智能座舱显现屏相关原理---榜首篇

发布时间:2022-07-07 10:56:58 来源:乐鱼在线

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  进入轿车座舱榜首眼,除了真皮座椅的沙发,便是看到的中控显现屏或许液晶迷人屏,这个越来越多的用户挑选轿车的时分,座舱的要素占比也越来越大,一个好的内饰给用户是十分加分的选型,而屏类似于人的眼睛,便是智能座舱的显现窗口,显现屏造型、质感规划的凹凸,直接影响到整车的质量。

  从特斯拉开端引流的中控导航接触大屏,到奔跑引领的双联屏规划(便是液晶迷人+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结构内)

  在中学的物理课中咱们或许做过棱镜的实验,白光经过棱镜后被分解成多种色彩逐步过渡的色谱,色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这便是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为肤浅,人的眼睛就像一个三色接收器的系统,大多数的色彩能够经过红、绿、蓝三色依照不同的份额组成产生。相同绝大多数单色光也能够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色彩组成。红绿蓝是三基色,这三种色彩组成的色彩规模最为广泛。红绿蓝三基色依照不同的份额相加组成混色称为相加混色

  咱们都知道,液晶显现屏都是以像素点的方法出现出来,一个像素点是RGB三种色彩构成,那么这个像素点是怎样成像的方法显现出来呢?

  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,会阅历一个污浊的液态阶段,再经过进一步加热,此污浊液态物质变成了通明的、具有各向同性的液态物质。

  1889年,德国物理学家莱曼(O.Lehmann)运用带偏光的显微镜对这些胆菑类化合物进行调查发现了这种乳白色、污浊液态物质在外观上尽管归于液体,但却有着各向异性晶体所具有的光学双折射现象,所以莱曼将其取名为“液态晶体”,这便是“液晶”的由来。

  其实液晶能够理解为第三态,我常说的固体,粒子规矩摆放,形状不会改动。液体是是一种无规矩性活动的物质,可是液晶是可自在活动,又有规矩性。是固体和液体的中心性质的一种有机物,是不是有点牛掰。

  这儿有一个十分好的特性是施加电压时粒子会滚动,并且施加的不同电压滚动的视点是不同的,所以显现屏的成像底子原理就在这儿,听我渐渐说来。

  能够看到一个显现屏模组是由 驱动操控IC+LCD panel+偏光片+柔性电路板+ LED背光模组这些部分组成,这个仅仅是一个显现屏模组,还不是咱们看到车载里边的那个显现屏,那个还需求添加一些电路,后边几期在市井说明。

  光也是一种动摇.而光波的跋涉方向,是与电场及磁场相互笔直的. 长辈光波自身的电场与磁场重量,相互也是相互笔直的.也便是说跋涉方向与电场及磁场重量,相互是两两相互平行的.而偏光板(如图1)的效果就像是栅门一般,会隔绝掉与栅门笔直的重量,只允许与栅门平行的重量经过.所以假如咱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.可是假如把两片偏光板叠在长辈,那就不一样了.

  当旋转两片偏光板的相对视点,会发现跟着相对视点的不同,光线的亮度会越来越暗.当两片偏光板的栅门视点相互笔直时,光线就彻底无法经过了.(如下图)而液晶显现器便是运用这个特性来孤陋寡闻的. 运用上下两片栅门相互笔直的偏光板之间,充溢液晶,再运用电场操控液晶滚动,来改动光的跋涉方向, 如此一来,不同的电场大 小,就会构成不同灰阶亮度了。

  这儿解说清楚了液晶偏转的原理,你会说这儿过来的光依旧是白光啊,复合光啊,怎样完成RGB的色彩调理呢?接下来五颜六色滤光片粉墨登场。

  在水平偏光片下面便是五颜六色滤光片,这个五颜六色滤光片的效果便是专门把复合的白光滤出来为RGB的光,然后组成了一个像素点。

  总结:液晶显现原理便是运用了液晶的这两种特性,经过电场的操控,加上偏光片的合作运用,使液晶分子充任光学开关的人物,完成对屏幕中任一像素点的亮光操控。

  TFT-LCD 的显现是运用显现电极在液晶分子两头所加电压的不同,导致液晶分子的翻转程度不同,依据液晶视点的不同透过光的偏振性也不同。显现电极结构方式如图1-3 所示,其等效电路如图1-4 所示。存储电容(Storage Capacitor)首要是为了让充好电的电压能坚持到下一次更新画面。在TFT-LCD 制程中,运用显现电极和Gate Line 构成平行板电容,来制作出存储电容CS。

  液晶面板线路安置为矩阵式网状结构,如图1-5 所示,每个TFT 操控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,依序翻开每条Gate Line 上的TFT,好让TFT 对显现电极作充放电的动作,由此来影响存储电容上的电压巨细。一条Gate Line 翻开到封闭的时刻很短,以1024×768分辨率、60Hz 更新频率的面板来说,Gate 翻开时刻约为20μs,而显现画面更新的时刻约为16ms。当一条Gate Line 封闭,存储电容CS 的电压也随即康复正常。

  Data Line 为信号电路(Source),传送查禁的信号(电压)给LC 电容CLC。当Gate Driver 所送出的波形依序将每一行的TFT 翻开,整列的Source Driver长辈将整行的显现点充电到各自所需的电压,显现不同的灰阶。当这一行充好电时,Gate Driver 便将电压封闭,然后下一行的Gate Driver 便将电压翻开,再由相同的整列Source Driver 对下一行的显现点进行充放电。如此依序下去,当充好了终究一行的显现点,便又回过来从榜首行开端充电。

  Source Driver:Source上的电压为终究加到液晶上的信号电压,电压规模一般在0-4V内改动

  每个TFT 与CLC、CS 所并联的电容代表一个显现点,而一个显现单元pixel 则需求三个显现点分别来操控R、G、B 三原色。经过操控每个显现点的电压,就能相应地操控光的透过程度。当R、G、B 三个显现点的光出现不同的灰阶,经过叠加后即可显现恣意的色彩。

  如上图所示,在IC 驱动下,R、G 显现点未充电,光可正常经过;B 显现点彻底充电,液晶悉数呈竖直摆放,旋光性消失,光无法经过。因此在该pixel 产生红光和绿光的叠加,表现为显现黄色。

  总结:每一行的翻开和封闭经过GATE IC的凹凸电平来操控,而色彩的配比和色深经过SOURCE 输出的电压巨细来进行操控像素点的显现。

  经过对红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三个色彩通道的改动以及它们相互之间的叠加来得到林林总总的色彩的。

  RGB便是代表红、绿、蓝三个通道的色彩, 这个规范简直包含了人类视力所能感知的一切色彩一般一个色彩通道由8bit表明, 即每个色彩通道值得规模是0~255, 一般称RGB888/RGB24三个色彩通道一共能组合出约1678(256×256×256)万种色彩, 一般也被简称为1600万色或千万色, 也称为24位色(2^24)在不得要领的运用中, 除了RGB24, 还有RGB555,、RGB565、RGB32(另8bit用作alpha通道或许不必)

  这儿的255也就意味着有不同的电压等级每一个色彩要分为255阶的操控输出,也便是DA电压输出,这儿SOURCE都是直接的模仿电压输出,输出不同的等级。

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