led显示技术论文

led显示技术论文

　　有些网友觉得led显示技术论文难写，可能是因为没有思路，所以小编为大家带来了相关的例文，希望能帮到大家!

　　led显示技术论文篇一

　　摘 要

　　如今，科技进步给我们的生活带来了很大的变化。液晶显示设备越来越多，各种各样的液晶显示产品走进我们生活中。从手机到电脑显示器，从掌上电脑到平板电视。无处没有液晶显示技术的身影。

　　本文围绕液晶显示技术，简要地介绍了扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)和有源矩阵型(AM)液晶显示技术的相关知识，以及液晶显示技术在中国的发展情况和未来显示技术的发展方向。

　　关键字:液晶 液晶显示技术 扭曲向列型(TN) 超扭曲向列型(STN) 有源矩阵型(AM)

　　Abstract

　　Now, the progress of science and technology brings to our life very big change. Liquid crystal display equipment is more and more, all kinds of liquid crystal display products into our life. From cell phones to computer monitors, from PDA to flat TV. Nowhere is no LCD technology figure.

　　This paper focus on LCD technology, this paper briefly introduces a distorted to column type (TN), super twisted type (STN) to column type and active matrix liquid crystal display technology (AM) the knowledge and liquid crystal display technologies in China's development and the future development direction of display technology.

　　Key word：LCD LCD display technology Distorted to column type

　　Super distorted to column type Active matrix type

　　第一章 绪论

　　1.1 研究背景

　　在科技飞速发展的今天，“液晶显示”对大家来说已不陌生，由于他具有低压微功耗、平板型结构、不眩光、不刺激眼睛、无电磁辐射和X射线等优点，广泛地运用于计数器、电话机、手机、数码相机、天然气表、笔记本电脑等。液晶台式PC监视器逐步普及，液晶电视已经出现，可以说液晶显示与我们的生活息息相关，那么液晶究竟是什么物质，他的显示原理及发展情况怎样呢?

　　由于自身兴趣爱好，在这次论文选题中，我选择了液晶显示技术作为自己的研究，希望自己能从中学到相关知识。在完成学业任务的同时更能让自己学到这个领域的基础知识及最新进展，对自己将会有很大提高。

　　1.2 研究方向

　　在本文中，我将对液晶基础知识作出简略的介绍，重点在液晶显示技术的原理分析，着重介绍了现实生活中常用的显示技术，如扭曲列向型显示技术等显示原理的介绍。

　　最后将对近年该技术在中国的发展作简单的讲述，以及今后该技术的发展方向作一个大概的分析。

　　第二章 液晶基础知识

　　2.1 液晶

　　在机械上具有液体的流动性，在光学上具有晶体性质的物质形态被命名为流动晶体——液晶(Liquid Crystal)

　　液晶分为两大类:溶致液晶和热致液晶

　　作为显示技术应用的液晶都是热致液晶

　　低于温度T1，就变成固体(晶体)，称T1为液晶的熔点，高于温度T2就变成清澈透明各向同性的液态，称T2为液晶的清亮点。LCD能工作的极限温度范围基本上由T1和T2确定。

　　2.2 热致液晶的分类

　　近晶相(Smectic Liquid Crystals)液晶分子呈二维有序性，分子排列成层，层内分子长轴相互平行，排列整齐，重心位于同一平面内，其方向可以垂直层面，或与层面成倾斜排列，层的厚度等于分子的长度，各层之间的距离可以变动，分子只能在层内做前后、左右滑动,但不能在上下层之间移动。近晶相液晶的粘度与表面张力都比较大，对外界电、磁、温度等的变化不敏感。

　　向列相(Nematic Liquid Crystals)液晶分子只有一维有序，分子长轴互相平行，但不排列成层，它能上下、左右、前后滑动，只在分子长轴方向上保持相互平行或近于平行，分子间短程相互作用微弱，向列相液晶分子的排列和运动比较自由，对外界电、磁场、温度、应力都比较敏感，目前是显示器件的主要材料。

　　胆甾相(Cholesteric Liquid Crystals)液晶是由胆甾醇衍生出来的液晶，分子排列成层，层内分子相互平行，分子长轴平行于层平面，不同层的分子的分子长轴方向稍有变化，相邻两层分子，其长轴彼此有一轻微的扭角(约为15分)，多层扭转成螺旋形，旋转360º的层间距离称螺距，螺距大致与可见光波长相当。胆甾相实际上是向列相的一种畸变状态，因为胆甾相层内的分子长轴也是彼此平行取向，仅仅是从这一层到另一层时均一择优取向旋转一个固定角度，层层叠起来，就形成螺旋排列的结构，所以在胆甾相中加消旋向列相液晶或将适当比例的左旋、右旋胆甾相混合，可将胆甾相转变为向列相。一定强度的电场、磁场也可使胆甾相液晶转变为向列相液晶。胆甾相易受外力的影响，特别对温度敏感，温度能引起螺距改变，而它的反射光波长与螺距有关，因此，胆甾相液晶随冷热而改变颜色。

　　2.3 液晶的光电特性

　　利用传统的晶体光学理论可以描述光在液晶中的传播。

　　2.3.1 电场中液晶分子的取向

　　液晶分子长轴排列平均取向的单位矢量n称为指向矢量，设//和分别为当电场与指向矢平行和垂直时测得的液晶介电常数。

　　定义介电各向异性△ε：

　　//

　　△ε>0的液晶称为P型液晶

　　△ε<0的液晶称为N型液晶

　　在外电场作用下——P型液晶分子长轴方向平行于外电场方向

　　N型液晶分子长轴方向垂直于外电场方向

　　目前的液晶显示器件主要使用P型液晶。

　　随着光线沿着z方向前进，偏振光相继成为椭圆、圆和线偏振光，同时改变了线偏振方向。最后，这束光将以位相差所决定的偏振状态，进入空气中。

　　2.3.3 线偏振光在扭曲向列相液晶中的传播

　　把液晶盒的两个内表面作沿面排列处理并使盒表面上的向列相液晶分子方向互相垂直，液晶分子在两片玻璃之间呈90º扭曲，即构成扭曲向列液晶，光波波长λ<<P(螺距)。

　　当线偏振光垂直入射时，若偏振方向与上表面分子取向相同，则线偏振光偏振方向将随着分子轴旋转，并以平行于出口处分子轴的偏振方向射出;若入射偏振光的偏振方向与上表面分子取向垂直，则以垂直于出口处分子轴的偏振方向射出，当以其它方向的线偏振光入射时，则根据平行分量和垂直分量的位相差的值，以椭圆、圆或直线等某种偏振光形式射出。

　　第三章 液晶显示技术

　　目前，扭曲向列型液晶(TN)即将淘汰，超扭曲向列型(STN)和有源矩阵(TFT)已成熟普及。

　　本章就以上几种液晶显示技术进行讨论。

　　3.1 LCD液晶结构和显像原理

　　今天，LCD(Liquid Crystal Display)已经渗入各种需要进行图像和数据显示的电子终端，且平板电视的普及风暴已经被引爆，众多的平板显示技术中TFT-LCD占据了绝对主流。在此，我让大家认识一下TFT-LCD是如何将影像显示出来。

　　3.1.1 液晶显示屏的基本构造

　　1、背光板：LCD的显像原理是靠液晶阻挡光线的分量达到控制明暗，所以必须要有光源才可能在屏幕上看到图像，所以背光板负责为液晶屏显像提供最基本的光源。

　　2、下偏光板：背光板送出来的光线方向性不一致，呈放射状，如果这样的光线通过液晶分子的扭转，我们在屏幕上还是看不到正常的图像，看到的可能是白茫茫的一片，或者是花

　　花绿绿的色块，而不会是我们想看到的图像。下面的偏光板承担了将光线的方向规范成一致后再送往液晶层的工作。

　　3、薄膜基板：液晶分子的扭转角度是由TFT控制。

　　4、液晶：这层液晶分子在TFT控制下发生扭转，达到将方向一致的光线通亮进行控制，从而在通往后面像素单元的光线明暗度发生了改变。

　　5、彩色滤光片：如果你有幸关于20世纪80年代记忆的话，相信你会记得当时的黑白电视屏幕前经常会有一片彩色的塑料片片，安装上了这片塑料片后，黑白电视机似乎变成了彩色电视机，我们可以看到某些时候人的脸蛋变粉红了、嘴唇变红了、其他的景物都有了颜色，虽然有时候颜色并不符合实际。其实这片塑料片就是彩色滤色片(这个东西的发明者估计灵感来自液晶显示器)。

　　液晶本身没有颜色,所以用滤色片产生各种颜色,液晶屏中每个液晶子像素显示的颜色取决于色彩过滤器，而不是子像素, 背光源发出的是白色的光线，白色光线经过各种颜色的滤色片后，我们在滤色片后面可以看到与滤色片对应颜色的光线被传出，所以在液晶显示屏中，彩色滤色片的功能是上色，与CRT显示器的荧光粉功能对应。液晶子像素只能通过控制光线的通过强度来调节灰阶,只有少数主动矩阵显示采用模拟信号控制,大多数则采用数字信号控制技术。大部分数字控制的 LCD 都采用了 8 位控制器(也有的数字控制采用10位控制器)，可以产生 256 级灰阶。每个子像素能够表现 256 级,那么你就能够得到 256×3种色彩,每个像素能够表现 16,777,216 种成色，也就是我们常见的所谓1677.7216万色。因为人的眼睛对亮度的感觉并不是线性变化的,人眼对低亮度的变化更加敏感,所以这种 24 位的色度已经能完全达到理想要求。工程师们通过脉冲电压调节的方法以使色彩变化看起来更加统一。

　　6、上偏光板：原本方向一致光线经过了液晶层的扭转后又变得方向不一致，所以如果不把呈漫射状的光线再次规整，则在屏幕前看到的依然是白茫茫一片，被液晶扭转过了的光线并没有体现出来，所以必须在此将漫射光进行规整，使用一片与下偏光片偏光方向正交偏光片将经过液晶扭转的光心重新进行偏转，不同角度的光线经过上偏光板的亮度不同，所以我们可以在屏幕上可以看到明暗交替画面，因为被偏转的光线是经过了彩色滤色片的彩色光，所以我们在屏幕前可以看到我们需要的图像。

　　总结

　　通过对液晶显示技术的学习，终于在规定时间内完成了毕业论文初稿。论文的写作是一个长期的过程，需要不断的进行精心的修改，不断地去研究各方面的文献，认真总结。历经了这么久的努力，终于完成了毕业论文的初稿。

　　确定自己的论文题目后，我便忙于搜集资料，在电脑中进行分类的整理，然后针对自己不同部分的写作内容进行归纳和总结。尽量使我的资料和论文的内容符合，这有利于论文的撰写。然后及时拿给老师进行沟通，听取老师的意见后再进行相关的修改。老师的意见总是很宝贵的，可以很好的指出我的资料收集的不足以及需要什么样的资料来完善文章。

　　在这过程中，我不断的学习相关知识，查阅相关资料，在老师的指导下，认真地对待老师交待的任务，学到了很多与论文相关的知识，各方面都有了很大的提高。

　　致谢

　　本论文工作是在导师xx老师的悉心指导下完成的。导师丰富的理论知识、远见的学术洞察力、敏锐的学术思想、严谨的治学态度、勤勤恳恳的工作精神、注重实效的工程态度以及培养学生的深邃思想让我钦佩不已，并使我受益匪浅，这段宝贵的学习经历令我终身难忘。在论文的撰写过程中，导师对论文的结构体系给以认真地分析和指导。在此，谨向恩师致以最真诚的敬意和最衷心的谢意!

　　感谢我的好友在学习和生活中给予了无私的帮助。在论文的选题、研究及日常生活中，我得到了他们的精心指导、无私帮助和大力支持。

　　参考文献

　　[1]刘永智，杨开愚.液晶显示技术[M].成都：电子科技大学出版，2000.

　　[2]液晶——自然界中的奇妙物相/(英)柯林斯(Collings,P.J.)著;丽真译.上海:上海科技教育出版社,2002.7.

　　[3][日]松本正一,田市良，孙红军译.液晶的最新技术—物性•材料•应用[M].北京：化学工业出版社.1991.10

　　[4]毛学军.液晶显示技术[M].北京:电子工业出版社，2008-9

　　[5]谢敏章.液晶物理学[M].北京：科学出版社，1988-5

　　[6]张进芳.大学物理学[M].北京，邮电大学出版社，2002.

　　led显示技术论文篇二

　　液晶显示原理论文

　　摘要

　　21世纪以来，科技进步给我们的生活带来了很大的变化。液晶显示设备越来越多，各种各样的液晶显示产品出现在我们生活中。它不仅用于照明，同时也作为显示技术应用于很多领域。从手机到电脑，从平板电脑到液晶电视。LED显示技术已成为我国乃至全世界电子产业中的主流技术。本文将简单地介绍LED显示屏的组成、工作原理，性能应用以及发展前景。

　　关键词：LED显示屏;LED驱动芯片;工作原理;性能指标;市场前景;

　　一.LED显示屏发展史

　　LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成在面积显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。

　　LED显示屏发展经历了三个阶段：

　　(1)1990年以前，LED显示屏的成长形成时期。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度等级为单点4级调灰，产品的成本比较高。

　　(2)1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED晶片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场;电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高。

　　(3)1995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。1995年以来，LED显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导，目前这面的工作正在逐步深化。

　　二.工作原理

　　LED显示屏的基本工作原理是动态扫描。动态扫描又分为行扫描和列扫描两种方式，常用的方式是行扫描。行扫描方式又分为8行扫描和16行扫描两种。

　　在行扫描工作方式下，每一片LED点阵片都有一组列驱动电路，列驱动电路中一定有一片锁存器或移位寄存器，用来锁存待显示内容的字模数据。在行扫描工作方式下，同一排LED点阵片的同名行控制引脚是并接在一条线上的，共8条线，最后连接在一个行驱动电路上;行驱动电路中也一定有一片锁存器或移位寄存器，用来锁存行扫描信号。

　　LED显示屏的列驱动电路和行驱动电路一般都采用单片机进行控制，常用的单片机是MCS51系列。LED显示屏显示的内容一般按字模的形式存放在单片机的外部数据存储器中，字模是8位二进制数。

　　单片机对LED显示屏的控制过程是先读后写。按LED点阵片在屏幕上的排列顺序，单片机先对第1排的第1片LED点阵片的列驱动锁存器，写入从外部数据存储器读得的字模数据，接着对第2片、第3片„„直到这一排的最后一片都写完字模数据后，单片机再对这一排的行驱动锁存器写行扫描信号，于是第1排第1行与字模数据相关的发光二极管点亮。接着第2排第1行、第3排第1行„„直到最后一排第1行的点亮。各排第1行都点亮后，延时一段时间，然后黑屏，这样就算完成了单片机对LED显示屏的一行扫描控制。

　　单片机对LED显示屏第2行的扫描控制、第3行的扫描控制„„直到第8行的扫描控制，其过程与第1行的扫描控制过程相同。对全部8行的控制过程都完成后，LED显示屏也就完成了1帧图像的完整显示。

　　虽然按这种工作方式，LED显示屏是一行一行点亮的，每次都只有一行亮，但只

　　要保证每行每秒钟能点亮50次以上，即刷新频率高于50 Hz，那么由于人的视觉惰性，所看到的LED显示屏显示的图像还是全屏稳定的图像。

　　三.LED显示屏用LED驱动芯片

　　LED显示屏用LED驱动芯片系列产品SMT5026。SMT5026内建CMOS移位寄存器与锁存功能，可以将串行的输入数据转换成并行输出数据格式，功能框图见下图。

　　SMT5026的主要特性：

　　16路恒流源输出通道、电流输出大小不因输出端负载电压变化而变化;

　　恒流输出电流范围值：5mA～90mA;

　　极为精确的恒流输出电流值匹配度：通道间最大误差<±1.5%，芯片间最大误差<±3.0%;

　　通过调节外部电阻，可设定恒流输出电流值(Iout=5～90mA);

　　高达25MHz数据传输时钟频率、具施密特触发器输入装置，强化抗噪声功能; 快速的输出电流响应，最小值响应时间≤200ns;

　　工作电压：3.0V～5.5V;

　　符合RoHS标准，100%无铅封装;

　　封装形式：SSOP24-300-1.0，SSOP24-150-0.635，与市场上主流产品相兼容。

　　功能框图

　　四.LED显示屏的性能指标

　　a.最大亮度

　　对于“最大亮度”这个重要性能没有给出明确的特性要求。因为LED显示屏的使用环境千差万别，照度不一样，所以，对于大多数复杂产品，只要标准中规定了相应的试验方法，则由供方提供一份性能数据一览表比标准中给出具体的性能要求更好。

　　b.基色主波长误差

　　将基色主波长误差指标，从“基色波长误差”改到“基色主波长误差”，更能说明这个指标反映的是LED显示屏的一个什么特性。颜色的主波长相当于人眼观测到的颜色的色调，是一个心理量，是颜色相互区分的一种属性。

　　c.占空比

　　就象上面所说的“性能原则”“只要可能，要求应由性能特性来表达，而不用设计和描述特性来表达，这种方法给技术发展留有最大的余地”。我们认为，“占空比”纯属一个设计技术的要求，不应该做为LED显示屏产品标准的一项性能指标;大家很明白，有哪个用户会在意显示屏的驱动占空比，他们在乎的是显示屏的效果，而不是我们的技术实现;我们何必自己制造这种技术壁垒，限制行业的技术发展呢? d.刷新频率

　　“刷新频率”一帧画面显示所需时间的倒数，把显示屏当做一个发光光源，那就是光源的闪烁频率。我们可以用类似“光感频率计”的仪器直接测试显示屏的光源闪烁频率，来反映这个指标。我们做过这方面的测试利用示波器测量任一种颜色的LED驱动电流波形来确定“刷新频率”，在白场下测得200Hz;在3级灰度等低灰度级下，所测频率高达十几k Hz，而用PR-650光谱仪测量;无论在白场，还是在200、100、50级等灰度等级下，所测光源闪烁频率均为200 Hz。

　　五.市场前景

　　LED是近几年来迅速崛起的半导体光电器件，它具有体积小、重量轻、电压低、电流小、亮度高和发光响应速度快等优点，容易与晶体管和集成电路配套使用，可以在许多领域得到应用。LED技术在近年来不断获得新的突破，应用范围不断拓宽，已成为极具发展潜力的电子产品之一。计算机显示屏已经普遍采用液晶显示。有源矩阵液晶显示器是当前已经大量生产的产品，可以显示色彩丰富的电视图像，但需要较暗的背景，视角较小，尤其是用它制造大尺寸显示屏的成本较高，因此，发光二极管将成为一种更佳的平面显示器件。

　　我国LED显示屏|显示器件产业最早起步于1987年前后，经过近20年的共同发展，现已具相当规模。目前，LED显示屏的生产厂家越来越多，其中不乏一些优秀的企业，他们共同繁荣了这个新兴的高科技产业，并促使全球LED显示屏制造中心向中国转移。21世纪是个平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主流产品之一，也必将会有更大的前景.

　　六.参考文献

　　[1]毛兴武等.新一代绿色光源LED及其应用技术[M].北京：人民邮电出

　　版社，2008：236. [2]田民波等.平板显示器技术发展[M].北京：科学出版社，2010：245～246. [3]夏秀光.LED 显示屏技术现状及发展[J].电源世界，2010，24(1)：21. [4]陈元灯.LED 制造技术与应用[M].杭州：电子工业出版社，2007：67.

　　Abstract

　　From the 21st century, the progress of science and technology brings to our life very big change. Liquid crystal display equipment is more and more, all kinds of liquid crystal display products into our life. It is not only used for lighting,but also as a display technology applied in many filed. From cell phones to computer monitors, from PDA to LCD TV. LED display technology has already become our country and even the world of electronics industry mainstream. This paper focus on the composition ,working principle ,performance application and development prospect of LED screen .

　　Key word：LED display technology ; LED drive chip ; working principle ; performance index ; market prospect.