- 易迪拓培训,专注于微波、射频、天线设计工程师的培养
LCD问题
CSTN即Color STN,一般採用傳送式(transmissive)照明方式,傳送式螢幕要使用外加光源照明,稱為背光(backlight),照明光源要安裝在LCD的背後。傳送式LCD在正常光線及暗光線下,顯示效果都很好,但在戶外,尤其在日光下,很難辯清顯示內容而背光需要電源產生照明光線,要消耗電功率。CSTN的亮度比STN大,省電就比STN差一點。CSTN和STN顯示原理相同,同樣屬於被動矩陣式LCD,省電是它的最大優點,但是同樣存在著響應速度過慢的缺點,同時,因為色彩補償的問題,CSTN本身無法實現完全的黑白底色,因此它的色彩還原能力遠遠比不上TFT。
液晶,是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态,又不同于气态的特殊物质态,它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性,又具有液体的流动性。一般可分热致液晶和溶致液晶两类。在显示应用领域,使用的是热致液晶,超出一定温度范围,热致液晶就不再呈现液晶态,温度低了,出现结晶现象,温度升高了,就变成液体;液晶显示器件所标注的存储温度指的就是呈现液晶态的温度范围。液晶由于它的各向异性而具有的电光效应,尤其扭曲向列效应和超扭曲效应,所以能够制成不同类型的显示器件(Liquid Crystal Display 简称LCD)。下面就介绍几种常见液晶类型的原理:
TN/STN原理 (S)TN与TFT原理
TN(Twist Nematic)即扭曲向列型液晶。将涂有透明导电层的两片玻璃基板间夹上一层正介电异向性液晶,液晶分子沿玻璃表面平行排列,排列方向在上下玻璃之间连续扭转90°。然后上下各加一偏光片,底面加上反光片,基本就构成了TN型液晶。Go TOP
STN(Super TN)型液晶,跟TN型液晶结构大体相同,只不过液晶分子不是扭曲90°而是扭曲180°,还可以扭曲210°或270°等,其特点是电光响应曲线更好,可以适应更多的行列驱动。
TN或STN型液晶,一般是对液晶盒施加电压,达到一定电压值,对行和列进行选择,出现“显示”现象,所以行列数越多,要求驱动电压越高,因此,往往TN或STN型液晶要求有较高的正极性驱动电压或较低的副极性电压,也因为如此,TN和STN型液晶难以做成高分辨率的液晶模块。
DSTN(Double STN)液晶,上下屏分别由两个数据通道传送数据,很多液晶屏由于其内部增加了驱动电源的被部分,所以外部无须输入高驱动电压,通常可以实现单电源供电。
到目前为止,STN(DSTN)液晶只可以实现伪彩色(不超过256色)显示,可以实现VGA、SVGA等一些较高的分辨率,但由于构成它们的矩阵方式是无源矩阵,每个象素实际上是个无极电容,容易出现串扰现象,从而不能显示真正的活动图像,而TFT液晶则彻底解决了这个问题。 Go TOP
TFT(Thin Film Transistor)为薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器件,在每个像素点上设计一个场效应开关管,这样就容易实现真彩色、高分辨率的液晶显示器件。现在的TFT型液晶一般都实现了18bit以上的彩色,在分辨率上,实现VGA(640×480)、SVGA(800×600)、XGA(1024×768)、SXGA(1280×1024)甚至UXGA(1600×1200)都已成为现实。
声色时代,彩屏手机风行,可是这彩屏也分为三六九等,什么STN、UFB、TFT等等,对于消费者而言这些术语究竟代表什么呢?又该如何去区别呢?下面就来为诸位介绍一下什么是LCD,以此为大家选购手机提供一个参考。
首先必须介绍一下什么是液晶。物质存在三态,固态(也叫晶体),液态和气态。液晶,顾名思义,是液态和固态之间的中间态,因此,液晶具有很多奇妙的特性,其中最重要的两种特性就是旋光性和双折射性,我们所见到的LCD,几乎都是利用了液晶的这两种性质制造而成。
最最古老的是一种叫做TN型的LCD,上下两层玻璃之间涂覆配向材料,然后上下两片玻璃成90度摩擦,因此,液晶分子在上下两片玻璃之间成90度扭曲状。然后在上下玻璃外面沿着摩擦方向贴附偏光片(因为摩擦方向上下成90度,因此上下偏光片也成90度),这样就构成了一个简单的TN型液晶显示器。不加电的时候,外界光线射入上偏光片,变成线偏振光,经过液晶分子扭曲而改变偏振方向90度,刚好穿过下偏光片射出,这时,这个像素点呈现“灭”的状态;加电之后,液晶分子按照电场方向排列,旋光特性消失,入射的线偏振光无法改变偏振方向,从而不能从下偏振片射出,而是被下偏振片完全吸收,因此该像素点呈现“亮”的状态。以上就是一个TN型液晶显示器的显示原理的简单的说明,它仅仅利用了液晶的旋光特性。TN型液晶显示器的特点是快速响应,高对比度,缺点是无法进行大容量显示,视角窄,因此它无法用于像电脑用显示器,手机之类的产品,仅仅用于电子表,万年历之类的低档产品。
为了克服TN型液晶显示器的缺陷,人们采用了两种截然不同的手段,一种是增大扭曲角来提高电光曲线的陡度,这种 LCD我们叫做STN型(目前绝大多数手机都是用STN LCD);另一种则是为每一个像素点增加一个开关电路,这个开关电路我们叫它TFT,因此这种LCD我们叫它TFT LCD。下面我来分别介绍一下STN LCD和TFT LCD。
STN LCD表面上看仅仅使增加了液晶分子的扭曲角,但实际上却远非如此,因为增大的扭曲角,使得液晶的另一种特性呈现出来,就是前面我提到的双折射性。外界光线入射上偏光片之后变成一束线偏振光,但是线偏振光在经过液晶分子层的时候不再仅仅是扭曲偏振方向了,而是分解为两束光线——寻常光和非寻常光,这两束光线在出射的时候互相干涉,从而使得STN LCD在不加电的时候总是呈现出一定的底色(比如绿色和蓝色)。因此我们可以看出,STN LCD和显示原理和TN LCD是从根本上完全不同的,它利用了液晶的双折射性。人们为了消除STN LCD的底色想了很多办法,最简单的就是利用一个完全一样,但是旋向相反的两个STN LCD盒叠加在一起,使得互相干涉的两束光线又互相补偿回来,从而实现黑白显示,这就是DSTN(Double STN),但是DSTN的造价太高了,于是人们想到用一层碘分子的定向扭曲来模拟一个液晶盒,这样就用一层薄膜(位相差板)替代了一个液晶盒,从而实现黑白显示,这种叫做FSTN(Film STN)。到目前为止,我可以说所有的黑白手机屏全部都是FSTN型。STN LCD的特点是宽视角,大容量显示,缺点是响应速度慢,因为多路驱动的存在使得STN的对比度要比TN下降很多。
STN LCD的彩色化,就是我们所说的CSTN(Color STN)。它其实就是一个FSTN屏加上一层彩膜。用RGB三个像素点来组成一个显示像素点。CSTN的基本显示原理和STN完全一样,因此它也继承了STN LCD所有的优缺点,响应速度慢是它的致命伤。目前的部分Samsung手机使用的UFB LCD其实还是一个CSTN,只不过它在整屏的透过率上略有提高,然后利用插值计算提升至65K色,说到底还是一个普通的CSTN,UFB,只不过是Samsung的一个概念而已。目前市面上的许多彩屏手机都是CSTN,只有一些高档的彩屏手机才使用 TFT LCD。比如GD88,N8和T108。
TFT LCD其实是TN LCD的扩展和彩色化(倒不是TFT不能做黑白,而是因为TFT的成本高,做黑白的没有意义)。TFT的基本显示原理和我前面介绍的TN LCD完全一样,只是利用了旋光性,只不过它为每一个像素点设置一个开关电路来,以此做到完全的单独的控制一个像素点。因为可以单独控制一个像素点,因此可以将对比度提升至很高,灰度实现也更加容易,结果就是可以轻易实现更鲜艳的色彩;TFT也继承了TN型快速响应的特性,另外,额外的LC Film也有助于提高TFT的视角范围。高对比度,高响应,宽视角,大容量显示,TFT几乎可以说是目前最完美的LCD产品,因此也毫无疑问,使用TFT的手机也毫无疑问的成为了高档手机。
还有一种TFD LCD,和TFT非常相似,只不过将场效应管变成了二极管而已,不是主流产品。顺带提一下。
总结一下,我们使用的黑白机,都是用FSTN LCD。彩屏分为CSTN(绝大多数,包括UFB)和TFT(高档)两种。CSTN响应速度慢,色彩不丰富,不够饱满,只是低档的彩屏。TFT除了耗电量较CSTN大之外,所有性能上都超越CSTN很多,只要你银子够多,TFT手机肯定会让你满意。
共享一些文件,希望对你能解决你的疑问
TFT的对比度通常比CSTN高多了,基本不需要调整,并且一致性很好。而CSTN的颜色随对比度的不同悲较大,并且量产时一致性没有TFT好,所以很多CSTN的手机都在菜单中加入了对比度设置选项,以便用户能够将对比度调整到最佳值。
同意樓上的說法,很多用CSTN做的屏時,需要在手機菜單中對顏色進行調配。我公司出的很多CSTN都需要配合客戶進行這個動作,不然會有很大的色偏。而TFT就不需要,一般我只需要把initial code給客戶就可以了,可以達到很理想的對比度,不會有色偏
斑竹说得没错,业内都是这么干的
Cstn对比度相差很大,一致性太差,现在大部分的IC都有MTP功能改善一致性问题!
有点不懂了,我的影象中应该是OTP功能改善一致性问题,请问MTP是什么东东?麻烦解释下
OTP/MTP其实是一样的,主要是为了调节CSTN对比度一致性。不同的是O代表一次而且只可调节一次(例如:IC:S6B33B6),M代表多次调节而已( S6B33BG)。
CSTN 是调节COM和SEG之间的压差来调节对比度,即 IC中的contrast 寄存器
TFT是调节COM与 显示电极之间的压差,即IC中VCOM幅值这个寄存器
上一篇:赵修科老师:开关电源设计的一般考虑
下一篇:电源会被音频信号干扰吗