Color技术new

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1、SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部vCOLOR LCM COLOR LCM 显示技术简介显示技术简介LCMLCM开发部开发部2002006-6-96-6-9SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部Category of LCD(LCD的分类)(低温多晶硅)(高温多晶硅)(被动点阵LCD)(主动点阵LCD)(金属-绝缘体-金属 LCD)(薄膜二极管LCD)(薄膜晶体管LCD)(多晶硅TFT-LCD)(非晶硅TFT-LCD)SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部CSTNCSTN模块构成原理模块构成原理原理构成原理构成SUCC

2、ESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部半透和全透型CSTN PANEL结构SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部CSTN 驱动V1 value of module is decided from Vop of LCD panel VCC V1 VM V0(=VSS)VEE(V1-VM=VM V0,VCC VM=VM-VEE)AVCCVEESUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部色彩显示基本原理基本色度学基本色度

3、学色度学是色度学是门研究门研究彩色计量彩色计量的科学，其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。的科学，其任务在于研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。彩色视觉是人眼的彩色视觉是人眼的种明视觉。彩色光的基本参数有：种明视觉。彩色光的基本参数有：心理物理学心理物理学的描述是的描述是亮度，主波长和纯度亮度，主波长和纯度。从从心理学心理学的描述是的描述是明度，色调和饱和度明度，色调和饱和度。明亮度明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说，彩色光能量大则显得亮，反之则暗。色调反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等。彩色物体说，彩色光能量大

4、则显得亮，反之则暗。色调反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等。彩色物体的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如，某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光的色调决定于在光照明下所反射光的光谱成分。例如，某物体在日光下呈现绿色是因为它反射的光中绿色成分占有优势，而其它成分被吸收掉了。对于透射光，其色调则由透射光的波长分布或光谱中绿色成分占有优势，而其它成分被吸收掉了。对于透射光，其色调则由透射光的波长分布或光谱所决定。所决定。饱和度饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，颜色就越深

5、，或越纯；而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。颜色就越深，或越纯；而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅而降低纯度或变浅，变成低饱和度的色光。饱和度是色光纯度的反映。，变成低饱和度的色光。饱和度是色光纯度的反映。100%饱和度的色光就代表完饱和度的色光就代表完全没有混入白光阴纯色光。全没有混入白光阴纯色光。色调与饱和度又合称为色度色调与饱和度又合称为色度，它即说明彩色光的颜色类别，又说明颜色，它即说明彩色光的颜色类别，又说明颜色的深浅程度。的深浅程度。应强调指出，虽然不同波长的色光会引起不同的彩色感觉，但应强调指出，虽然

6、不同波长的色光会引起不同的彩色感觉，但相同的彩色感觉却可来自不同的相同的彩色感觉却可来自不同的光谱成分组合光谱成分组合。例如，适当比例的红光和绿光混合后，可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事。例如，适当比例的红光和绿光混合后，可产生与单色黄光相同的彩色视觉效果。事实上，自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成，这就是三基色原理。实上，自然界中所有彩色都可以由三种基本彩色混合而成，这就是三基色原理。基于以上事实，有人提出了一种假设，认为视网膜上的视锥细胞有三种类型，即红视锥细胞、绿视基于以上事实，有人提出了一种假设，认为视网膜上的视锥细胞有三种类型，即红视锥细胞、绿视锥细胞和蓝视锥细胞。黄

7、光既能激励红视锥细胞，又能激励绿视锥细胞。由此可推论，当红光和绿锥细胞和蓝视锥细胞。黄光既能激励红视锥细胞，又能激励绿视锥细胞。由此可推论，当红光和绿光同时到达视网膜时，这两种视锥细胞同时受到激励，所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。光同时到达视网膜时，这两种视锥细胞同时受到激励，所造成的视觉效果与单色黄光没有区别。三基色是这样的三种颜色，它们相互独立，其中任一色均不能由其它二色混合产生。它们又是完备三基色是这样的三种颜色，它们相互独立，其中任一色均不能由其它二色混合产生。它们又是完备的，即所有其它颜色都可以由三基色按不同的比例组合而得到。其基色是的，即所有其它颜色都可以由三基色按不同的比例组

8、合而得到。其基色是红、绿、蓝红、绿、蓝；不同比例的；不同比例的三基色光相加得到彩色称为相加混色，其规律为：三基色光相加得到彩色称为相加混色，其规律为：红绿黄红蓝紫蓝绿青红蓝绿白红绿黄红蓝紫蓝绿青红蓝绿白SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部CIE色度图确定彩色的标准坐标系统，称为确定彩色的标准坐标系统，称为CIE色度图。色度图。CIE是法文是法文CommissionInternationaldelEclairage(国国际照明委员会际照明委员会)的缩写词。的缩写词。CIE色度图所用的三基色单位为色度图所用的三基色单位为X、Y、Z，而任何一种彩色均而任何一种彩色均可由此三

9、基色单位来表示，即可由此三基色单位来表示，即x1X+y1Y+z1Z式中，式中，x1、y1、z1为三个色系数。为三个色系数。在在选择三基色单位选择三基色单位X、Y、Z时，必须满足下列三个条件以克服时，必须满足下列三个条件以克服RGB色度图的弊病。色度图的弊病。(1)当它们配出实际色彩时，三个色系数均应为正值；当它们配出实际色彩时，三个色系数均应为正值；(2)为方便计算，使合成彩色光的亮度仅由为方便计算，使合成彩色光的亮度仅由y1Y一项确定，并且规定一项确定，并且规定1Y光通量为光通量为1光瓦。换句话说，光瓦。换句话说，另外两个基色光不构成混合色光的亮度，但合成光的色度仍然由另外两个基色光不构成混

10、合色光的亮度，但合成光的色度仍然由X、Y、Z的比值确定的比值确定;(3)x1X=y1Y=z1Z时，混合得到是白光时，混合得到是白光。X1 y1 z1 X1 y1 z1 分别为红、绿和蓝三基色的比例系数，也就是三种单位基色光的光通量的倍数。它们三者分别为红、绿和蓝三基色的比例系数，也就是三种单位基色光的光通量的倍数。它们三者之间的比例决定它的颜色。之间的比例决定它的颜色。SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部CIE色度图我们称我们称x、y、z为为XYZ制的色度座标或相对色系数。上式说明，三个色度座标中有一个是不独立的，因制的色度座标或相对色系数。上式说明，三个色度座标中有

11、一个是不独立的，因而可以用而可以用x，y直角座标系来表示各种色度，这样的平面图形就是直角座标系来表示各种色度，这样的平面图形就是CIE色度图，如图色度图，如图2所示。由图可见，所所示。由图可见，所有的色谱有的色谱(可见光谱中包含的一系列单色可见光谱中包含的一系列单色)都位于马蹄形曲线上，曲线上加注了毫微米标记，以便能根据它都位于马蹄形曲线上，曲线上加注了毫微米标记，以便能根据它们的波长而辨别其单色。在马蹄形内部包含了用物理方法能实现的所有彩色。马蹄形的底部没有给予标们的波长而辨别其单色。在马蹄形内部包含了用物理方法能实现的所有彩色。马蹄形的底部没有给予标记，因为那里是非谱色记，因为那里是非谱色

12、(各种紫红色，这些彩色不能作为单色出现在光谱上各种紫红色，这些彩色不能作为单色出现在光谱上)，对于这些非谱色，波长当然，对于这些非谱色，波长当然是没有意义的。是没有意义的。最后着重指出，最后着重指出，X、Y、Z只是计算量，是一种假想的三基色，不能用物理方法直接只是计算量，是一种假想的三基色，不能用物理方法直接得到。得到。三色理论的基本要点是，任意彩色可由适当比例的三种基本彩色匹配出来。在加性系统，如彩色电视中三色理论的基本要点是，任意彩色可由适当比例的三种基本彩色匹配出来。在加性系统，如彩色电视中,三基色是红、绿和蓝，把适当比例的三基色投射到同一区域，则该区域会产生一个混合彩色。而匹配这三基色

13、是红、绿和蓝，把适当比例的三基色投射到同一区域，则该区域会产生一个混合彩色。而匹配这个混合色的三基色并不是唯一的。个混合色的三基色并不是唯一的。CIE为适应不同的需要，建立了一系列标准基色参考系。例如谱色基色系中，三基色是三个谱色，其波长为适应不同的需要，建立了一系列标准基色参考系。例如谱色基色系中，三基色是三个谱色，其波长分别为分别为：红：红700纳米，绿纳米，绿546.1纳米，蓝纳米，蓝435.8纳米纳米。匹配一个混合色的三刺激值的各个份额叫三刺。匹配一个混合色的三刺激值的各个份额叫三刺激值，它们的单位是这样确定的：匹配一个可见光谱中的等能白色时，三刺激值恰好相等。激值，它们的单位是这样确

14、定的：匹配一个可见光谱中的等能白色时，三刺激值恰好相等。SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部颜色数的计算方法颜色数RGB备注25623=823=822=48*8*4=256409624=1624=1624=1616*16*16=409665，53625=3226=6425=3232*64*32=65，536262，14426=6426=6426=6464*64*64=262，14416，777，21628=256 28=25628=256256*256*256=16，777，216SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部类显示屏名词介绍 VGA的

15、英文全称是Video Graphic Array，即显示绘图阵列 VGA(640480)、SVGA(800600)、XGA(1024768)、SXGA(12801024)、UXGA(16001024)Quarter-VGA CIF=352288 视频采集设备的标准采集分辨率QCIF=176144(Quarter common intermediate format)SUB QCIF =128*96播放视频面积分辨率像素由176144像素扩大到176220像素。分辩率像素扩大，播放MP4视频图像清晰度就会进一步模糊 128*128 显示尺寸与模式无关SUCCESS LCM2006年5月25日星期

16、四显示模块开发部TFT-LCD 供应商 CMO 尺寸 1.5 起 LG-PHILIPS 尺寸 1.3 起 HANSTAR 尺寸 1.1 起 PVI 尺寸 1.0 起 BOE 尺寸 1.6起 CPT 尺寸1.5 起 AUO 尺寸1.5起SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部1.0 96*961.1 96*64，128*1281.3 128*1281.5 128*128，128*1601.66 128*1601.8(1.77,1.79)128*160，176*2201.88 176*2201.94 128*1602.0 176*2202.2 176*220，240*3202

17、.4 240*3202.5 480*234 2.8 240*3203.2 320*2403.5 320*240 (320*240 与 240*320 不同)TFT-LCD 标准尺寸SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部结构SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部TFT-LCM各结构的功能q背光板模組:提供光的來源.q上下偏光板，TFT Glass Substrate，液晶：形成偏振光，控制光线的通过与否。q彩色滤光片：提供TFT LCD紅，綠，藍(光的三原色)的來源。qITO透明导电层：提供透明的导电通路。qPhoto Spacer：提供一固定高度

18、給彩色滤光片和TFT Glass Substrate。作为灌入液晶時的空間.及作为上下两层Glass的支撑。SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部Arrangement of Color Filter R G B R G BR G B R G BR G B R G BRBG RGBRBGRBG RGBRBGRBG RGBRBGRGGBRGGBRGGBRGGBRGW BRGW BRGW BRGW BStripe Triangle SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部PixelandColors(象素和颜色象素和颜色)(条状)(马赛克)(品字型)S

19、UCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部TFT LCDs 等效電路Row DriversColumn DriverSUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部TFT-LCD的優點畫素各自獨立,可消除串音(crosstalk)現象 畫素个自資料線獨立,在畫素電容上可保持電荷,故可使用穿透度隨電壓變化較緩的液晶,出更多灰階，TFT-LCD出现更多色彩 可製成較大面積與較高解析度 TFT-LCD具有体积小，重量轻，低辐射，低耗电量，全彩化等优点，因此在各类显示器材上得到了广泛的应用。SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部Activemat

20、rixandSignaling(主动点阵和驱动信号主动点阵和驱动信号)(液晶盒的简单电路模拟)(门电极)(源电极)(寄生电容)(存储电容)(液晶电容)(存储电容提供了稳定的电压以避免由于液晶电阻造成的漏电流和寄生电容等其他因素造成的交叉效应)SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部上圖為TFT一個畫素的等效電路圖，掃描線連接同一列所有TFT閘極電極，而信號線連接同一行所有TFT源極電極。當ON時信號線的資料寫入液晶電容，此時，TFT元件成低阻抗(RON)，當OFF時TFT元件成高阻抗(ROFF)，可防止信號線資料的洩漏。一般RON與ROFF電阻比至少約為105以上。因TF

21、T元件的動作類似一個開關(Switch)，液晶元件的作用類似一個電容，藉Switch的ON/OFF對電容儲存的電壓值進行更新/保持。SW ON時信號寫入(加入、記錄)在液晶電容上，在以外時間 SW OFF，可防止信號從液晶電容洩漏。所以及时开关是重要的掃描線信號線RONROFF液晶保持電容GDSSUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部23VCVCOMT1vv第一圖場第二圖場一圖框T2VGVIDVP(a)驅動波形圖v1.VG為掃描線電壓，VID為信號線電壓，分別加在TFT 的閘極，源極。2.在T1時域(水平選擇期間)TFT ON，畫素電極電位VP會被 充電至信號電位VID。

22、在T2 時域(非選擇期間)TFT OFF，在OFF的瞬間，VP會下降V，此V的大小與TFT元件 的閘極與汲極間的寄生電容CGD有關，因此在設計與製 程元件時盡量避免寄生電容的產生。SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部ActivematrixandSignaling(主动点阵和驱动信号主动点阵和驱动信号)(主动点阵示意图)(列驱动)(门驱动)SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部The Block Diagram of the TFT LCD ModuleBacklightTFT-LCDPANELTiming ControllerScan DriverData DriverCPU/RGBCLKHsxVsxTFT LCD ModuleSUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部驱动 Control+Driver集成一体的IC即就是控制器和驱动器集成为一体的IC 纯粹的Driver IC没有控制功能的IC只有单一的驱动器作用目前类的用于显示屏，SUCCESS LCM2006年5月25日星期四显示模块开发部TFT In ChIna