计算机图形学结课作业报告方案.doc

一．简述液晶显示器的原理，并结合个人的使用体会谈谈其主要技术指标。 答： 薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)是液晶显示器中最重要的一种,其产值和影响力在液晶显示器家族中有着举足轻重的地位，下面通过讲述TFT-LCD来阐述LCD的原理。在TFT-LCD中，TFT的功能就是一个开关管。常用的TFT是三端器件。在玻璃基板上制作半导体层，在两端有与之相连接的源极和漏极。并通过栅极绝缘膜，与半导体相对置，利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间的电流。 对于显示屏来说，每个像素从结构上可以看作为像素电极和共同电极之间夹一层液晶。更重要的是从电的角度可以把它看作电容。其等效电路为图1所示。要对j行i列的像素P（i,j）充电，就要把开关T（i,j）导通，对信号线D（i）施加目标电压。当像素电极被充分充电后，即使开关断开，电容中的电荷也得到保存，电极间的液晶分子继续有电场作用。数据（列）驱动器的作用是对信号线施加目标电压，而栅极（行）驱动器的作用是起开关的导通和断开。由于加在液晶层上的电压可存储使液晶层能稳定地工作。这个显示电压通过TFT也可在短时间内重新写入，因此，即使对高清晰度LCD，也能满足图像品质要求。 显示图像的关键还在于液晶在电场作用下的分子取向。一般通过对基板内侧的取向处理，使液晶分子的排列产生希望的形变来实现不同的显示模式。在电场作用下，液晶分子产生取向变化，并通过与偏振片的配合，使入射光在通过液晶层后强度发生变化。从而实现图像显示。 TFT-LCD与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都有一个薄膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使之显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。而开关单元（即TFT）的特性，则要满足通态电阻低，闭态电阻非常大这一要求。TFT-LCD彩色化则一般是通过加一层彩色滤光片，在显示器的前面板上实现。它要求在每个像素上制作红、绿、蓝三色和遮光用黑矩阵。 其主要技术指标： 尺寸和显示屏 一般LCD显示器(即LCD屏)的对角线尺寸有以下几种：14、15、15.1、17、17 .1。 本机为15(304.1×228 .1mm)。 现在的LCD显示屏均采用薄膜晶体管有源矩阵显示 屏(TFT Active Matrix Panel)、所有 R、G、B 像素中的每一个颜色的像素均由1 个TFT(薄膜晶体管)来控制，数百万个TFT构 成一个有源矩阵，成为LCD屏。 点距 水平点矩指每个完整像素(含R、G、B)的水平尺寸，垂直点距指每个完整像素的垂直 尺寸。例如本机采用1024×768个像素的LCD屏，尺寸为15(304.1mm×228.1mm)，则水平点距=304.1mm÷1024=0.297mm，垂直点距=228.1÷768=0.297mm。 分辨率、刷新率(场频)、行频、信号模式 LCD屏的分辨率是指液晶屏制造所固有的像素的列数和行数，如1024×768(多为15，能 满足XGA信号模式要求)，800×600(多为14， 能满足SVGA信号模式要求。)分辨率越高， 清晰度越好。刷新率即显示器的场频。刷新率越高，显示图像的闪动就越小。 LCD显示器的最高场频和最高行频，主要由液晶屏的技术参数所决定。本机的LCD屏 允许的最高行频为80KHz，最高场频为75Hz。 在LCD显示的分辨率、行频和刷新率确定后，其接收的最高信号模式就明确了，现 LCD显示器一般有以下2种产品，本产品属第一种。 15 XGA 1024×768 75Hz 60KHz (行频60KHz、场频75Hz) 17 SXGA 1280×1024 75Hz 80KHz (行频80KHz、场频75Hz) 对比度 对比度是表现图象灰度层次的色彩表现力的重要指标，一般在200∶1~400∶1之间，越 大越好。 亮度 亮度是表现LCD显示器屏幕发光程度的重要指标，亮度越高，对周围环境的适应能力 就越强。一般在150~350cd/m2之间，越大越好。 6、显示色彩 LCD显示器的色彩显示数目越高，对色彩的分辨力和表现力就越强，这是由LCD显示 器内部的彩色数字信号的位数(bit)所决定的。本显示器内采用的是R(8bit)、G(8bit)、 B(8bit)的数字信号，则显示色彩数目为28×28×28=224=16.7M。 7、响应时间 由于液晶材料具有粘滞性，对显示有延迟，响应时间就反映了液晶显示器各像素点的 发光对输入信号的反应速度。它由两个部份构成，一个是像素点由亮转暗时对信号的延迟 时间tr(又称为上