于大屏幕价格更加昂贵的制造是用IPS或MVA技术。在这幅图中说明了IPS技术需要比较高的电压，因为它的两个电极间的距离要大于TN或MVA技术中电极间的距离。同时由于它的开口率较低，
需要更亮的背光灯。MVA技术是一种居中的情况，它的视角要好于TN型但在某些灰阶中不如IPS，某些灰阶的稳定性不如IPS。这些就是这三种不同的模式，它们的开口率和电光特性曲线。
40、最后再来看一下有源矩阵。如前所述，我们有了一个显示器，可以控制亮度，可以由红、绿、蓝三色组成一个象素，最后需要有一个有源矩阵来驱动，就像这副图所示。这里有行驱动和列驱动，可以单独的对R/G/B寻址，可以单独的控制每一个R/G/B三个子象素的亮度，这样就做成了一个全彩色的显示器。
41、总结一下，向列型液晶分子具有固定的指向，具有可控的双折射特性，可以通过电场来控制。可以控制每个局部的传输特性。可以用彩色滤光片完成全彩色显示，可以用线性偏光片调制偏光面。
TN型液晶是一种低成本，低性能的产品。显示器和TV需要一个宽视角，所以制造出了IPS和MVA技术。可以对TN型通过光学补偿膜扩展视角，可以运用在15、17英寸的显示器上面。对于大屏幕需要用IPS和MVA技术，不同的公司使用不同的技术。
液晶显示器基础知识 （一）、液晶显示器的显像原理 1、什么是液晶 液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特 性，所以液晶可以说是处于一个中间相的物质。而要了解液晶的所产生的光电效应， 我们必须先来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（ visco-sity ）与弹性 （elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的 观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量的不同方向，会有不同 的效果。就好像是将一簇细短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初 显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致， 达到排列状态，这表示黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。 此外，液晶除了有黏性的特性反应外，还具有弹性的表现，它们都是对于外加的力， 呈现出方向性的特点。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方 式传播行进，产生了自然的偏转现象。至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强 的电子共轭运动能力，所以，当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化 产生感应偶极性（induced dipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。 而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压
控制，再通过液晶分子的光折射特性，以及对光线的偏转能力来获得亮暗差别（或 者称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。 2、液晶的光学特性 液晶同固态晶体一样具有特异的光学各向异性。而且这种光学各向异性伴随分 子的排列结构不同将呈现不同的光学形态。例如，选择不同的初期分子取向和液晶 材料，将分别得到旋光性、双折射性、吸收二色性、光散射性等各种形态的光学特 性。一旦使分子取向发生变化，这些光学特性将随之变化，于是在液晶中传输的光 就受到调制。由此可见，变更分子的排列状态即可实行光调制。由于液晶是液体， 分子排列结构不象固态晶体那样牢固。另一方面液晶又具有显著的介电各向异性△ ε和自发偶极子P0。一旦给液晶层施加上电压，则在介电各向异性△ε和自发偶极 子P0 和电场的相互作用下，分子排列状态很容易发生变化。因此利用外加电场即可 改变液晶分子取向，产生调制。这种由电场产生的光调制现象叫做液晶的电光效应 （electro-optic effect）。它是液晶显示的基础。这种光学特性可通过表面处理、 液晶材料选择、电压及其频率的选择获得。 3、液晶的物理特性 液晶的物理特性是：当通电施加上电场时，液晶排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透，从技术上说，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃薄板，中间夹着一层液晶。 当光束通过这层液晶时，液晶本身会一排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使
液晶屏基本知识及关键指标参数 液晶显示屏（LCD??Liquid?Crystal?Display）的工作原理与传统球面显示屏完全不同。液晶显示屏就是两块玻璃中间夹了一层(或多层)液晶材料，玻璃后面有几根灯管持续发光，液晶材料在信号控制下改变自己的透光状态，这样就能在玻璃面板前看到图像了。 液晶显示屏性能是有以下几个参数： 响应时间 响应时间的快慢是衡量液晶显示屏好坏的重要指标，响应时间指的是液晶显示屏对于输入信号的反应速度，也就是液晶由暗转亮或者是由亮转暗的反应时间。一般来说分为两个部分：Tr(上升时间)、Tf(下降时间)，而我们所说的响应时间指的就是两者之和，响应时间越小越好，如果超过40毫秒，就会出现运动图像的迟滞现象。目前液晶显示屏的标准响应时间大部分在25毫秒左右，不过也有少数机种可达到16毫秒。拥有16ms的超快响应时间，就可以用每秒显示60帧画面以上的速度，完全解决传统液晶显示屏在玩游戏或者看DVD影碟时所存在的拖影、残影问题。 对比度 对比度是指在规定的照明条件和观察条件下，显示屏亮区与暗区的亮度之比。对比度是直接体现该液晶显示屏能否体现丰富色阶的参数，对比度越高，还原的画面层次感就越好。目前液晶显示屏的标称为250:1或者300:1，高档产品在400:1或500:1。这里要说明的是，对比度必须与亮度配合才能产生最好的显示效果。400:1或500:1的高对比度将
使显示出来的画面色彩更加鲜艳，图像更柔和，让您玩游戏或者看电影效果直逼CRT显示屏。 亮度 液晶显示屏亮度普遍高于传统CRT显示屏，液晶显示屏亮度一般以cd／m2(流明/每平方米)为单位，亮度越高，显示屏对周围环境的抗干扰能力就越强，显示效果显得更明亮。此参数至少要达到200cd／m2，最好在250cd／m2以上。传统CRT显示屏的亮度越高，它的辐射就越大，而液晶显示屏的亮度是通过荧光管的背光来获得，所以对人体不存在负面影响。 屏幕坏点 屏幕坏点最常见的就是白点或者黑点。黑点的鉴别方法是将整个屏幕调成白屏，那黑点就无处藏身了；白点则正好相反，将屏幕调成黑屏，白点也就会现出原形。通常一般坏点不超过3个的显示屏算合格出厂，3点以内的为A屏,三点以上10点以内或带轻斑的算B屏,带重斑的和带线的算C屏. 可视角度 液晶显示屏属于背光型显示屏件，其发出的光由液晶模块背后的背光灯提供，这必然导致液晶显示屏只有一个最佳的欣赏角度——正视。当你从其他角度观看时，由于背光可以穿透旁边的像素而进入人眼，就会造成颜色的失真，不失真的范围就是液晶显示屏的可视角度。液晶显示屏的视角还分为水平视角和垂直视角，水平视角一般大于垂直视角。
V133路制复合视频输入 1路高清视频分量信号输入 1路计算机模拟信号输入（） 1路计算机数字信号输入（） 1路数字高清信号输入 （） 1 路数字视频信号输入（高清数字视频） 模拟信号输出，可连接本地显示器用做监视（在操 作和设置43000P 时，强烈建议使用该端口） 1 / 2/相同的两路（）数字信号输出，可外接或内置两张发送卡 / （）1 1 路数字视频信号环路输出
3）其它端口信号 232 串行通讯输入口，备用。 以太网通讯输入口，备用（选配）。 5V 可选择内置发送卡供电接口，备用。 开关右侧为内置两张发送卡示意图（如上 图）。 三、前面板按键操作 1、前面板按键示意图 2、按键说明（操作模式） 43000P 有20 个前面板按键，开机后这些按键均处在操作模式，其功能分别如下所述： 1）输入信号选择 按键 V1、V2 、V3选择从V1、V2、V3、端口输入信号 选择高清分量视频信号输入 选择计算机模拟信号输入 选择计算机数字信号输入 选择数字高清信号输入 选择数字视频信号输入（高清）
当进行输入信号选择后，屏第1 行显示当前选择的输入信号源，如：“源：”。屏第2 行显示当前输入信号源的状态。 按键说明 - 降低43000P 的输出图像亮度，最低至0 + 增加43000P 屏的点间距和视距计算 1．点间距计算方法：每个像素点到每一个相邻像素点之间的中心距离；每个像素点可以是一颗灯[如：10(1R]、两颗灯 [如：16(2R]、三颗灯[如：16(2R1G1B]16的点间距为：16; P20的点间距为：20; P12的点间距为：12... 2．长度和高度计算方法：点间距×点数=长/高 如：16长度=16点×1.6㎝=25.6㎝高度=8点×1.6㎝=12.8㎝ 10长度=32点×1.0㎝=32㎝高度=16点×1.0㎝=16㎝ 3．屏体使用模组数计算方法：总面积÷模组长度÷模组高度=使用模组数 如：10个平方的16户外单色显示屏使用模组数等于： 10平方米÷0.256米÷0.128米=305.17678≈305个 更加精确的计算方法：长度使用模组数×高度使用模组数=使用模组总数 如：长5米、高2米的16单色显示屏使用模组数：
光学基础知识 可见光谱只是所有电磁波谱中的一小部分，人眼可感受到可见光的波长为400nm(紫色)~700nm(红色)。 红、绿、蓝被称为三原色(RGB)。红色、绿色、蓝色比例的变化可以产生出多种颜色，三者等量的混合可以再现白色。 补色的概念：从白色中减去颜色A所形成的颜色，称之为颜色A的补色(complementary color)。 白色-红色red=青色cyan 白色-绿色green=洋红magenta 白色-蓝色blue=黄色yellow 白色-红色-绿色-蓝色=黑色 补色的特点：当使用某个补色滤镜时，该补色对应的原色会被过滤掉。 原色以及所对应补色的名称： 颜色再现有两种方式： 原色加法：三原色全部参与叠加形成白色，任意其中两种原色相加形成不参与合成的颜色的补色。 原色减法：三补色全部参与叠加形成黑色，任意其中两种补色相加形成不参与合成的颜色的原色。
原色加法比较简单，由原色叠加而形成其他颜色，但是应用较少；而原色减法是从白色中减掉相应原色而形成其他颜色，就是用补色来叠加形成其他颜色，应用的场合比较多。 光的直线传播定律：光在均匀介质中沿直线传播。 费马定律：当一束光线在真空或空气中传播时，由介质1投射到与介质2的分界面上时，在一般情况下将分解成两束光线：反射(reflection)光线和折射(refraction)光线。 反射定律：反射角等于入射角。i = i' 镜面表面亮度取决于视点，观察角度不同，表面亮度也不同。 一个理想的漫射面将入射光线在各个方向做均匀反射，其亮度与视点无关，是个常量。 折射定律：n1 sin i = n2 sin r 任何介质相对于真空的折射率，称为该介质的绝对折射率，简称折射率(Index of refraction)。公式中n1和n2分别表示两种介质的折射率。
液晶面板有哪些类型 2008-06-22 18:11:35 业界| 评论(1) | 浏览(5739) 液晶显示器的面板分为8bit和6bit两种，请问它们有什么区别？购买时该如何分辨呢？ 答：从色彩的角度来说，不管是CRT还是LCD（液晶显示器）都有真彩显示这样一个概念，其含义是指在R.G.B（红、绿、蓝）三种色彩通道上，显示器具有显示256级灰阶的能力。一般来说，CRT显示器都能实现真彩显示，而LCD显示器则不尽然。在物理上具备真彩显示的液晶面板，我们就称其为真彩面板，真彩面板能显示16777216种颜色。 对液晶面板的色彩显示能力，我们通常用在每一个色彩通道上液晶面板能显示灰阶的位数来加以描述。如果在每个色彩通道上能显示256（28＝256）级灰阶，我们就称它为8bit面板，这也就是真彩面板；如果每个通道上只能显示64（26＝64）级灰阶，那么我们就称它为6bit面板，这也就是假真彩面板。现在主流桌面LCD产品，选用6bit和8bit两类面板的都有，中低端产品中大多数采用6bit面板。 大家购买LCD时可参考产品外包装说明或产品说明书进行分辨，标称能显示16.2M色的液晶面板大多需要通过软件来加强面板的色彩效果。而采用8bit面板的LCD，在显示色彩数这一项上都标注为16.7M色。 常见的液晶显示器按物理结构分为四种： （1）扭曲向列型（TN－Twisted Nematic）； （2）超扭曲向列型（STN－Super TN）； （3）双层超扭曲向列型（DSTN－Dual Scan Tortuosity Nomograph）； （4）薄膜晶体管型（TFT－Thin Film Transistor）。 1.TN型采用的是液晶显示器中最基本的显示技术，而之后其它种类的液晶显示器也是以TN型为基础来进行改良。而且，它的运作原理也较其它技术来的简单。请参照下方的图片。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。 2.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。 3.DSTN是通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，从而达到完成显示目的。DSTN是由超扭曲向列型显示器（STN）发展而来的。由于DSTN采用双扫描技术，因此显示效果相对STN来说，有大幅度提高。 4.TFT型的液晶显示器较为复杂，主要是由：萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等构成。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就会改变穿透液晶的光线角度，然后这些光线还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变加在液晶上的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩，这样就能在液晶面板上变化出有不同色调的颜色组合了。是目前主流液晶显示器的面板。
L C D A N E L培训教材液晶 产品专业知识 The latest revision on November 22, 2020
LCD PANEL培训教材 （液晶产品专业知识） 整理： 审核： 核准： 售后服务技术支持部(内部资料 ) JUL-07-04 液晶产品专业知识 (培训教材目录) 一、液晶显示器基本常识......神射手 (3) 二、液晶显示器件的结构 (5) 三、液晶显示器件的基本性能 (7) 四、液晶显示器件的基本参数 (8) 五、IC与LCD的常见连接方式 (12) 六、LCD专业术语解释 (13)
七、液晶显示原理 (14) 八、液晶显示器件的驱动 (16) 一、液晶显示器基本常识 1.晶显示器（LCD） 目前科技信息产品都朝着轻、薄、短、小的目标发展，在计算机周边中拥有悠久历史的显示器产品当然也不例外。在便于携带与搬运为前提之下，传统的显示方式如CRT映像管显示器及LED显示板等等，皆受制于体积过大或耗电量甚巨等因素，无法达成使用者的实际需求。而液晶显示技术的发展正好切合目前信息产品的潮流，无论是直角显示、低耗电量、体积小、还是零辐射等优点，都能让使用者享受最佳的视觉环境。 2.液晶的诞生 要追溯液晶显示器的来源，必须先从「液晶」的诞生开始讲起。在公元1888年，一位奥地利的植物学家，菲德烈．莱尼泽（Friedrich Reinitzer）发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物，在为这种化合物做加热实验时，意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间，有点类似肥皂水的胶状溶液，但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质，也由于其独特的状态，后来便把它命名为「Liquid Crystal」，就是液态结晶物质的意思。不过，虽然液晶早在1888年就被发现，但是真正实用在生活周遭的用品时，却是在80年后的事情了。 公元1968年，在美国RCA公司（收音机与电视的发明公司）的沙诺夫研发中心，工程师们发现液晶分子会受到电压的影响，改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏幕。尔后，液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中，举凡计算器、电子表、手
显示屏安装工程的施工组成介绍 1、LED显示屏安装工程的介绍 2、LED显示屏安装工程的组成 1、LED显示屏安装工程的介绍 LED显示屏工程是集电子、光学、通讯、计算机、网络、结构、土建、装饰等学科的综合性工程类项目。 LED显示屏安装工程从设备的角度来讲属于机电安装工程，即LED发光设备的安装，其他的相关工程都是为显示屏创造一个安装的基础，同时和周围环境加以协调，其他的相关工程分别有：1）、土建基础工程（含防雷接地）2）、钢结构框架工程 3）、外装饰工程 4）、强弱电布线及附属设备安装 2、LED显示屏安装工程的组成 1）、土建基础的基本介绍
LED显示屏土建基础工程是显示屏安装的基本工程，主要使用在户外显示屏工程中作为屏体承载的基座，其功能主要是两个方面（1）将屏体重力均匀承载于地基上，防止屏体沉降。（2）平衡屏体所受风载，防止屏体倾覆。 土建基础主要由地基部分、承台、钢筋混凝土基础，预埋件、回填土几部分构成。 钢筋混凝土又钢筋龙骨、混凝土构成，混凝土由水泥、沙、碎石子、水按照一定比例均匀混合，又称为砼（Tǒng）。钢筋类似骨骼，而混凝土就像血肉，这样结合起来达到很高的强度。作为显示屏所用土建基础工程，一般工期在7天到45天左右。 预埋件是将预先制作的钢结构件在混凝土灌注时一起埋入混凝土中，这样可以为以后的外部构件安装提供坚固的基础，常用的预埋件有预制螺杆、预制钢板等。 * 防雷接地 户外土建基础工程中一般需要附加防雷接地，基本的做法是在地基工程时，用一定规格的扁钢焊接成网格状接地网，将接地网埋入地基中，并且将地基土壤做一定的处理，使之电阻下降达到防雷接地的
液晶显示器基本常识
壹、液晶显示器基本常识 LCD基本常识 液晶显示是壹种被动的显示，它不能发光，只能使用周围环境的光。它显示图案或字符只需很小能量。正因为低功耗和小型化使LCD成为较佳的显示方式。液晶显示所用的液晶材料是壹种兼有液态和固体双重性质的有机物，它的棒状结构在液晶盒内壹般平行排列，但在电场作用下能改变其排列方向。对于正性TN-LCD，当未加电压到电极时，LCD处于"OFF"态，光能透过LCD呈白态；当在电极上加上电压LCD处于"ON"态，液晶分子长轴方向沿电场方向排列，光不能透过LCD，呈黑态。有选择地在电极上施加电压，就能够显示出不同的图案。对于STN-LCD，液晶的扭曲角更大，所以对比度更好，视角更宽。STN-LCD是基于双折射原理进行显示，它的基色壹般为黄绿色，字体蓝色，成为黄绿模。当使用紫色偏光片时，基色会变成灰色成为灰模。当使用带补偿膜的偏光片，基色会变成接近白色，此时STN成为黑白模即为FSTN,之上三种模式的偏光片转90°，即变成了蓝模，效果会更佳。 二、液晶显示器件的结构 下图是壹个反射式TN型液晶显示器的结构图. 从图中能够见出,液晶显示器是壹个由上下俩片导电玻璃制成的液晶盒，盒内充有液晶，四周用密封材料-胶框（壹般为环氧树脂）密封，盒的俩个外侧贴有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之间的间隔，即通常所说的盒厚，壹般为几个微米（人的准确性直径为几十微米）。上下玻璃片内侧，对应显示图形部分，镀有透明的氧化甸-氧化锡（简称ITO）导电薄膜，即显示电极。电极的作用主要是使外部电信号通过其加到液晶上去。液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着壹层定向层。定向层的作用是使液晶分子按特定的方向排列，这个定向层通常是壹薄层高分子有机物，且经摩擦处理；也能够通过在玻璃表面以壹定角度用真空蒸镀氧化硅薄膜来制备。在TN型液晶显示器中充有正性向列型液晶。液晶分子的定向就是使长棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿壹个固定方向排列，分子长轴的方向沿着定向处理的方向。上下玻璃表面的定向方向是相互垂直的，这样，在垂直于玻璃片表面的方向，盒内液晶分子的取向逐渐扭曲，从上玻璃片到下玻璃片扭曲了90°（参见下图），这就是扭曲向列型液晶显示器名称的由来。 实际上，靠近玻璃表面的液晶分子且不完全平等于玻璃表面，而是和其成壹定的角度，这个角度称为预倾角，壹般为1°~2°。液晶盒中玻璃片的俩个外侧分别巾有偏光片，这俩片偏光片的偏光轴相互平行（黑底白字的常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），且和液晶盒表面定向方向相互平行或垂直。偏光片壹般是将高分子塑料薄膜在壹定的工艺条件下进行加工而成的。 我们通常所见的多是反向型的液晶显示器，这种显示器在下边的偏振片后仍贴有壹片反光片。这样，光的入射和观察都是在液晶盒的同壹侧。 TN、HTN、STN的结构：
光学基础知识及LED基本理论 第一部分LED基本理论知识 （一）LED发光原理 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。 图1 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即 λ≈1240/Eg（mm） 式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。 （二）LED的特性
1．极限参数的意义 （1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。 （2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 （3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。 （4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。 2．电参数的意义 （1）光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长，其波长大体按图2所示。 图2 由图可见，该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大，该波长为峰值波长。 （2）发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。由于一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。 （3）光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔. （4）半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。 半值角的2倍为视角（或称半功率角）。
Led 显示屏基础知识试题（考试时间6 0 分钟） 姓名： 一?选择题（共25分，每题5分） 1. LED显示屏单元板一般为（）驱动。 A 40V直流 B 220V交流 C 5V直流 D 5V交流 2. LED显示屏的基本组成单元是（）。 A LED像素B箱体C led模组D电源 3. LED显示屏按照使用环境可以分为（）。 A 室内和室外，半室外屏B全彩和单双色C半户外单色D全彩户外显示屏 4. 常见的室外显示屏有哪些（） A、P6, P10, P25, B、P10, P12, P16, P20 C、P8, P10, P25， D、P5，P6,，P10 5?常见的室内显示屏有哪些（） A、P4, P5，P6，P8 B、P5,，P10, P25 C、P3，P10, P6，P20 D、P5，P8,，P12 二?填空题（共25分，每题5分） 1. P16的显示屏像素间距是 _________ ，单元板分辨率是_________ ，单元板尺寸是_________ 2.显示屏的刷新频率是指：______________________________ 3. LED显示屏白平衡一般按照____________________ 的方式配比. 4. 室外P20全彩显示屏的像素密度是_____________ 点/ m2o 5. 显示屏用led灯常见的封装有____________ _________ _________ _________ 三问答题 1. 列举常见led芯片厂家.（10分） 2. led显示屏常见的一些应用场合有哪些（10分） 3. led显示屏的报价都有哪几方面每一方面又包含哪些内容（10分） 4. 假如现在有一个客户要做一块儿户外显示屏，需要明确了解客户哪些需求（20分）
LED显示屏基础知识大全-中国led学习好资料 1、什么是LED？ LED是发光二极管的英文缩写（Light emitting diode）,显示屏行业所说的“LED”特指能发出可见光波段的LED。 2、什么是像素？ LED显示屏的最小发光像素，同普通电脑显示器中说的“像素”含义相同。 3、什么是像素距(点间距)？ 由一个像素点中心到另一个像素点中心的距离。 4、什么是LED显示单元模组？ 由若干个显示像素组成的，结构上独立、能组成LED显示屏的最小单元。典型有“8*8”、“8*16”“16*16”等，通过特定的电路及结构能组装成模组。 5、什么是DIP? DIP是Double In-line Package的缩写，双列直插式组装。 6、什么是SMT?什么是SMD? SMT就是表面组装技术（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺；SMD是表面组装器件（Surface mounted device的缩写）。 7、什么是LED显示模组？ 由电路及安装结构确定的、具有显示功能、能通过简单拼装实现显示屏功能的基本单元。 8、什么是LED显示屏？ 通过一定的控制方式，由LED器件阵列组成的显示屏幕。 9、什么是插灯模组？优点和缺点是什么？ 是指DIP封装的灯将灯脚穿过PCB板，通过焊接将锡灌满在灯孔内，由这种工艺做成的模组就是插灯模组；优点是视角大，亮度高，散热好；缺点是像素密度小。 10、什么是表贴模组？优点和缺点是什么？
表贴也叫做SMT，将SMT封装的灯通过焊接工艺焊接在PCB板的表面，灯脚不用穿过PCB 板，由这种工艺做成的模组叫做表贴模组；优点是：显示效果好，像素密度大，适合室内观看；缺点是亮度不够高，灯管自身散热不够好。 11、什么是亚表贴模组？优点和缺点是什么？ 亚表贴是介于DIP和SMT之间的一种产品，其LED灯的封装表面和SMT一样，但是它的正负级引脚和DIP的一样，生产时也是穿过PCB来焊接的，其优点是：亮度高，显示效果好，缺点是：工艺复杂，维修困难。 12、什么是3合1？其优点和缺点是什么？ 是指将R、G、B三种不同颜色的LED晶片封装在同一个胶体内；优点是：生产简单，显示效果好，缺点是：分光分色难，成本高；PLCC-4SMD（3528，TOP）塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)。 13、什么是3并1？其优点和缺点是什么？ CHIP SMD和PLCC SMD的不同（3合1，3并1）3并1是指将R、G、B三种独立封装的SMT灯按照一定的间距垂直并列在一起，这样不但具有3合1所有的各个优点，还能解决3合1的各种缺点。 14、什么是双基色，伪彩、全彩显示屏？ 通过不同颜色的发光二极管能够组成不同的显示屏，双基色是由红、绿或黄绿两种颜色组成、伪彩是由红色、黄绿、蓝色三种不同颜色组成、全彩是由红色、纯绿、纯蓝三种不同颜色组成。 15、什么是发光亮度？ LED显示屏单位面积所发出的光强度，单位是cd/㎡，简单说就是一平方米显示屏发出的光强度。 16、什么是亮度等级？ 整屏亮度在最低到最高亮度之间的手动或自动调节的级数。 17、什么是灰度等级？ 在同一亮度等级下，显示屏从最暗到最亮之间的技术处理级数。 18、什么是最大亮度？ 在一定的环境照度下，LED显示屏个基色在最大亮度和最大灰度等级时。
LCD原理大剖析 ZDNET China 03/01/2002 LCD （Liquid Crystal Display）对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词，不过这种技术存在的历史可能远远超过了我们的想象 --在 1888 年，一位奥地利的植物学家 F. Renitzer便发现了液晶特殊的物理特性。 在 85年之后，这一发现才产生了商业价值， 1973 年日本的夏普公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。现在， LCD是笔记型计算机和掌上计算机的主要显示设备，在投影机中，它也扮演着非常重要的角色，而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。 为什么叫液晶？ 液晶得名于其物理特性：它的分子晶体，不过以液态存在而非固态。大多数液晶都属于有机复合物。 被动矩阵液晶显示技术 高信息密度显示技术中首先商品化的是「被动矩阵显示技术」。它得名于控制液晶单元的开和关的简单设计。 主动矩阵LCD及其弱势 主动矩阵 LCD的上下表层也纵横有序排列着用铟锡氧化物做成的透明电极。所不同的是在每个单元中都加入了很小的晶体管，由晶体管来控制电流的开和关。 传统工艺流程 LCD 的面板最早使用非常薄的玻璃制造。大约只有 1.1-0.4毫米厚，由于玻璃生产中，设备不同会造成玻璃厚度不同。所以，显示器只能在一套模具中制造。 你不能不知道的LCD 被动矩阵液晶显示技术视角及反应速度耗电量 为什么叫液晶？主动矩阵LCD及其弱势显示色彩传统工艺流程
为什么叫液晶？ ZDNET China 2002/01/03 液晶得名于其物理特性：它的分子晶体，不过以液态存在而非固态。大多数液晶都属于有机复合物。这些晶体分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点：如果你让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此平行排列。如果你提供了带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列。 液晶的第三个特性是很神奇的：液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入之外的所有光线。此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。 液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关 - 即可以阻碍光线，也可以允许光线通过。液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶成了随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲。结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。 如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变 LCD 中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。也有某些设计了省 电的需要，有电流时，光线不能通过，没有电流时，光线通过。 液晶可以阻碍（左）也可以允许（右）光线通过显示技术由于不同的应用目的而分成不同的类型。 有的是成了静态显示，比如道路标志和显示牌，它 们的显示信息是不变的。平面显示技术则被用于传 递发生变化的显示信息，所以显示信息量的大小就 决定了所采用的显示技术类型。对于便携式的计算 器等设备而言，由于所传递的信息量相对较低，被 称为「低信息密度」显示技术；对于计算机显示器 而言，由于传递的信息量大，则相应被称为「高信 息密度」显示技术。
光学基础知识 物理学的一个部门。光学的任务是研究光的本性，光的辐射、 传播和接收的规律；光和其他物质的相互作用（如物质对光的吸收、散射、光的 机械作用和光的热、电、化学、生理效应等）以及光学在科学技术等方面的应用。 17世纪末，牛顿倡立“光的微粒说”。当时，他用微粒说解释观察到的许多光学现象，如光的直线性传播，反射与折射等，后经证明微粒说并不正确。1678 年惠更斯创建了“光的波动说”。波动说历时一世纪以上，都不被人们所重视， 完全是人们受了牛顿在学术上威望的影响所致。当时的波动说，只知道光线会在 遇到棱角之处发生弯曲，衍射作用的发现尚在其后。1801年杨格就光的另一现象（干涉）作实验（详见词条：杨氏干涉实验）。他让光源S的光照亮一个狭长的缝隙S，这个狭缝就可以看成是一条细长的光源，从这个光源射出的光线再通1 过一双狭缝以后，就在双缝后面的屏幕上形成一连串明暗交替的光带，他解释说 光线通过双缝以后，在每个缝上形成一新的光源。由这两个新光源发出的光波在 抵达屏幕时，若二光波波动的位相相同时，则互相叠加而出现增强的明线光带， 若位相相反，则相互抵消表现为暗带。杨格的实验说明了惠更斯的波动说，也确
定了惠更斯的波动说。同样地，19世纪有关光线绕射现象之发现，又支持了波动说的真实性。绕射现象只能借波动说来作满意的说明，而不可能用微粒说解释。 20世纪初，又发现光线在投到某些金属表面时，会使金属表面释放电子，这种现象称为“光电效应”。并发现光电子的发射率，与照射到金属表面的光线强度 成正比。但是如果用不同波长的光照射金属表面时，照射光的波长增加到一定限 度时，既使照射光的强度再强也无法从金属表面释放出电子。这是无法用波动说 解释的，因为根据波动说，在光波的照射下，金属中的电子随着光波而振荡，电 子振荡的振幅也随着光波振幅的增强而加大，或者说振荡电子的能量与光波的振 幅成正比。光越强振幅也越大，只要有足够强的光，就可以使电子的振幅加大到 足以摆脱金属原子的束缚而释放出来，因此光电子的释放不应与光的波长有关。 但实验结果却违反这种波动说的解释。爱因斯坦通过光电效应建立了他的光子学 说，他认为光波的能量应该是“量子化”的。辐射能量是由许许多多分立能量元 组成，这种能量元称之为“光子”。光子的能量决定于方程 E=hν
1、后面板信号端口图 2、端口说明 1 ）视频信号输入 CK4L-3000P 支持8号不冋格式信号输入，如下表： 端口说明 V1~V33路PAL/NTSC 制复合视频输入 YPbPr1路高清视频分量信号输入 VGA1路计算机模拟信号输入（D-SUB ） DVI1路计算机数字信号输入（DVI-D/DVI-I ） HDMI1路数字高清信号输入 HD-SDI/SDI ( IN ) 1路数字视频信号输入（高清数字视频） 2）视频信号输出 端口说明 VGA OUT______________________ |模拟RGB信号输出，可连接本地显示器用做监视（在操作和设置CK4L-3000P 时，强烈建议使用该 端口） HDMI OUT1 / 相同的两路HDMI （DVI ）数字信号输出，可外接或 内置两张发送卡 HDMI OUT2/ --------------------------------------------------------------------------
3）其它端口信号 RS232 串行通讯输入口，备用。 LAN 以太网通讯输入口，备用（选配）。 5V OUT 可选择内置发送卡供电接口，备用。 开关右侧为内置两张发送卡示意图 ［（如上图）。 三、—前面板按键操作 ____ 1、 前面板按键示意图 2、按键说明（操作模式） CK4L-3000P 有20个前面板按键，开机后这些按键均处在操作模式，其功能 分别如下所述： 1） 输入信号选择 按键 V1、V2、V3 选择从V1、V2、V3、BNC 端口输入信号 YPbPr 选择高清分量视频信号输入 VGA 选择计算机模拟信号输入 DVI 选择DVI 计算机数字信号输入 HDMI 选择HDMI 数字高清信号输入 SDI 选择SDI 数字视频信号输入（ HDSDI 高清） 当进行输入信号选择后， LCD 屏第1行显示当前选择的输入信 “源：HDMI ” 。 LCD 屏第2行显示当前输入信号源的状态。 2） 输出亮度选择 按键 ________ 说明 号源，如: 说明
LED显示屏基础常识问答题 1、我公司主要产品及业务有哪些？ 主要产品：LED显示系统、LED照明系统、LED亮化系统和系统软件。 业务：生产、制造、销售LED系列产品；寻找合作代理商； 2、什么是LED？什么是像素？ LED是发光二极管的英文简称，是一种能将电能转化为可见光的固态的半导体器件。 像素是基本原色素及其灰度的基本编码。像素是由图像（Picture）和元素(Element)这两个单词的字母所组成的，是用来计算数码影像的一种单位，是构成影像的最小单位。 3、LED显示屏主要由那些材料组成？ LED显示屏组成有：控制部分、显示部分、信号传输部分、附件。 控制部分有：同步系统（视频屏控制系统）、异步系统（脱机屏或通讯屏）、相关的软件。显示部分：各种显示板。 信号传输部分：屏蔽线、双绞线、光纤、电话线、ADSL、无线。 附件：电视卡、视屏矩阵、音频功放、音箱、电源配线、散热系统。 4、按像素点来分，我公司产品可分为哪几种？ 5、什么是像素间距(点间距) ？ 屏幕里像素点与像素点之间的距离。 由一个像素点中心到另一个像素点中心的距离。 6、什么是LED显示模块？我公司典型的模块有哪几种？ 由若干个显示像素组成的，结构上独立、能组成LED显示屏的最小单元。典型有“8*8”、“5*7”、“5*8”等，通过特定的电路及结构能组装成模组。 公司典型有“8*8” 7、什么是DIP? DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片。 DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏管脚。 特点：适合PCB上穿孔焊接，操作方便； 芯片面积比封装面积比值较大。 8、什么是SMT?什么是SMD? SMT是表面组装技术（表面贴装技术）。一种无需对焊盘进行钻插装孔，直接将焊端（引
LCD/POL 物料特性和检验方法
1. 偏光片结构以及特性 a) 偏光片的基本结构 偏光片是一种由多层高分子 材料复合而成的具有产生偏振光 功能的光学薄膜，按其在液晶屏 的使用位置不同，大体上可分为 面片（又称透过片）和底片两种 （又称反射片），右图是典型 TN 型偏光片的面片结构示意图：
PVA 膜（偏光层）：是由 PVA（聚乙烯醇）薄膜经染色拉伸后制成，该 层是偏光片的主要部分，也称偏光原膜，该膜将非偏极光（一般光线）过滤 成偏极光。偏光层决定了偏光片的偏光性能、透过率，同时也是影响偏光片 色调和光学耐久性的主要部分。偏光层的基本加工工艺按染色方法可分为染 料系和碘系两大系列，按拉伸工艺可分为干法拉伸和湿法拉伸两大系列，改 变其材料和加工工艺可实现对偏光度、透过率、色调和光学耐久性的调整。
偏光膜 PVA 作为一种使用延伸方法制成的产品，具有以下一些独特的特 性：
光线选择性：选择通过偏振方向与延伸方向一致的光线通过； 温度、湿度敏感性：吸潮或加温后，被拉伸的成线性的分子链将会自动 还原回团状的分子链，失去光线选择性。 脆弱性：很容易在外力的作用下失去光线选择性。
TAC 层：由 PVA 膜制成的偏光层易吸水、褪色而丧失偏光性能，因此 需要在其两边用一层光学均匀性和透明性良好的 TAC（三醋酸纤维素酯）膜 来隔绝水分和空气，保护偏光层。采用具有紫外隔离（UV CUT）和防眩 （Anti-Glare）功能的 TAC 膜可制成防紫外型偏光片和防眩型偏光片。
感压胶（adhesive）：可分为反射膜侧粘着剂和剥离膜侧粘着剂。反射 膜侧粘着剂的作用是将反射膜牢固地粘合在 TAC 膜上，其工艺要求不允许 有再剥离性。剥离膜侧粘着剂是一层压敏胶，它决定了偏光片的粘着性能及 贴片加工性能，其性能优劣是 LCD 偏光片使用者最为关心的问题之一。
离型膜（separate film）：为单侧涂布硅涂层的 PET（对苯二甲酸乙二 醇酯）膜，主要起保护压敏胶层的作用，同时其剥离力的大小对 LCD 贴片 时的作业性有一定影响。
保护膜（protective film）：为单侧涂布 EVA 层（乙烯醋酸乙烯共聚物） 的 PE（聚乙烯）膜，具有低粘性，起保护 TAC 膜表面的作用。
此外，在反射型的底片偏光片还有一层反射膜： 反射膜（reflective film）：为单侧蒸铝的 PET 膜，目前大多使用无指向
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LCD液晶屏基础知识 三大类型：图形点阵、字符点阵、笔段式， 涵盖TN、HTN、STN、FSTN、CSTN五种膜式； 融合COG、COF、TAB、COB、SMT等各种工艺结构形式。 1.TN膜式LCD液晶屏 段码液晶屏，是LCD液晶屏显示模式的一种，LCD液晶屏有笔断式和点阵式两种模式，段码也称笔断一个数字是由8字显示出来的，一个8字是由7个笔段组成的，可以显示0～9的数字．如计算器、钟表等，显示内容均为数字. 段码液晶屏，工艺比点阵的要简单许多，当然也只能显示比较简单的内容．段码液晶屏的汉字和图形，只能以固定的型式显示，数字是可以变的．而点阵的所有显示，都是可以随意变换的． 2.HTN膜式LCD液晶屏 中文名:HTN外文名:(High Twisted Nematic 释义:高扭曲向列型特征:对比度高、功耗低、驱动电压低向列型液晶分子被夹在两块透明玻璃之间，在两层玻璃之间，液晶分子的取向偏转110~130度。这种类型LCD的特点是、动态驱动性能不够好，但视角比TN型的要宽。 3.STN膜式LCD液晶屏 STN（Super Twisted Nematic）是用电场改变原为180度以上扭曲的液晶分子的排列从而改变旋光状态，外加电场通过逐行扫描的方式改变电场，在电场反复改变电压的过程中，每一点的恢复过程较慢，因而产生余辉。它的好处是功耗小，具有省电的最大优势。 彩色STN的显示原理是在传统单色STN液晶显示器上加一彩色滤光片，并将单色显示矩阵中的每一像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三基色，就可显示出彩色画面。和TFT不同STN属于无源Passive型LCD，一般最高能显示65536种色彩。 主要分为普通STN，FSTN，CSTN和DSTN。 普通STN即液晶在液晶屏内旋转180~270度，液晶屏上下贴普通偏光片，因为色散的原因，液晶屏底色会呈现一定的颜色，常见的有黄绿色或蓝色，即通常称的黄绿模或蓝模。 FSTN（Film+STN），为了改善普通STN的底色问题，在偏光片上而加入一层补偿膜，可以消除色散，实现黑白显示。
LCD 液晶显示器是Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT要好的多，但是价钱较其贵。 LCD液晶投影机是液晶显示技术和投影技术相结合的产物，它利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及多达1670百万种色彩的靓丽图像。LCD投影机的主要成像器件是液晶板。LCD投影机的体积取决于液晶板的大小，液晶板越小，投影机的体积也就越小。 根据电光效应，液晶材料可分为活性液晶和非活性液晶两类，其中活性液晶具有较高的透光性和可控制性。液晶板使用的是活性液晶，人们可通过相关控制系统来控制液晶板的亮度和颜色。与液晶显示器相同，LCD投影机采用的是扭曲向列型液晶。LCD投影机的光源是专用大功率灯泡，发光能量远远高于利用荧光发光的CRT投影机，所以LCD投影机的亮度和色彩饱和度都高于CRT投影机。LCD投影机的像元是液晶板上的液晶单元，液晶板一旦选定，分辨率就基本确定了，所以LCD投影机调节分辨率的功能要比CRT投影机差。 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，现代液晶投影机大都采用3片式LCD板(图1)。三片式LCD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。光源发射出来的白色光经过镜头组后会聚到分色镜组，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后生成图像中的蓝色光信息，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。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。LCD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，现在LCD投影机占有的市场份额约占总体市场份额的70%以上，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。 液晶显示器使用时，不允许施加直流电压，驱动电压的直流成分最大不能超过50mV 。LCM 在焊接时应注意只焊I/O 接口，且烙铁温度不高于260 ℃，烙时一次不超过 3 ～4 秒，焊接次数最多不超过 3 ～ 4 次，焊剂应最好使用高质量焊剂，焊后，应注意把PCB 板清洁。 注意LCD 与LCM 防潮，潮湿会使LCD 的玻璃表面电阻降低，造成显示不正常，且易使LCM 电极腐蚀。LCD 装机时，应确保器件的导电线接触面积充分大，并保持整个接触面压力均衡（注意拧螺丝的压力应均衡），固定框要求平整、光滑，固定框的压力应尽可能加在该器件的四周封接框上；LCM 在装配时，要注意操作人的充分接地，使用的烙铁及其它器具均应保持良好的接地。焊接应注意保护LCD 表面，以免焊剂溅落于表面造成破坏。 器件不宜长期受阳光直射及紫外线的照射，以免影响使用寿命。 器件不宜存放在高温、高湿或有腐蚀、挥发性化学物品环境中，以免使LCD 变色、LCM 电极腐蚀，失去正常的显示功能。LCM 应放在有抗静电的包装或器具里。 LCD 的上下两面贴的偏光片切勿沾上有机溶剂；因偏光片材质较软，装机使用过程中，避免硬物顶伤、压伤器件的上下两面，且不能使用粗、硬的布擦拭偏光片；LCM 在操作过程中请勿接触油脂类东西。 液晶基础知识 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（LCD）显示器具有轻薄短小、耗电量低、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，把眼睛疲劳降到了最低。 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