液晶顯示器為什么能用很少的排線去控制幾百萬的像素獨立工作?

朋友們好,我是電子及工控技術,我來回答這個問題。說到顯示器最初我是在上世紀90年代上學的時候接觸到的,當時的顯示器又笨又重,在顯示器的后面都有一個攝像管,后來學到了電子專業課才明白這個攝像管名叫陰極射線顯示器(CRT),現在CRT型的顯示器都已經淘汰了,就在前一段時間我們單位又處理了一批這種老式的電腦顯示器。隨著顯示技術的進步,現在顯示器都使用了液晶顯示器(LCD)和等離子顯示器(PDP)了,在有的大型公共場合都運用了超大屏幕的LED顯示技術了。

說到顯示器,顧名思義它就是將一定的電子文件通過特定的傳輸設備顯示到屏幕上再反射到人眼的一種顯示工具。我認為要回答這個問題首先要從顯示器色彩的顯示工作原理來說起,下面我與朋友們一起談談這個問題。

液晶顯示器控制排線輸送的是什么信號

1、液晶顯示器主要的接口類型

液晶顯示器的任務主要是顯示圖像及電子文件等資訊,現在電腦主機與顯示器的接口常見的有VGA接口,它是視訊圖像適配器接口,這種接口一般是15針或者15孔的梯形接口;另一種是VDI接口,我們稱它為視訊數字接口;最后一種是HDMI接口,我們稱它是高清晰度多媒體接口,這種接口是目前比較流行的一種,在一些筆記本電腦和觸摸一體化機上都配備了這種接口,這些接口的外觀圖如下圖所表示的那樣。

2、VGA(視訊圖像適配器)接口的針腳定義

我們從以上接口的外觀示意圖中可以看到這些接口的引腳多少是有差別的,下面我們以使用最早,現在仍然廣泛在液晶顯示器上使用的VGA接口為例,來探尋一下每個引腳所代表的意義。從下圖看VGA接口有15個針腳,在這些針腳中起到控制液晶顯示器圖像的針腳是前三個針腳,其分別是紅基色控制信號線、綠基色控制信號線、藍基色控制信號線,我們在中學物理關于光學知識中就了解到在大自然中,成千上萬種顏色都是由紅(R)、綠(G)和藍(B)這三種基本顏色組合而成的。我們只要控制好這三種信號的配比關系送給液晶顯示器,就很容易控制液晶顯示器像素獨立工作了。

除了紅、綠、藍三基色信號針腳外,這些信號是圖像出現彩色的必要條件,要想使圖像完整顯示并且能夠不間斷連續顯示,我們還需要有時鐘信號、行掃描同步信號和場掃描同步信號以及背光燈的啟動控制信號等,其接口針腳定義如下圖所示。

其它的針腳就是接地保護屏蔽線和接地線等。這十多根線是由電腦主板處理過后送到液晶顯示器里的,然后電路板再進一步處理。由液晶顯示器電路處理后會有24組紅、綠、藍數字驅動信號,最后這些信號要送給液晶顯示板組件。

與它們同步送去的還有時鐘信號、行掃描同步信號和場掃描同步信號以及背光燈的啟動控制信號,另外還有電源信號也要送到液晶顯示板組件當中。這樣就為液晶顯示器顯示各種顏色的圖像提供了外部條件,其示意圖如下圖所示。

液晶顯示器顯示彩色的原因

1、液晶顯示器顯示彩色的原因

下面我們再看看當所有顯示條件都完備的情況下,顯示器是如何發出絢爛奪目的彩色。我們從液晶顯示組件的結構可以看出,它是由背光板、濾色玻璃、配向膜、液晶分子、偏光板以及導光板和背光燈等多層組成的,其示意圖如下圖所示。

當液晶顯示器加上電壓之后,這時背光板上的背光燈發出的光線穿過第一層偏光板后,就進入了包含成千上萬液晶液滴的液晶層。在液晶層中每一個單元格就構成了屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極,這個電極可以分成行與列,在行與列的交叉點上,加上由VGA送過來的各種控制信號去改變它們的電壓,我們通過電壓的改變再改變液晶的旋光狀態,從而就能將穿越其中的光的振動方向形成偏轉,然后再通過TFT-R(紅)G(綠)B(藍)彩色濾光片,最后通過第二層偏光板在屏幕上就顯示出各種各樣的顏色了。這個電極的行與列分的格數越多其像素就越高,圖像就越清晰。

我們要知道,當我們說液晶顯示器的清晰度時一般都是采用分辨率來表示的,例如在1024×768這樣的分辨率中,這個“1024”就表示了屏幕上水平方向顯示的像素數,而“768”則表示垂直方向的像素數。很顯然象素構成數值越大,圖像也就越清晰了。我們就是通過以上兩種方法來解決液晶顯示器的像素問題和清晰度問題。

當然在液晶顯示器顯示圖像方面還有其它要求,比如顏色的對比度、亮度的均勻性以及點距等參數。

2、等離子顯示器顯示彩色的原因

對于等離子顯示器PDP,在它的每個單元里面都填充氖氣這種惰性氣體有時也用其它氣體的混合物,例如氙氣(Xe)和氦氣(He)這兩種惰性氣體的混合物。透明電極使惰性氣體電離產生紫外線,就可以讓涂在阻隔壁上的熒光體所吸收并發光。如果在綠色像素單元上的透明電極加電壓放電,就會發出綠色可見光透過前面的基板,其它沒有加電的電極上就不會發生放電現象,像素也就不會發光了。

顯示器種類及今后發展趨勢

上面我們分析了LCD液晶顯示器顯示圖像的工作過程,這種顯示器自身可以做的很薄因此占地小,由于發光體是液晶微顆粒因此它的輻射比較小,所以現在使用液晶顯示器的比較多。 當然現在還有其它的顯示方式比如LED顯示屏,它是一種通過控制半導體發光二極管的顯示方式,可以用來顯示文字、圖像、動畫、行情、視訊、等各種資訊的顯示屏幕,這種顯示屏可以進行拼接,屏幕可以做的很大,一般在車站、廣場等場合使用。

  對于PDP等離子顯示器是也是近年來的新一代顯示設備。這種顯示器可以具有很多優點,比如也可以做的很薄、超寬視角、無輻射等、可以掛在墻壁上作為電視使用,它也代表了未來顯示器的發展趨勢。另外還有電子紙EPD,它具有可卷性、高對比、180度視角、尺寸大小可自由截剪或拼合、節省電源(影像固定顯示時不需用電)、耐磨、耐撞等優點,今后顯示器可以發展成像畫一樣,可以粘貼在墻壁上。

總之,隨著技術不斷向前邁進,顯示技術會越來越先進,會給我們的生活和工作帶來很大的便利。以上就是我對這個問題的解答,希望能幫你解惑。歡迎朋友參與討論,敬請關注電子及工控技術,答題不易,感謝點贊。

10 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 你以為你寫這么清楚我就能看懂嗎?你太天真了!

  2. .答不對題 不好意思哈

  3. 問題問得很好,但回答有點糟糕了!人家問從主板到邏輯板就一根排線,從邏輯板到液晶屏的邊板兩根排線,邊板與液晶屏玻璃又有幾根排線相連接,這些排線是怎樣控制整個液晶屏的?

  4. 說白了就是RGB三基色,撕掉液晶屏兩面反射膜,顯微鏡下很清楚

  5. 全高清液晶屏應該有1920Ⅹ1080X3個像素,就應該有1920Ⅹ1080Ⅹ3根控制信號線去控制對應的薄膜晶體管讓像素發光,而我們實際看到的從邏輯板到液晶面板之間的排線根本遠遠就沒有那么多。提問者問的是這個問題,而你答所非問了。

  6. 看到顯示器里面都有一個攝像管的時候我發現點進來是我自己愚蠢了。

  7. 答非所問,浪費時間

  8. dvi都寫錯了,沒人看出來??

  9. 答非所問,人家問的是幾根排線如何控制每一個像素點,不是問你顯示原理。

  10. 歡迎朋友們發表自己的看法。[玫瑰][祈禱]