K
技朮交*
］设计
Tech n i c al Com muni c ati o n 匸
TFT-LCD
显示原理及评判参数
常爱珍，李宝辉，张凯
(上汽大众汽车有限公司，上海201805)
摘要：随着技术进步，车载显示屏应用越来越广泛，本文简单介绍显示屏的发展史，在此基础上，主要阐述目 前汽车上应用最广的TFT-LCD 显示屏的显示原理及评判参数$
关键词：显示屏；显示原理；评价参数中图分类号：U463.6 文献标志码：A 文章编号：1003-8639( 2021 )04-0031-03
TFT-LCD Display Principle and Evaluation Parameters
CHANG Ai-zhen , LI Bao-hui , ZHANG Kai
(SAIC Volkswagen Co., Ltd., Shanghai 201805, China )
Abstract ： With the development of technology , the application of automotive display has become more and more extensive. This article briefly introduces the history of display , focusing on the structure and display principle of the TFT-LCD display which uses widely in automobile , and gives the current display evaluation parameter.
Key words ： TFT-LCD ； display principle ； evaluation criteria
常爱珍，女，主要从事背景光开发认可工
作；李宝辉，男，主要从事背景光开发认可
工作；张凯，男，主要从事背景光开发认可指导工作。
随着电子技术的不断发展，TFT 液晶显示器凭借其高性 能比和低成本化，造成汽车配置液晶面板的比率大幅增长，
车载显示系统在汽车上的应用越来越广泛，一体化、多屏 化、异形屏、曲面屏等多样化的显示，必将给人们带来更舒 适、更智能的体验。
1 TFT-LCD 液晶显示屏简介
到了20世纪80年代，液晶显示屏逐渐发展成熟，简称
LCD 。最主流产品薄膜晶体管液晶显示器，
称Thin
Film Transistor-Liquid Crystal Display ，也叫 TFT-LCD ，如图
1示。LCD 的构造是在 的 板当中放置液晶
盒，下板
上设置TFT （薄膜晶体管），上 板 上设
置彩滤 ， TFT 上的
电 来 液晶
子的转动方向，从而达到控制
图1薄膜晶体管液晶显示器TFT-LCD
到显示目的。 液晶子 发光的，主
的照射来 ，最 的 CCFL 和LED
的
LCD 液晶显示屏。人们 的LED 液晶显示器其
LED
的液晶显示器。
LCD 显示面和不 ， 薄、节省空
间、电、 等多，在汽车、电、 、显示器
设备等 到广泛应用，已受到人们的广泛
关注#1-2$。
2 TFT-LCD 液晶显示屏结构分解
—
的液晶屏，称 ，
和pane l 以及
成。 液晶屏的 成 2 示。
图2液晶屏的组成
其中panel 的 下 上 下偏光片、TFT 基板、液
晶、彩膜板、上
，
3示。板的 用 的
的
, 滤其 的，
的
液晶
子的 用，可 显示屏的 强度，/
TFT-LCD 面的亮暗程度，
液晶
的是加在液晶上
的 电，TFT 板上集成着TFT 开阵列， TFT 开关阵列对像素电压进 精准 ，电 的大小决定液晶分子扭
收稿日期:2020-10-12
《"车电％》202#年第4期
3
设计)奔〔
技朮交.
Technical Communication
Black matrix
玻璃基板
\
Protective film Common electrode
偏牛板 彩滤光片
配向膜
背光源的作用是给TFT-LCD 显示屏提供一个面内亮度均
匀分布的光源，LED 光经过导光板、反射板等作用形成白
光源用于显示，此处以LED 背光源为例，其结构组成如图5 所示。
■液 晶
存储 电容
灯管 / 玻璃基板
TFT
偏光板扩散板
Display electrode spacer
反射板灯管
Prism sheet 导光板
图3 pane 1的结构组成
转的角度，在CF 基板上，把一个像素分割成红R 、绿G 、 蓝B 3个子像素，液晶起光阀作用，对透过CF 基板上的 RGB 三原的光亮进行调节，从而得到所需的彩显示
如图4所示。
v
，偏光板 玻璃基板1透明电极
pane十玻璃基板/橇
偏光板
'透明电极/液晶分子图4偏光板的作用3 TFT-LCD 显示能力评价标准
3.1颜
TFT-LCD 是由RGB 三原像素构成，RGB 像素通过不同 比例组合成不同的颜， 亮为白， 为 ， 此对 显示屏颜的 ？
、 、红、绿、蓝5
面 。 颜通 用CIE 1931彩空
间来表示，该空间是由国际明
（CIE ）于1931年
的，颜是由x 、y 两个坐标组成。
3.2亮度
显示的亮度 为白颜下的亮度M
是Cd/
m ?。亮度 ，面， 的 度
由于液晶的 ，显示屏的亮度到角度
% 度看亮度 ，通 ，在对显示屏进行
亮度
3个 A+ 、A 、B 区域％如图
6所示。
120
60
120
90 80 /0
60
404030150
4030
20
20
20
180
口
180
180
210
330
210
330
240
300
270240
270
300
(a) A+区域（b ） A 区域
图6亮度评价时的3个区域
(c) E 区域
3.3对比度对比度是屏上同一 亮（） （；
）的亮度的比，际表了从到的 ，比值M 从至I 的 M 彩表
M 用以到 的节。同亮度一 M 对比度
度 。
3.4 Gamma 曲线
Gamma 是用来 对 亮度的 。人对不同亮度的 度是不同的，对 的 度 于亮M 经过 的
M 显示屏由到亮个亮度
过
合gamma2.2
上 比 。
《"车电％》202#年第4期
K
Technical Communication
设计
测试方法一般通过测试256个灰阶—面的0度测试gam-
ma曲线。所谓灰阶7代表的是由最暗到最0之间不同0度
的层次级别。灰阶画面越多7所呈现的画面效果会比较细
腻70灰阶为黑7255灰阶为白。
3.5Mura
Mura指的是不均匀性7表现为显示器上存在亮度不一致
的较大图案7这些缺陷可能是液晶显示器（LCD）的装配和
光学粘合阶段发生的工艺瑕疵I起的7举例来说7和
现不一致7将会光线发过显示器层的方
式。以下举了两种Mura示例7左边为线mura，右边为背光
mura。如图7所示。
Blackmura是一种显示器均匀性的标准测
量方法7由显示器会（German Automotive
Work Group Displays7致力于制定各种行业标准）”制定7
并由显示器论坛（German Flat Panel Display Fo
rum7DFF"）发o法是通过对显示的白态
画面黑画面的0度图0度7通过比同
—画面不同亮度的7到白画面的亮度均一性、
黑画面的0度均一性以0度的度70
度度不是度7了不同0度试
法比的缺表1所示。
表1业界标准
Optical requirements Value
Uniformity white luminance
Uniformity Black luminance White luminance gradient maximum value Black luminance gradient maximum value
>=75%
>=50%
<0.004%/Display pixel <2.0%/Display pixel
3.6
是显示屏长时间显示某一固定画面后7当切换到另一画面时7会上一画面的图象7如图W所示。目的是不存在。
图8残影
3.7响应时间
间了液晶显示器的度7由暗0由0暗的度间越在动画面不会现尾影拖拽的感觉。一般会将反应速率分为两个部分：Rising和Falling7而表示时以两者之和为7所以间愈小愈好。
4结语
伴着技术提升7人们对显示的会越来越多7并随着TFT-LCD在汽内的越越广7显示也开始倾向于更科技感的外观设计7以大化、多化、触控化为主流趋势7加上智能网联、非触人机智能交互技术的加持7显示必将会带给人们更多智能验与视觉震撼。
参考文献：
[1]刘洪江.计算机组装与维护实训教程[M].成都：西南
交通大学出版社，2014：75-77.
[2]李文波，王刚，张卓，等.TFT用掩模版与TFT-LCD阵
列工艺[J].半导体技术,2010：522-526.
[3]诸昌铃.LED显示屏系统原理及工程技术[M].北京:
电子科技大学出版社，2000.
[4]马刚.TFT-LCD原理与设计!M].北京：电子工业出
版社,2016：20-25.
（编辑凌波）
（上接第30页）
[9]Najm W G,Smith J D,Yanagisawa M.Pre-crash
scenario typology for crash avoidance research[R].United States.National Highway Traffic Safety Administration, 2007.
[10]Van Ratingen M,Williams A,Lie A,et al.The Eu
ropean new car assessment programme:a historical review[J].Chinese journal of traumatology,2016,19
(2)：63-69.
[11]Den Camp00,van Montfort S,Uittenbogaard J,et
al.Cyclist target and test setup for evaluation of cyclist-autonomous emergency braking[J].International Journal of Automotive Technology,2017,18(6):1085-1097.
[12]张鹏.基于物理模型的聚类方法研究[D].成都：电子
科技大学,2011.
[13]谢中华.MATLAB统计分析与应用40例[M].北京：北
京航天航空大学出版社，2010.
(编辑凌波)
《"军电器》2021年第4期
发表评论