TFT LCD液晶知識(shí)

發(fā)布時(shí)間：2018-11-01

TFT-LCD即薄膜晶體管液晶顯示器。其英文全稱為：Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display。TFT-LCD與無源TN-LCD、STN-LCD的簡(jiǎn)單矩陣不同，它在液晶顯示屏的每一個(gè)象素上都設(shè)置有一個(gè)薄膜晶體管（TFT），可有效地克服非選通時(shí)的串?dāng)_，使顯示液晶屏的靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān)，因此大大提高了圖像質(zhì)量。TFT-LCD也被叫做真彩液晶顯示器。

TFT液晶原理:

背光模組：提供光源

*上下偏光片，TFT Glass Substrate, 液晶：形成偏振光，控制光線的通過與否；

*彩色濾光片：提供TFT LCD R/G/B(三原色）的來源；

*ITO透明導(dǎo)電層：提供透明的導(dǎo)電通路；

*Photo Spacer：提供一個(gè)固定高度給彩色濾光片和TFT Glass Substrate，作為灌入液晶的空間，以及做為上下兩層Glass的支撐。

液晶特性:

TFT-LCD使用的液晶為TN（Twist Nematic）型液晶，分子成橢圓狀。TN型液晶一般是順著長(zhǎng)軸方向串接，長(zhǎng)軸間彼此平行方式排列；當(dāng)接觸到槽狀表面時(shí)，液晶分子就會(huì)順著槽的方向排列與槽中。

當(dāng)液晶被包含在兩個(gè)槽狀表面中間，且槽的方向相互垂直，則液晶分子的排列為：

a）上表面分子：沿著a方向；

b)下表面分子：沿著b方向；

c）介于上下表面中間的分子：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的效應(yīng)；

     因此液晶分子在兩槽狀表面間產(chǎn)生90°的旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)線性偏極光射入上層槽狀表面時(shí)，此光線隨著液晶分子的旋轉(zhuǎn)也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

    當(dāng)線性偏極光射出下層槽狀表面時(shí)，此光線已經(jīng)產(chǎn)生了90度的旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)在上下表面之間加電壓時(shí)，液晶分子會(huì)順著電場(chǎng)方向排列，此時(shí)入射光線不再會(huì)旋轉(zhuǎn)，因而光線直線射出下表面 。

偏光片特性：

將非偏極光（一般光線）過濾成偏振光。

當(dāng)非偏極光通過a方向的偏光片時(shí)，光線被過濾成與a方向平行的線性偏極光；

上圖：偏振方向相同，線性偏極光繼續(xù)前進(jìn)，通過第二片偏光片時(shí)，光線通過；

下圖：偏振方向不同，通過第二片時(shí)，光線被完全阻擋。

  

偏振光透過液晶分子，偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，光線可通過偏光片。

當(dāng)液晶分子呈如圖方向排列時(shí)，光線偏振方向?qū)⒉辉侔l(fā)生旋轉(zhuǎn)，最終無法通過偏光片。

TFT上下各有一片偏振方向垂直的偏光片，背光板發(fā)出的光經(jīng)背光模組散射后，先通過下層偏光片形成偏振光；

 之后通過液晶分子，并由液晶分子的旋轉(zhuǎn)角度決定通過液晶分子后的偏振方向；

 在經(jīng)過彩色濾光片產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三色光，最后通過上偏光片，并由偏振光偏振方向與偏光片偏振方向夾角決定最終輸出的光強(qiáng)，以形成不同的色彩。

發(fā)光強(qiáng)弱由MOS管控制液晶偏轉(zhuǎn)角度，從而控制光線出口強(qiáng)弱達(dá)到控制色彩目的.

假設(shè)240*320分辨率液晶則由于 基本色彩是3原色 所以總共有240*320*3個(gè) MOS管。

“像素”（Pixel） 是由 Picture(圖像) 和 Element（元素）這兩個(gè)單詞的字母所組成的，是用來計(jì)算數(shù)碼影像的一種單位，如同攝影的相片一樣，數(shù)碼影像也具有連續(xù)性的濃淡階調(diào)，我們?nèi)舭延跋穹糯髷?shù)倍，會(huì)發(fā)現(xiàn)這些連續(xù)色調(diào)其實(shí)是由許多色彩相近的小方點(diǎn)所組成，這些小方點(diǎn)就是構(gòu)成影像的最小單位“像素”（Pixel）。這種最小的圖形的單元能在屏幕上顯示通常是單個(gè)的染色點(diǎn)。越高位的像素，其擁有的色板也就越豐富，越能表達(dá)顏色的真實(shí)感。

每個(gè)點(diǎn)顯示的顏色如何由確定？ 

由于TFT 液晶我使用的是2.8寸的240*320分辨率（像素)，16位真彩顯示（接近自然色)

該模塊采用的是顯尚光電的DST2001PH TFTLCD，DST2001PH的控制器為ILI9320(可能為其他)，采用16位的80并口。

驅(qū)動(dòng)芯片顯存GRAM與色彩關(guān)系:

由于是16為數(shù)據(jù)，所以最低5位代表藍(lán)色，中間6位為綠色，最高5位為紅色。數(shù)值越大，表示該顏色越深。

就是向顯存里面寫入不同數(shù)據(jù)，產(chǎn)生不同的顏色.

常見顏色確定:

利用畫圖工具里面3原色可能確定需要的顯存數(shù)據(jù)。 

使用ALIENTEK MiniSTM32開發(fā)板自配2.8寸液晶

液晶驅(qū)動(dòng)芯片硬件接口:

采用16位數(shù)據(jù)線（低了速度太慢，用彩色就沒什么效果了）。該模塊的80并口有如下一些信號(hào)線：

CS：TFTLCD片選信號(hào)。

WR：向TFTLCD寫入數(shù)據(jù)。

RD：從TFTLCD讀取數(shù)據(jù)。

D[15:0]：16位雙向數(shù)據(jù)線。

RST：硬復(fù)位TFTLCD。

RS：命令/數(shù)據(jù)標(biāo)志（0，讀寫命令；1，讀寫數(shù)據(jù)）。

ILI9320常用寄存器指令:

R0，這個(gè)命令，有兩個(gè)功能，如果對(duì)它寫，則最低位為OSC，用于開啟或關(guān)閉振蕩器。而如果對(duì)它讀操作，則返回的是控制器的型號(hào)。這個(gè)命令最大的功能就是通過讀它可以得到控制器的型號(hào)，而我們代碼在知道了控制器的型號(hào)之后，可以針對(duì)不同型號(hào)的控制器，進(jìn)行不同的初始化。因?yàn)?3xx系列的初始化，其實(shí)都比較類似，我們完全可以用一個(gè)代碼兼容好幾個(gè)控制器。

R3，入口模式命令。我們重點(diǎn)關(guān)注的是I/D0、I/D1、AM這3個(gè)位，因?yàn)檫@3個(gè)位控制了屏幕的顯示方向。

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AM：控制GRAM更新方向。當(dāng)AM=0的時(shí)候，地址以行方向更新。當(dāng)AM=1的時(shí)候，地址以列方向更新。

I/D[1:0]：當(dāng)更新了一個(gè)數(shù)據(jù)之后，根據(jù)這兩個(gè)位的設(shè)置來控制地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)增加/減少1，

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R7:顯示控制命令。該命令CL位用來控制是8位彩色，還是26萬色。為0時(shí)26萬色，為1時(shí)八位色。D1、D0、BASEE這三個(gè)位用來控制顯示開關(guān)與否的。當(dāng)全部設(shè)置為1的時(shí)候開啟顯示，全0是關(guān)閉。我們一般通過該命令的設(shè)置來開啟或關(guān)閉顯示器，以降低功耗。

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