车载显示屏相关原理

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车载显示屏相关原理

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进入汽车座舱第一眼，除了真皮座椅的沙发，就是看到的中控显示屏或者液晶仪表屏，这个越来越多的用户选择汽车的时候，座舱的因硬盘低级格式化素占比也越来越大，一个好的内饰给用户是非常加分的选型，而屏类似于人的眼睛，就是智能座舱的显示窗口，显示屏造型、质感设计的高低，直接影响到整车的品质。

从特斯拉开始引流的中控导航触摸大屏，到奔驰引领的双联屏设计（就是液晶仪表+中控导航屏看起来是一体的，其实两个屏，布局在同一水平面和结构框架内）

白道枭雄现在国产车多少车辆一股脑的冲上去做类似的双联屏，反正内饰看起来高端、大气，真正买车的人是没有多少时间去体验这个效果的，无非就是静态体验的时候，看看，奥，双联屏、有金属拉丝、静态的一体黑效果不错，高端、大气、牛，就它了。

扯了这么久，就应该说说显示屏的工作原理了，其实大家或多或少买过手机和电脑、现在的手机和电脑很多都大便拉血是OLED的显示屏了，再回过去3-4年，基本上都还是普通LCD，只是分辨率和尺寸不同，但是工作原理基本上都是一样的，车载领域安全可靠性是第一，所以除了百万级保养非常好的奔驰用OLED以外，其他车型基本上还不敢上OLED，都是普通的LCD。

但是车规级的LCD和普通消费级的LCD差别还蛮大的，大家有兴趣可以看看我上次那篇文章，为什么中控导航不用一块平板电脑。那我们正式开始今天的内容，主要上海奢侈品回收是液晶显示屏的相关的原理，这部分内容相对专业，毕竟这也是一个业余的公众号，相信我给你不同的观点。

在中学的物理课中我们可能做过棱镜的试验，白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱，色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感，人的眼睛就像一个三色接收器的体系，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理，即三基色原理。三种基色是相互独立的，任何一种基色都不能由其它两种颜色合成。红绿蓝是三基色，这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色

我们都知道，液晶显示屏都是以像素点的方式呈现出来，一个像素点是RGB三种颜色构成，那么这个像素点是怎么成像的方式显示出来呢？

液晶的起源：

1888年，奥地利著明植物学家 莱尼茨尔(F.Reinitzer)在量测有机物熔点时，发现胆菑醇苯酯溶化之后,会经历一个浑浊的液态阶段，再经过进一步加热，此浑浊液态物质变成了透明的、具有各向同性的液态物质。

1889年，德国物理学家莱曼（O.Lehmann）利用带偏光的显微镜对这些胆菑类化合物进行观察发现了这种乳白销售技巧色、浑浊液态物质在外观上虽然属于液体，但却有着各向异性晶体所具有的光学双折射现象，于是莱曼将其取名为“液态晶体”，这就是“液晶”的由来。

1889年，德国物理学家莱安居客深圳曼（O.Lehmann）利用带偏光的显微镜对这些胆菑类化合物进行观察发现了这种乳白色、浑浊液态物质在外观上虽然属于液体，但却有着各向异性晶体所具有的光学双折射现象，于是莱曼将其取名为“液态晶体”，这就是“液晶”的由来。

液晶的两端如没有施加电压时，会水平的有规则性的排列在一起，如施加电压时粒子会转动。

其实液晶可以理解为第三态，我常说的猛牌固体，粒子规则排列，形状不会变化。液体是是一种无规则性流动的物质，但是液晶是可自由流动，又有规则性。是固体和液体的中间性质的一种有机物，是不是有点牛掰。

这里有一个非常好的特性是施加电压时粒子会转动，而且施加的不同电压转动的角度是不同的，所以显示屏的成像根本原理就在这里，听我慢慢说来。

可以看到一个显示屏模组是由 驱动控制IC+LCD panel+偏光片+柔性电路板+ LED背光模组这些部分组成，这个仅仅是一个显示屏模组，还不是我们看到车载里面的那个显示屏，那个还需要增加一些电路，后面几期在详细解说。

这wp系统里可以看到除了液晶有上下偏光片+ 彩色滤光片，这里分别讲讲这两个的作用。

偏光片：

光也是一种波动.而光波的行进方向,是与电场及磁domain场互相垂直的. 同时光波本身的电场与磁场分量,彼此也是互相垂直的.也就是说行进方向与电场及磁场分量,彼此是两两互相平行的.而偏光板(如图1)的作用就像是栅栏一般,会阻隔掉与栅栏垂直的分量,只准许与栅栏平行的分量通过.所以如果我们拿起一片偏光板对着光源看,会感觉像是戴了太阳眼镜一般,光线变得较暗.但是如果把两片偏光板叠在一起,那就不一样了.

当旋转两片偏光板的相对角度,会发现随着相对角度的不同,光线的亮度会越来越暗.当两片偏光板的栅栏角度互相垂直时,光线就完全无法通过了.(如下图)而液保护视力的方法晶显示器就是利用这个特性来完成的. 利用上下两片栅栏互相垂直的偏光板之间,充满液晶,再利用电场鸟哥的linux私房菜控制液晶转动,来改变光的行进方向, 如此一来,不东芝冰箱同的电场大 小,就会形成不同灰阶亮度了。

这里解释清楚了液晶偏转的原理，你会说这里过来的光依旧是白光啊，复合光啊，怎么实现RGB的色彩调节呢？接下来彩色滤光片粉墨登场。

在水平偏光片下面就是彩色滤光片，这个彩色滤光片的作用就是专门把复合的白光滤出来为RGB的光，从而组成了一个像素点。

总结:液晶显示原理就是利用了液晶的这两种特性，通过电场的控制，加上偏光片的配合使用，使液晶分子充当光学开关的角色，实现对屏幕中任一像素点的光亮控制。

TFT-LCD 的显示是利用显示电极在液晶分子两端卡农吉他简谱所加电压的不同，导致液晶分子的翻转程度不同，根据液晶角度的不同透过光的偏振性也不同。显示电极结构形式如图1-3 所示，其等效电路如图1-4 所示。存储电容(Storage Capacitor）主要是为了让充好电的电压能保持到下一次更新画面。在TFT-LCD 制程中，利用显示电极和Gate Line 形成平行板电容，来制作出存储电容CS。

液晶面板线路布置为矩阵式网状结构，如图1-5 所示，每个TFT 控制一个小方格区域的电容电压。Gate Line 为扫描电路（Scan），在IC 驱动下，依序打开每条Gate Line 上的T工程管理硕士FT，好让TFT 对显示电极作充放电的动作，由此来影响存储电容上的电压大小。一条Gate Line 打开到关闭的时间很短，以1024×768分辨率、60Hz 更新频率的面板来说，Gate 打开时间约为20μs，而显示画面更新的时间约为16ms。当一条Gate Line 关闭，存储电容CS 的电压也西装头随即恢复正常。

Data Line 为信号电路（Source），传送特点的信号（电压）给LC 电容CLC。当Gate Driver 所送出的波形依序将每一行的TFT 打开，整列的Source Driver同时将整行的显示点充电到各自所需的电压，显示不同的灰阶。当这一行充好电时，Gate Driver 便将电压关闭，然后下一行的Gate Driver 便将电压打开，再由相同的整列Source Driver 对下一行的显示点进行充放电。如此依序下去，当充好了最后一行的显示点，便又回过来从第一行开始充电。

Gate Driver:Gate一般只包含两个电压，VGH和VGL。VGH典型值+15V，VGL典型值-10V。VGH负责开启TFT新手如何炒股， VGL则是关闭TFT。

Source Driver：Source上的电压为最终加到液晶美术馆平面图上的信号电压，电压范围一般在0-4V内变化

每个TFT 与CLC、CS 所并联的电容代表一个显示点，而一个显示单元pixel 则需要三个显示点分别来控制R、G、B 三原色。通过控制每个显示点的电压，就能相应地控制光的透过程度。当R、G、B 三个显示点的光呈现不同的灰阶，经过叠加后即可显示任意的颜色。如图1-6 所示，在IC 驱动下，R、G 显示点未充电，光可正常通过；B 显示点完全充电，液晶全部呈竖直排列，旋光性消失，光无法通过。因此在该pixel 发生红光和绿光的叠加，表现为显示黄色。

总结：每一行的打开和关闭通过GATE IC的高低电平来控制，而颜色的配比和色深通过SOURCE 输出的电压大小来进行控制像素点的显示。

色深的补充：

RGB一般是指RGB色彩模型(RGB color model), 是工业界的一种颜色标准

通过对红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的

RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色, 这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色通常一个颜色通道由8bit表示, 即每个青岛地铁规划图颜色通道值得范围是0~255, 通常称RGB888/RGB24三个颜色通道总共能组合出约1678(256×256×256)万种色彩, 通常也被简称为1600万色或千万色, 也称为24位色(2^24)在实际的使用中, 除了RGB24, 还有RGB555,、RGB565、RGB32(另8bit用作alpha通道或者不用)

这里的255也就意北大青鸟accp味着有不同的电压等级每一个颜色要分为255阶的控制输出，也就是DA电压输出，这里SOURCE都是直接的模拟电压输出，输出不同的等级。

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