液晶的时间响应特性研究

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液晶电光效应实验报告

液晶电光效应实验报告

液晶电光效应实验报告【实验目的】1.在把握液晶光开关的基本工作原理的基础上,丈量液晶光开关的电光特性曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2.丈量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3.丈量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度,了解液晶光开关的工作条件。

4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和把握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】液晶电光效应实验仪一台,液晶片一块【实验原理】1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。

TN型光开关的结构:在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶,液晶分子的外形如同火柴一样,为棍状。

棍的长度在十几埃(1埃=10-10米),直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。

玻璃板的内表面涂有透明电极,电极的表面预先作了定向处理(可用软绒布朝一个方向摩擦,也可在电极表面涂取向剂),这样,液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里;电极表面的液晶分子按一定方向排列,且上下电极上的定向方向相互垂直。

上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用,趋向于平行排列。

然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直,所以从俯视方向看,液晶分子的排列从上电极的沿-45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿+45度方向排列,整个扭曲了90度。

理论和实验都证实,上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质,即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时,偏振方向会旋转90度。

取两张偏振片贴在玻璃的两面,P1的透光轴与上电极的定向方向相同,P2的透光轴与下电极的定向方向相同,于是P1和P2的透光轴相互正交。

在未加驱动电压的情况下,来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光,该线偏振光到达输出面时,其偏振面旋转了90°。

液晶的时间响应特性研究实验

液晶的时间响应特性研究实验

图 6 驱动波形及 6 种电平 实验仪器简介
1、仪器的构成和原理 本实验所用仪器为液晶光开关电光特性综合实验仪,其电气构成和结构的示意 图如图 5-5 所示。 正面
图 5-7. 液晶光开关电光特性综合实验仪面板示意
液晶光开关后被探测器 8 接收,转化为微弱的电流信号,经电流放大器(8)放大 后由显示器(11)显示出来。此时,中央控制器 4 控制矩阵驱动器 2 向液晶光开 关 7 输出幅度可以被手动调节的供电电压。 液晶光开关后被探测器 8 接收,转化为微弱的电流信号,经电流放大器(8)放大 后由显示器(11)显示出来。此时,中央控制器 4 控制矩阵驱动器 2 向液晶光开 关 7 输出幅度可以被手动调节的供电电压。 实验时调节供电电压的幅度以改变光开关的透过率,所加电压的幅度被中央控 制器 4 上的数字电压表显示出来,透过的光的强度被微光探测器 8 探测,被电 流放大显示器 3 显示来。其外部结构如图 5-7 所示。 2、面板上的按钮和旋钮的功能 液晶光开关电光特性综合实验仪面板上的按钮开关和旋钮的排列如图 7 所示。 其中,10 和 11 分别为电压显示器和相对光强显示器。12、13、14 分别为液晶 光开关的供电电压调整、透过率调零、透过率 100%调节。7 为 TN 型 16X16 液 晶显示器,5 为用于字符点阵输入的矩阵开关板,17 为半导体激光器、光探测 器与直流放大器一体化模块。 仪器可工作于静态全屏(模式转换开关弹出)或动态显示(模式转换开关按 下)两种工作模式之一 工作模式之一:扫描光开光所构成的图形图像显示器: 作动态显示原理实验时,选择动态显示模式。此时液晶光开关工作于扫描方 式,中央控制器 4 接收开关矩阵板 5 的输入信号,将此输入信号转化为矩阵显 示信号,然后再向液晶光开关矩阵 7 提供扫描定时信号和各种控制信号,使开 关矩阵板 5 上的按键位置、状态与液晶光开关矩阵 7 对应单元的位置和状态相 一一对应。通过选择控制各种显示单元的开、关状态,即可组成各种图形或文 字。

液晶显示器的响应时间

液晶显示器的响应时间

液晶显示器的响应时间所谓响应时间是液晶显示器各象素点对输入信号反应的速度,即象素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间。

我们常说的25ms、16ms就是指的这个响应时间。

响应时间越小则使用者在看动态画面时越不会有尾影拖拽的感觉。

其原理是在液晶盒内施加电压,使液晶分子扭转与回复。

一般将响应时间分为两个部分:上升时间(Rise time)和下降时间(Fall time);我们所说的响应时间指的就是两者之和。

在LCD市场推广的早期阶段,某些不规范的厂商常常混淆概念,把上升时间或下降时间作为当作全部的响应时间以提高产品规格。

随着LCD越来越普及,消费者对于LCD产品的知识也越来越了解,这种混淆概念的行为显然会越来越没有市场了。

响应时间的重要性响应时间为何会对显示效果有重要影响?这还要从人眼对动态图像的感知谈起。

大家知道,人眼存在“视觉残留”的现象,也就是高速运动的画面在人脑中会形成短暂的印象。

动画片、电影等一直到现在最新的游戏正是应用了视觉残留的原理,让一系列渐变的图像在人眼前快速连续显示,便形成动态的影像。

人能够接受的画面显示速度一般为每秒24张,这也是电影每秒24帧播放速度的由来,如果显示速度低于这一标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。

按照这一指标计算,每张画面显示的时间需要小于40ms。

这样,对于液晶显示器来说,响应时间40ms就成了一道坎,低于40ms的显示器便会出现明显的“拖尾”或者“残影”现象。

响应时间当然是越短越好,这不难理解。

响应时间对于对画面质量要求较高的用户而言,一直是非常关键的采购指标。

经常听到一些朋友说LCD不适合用来玩帧速较高的游戏,如《CS》、《极品飞车》等,这也是许多游戏玩家不愿购买LCD的重要原因之一。

我们不妨通过一些数据来证明一下。

30毫秒=1/0.030=每秒钟显示33帧画面25毫秒=1/0.025=每秒钟显示40帧画面16毫秒=1/0.016=每秒钟显示63帧画面12毫秒=1/0.012=每秒钟显示83帧画面可以看出随着响应时间越来越小,响应时间在数值上的降低也越来越困难,但是实际上它对应的每秒显示画面帧数一直在不断提高。

液晶光电特性实验报告

液晶光电特性实验报告

液晶电光特性液晶是一种即具有液体的流动性又具有类似于晶体的各向异性的特殊物质(材料),它是在1888年由奥地利植物学家Reinitzer首先发现的。

在我们的日常生活中,适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。

目前人们发现、合成的液晶材料已近十万种之多,有使用价值的也有4-5千种。

随着液晶在平板显示器等领域的应用和不断发展,以及市场的巨大需求,人们对它的研究也进入了一个空前的状态。

本实验希望通过一些基本的观察和研究,对液晶材料的光学性质及物理结构有一个基本了解,并利用现有的物理知识进行初步的分析和解释。

实验目的1.掌握液晶的工作原理,测量其在特定波长下的扭曲角。

2.观察液晶光开关的时间响应曲线,得到液晶的上升时间和下降时间。

3.观察液晶的衍射现象,得到液晶的结构尺寸。

基本原理大多数液晶材料都是由有机化合物构成的。

这些有机化合物分子多为细长的棒状结构,长度为数nm,粗细约为0.1nm量级,并按一定规律排列。

根据排列的方式不同,液晶一般被分为三大类1)近晶相液晶,结构大致如图1。

图1 图2 图3这种液晶的结构特点是:分子分层排列,每一层内的分子长轴相互平衡。

且垂直或倾斜于层面。

2、向列相液晶,结构如图2。

这种液晶的结构特点是:分子的位置比较杂乱,不再分层排列。

但各分子的长轴方向仍大致相同,光学性质上有点像单轴晶体。

3、胆甾相液晶,结构大致如图3。

分子也是分屏排列,每一层内的分子长轴方向基本相同。

并平行于分层面,但相邻的两个层中分子长轴的方向逐渐转过一个角度,总体来看分子长轴方向呈现一种螺旋结构。

以上的液晶特点大多是在自然条件下的状态特征,当我们对这些液晶施加外界影响时,他们的状态将会发生改变,从而表现出不同的物理光学特性。

下面我们以最常用的向列液晶为例,分析了解它在外界人为作用下的一些特性和特点。

我们在使用液晶的时候往往会将液晶材料夹在两个玻璃基片之间,并对四周进行密封。

为了我们的使用目的,将会对基片的内表面进行适当的处理,以便影响液晶分子的排列。

液晶电光效应实验实验报告

液晶电光效应实验实验报告

液晶电光效应实验实验报告【实验目的】1.在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上,测量液晶光开关的电光特性曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3.测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度,了解液晶光开关的工作条件。

4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】液晶电光效应实验仪一台,液晶片一块【实验原理】1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。

TN型光开关的结构:在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶,液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状。

棍的长度在十几埃(1埃=10-10米),直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。

玻璃板的内表面涂有透明电极,电极的表面预先作了定向处理(可用软绒布朝一个方向摩擦,也可在电极表面涂取向剂),这样,液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里;电极表面的液晶分子按一定方向排列,且上下电极上的定向方向相互垂直。

上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用,趋向于平行排列。

然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直,所以从俯视方向看,液晶分子的排列从上电极的沿-45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿+45度方向排列,整个扭曲了90度。

理论和实验都证明,上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质,即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时,偏振方向会旋转90度。

取两张偏振片贴在玻璃的两面,P1的透光轴与上电极的定向方向相同,P2的透光轴与下电极的定向方向相同,于是P1和P2的透光轴相互正交。

在未加驱动电压的情况下,来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光,该线偏振光到达输出面时,其偏振面旋转了90°。

驱动电压对液晶空间光调制器响应时间影响的研究

驱动电压对液晶空间光调制器响应时间影响的研究

驱动电压对液晶空间光调制器响应时间影响的研究【摘要】本文研究了驱动电压对液晶空间光调制器响应时间的影响。

通过分析液晶空间光调制器的工作原理和驱动电压对其响应时间的影响机制,设计了相应的实验并进行了结果分析。

实验结果表明,驱动电压的变化会显著影响液晶空间光调制器的响应时间。

讨论部分进一步探讨了驱动电压变化对响应时间的具体影响原因。

结论部分总结了本研究的成果,提出了一些后续研究的展望。

本研究对液晶空间光调制器的工程应用具有一定的指导意义,为优化其性能提供了重要参考。

【关键词】液晶空间光调制器、驱动电压、响应时间、影响机制、实验设计、实验结果、讨论、研究成果、后续研究、结论、空间光调制、光学器件1. 引言1.1 研究背景液晶空间光调制器是一种广泛应用于光学系统中的光学器件,其具有快速、高效、可显微光学器件调制等特点。

在实际应用中,液晶空间光调制器的响应时间是一个重要的性能指标,直接影响其在光学系统中的应用效果。

驱动电压是液晶空间光调制器工作的关键参数之一,不同的驱动电压会对液晶分子的定向情况产生影响,进而影响其响应时间。

在过去的研究中,已经有一些关于液晶空间光调制器响应时间的研究,但对于驱动电压对响应时间的影响机制尚未有系统的研究。

本文旨在通过对驱动电压对液晶空间光调制器响应时间的影响机制进行分析和实验研究,以期能够深入了解驱动电压对响应时间的影响规律,为进一步优化液晶空间光调制器的性能提供理论依据和实验参考。

1.2 研究目的研究目的:本研究旨在探究驱动电压对液晶空间光调制器响应时间的影响机制,为进一步提高液晶空间光调制器的性能和应用提供理论支持和实验依据。

通过深入研究,希望可以揭示不同驱动电压条件下液晶空间光调制器响应时间的变化规律,为优化驱动方案提供参考。

通过分析驱动电压与响应时间之间的关系,可以为相关技术的改进和发展提供指导,推动液晶空间光调制器在光学信息处理、显示技术等领域的应用和推广。

最终,通过本研究的成果,为深化液晶空间光调制器的研究和推广,促进光电子技术的发展做出贡献。

显示器响应时间

显示器响应时间

液晶显示器 : 响应时间所谓反应时间是液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度,即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间(其原理是在液晶分子内施加电压,使液晶分子扭转与回复)。

常说的25ms、16ms就是指的这个反应时间,反应时间越短则使用者在看动态画面时越不会有尾影拖曳的感觉。

一般将反应时间分为两个部分:上升时间(Rise time)和下降时间(Fall time),而表示时以两者之和为准。

CRT显示器中,只要电子束击打荧光粉立刻就能发光,而辉光残留时间极短,因此传统CRT显示器反应时间仅为1~3ms。

所以,反应时间在CRT显示器中一般不会被人们提及。

而由于液晶显示器是利用液晶分子扭转控制光的通断,而液晶分子的扭转需要一个过程,所以液晶显示器的反应时间要明显长于CRT。

从早期的25ms到大家熟知的16ms再到最近刚刚出现的12ms,反应时间被不断缩短,液晶显示器不适合娱乐的陈旧观念正在受到巨大挑战。

可以先做一个简单的换算:30毫秒=1/0.030=每秒钟显示33帧画面;25毫秒=1/0.025=每秒钟显示40帧画面;16毫秒=1/0.016=每秒钟显示63帧画面;12毫秒=1/0.012=每秒钟显示83帧画面。

可以看出12ms 的诞生意味着液晶制造的一个巨大进步。

但要注意的是,液晶显示器都有一个扫描频率的限制,特别是对于场频(又称刷新率),很多都限制在75Hz以下,而就一般概念而言,75Hz意味着一秒刷新75帧画面,这样看上去就达不到12ms对应的每秒83帧画面了。

实际上,我们上面所说的12ms反应时间是针对全黑和全白画面之间切换所需要的时间,这种全白全黑画面的切换所需的驱动电压是比较高的,所以切换速度比较快,可以达到12ms;而实际应用中大多数都是灰阶画面的切换(其实质是液晶不完全扭转,不完全透光),所需的驱动电压比较低,故切换速度相对较慢。

所以综合起来,在灰阶画面下75Hz的刷新率已经可以满足12ms液晶面板的需求了。

LCD的响应时间

LCD的响应时间

人能够接受的画面显示速度一般为每秒24张,如果显示速 度低于这一标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。按 照这一指标计算,每张画面显示的时间需要小于40ms。 响应时间40ms=1/0.040=每秒约显示 25 帧画面
响应时间16ms=1/0.016=每秒约显示 63 帧画面
响应时间8ms=1/0.008=每秒约显示 125 帧画面 响应时间3ms=1/0.003=每秒约显示 333 帧画面
Balance Robot部分
① 测量用Cup:从Head吐出液晶向Balance移动。 ②ummy吐出时使用。
③ Suck Back Tank:真空吸出Nozzle残留液晶。
LCD响应速度
LCD的响应时间
液晶屏响应速度是指LCD各像素点对输入信 号反应的速度,即像素由亮转暗或是由暗转 亮所需的时间(其原理是在液晶分子内施加 电压,使液晶分子扭转与回复)。响应时间 越小,使用者在观看运动类画面时越不会看 到拖尾现象。所以LCD的响应速度对液晶屏 来说是非常重要的参数。当响应时间高于 40ms时就比较容易出现拖影。
各符号意义:
γ1:(液晶材料的)粘滞系数d: (液晶单元盒)间隙 V:(液晶单元盒)驱动电压 Δε:(液晶材料的)介电系数
粘滞系数γ1 小 盒厚Gap值小 驱动电压V大 介电常数Δε大
高的响应速度
1、其中液晶材料的粘滞系数和液晶材料 的介电系数都是直接与液晶材料本身的 特性相关的 。 2、增大液晶单元盒驱动电压固然也可 以提高响应速度,但是同时也会减小液 晶的寿命 。
3、通过提高工艺制程,可以减小液晶 单元盒的间隙,使液晶分子可以更快地 扭转到位 。
盒厚Gap值的控制
彩膜 ps 柱高
液晶屏内的液晶量
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实验三、液晶的时间响应特性研究实验目的1、了解液晶驱动波形2、了解液晶的电光响应曲线的特性3、了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

实验原理1、液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。

液晶光开关的结构如图5-1所示。

在涂有透明电极的两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶,液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状。

棍的长度在十几埃(1埃=10纳米),直径为4~6埃。

液晶层厚度一般为5-8微米,玻璃板的内表面涂有透明电极,电极的表面预先用软绒布朝一个方向摩擦,这样,液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里,(也可在电极表面涂取向剂)这一过程叫做液晶分子的定向。

使电极表面上的液晶分子按一定方向排列,液晶光开关的定向方向与电极面的法向垂直,且上下电极上的定向方向相互垂直。

上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦斯力的作用,趋向于平行排列。

然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直,所以从俯视方向上看,液晶分子的排列从上电极的沿-45度方向排列逐步地、均匀地、扭曲到下电极的沿+45度方向排列,整个扭曲了90度。

如图5-1左图所示。

理论和实验都证明,上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质,即偏振方向平行于上电极的定向方向的偏振光,当通过扭曲排列起来的液晶时,偏振方向与液晶的扭曲结构同步旋转,到下电极表面时,光的偏振方向与下电极的定向方向相同,此时光的偏振方向转过了90度。

另取两张偏振片P1和P2贴在玻璃的两面,P1的透光轴与上电极的定向方向相同,P2的透光轴与下电极的定向方向相同,于是P1和P2的透光轴相互正交(标记为P1⊥P2)。

当未加驱动电压的情况下,来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光,线偏振光射入液晶层以光波导方式在液晶层传播,即该光在传播中,其偏振方向随分子扭曲结构同步旋转。

光到达输出面时,其偏振面旋转了90°。

这时光的偏振面与P2的透光轴平行,因而有光通过。

?在施加足够电压情况下(一般为1~2伏),棍状的液晶分子在静电场的吸引下,除了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外,其它液晶分子趋于平行于电场排列。

于是原来的扭曲结构被破坏,成了均匀结构。

当光通过液晶时,从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中不再旋转保持原来的偏振方向到达下电极。

这时光的偏振方向与P2正交,因而光被关断。

由于上述光开关在没有电场的情况下让光通过,加上电场的时候光被关断,因此叫做常通型光开关,又叫做常白模式。

2、液晶光开关的电光特性液晶分热致液晶和溶致液晶。

热致液晶在一定的温度范围内呈现液晶的光学各向异性,溶致液晶是溶质溶于溶剂中形成的液晶。

目前有于显示器件的都是热致液晶,它的电光特性跟温度的改变有一定的关系。

由图5-2为光线垂直入射本实验所用液晶屏时的相对透射率(以不加电场时的透过率为100﹪)与外加电压的关系。

由图5-2可知对于常白模式的液晶,其透射率随外加电压的升高而逐渐降低,在一定的电压下达到最低点,此后略有变化。

出现该极点的原因,简单的说,可以认为表征液晶光学各向异性的透射率椭圆的光轴方向正好与入射光的方向重合。

更详细的分析见文献[1]。

3、液晶的电光响应曲线曲线如图所示,定义上升时间τr透过率由90%降到10%所需的时间;下降时间τr为光透过率由10升到90%所的时间。

上述的定义是对常白型的液晶而言不同的液晶其τd和τr 是不同的,除了与材料有关以外,还与电光效应、粘滞系数η、弹性系数k节及液晶膜的厚度d有关,液晶显示器的响应时间是比较大的。

其电光响应曲线如图5-3所示。

图5-3 液晶的电光响应曲线4.液晶光开关的构成显示矩阵的方法除了液晶显示器以外,其他显示器靠自身发光来实现信息显示功能。

这些显示器主要有以下一些:阴极射线管(CRT)显示、等离子体显示(PDP)、电致发光显示(ELD)、发光二极管(LED)显示、有机发光二极管(OLED)显示、真空荧光管显示(VFD)、场发射显示(FED)。

这些显示器因为要发光,所以要消耗大量的能量。

液晶显示器通过对外界光线的开关控制来完成信息显示任务,为非主动发光型显示,其最大的优点在于能耗极低。

正因为如此,液晶显示器在便携式装置的显示方面,例如电子表、万用表、手机、传呼机等具有不可代替地位。

下面我们来看看如何利用液晶光开关来实现图形和图像显示任务的。

?矩阵显示方式,是把图5-5a所示的横条形状的透明电极做在一块玻璃片上,叫做行驱动电极,(常用作扫描电极)简称行电极(常用表示),而把图示的竖条形状的电极制在另一块玻璃片上,叫做列驱动电极,(常用作信号电极)简称列电极(常用表示)。

把这两块玻璃片面对面组合起来,把液晶灌注在这两片玻璃之间构成液晶盒。

为了画面简洁,通常将横条形状和竖条形状的ITO 电极抽象为横线和竖线,分别代表扫描电极和信号电极,如图5-5b所示。

矩阵型显示器的工作方式为扫描方式。

矩阵显示的原理可依以下的简化说明作一介绍。

欲显示图5-5b的那些有方块的像素,首先在第A行加上高电平,其余行加上低电平,同时在列电极的对应电极3、4上加上低电平,于是A行的那些带有方块的像素就被显示出来了。

图5-5. 液晶光开关组成的矩阵式图形显示然后第B行加上高电平,其余行加上低电平,同时在列电极的对应电极2、5 上加上低电平,因而B行的那些带有方块的像素被显示出来了。

然后是第C行、第D行,余此类推,最后显示出一整场的图像。

这种工作方式称为扫描方式。

这种分时间扫描每一行的方式是平板显示器的共同的寻址方式,依这种方式,可以让每一个液晶光开关按照其上的电压的幅值让外界光关断或通过,从而显示出任意文字、图形和图像。

5、液晶显示矩阵的RMS驱动矩阵的驱动方式类似显像管的扫描方式,不同的是显像管逐点扫描的,矩阵是逐行扫描。

为了保持一帧图像或图形,选择行的过程在一帧时间中由第一行到第二行,再到第三行这样不断地反复更迭,在一个N行的矩阵中,每一被选的时间只有1/N帧周期,而非选的时间达(N-1)/N帧周期。

液晶的响应时间受其粘度、液晶盒的厚度以及其它因素的制约,比被选择的那瞬间的时间长得多,而且液晶的响应与被加的电压平方成正比,偏压比b=V/D,这里为5。

为了避免单元上产生直流分量,在实际的应用中行数少的时候采用逐行倒相的办法,行数多的时候采用逐帧倒相的办法。

图5-6(a)总结出逐帧倒相方式的行电极和列电极上的电压波形及显示单元上的波形。

图中5-6(b)的波形包含了以上6种电平,实际的电路中用电阻分压器的方式产生,再以增益为1的缓冲放大器作为缓冲输出而构成的。

图6 驱动波形及6种电平实验仪器简介1、仪器的构成和原理本实验所用仪器为液晶光开关电光特性综合实验仪,其电气构成和结构的示意图如图5-5所示。

正面图5-7. 液晶光开关电光特性综合实验仪面板示意液晶光开关后被探测器8接收,转化为微弱的电流信号,经电流放大器(8)放大后由显示器(11)显示出来。

此时,中央控制器4控制矩阵驱动器2向液晶光开关7输出幅度可以被手动调节的供电电压。

液晶光开关后被探测器8接收,转化为微弱的电流信号,经电流放大器(8)放大后由显示器(11)显示出来。

此时,中央控制器4控制矩阵驱动器2向液晶光开关7输出幅度可以被手动调节的供电电压。

实验时调节供电电压的幅度以改变光开关的透过率,所加电压的幅度被中央控制器4上的数字电压表显示出来,透过的光的强度被微光探测器8探测,被电流放大显示器3显示来。

其外部结构如图5-7所示。

2、面板上的按钮和旋钮的功能液晶光开关电光特性综合实验仪面板上的按钮开关和旋钮的排列如图7所示。

其中,10和11分别为电压显示器和相对光强显示器。

12、13、14分别为液晶光开关的供电电压调整、透过率调零、透过率100%调节。

7为TN型16X16液晶显示器,5为用于字符点阵输入的矩阵开关板,17为半导体激光器、光探测器与直流放大器一体化模块。

仪器可工作于静态全屏(模式转换开关弹出)或动态显示(模式转换开关按下)两种工作模式之一工作模式之一:扫描光开光所构成的图形图像显示器:作动态显示原理实验时,选择动态显示模式。

此时液晶光开关工作于扫描方式,中央控制器4接收开关矩阵板5的输入信号,将此输入信号转化为矩阵显示信号,然后再向液晶光开关矩阵7提供扫描定时信号和各种控制信号,使开关矩阵板5上的按键位置、状态与液晶光开关矩阵7对应单元的位置和状态相一一对应。

通过选择控制各种显示单元的开、关状态,即可组成各种图形或文字。

实验步骤1、做实验之前,请仔细阅读实验讲义;2、时间响应特性曲线测量1)将TN型16X16点阵液晶屏金手指1,如图5-8所示,插入插槽;2)按图8所示把示波器和液晶综合测试仪相应的接口连接起来;3)插上电源,打开示波器电源、电源总开关和激光器电源开关,使激光器预热10~15分钟;4)将液晶屏旋转台置于零刻度位置,使得准直激光垂直入射到液晶屏上;5)将模式转换开关弹出,将TN型16X16点阵液晶屏像素开关置于光关断状态,即置于静态全屏模式;6)进行透过率100%和0%调节;方法如下:A、透过率0%调节将入射微光探测器的激光挡住,调100%旋钮不动,调节调0%旋钮使得透射率显示为0(注:调节致0.5以内都可视为误差允许范围内)。

B、透过率100%调节让激光入射微光探测器,将像素步电压置于最低,此时液晶像素开关处于光开通态,调0%旋钮不动调节100%旋钮使得相对透过率显示为100。

(a) (b)图5-87)将供电电压调到5伏以上,按静态/闪烁按键使液晶屏处于闪烁状态;8)观察示波器所示的波形并记录下来;9)关断电源。

3、液晶显示器,点阵显示原理A、将液晶屏转为平行,打开电源开关,按下模式转换开关使液晶屏处于动态显示模式状态(为了增强显示效果,供电电压为4.5伏以上)。

此时矩阵板上的每个按键位置对应一个液晶屏上的光开关像素。

初始时各像素都处于开通状态,按1次矩阵开头板上的某一按键,可改变相应液晶像素的通断状态,即显示了图形。

所以可以利用点阵输入关断(或点亮)对应的像素,使暗像素(或亮像素)组合成一个字符或文字。

以此体会液晶显示器件组成图像和文字的工作原理。

矩阵开关板右上角的按键为清屏键,用以清除已输入在显示屏上的图形。

B、用矩阵板上的每个按键组成一个字符或文字,并记录下自己的所按的每个按键和液晶屏上所显示出的像素的位置。

C、关断电源4、测量液晶驱动波形分别使液晶屏处于动态无字符和有字符状态用示波器测量行和列的驱动波形并记录下来。

比较这两种状态下的行列驱动波形的异同。

分别使液晶屏处于静态和闪烁状态测量行和列的驱动波形并记录下来。

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