LCD ( Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)稱)液晶顯示器。LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒,下基板玻璃上設(shè)置TFT(薄膜晶體管),上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片,通過(guò)TFT上的信號(hào)與電壓改變來(lái)控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,從而達(dá)到控制每個(gè)像素點(diǎn)偏振光出射與否而達(dá)到顯示目的。現(xiàn)在LCD已經(jīng)替代CRT成為主流,價(jià)格也已經(jīng)下降了很多,并已充分的普及。
LCD投影機(jī)
LCD液晶投影機(jī)是液晶顯示技術(shù)和投影技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它利用了液晶的電光效應(yīng),通過(guò)電路控制液晶單元的透射率及反射率,從而產(chǎn)生不同灰度層次及多達(dá)1670萬(wàn)種色彩的靚麗圖像。LCD投影機(jī)的主要成像器件是液晶板。LCD投影機(jī)的體積取決于液晶板的大小,液晶板越小,投影機(jī)的體積也就越小。
根據(jù)電光效應(yīng),液晶材料可分為活性液晶和非活性液晶兩類,其中活性液晶具有較高的透光性和可控制性。液晶板使用的是活性液晶,人們可通過(guò)相關(guān)控制系統(tǒng)來(lái)控制液晶板的亮度和顏色。與液晶顯示器相同,LCD投影機(jī)采用的是扭曲向列型液晶。LCD投影機(jī)的光源是專用大功率燈泡,發(fā)光能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于利用熒光發(fā)光的CRT投影機(jī),所以LCD投影機(jī)的亮度和色彩飽和度都高于CRT投影機(jī)。LCD投影機(jī)的像元是液晶板上的液晶單元,液晶板一旦選定,分辨率就基本確定了,所以LCD投影機(jī)調(diào)節(jié)分辨率的功能要比CRT投影機(jī)差。
LCD投影機(jī)按內(nèi)部液晶板的片數(shù)可分為單片式和三片式兩種,現(xiàn)代液晶投影機(jī)大都采用3片式LCD板。三片式LCD投影機(jī)是用紅、綠、藍(lán)三塊液晶板分別作為紅、綠、藍(lán)三色光的控制層。光源發(fā)射出來(lái)的白色光經(jīng)過(guò)鏡頭組后會(huì)聚到分色鏡組,紅色光首先被分離出來(lái),投射到紅色液晶板上,液晶板“記錄”下的以透明度表示的圖像信息被投射生成了圖像中的紅色光信息。綠色光被投射到綠色液晶板上,形成圖像中的綠色光信息,同樣藍(lán)色光經(jīng)藍(lán)色液晶板后生成圖像中的藍(lán)色光信息,三種顏色的光在棱鏡中會(huì)聚,由投影鏡頭投射到投影幕上形成一幅全彩色圖像。三片式LCD投影機(jī)比單片式LCD投影機(jī)具有更高的圖像質(zhì)量和更高的亮度。LCD投影機(jī)體積較小、重量較輕,制造工藝較簡(jiǎn)單,亮度和對(duì)比度較高,分辨率適中,現(xiàn)在LCD投影機(jī)占有的市場(chǎng)份額約占總體市場(chǎng)份額的70%以上,是目前市場(chǎng)上占有率最高、應(yīng)用最廣泛的投影機(jī)。
LCD的類型
按照背光源的不同,LCD可以分為CCFL和LED兩種。
誤解
許多用戶認(rèn)為液晶顯示器可以分為L(zhǎng)ED和LCD,這種認(rèn)識(shí)在某種程度上屬于被廣告誤導(dǎo)了。
目前市面上所說(shuō)的LED顯示屏并不是真正意義上的LED顯示屏,準(zhǔn)確的說(shuō)就是LED背光型液晶顯示器,液晶面板依然是傳統(tǒng)的LCD顯示屏,從某種意義上來(lái)說(shuō),這多少含有欺詐的性質(zhì)!韓國(guó)三星公司就曾被英國(guó)廣告協(xié)會(huì)組織判為違反了該國(guó)的廣告法,原因就在于其“LEDTV”液晶電視有誤導(dǎo)消費(fèi)者之嫌。對(duì)于液晶顯示器來(lái)說(shuō),最重要的關(guān)鍵是其液晶面板和背光類型,而市面上的顯示器的液晶面板一般采用TFT面板,是一樣的,LED和LCD的區(qū)別僅僅是它們的背光類型不一樣:LED背光和CCFL背光(也就是熒光燈),分別是二極管和冷陰極燈管。
LCD 即 Liquid Crystal Display 的首字母縮寫,意為“液態(tài)晶體顯示器”,即液晶顯示器。而 LED 是指液晶顯示器(LCD)中的一種,即以 LED(發(fā)光二極管)為背光光源的液晶顯示器(LCD)。可見,LCD 是 包括 LED的。與 LED 相對(duì)應(yīng)的實(shí)際上是 CCFL。
CCFL
指用CCFL(冷陰極熒光燈管)作為背光光源的液晶顯示器(LCD)。
CCFL 的優(yōu)勢(shì)是色彩表現(xiàn)好,不足在于功耗較高。
LED
指用LED(發(fā)光二極管)作為背光光源的液晶顯示器(LCD),通常意義上指 WLED(白光 LED)。
LED 的優(yōu)勢(shì)是體積小、功耗低,因此用 LED 作為背光源,可以在兼顧輕薄的同時(shí)達(dá)到較高的亮度。其不足主要是色彩表現(xiàn)比 CCFL 差,所以專業(yè)繪圖 LCD 大都仍采用傳統(tǒng)的 CCFL 作為背光光源。
技術(shù)參數(shù)
對(duì)比度
LCD制造時(shí)選用的控制IC、濾光片和定向膜等配件,與面板的對(duì)比度有關(guān),對(duì)一般用戶而言,對(duì)比度能夠達(dá)到350:1就足夠了,但在專業(yè)領(lǐng)域這樣的對(duì)比度并不能滿足用戶的需求。相對(duì)CRT顯示器輕易達(dá)到500:1甚至更高的對(duì)比度而言,只有高檔液晶顯示器才能達(dá)到如此程度。市場(chǎng)上三星、華碩、LG等一線品牌如今的LCD顯示器均可以達(dá)到1000:1對(duì)比度這一級(jí)別,但是由于對(duì)比度很難通過(guò)儀器準(zhǔn)確測(cè)量,所以挑的時(shí)候還是要自己親自去看才行。
提示:對(duì)比度很重要,可以說(shuō)是選取液晶的一個(gè)比亮點(diǎn)更重要的指標(biāo),當(dāng)你了解到你的客戶買的液晶是用來(lái)娛樂看影碟,你們就可以強(qiáng)調(diào)對(duì)比度比無(wú)壞點(diǎn)更重要,我們?cè)诳戳髅襟w時(shí),一般片源亮度不大,但要看出人物場(chǎng)景的明暗對(duì)比,頭發(fā)絲灰到黑的質(zhì)感變化,就要靠對(duì)比度的高低來(lái)顯現(xiàn)了,測(cè)試軟件中的256級(jí)灰度測(cè)試中在平視時(shí)能看清楚更多的小灰格即是對(duì)比度好!
亮度
LCD是一種介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì),本身是不能發(fā)光的,需要借助額外的光源才行。因此,燈管數(shù)目關(guān)系著液晶顯示器亮度。最早的液晶顯示器只有上下兩個(gè)燈管,發(fā)展到現(xiàn)在,普及型的最低也是四燈,高端的是六燈。四燈管設(shè)計(jì)分為三種擺放形式:一種是四個(gè)邊各有一個(gè)燈管,但缺點(diǎn)是中間會(huì)出現(xiàn)黑影,解決的方法就是由上到下四個(gè)燈管平排列的方式,最后一種是“U”型的擺放形式,其實(shí)是兩燈變相產(chǎn)生的兩根燈管。六燈管設(shè)計(jì)實(shí)際使用的是三根燈管,廠商將三根燈管都彎成“U”型,然后平行放置,以達(dá)到六根燈管的效果。
提示:亮度也是一個(gè)比較重要的指標(biāo),越亮的液晶給人很遠(yuǎn)一看,就從一排液晶墻中脫穎而出,我們?cè)贑RT中經(jīng)常見到的高亮技術(shù)(優(yōu)派叫高亮,飛利浦叫顯亮,明基叫銳彩)都是通過(guò)加大陰罩管的電流,轟擊熒光粉,產(chǎn)生更亮的效果,這樣的技術(shù),一般是以犧牲畫質(zhì),和顯示器的壽命來(lái)?yè)Q取的,所有采用此類技術(shù)的產(chǎn)品在缺省狀態(tài)下都是普亮的,總要按個(gè)鈕才能實(shí)行,按一下3X亮玩游戲;再按一變成5X亮看影碟,仔細(xì)一看都變糊了,要看文本還得老實(shí)的回到普通的文本模式,這樣的設(shè)計(jì)其實(shí)就是讓大家不要常用高亮。LCD顯示亮度的原理和CRT不一樣,他們是靠面板后面的背光燈管的亮度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以燈管要設(shè)計(jì)的多,發(fā)光才會(huì)均勻。早期賣液晶時(shí)和別人說(shuō)液晶是三根已是很牛的事了,但當(dāng)時(shí)奇美CRV,就搞出了一個(gè)六燈管技術(shù),其實(shí)也就是把三管彎成了”U”型,變成了所謂的六根;這樣的六燈管設(shè)計(jì),加上燈管發(fā)光本身就很強(qiáng),面板就看到很亮,這樣的代表作在優(yōu)派中以VA712為代表;但所有高亮的面板都會(huì)有一個(gè)致命傷,屏?xí)┕猓@個(gè)術(shù)語(yǔ)一般人很少提及,編者個(gè)人認(rèn)為他很重要,漏光是指在全黑的屏幕下,液晶不是黑的,而是發(fā)白發(fā)灰.所以好的液晶不要一味的強(qiáng)調(diào)亮度,而是要多強(qiáng)調(diào)對(duì)比度,優(yōu)派的VP和VG系列就是不講亮度,講對(duì)比度的產(chǎn)品!
信號(hào)/響應(yīng)時(shí)間
響應(yīng)時(shí)間指的是液晶顯示器對(duì)于輸入信號(hào)的反應(yīng)速度,也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時(shí)間(亮度從10%-->90% 或者90%-->10%的時(shí)間),通常是以毫秒(ms)為單位。要說(shuō)清這一點(diǎn)我們還要從人眼對(duì)動(dòng)態(tài)圖像的感知談起。人眼存在“視覺殘留”的現(xiàn)象,高速運(yùn)動(dòng)的畫面在人腦中會(huì)形成短暫的印象。動(dòng)畫片、電影等一直到現(xiàn)在最新的游戲正是應(yīng)用了視覺殘留的原理,讓一系列漸變的圖像在人眼前快速連續(xù)顯示,便形成動(dòng)態(tài)的影像。人能夠接受的畫面顯示速度一般為每秒24張,這也是電影每秒24幀播放速度的由來(lái),如果顯示速度低于這一標(biāo)準(zhǔn),人就會(huì)明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一指標(biāo)計(jì)算,每張畫面顯示的時(shí)間需要小于40ms。這樣,對(duì)于液晶顯示器來(lái)說(shuō),響應(yīng)時(shí)間40ms就成了一道坎,高于40ms的顯示器便會(huì)出現(xiàn)明顯的畫面閃爍現(xiàn)象,讓人感覺眼花。要是想讓圖像畫面達(dá)到不閃的程度,則就最好要達(dá)到每秒60幀的速度。
我用一個(gè)很簡(jiǎn)單的公式算出相應(yīng)反應(yīng)時(shí)間下的每秒畫面數(shù)如下:
響應(yīng)時(shí)間30ms=1/0.030=每秒約顯示 33 幀畫面
響應(yīng)時(shí)間25ms=1/0.025=每秒約顯示 40 幀畫面
響應(yīng)時(shí)間16ms=1/0.016=每秒約顯示 63 幀畫面
響應(yīng)時(shí)間12ms=1/0.012=每秒約顯示 83 幀畫面
響應(yīng)時(shí)間8ms=1/0.008=每秒約顯示 125 幀畫面
響應(yīng)時(shí)間4ms=1/0.004=每秒約顯示 250 幀畫面
響應(yīng)時(shí)間3ms=1/0.003=每秒約顯示 333 幀畫面
響應(yīng)時(shí)間2ms=1/0.002=每秒約顯示 500 幀畫面
響應(yīng)時(shí)間1ms=1/0.001=每秒約顯示1000 幀畫面
提示:通過(guò)上面的內(nèi)容我們了解到了響應(yīng)時(shí)間與畫面幀數(shù)的關(guān)系。由此看來(lái)響應(yīng)時(shí)間是越短越好。當(dāng)時(shí)液晶市場(chǎng)剛啟動(dòng)時(shí)響應(yīng)時(shí)間最低的接受范圍是35ms,主要是以EIZO為代表的產(chǎn)品,后來(lái)明基的FP系列推出來(lái)到25ms,從33幀到40幀基本上感覺不出來(lái),真正有質(zhì)的變化是16ms,每秒顯示63幀,以能應(yīng)付電影,一般游戲的要求,所以到現(xiàn)在為止16ms也不算過(guò)時(shí),隨著面板技術(shù)的提高,明基和優(yōu)派就開始了速度之爭(zhēng),優(yōu)派從8ms,4ms一直發(fā)布到1ms,可以說(shuō)1ms是LCD速度之爭(zhēng)的終節(jié)者。對(duì)于游戲發(fā)燒友來(lái)說(shuō)快1ms就意味意CS的槍法會(huì)更準(zhǔn),至少是心理上是這樣的,這樣的客戶就要推薦VX系列顯示器.但大家銷售時(shí)要注意灰度響應(yīng),全彩響應(yīng)的文字區(qū)別,有時(shí)可能灰階8ms和全彩5ms說(shuō)的是一個(gè)意思,就和我們以前賣CRT時(shí),我們說(shuō)點(diǎn)距是.28,LG就非要說(shuō)他的是.21,水平點(diǎn)距卻忽略不談,其實(shí)兩面者說(shuō)的是一個(gè)意思,現(xiàn)在近期LG又搞出來(lái)一個(gè)銳度達(dá)1600:1,這也是一個(gè)概念的炒作,大家用的屏基本上就哪幾家,哪會(huì)只有LG一家做到1600:1,而大家都停留在450:1的水平呢?一說(shuō)消費(fèi)者就明折了銳度和對(duì)比度的意思了,好比是AMD的PR值一樣,沒有實(shí)質(zhì)意義。
可視面積
液晶顯示器所標(biāo)示的尺寸就是實(shí)際可以使用的屏幕范圍一致。例如,一個(gè)15.1英寸的液晶顯示器約等于17英寸CRT屏幕的可視范圍。
可視角度
LCD的可視角度是一個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題,當(dāng)背光源通過(guò)偏極片、液晶和取向?qū)又螅敵龅墓饩€便具有了方向性。也就是說(shuō)大多數(shù)光都是從屏幕中垂直射出來(lái)的,所以從某一個(gè)較大的角度觀看液晶顯示器時(shí),便不能看到原本的顏色,甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個(gè)問(wèn)題,制造廠商們也著手開發(fā)廣角技術(shù),到目前為止有三種比較流行的技術(shù),分別是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT)。
TN+FILM這項(xiàng)技術(shù)就是在原有的基礎(chǔ)上,增加一層廣視角補(bǔ)償膜。這層補(bǔ)償膜可以將可視角度增加到150度左右,是一種簡(jiǎn)單易行的方法,在液晶顯示器中大量的應(yīng)用。不過(guò)這種技術(shù)并不能改善對(duì)比度和響應(yīng)時(shí)間等性能,也許對(duì)廠商而言,TN+FILM并不是最佳的解決方案,但它的確是最廉價(jià)的解決方法,所以大多數(shù)臺(tái)灣廠商都用這種方法打造15寸液晶顯示器。
IPS(IN-PLANE -SWITCHING,板內(nèi)切換)技術(shù),號(hào)稱可以讓上下左右可視角度達(dá)到更大的170度。IPS技術(shù)雖然增大了可視角度,但采用兩個(gè)電極驅(qū)動(dòng)液晶分子,需要消耗更大的電量,這會(huì)讓液晶顯示器的功耗增大。此外致命的是,這種方式驅(qū)動(dòng)液晶分子的響應(yīng)時(shí)間會(huì)比較慢。
MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT,多區(qū)域垂直排列)技術(shù),原理是增加突出物來(lái)形成多個(gè)可視區(qū)域。液晶分子在靜態(tài)的時(shí)候并不是完全垂直排列,在施加電壓后液晶分子成水平排列,這樣光便可以通過(guò)各層。MVA技術(shù)將可視角度提高到160度以上,并且提供比IPS和TN+FILM更短的響應(yīng)時(shí)間。這項(xiàng)技術(shù)是富士通公司開發(fā)的,目前臺(tái)灣奇美(在大陸奇麗是奇美的子公司)和臺(tái)灣友達(dá)獲得授權(quán)使用此技術(shù)。優(yōu)派的VX2025WM即是此類面板的代表作,水平,垂直可視角度均為175度,基本無(wú)視覺死角,并且還承諾無(wú)亮點(diǎn);可視角度分為平行和垂直可視角度,水平角度是以液晶的垂直中軸線為中心,向左和向右移動(dòng),可以清楚看到影像的角度范圍。垂直角度是以顯示屏的平行中軸線為中心,向上和向下移動(dòng),可以清楚看到影像的角度范圍??梢暯嵌纫?ldquo;度”為單位,目前比較常用的標(biāo)注形式是直接標(biāo)出總水平、垂直范圍,如:150/120度,目前最低的可視角度為120/100度(水平/垂直),低于這個(gè)值則不能接受,最好能達(dá)到150/120度以上。
國(guó)內(nèi)電腦市場(chǎng)各種品牌的純平顯示器之間強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng),各個(gè)商家都想在純平這塊大蛋糕上分得最大的份額。而當(dāng)人們像當(dāng)初搬15英寸顯示器一樣把純平買回家后。我們不僅要問(wèn):下一代顯示器的熱點(diǎn)是什么呢?矛頭直指液晶顯示器。液晶顯示器具有圖像清晰精確、平面顯示、厚度薄、重量輕、無(wú)輻射、低能耗、工作電壓低等優(yōu)點(diǎn)。
點(diǎn)距
我們常問(wèn)到液晶顯示器的點(diǎn)距是多大,但是多數(shù)人并不知道這個(gè)數(shù)值是如何得到的,現(xiàn)在讓我們來(lái)了解一下它究竟是如何得到的。舉例來(lái)說(shuō)一般14英寸LCD的可視面積為285.7mm×214.3mm,它的最大分辨率為1024×768,那么點(diǎn)距就等于:可視寬度/水平像素(或者可視高度/垂直像素),即285.7mm/
1024=0.279mm(或者是214.3mm/768=0.279mm)。
色彩度
LCD重要的當(dāng)然是的色彩表現(xiàn)度。我們知道自然界的任何一種色彩都是由紅、綠、藍(lán)三種基本色組成的。LCD面板上是由1024×768個(gè)像素點(diǎn)組成顯像的,每個(gè)獨(dú)立的像素色彩是由紅、綠、藍(lán)(R、G、B)三種基本色來(lái)控制。大部分廠商生產(chǎn)出來(lái)的液晶顯示器,每個(gè)基本色(R、G、B)達(dá)到6位,即64種表現(xiàn)度,那么每個(gè)獨(dú)立的像素就有64×64×64=262144種色彩。也有不少?gòu)S商使用了所謂的FRC(Frame Rate Control)技術(shù)以仿真的方式來(lái)表現(xiàn)出全彩的畫面,也就是每個(gè)基本色(R、G、B)能達(dá)到8位,即256種表現(xiàn)度,那么每個(gè)獨(dú)立的像素就有高達(dá)56×256×256=16777216種色彩了。
分類
液晶顯示器按照控制方式不同可分為被動(dòng)矩陣式LCD及主動(dòng)矩陣式LCD兩種。
段碼式顯示和點(diǎn)陣式顯示。段碼是最早最普通的顯示方式,比如計(jì)算器,電子表這些。自從有了MP3,就開發(fā)了點(diǎn)陣式,如MP3,手機(jī)屏,數(shù)碼相框這些高檔消費(fèi)品。
被動(dòng)矩陣式
被動(dòng)矩陣式LCD在亮度及可視角方面受到較大的限制,反應(yīng)速度也較慢。由于畫面質(zhì)量方面的問(wèn)題,使得這種顯示設(shè)備不利于發(fā)展為桌面型顯示器,但由于成本低廉的因素,市場(chǎng)上仍有部分的顯示器采用被動(dòng)矩陣式LCD。被動(dòng)矩陣式LCD又可分為TN-LCD(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD)、HTN-LCD (High Twisted Netamic-LCD,高扭曲向列LCD) 、STN-LCD(Super TN-LCD,超扭曲向列LCD)和DSTN-LCD(Double layer STN-LCD,雙層超扭曲向列LCD)。
主動(dòng)矩陣式
目前應(yīng)用比較廣泛的主動(dòng)矩陣式LCD,也稱TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD,薄膜晶體管LCD)。TFT液晶顯示器是在畫面中的每個(gè)像素內(nèi)建晶體管,可使亮度更明亮、色彩更豐富及更寬廣的可視面積。與CRT顯示器相比,LCD顯示器的平面顯示技術(shù)體現(xiàn)為較少的零件、占據(jù)較少的桌面及耗電量較小,但CRT技術(shù)較為穩(wěn)定成熟。
工作原理
我們很早就知道物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種型態(tài)。液體分子質(zhì)心的排列雖然不具有任何規(guī)律性,但是如果這些分子是長(zhǎng)形的(或扁形的),它們的分子指向就可能有規(guī)律性。于是我們就可將液態(tài)又細(xì)分為許多型態(tài)。分子方向沒有規(guī)律性的液體我們直接稱為液體,而分子具有方向性的液體則稱之為“液態(tài)晶體”,又簡(jiǎn)稱“液晶”。液晶產(chǎn)品其實(shí)對(duì)我們來(lái)說(shuō)并不陌生,我們常見到的手機(jī)、計(jì)算器都是屬于液晶產(chǎn)品。液晶是在1888年,由奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾(Reinitzer)發(fā)現(xiàn)的,是一種介于固體與液體之間,具有規(guī)則性分子排列的有機(jī)化合物。一般最常用的液晶型態(tài)為向列型液晶,分子形狀為細(xì)長(zhǎng)棒形,長(zhǎng)寬約1nm~10nm,在不同電流電場(chǎng)作用下,液晶分子會(huì)做規(guī)則旋轉(zhuǎn)90度排列,產(chǎn)生透光度的差別,如此在電源ON/OFF下產(chǎn)生明暗的區(qū)別,依此原理控制每個(gè)像素,便可構(gòu)成所需圖像。
被動(dòng)矩陣式
TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之間的顯示原理基本相同,不同之處是液晶分子的扭曲角度有些差別。下面以典型的TN-LCD為例,向大家介紹其結(jié)構(gòu)及工作原理。
在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶顯示屏面板中,通常是由兩片大玻璃基板,內(nèi)夾著彩色濾光片、配向膜等制成的夾板,外面再包裹著兩片偏光板,它們可決定光通量的最大值與顏色的產(chǎn)生。彩色濾光片是由紅、綠、藍(lán)三種顏色構(gòu)成的濾片,有規(guī)律地制作在一塊大玻璃基板上。每一個(gè)像素是由三種顏色的單元(或稱為子像素)所組成。假如有一塊面板的分辨率為1280×1024,則它實(shí)際擁有3840×1024個(gè)晶體管及子像素?!∶總€(gè)子像素的左上角(灰色矩形)為不透光的薄膜晶體管,彩色濾光片能產(chǎn)生RGB三原色。每個(gè)夾層都包含電極和配向膜上形成的溝槽,上下夾層中填充了多層液晶分子(液晶空間不到5×10-6m)。在同一層內(nèi),液晶分子的位置雖不規(guī)則,但長(zhǎng)軸取向都是平行于偏光板的。另一方面,在不同層之間,液晶分子的長(zhǎng)軸沿偏光板平行平面連續(xù)扭轉(zhuǎn)90度。其中,鄰接偏光板的兩層液晶分子長(zhǎng)軸的取向,與所鄰接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夾層的液晶分子按照上部溝槽的方向來(lái)排列,而下部夾層的液晶分子按照下部溝槽的方向排列。最后再封裝成一個(gè)液晶盒,并與驅(qū)動(dòng)IC、控制IC與印刷電路板相連接。
在正常情況下光線從上向下照射時(shí),通常只有一個(gè)角度的光線能夠穿透下來(lái),通過(guò)上偏光板導(dǎo)入上部夾層的溝槽中,再通過(guò)液晶分子扭轉(zhuǎn)排列的通路從下偏光板穿出,形成一個(gè)完整的光線穿透途徑。而液晶顯示器的夾層貼附了兩塊偏光板,這兩塊偏光板的排列和透光角度與上下夾層的溝槽排列相同。當(dāng)液晶層施加某一電壓時(shí),由于受到外界電壓的影響,液晶會(huì)改變它的初始狀態(tài),不再按照正常的方式排列,而變成豎立的狀態(tài)。因此經(jīng)過(guò)液晶的光會(huì)被第二層偏光板吸收而整個(gè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不透光的狀態(tài),結(jié)果在顯示屏上出現(xiàn)黑色。當(dāng)液晶層不施任何電壓時(shí),液晶是在它的初始狀態(tài),會(huì)把入射光的方向扭轉(zhuǎn)90度,因此讓背光源的入射光能夠通過(guò)整個(gè)結(jié)構(gòu),結(jié)果在顯示屏上出現(xiàn)白色。為了達(dá)到在面板上的每一個(gè)獨(dú)立像素都能產(chǎn)生你想要的色彩,多個(gè)冷陰極燈管必須被使用來(lái)當(dāng)作顯示器的背光源。
主動(dòng)矩陣式
TFT-LCD液晶顯示器的結(jié)構(gòu)與TN-LCD液晶顯示器基本相同,只不過(guò)將TN-LCD上夾層的電極改為FET晶體管,而下夾層改為共通電極。
TFT-LCD液晶顯示器的工作原理與TN-LCD卻有許多不同之處。TFT-LCD液晶顯示器的顯像原理是采用“背透式”照射方式。當(dāng)光源照射時(shí),先通過(guò)下偏光板向上透出,借助液晶分子來(lái)傳導(dǎo)光線。由于上下夾層的電極改成FET電極和共通電極,在FET電極導(dǎo)通時(shí),液晶分子的排列狀態(tài)同樣會(huì)發(fā)生改變,也通過(guò)遮光和透光來(lái)達(dá)到顯示的目的。但不同的是,由于FET晶體管具有電容效應(yīng),能夠保持電位狀態(tài),先前透光的液晶分子會(huì)一直保持這種狀態(tài),直到FET電極下一次再加電改變其排列方式為止。
工作原理
從液晶顯示器的結(jié)構(gòu)來(lái)看,無(wú)論是筆記本電腦還是桌面系統(tǒng),采用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。LCD由兩塊玻璃板構(gòu)成,厚約1mm,其間由包含有液晶材料的5μm均勻間隔隔開。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光,所以在顯示屏兩邊都設(shè)有作為光源的燈管,而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱勻光板)和反光膜,背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線,其作用主要是提供均勻的背景光源。
背光板發(fā)出的光線在穿過(guò)第一層偏振過(guò)濾層之后進(jìn)入包含成千上萬(wàn)液晶液滴的液晶層。液晶層中的液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中,一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極,電極分為行和列,在行與列的交叉點(diǎn)上,通過(guò)改變電壓而改變液晶的旋光狀態(tài),液晶材料的作用類似于一個(gè)個(gè)小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動(dòng)電路部分。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),液晶分子就會(huì)產(chǎn)生扭曲,從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)則的折射,然后經(jīng)過(guò)第二層過(guò)濾層的過(guò)濾在屏幕上顯示出來(lái)。
液晶顯示技術(shù)也存在弱點(diǎn)和技術(shù)瓶頸,與CRT顯示器相比亮度、畫面均勻度、可視角度和反應(yīng)時(shí)間上都存在明顯的差距。其中反應(yīng)時(shí)間和可視角度均取決于液晶面板的質(zhì)量,畫面均勻度和輔助光學(xué)模塊有很大關(guān)系。
對(duì)于液晶顯示器來(lái)說(shuō),亮度往往和他的背板光源有關(guān)。背板光源越亮,整個(gè)液晶顯示器的亮度也會(huì)隨之提高。而在早期的液晶顯示器中,因?yàn)橹皇褂?個(gè)冷光源燈管,往往會(huì)造成亮度不均勻等現(xiàn)象,同時(shí)明亮度也不盡人意。一直到后來(lái)使用4個(gè)冷光源燈管產(chǎn)品的推出,才有很大的改善。
信號(hào)反應(yīng)時(shí)間也就是液晶顯示器的液晶單元響應(yīng)延遲。實(shí)際上就是指的液晶單元從一種分子排列狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另外一種分子排列狀態(tài)所需要的時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間愈小愈好,它反應(yīng)了液晶顯示器各像素點(diǎn)對(duì)輸入信號(hào)反應(yīng)的速度,即屏幕由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的速度。響應(yīng)時(shí)間越小則使用者在看運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)不會(huì)出現(xiàn)尾影拖拽的感覺。有些廠商會(huì)通過(guò)將液晶體內(nèi)的導(dǎo)電離子濃度降低來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速響應(yīng),但其色彩飽和度、亮度、對(duì)比度就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的降低,甚至產(chǎn)生偏色的現(xiàn)象。這樣信號(hào)反應(yīng)時(shí)間上去了,但卻犧牲了液晶顯示器的顯示效果。有些廠商采用的是在顯示電路中加入了一片IC圖像輸出控制芯片,專門對(duì)顯示信號(hào)進(jìn)行處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。IC芯片可以根據(jù)VGA輸出顯卡信號(hào)頻率,調(diào)整信號(hào)響應(yīng)時(shí)間。由于沒有改變液晶體的物理性質(zhì),因此對(duì)其亮度、對(duì)比度、色彩飽和度都沒有影響,這種方法的制造成本也相對(duì)較高。
由上便可看出,液晶面板的質(zhì)量并不能完全代表液晶顯示器的品質(zhì),沒有出色的顯示電路配合,再好的面板也不能做出性能優(yōu)異的液晶顯示器。隨著LCD產(chǎn)品產(chǎn)量的增加、成本的下降,液晶顯示器會(huì)大量普及。
尺寸
是指液晶顯示器屏幕對(duì)角線的長(zhǎng)度,單位為英寸,對(duì)于液晶顯示器由于標(biāo)稱的尺寸就是實(shí)際屏幕顯示的尺寸,所以15英寸的液晶顯示器的可視面積接近17英寸的純平顯示器。主流產(chǎn)品主要以15寸和17寸為主。
但是隨著高清時(shí)代的來(lái)臨,尺寸過(guò)小的顯示器使用16:9顯示比例并不適合,這也促使大屏幕顯示器開始流行。如當(dāng)下知名的液晶顯示器廠商華碩、三星、LG、飛利浦等旗下銷量最好的產(chǎn)品已經(jīng)上升至20寸和22寸,并且仍然有繼續(xù)上升的勢(shì)頭。而如華碩顯示器主打的MS系列液晶顯示器產(chǎn)品中,大部分產(chǎn)品都集中在22寸以上,這也間接的證明了用戶對(duì)于大尺寸LCD顯示屏需求的上升。
優(yōu)點(diǎn)
1.由于CRT顯示器是靠偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)來(lái)控制電子束的,而由于電子束在屏幕上又不可能絕對(duì)定位,所以CRT顯示器往往會(huì)存在不同程度的幾何失真,線性失真情況。而LCD由于其原理問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)任何的幾何失真,線性失真,這也是一大優(yōu)點(diǎn)。
2.與傳統(tǒng)CRT相比液晶在環(huán)保方面也表現(xiàn)的不錯(cuò),這是因?yàn)長(zhǎng)CD內(nèi)部不存在象CRT那樣的高壓元器件,所以其不至于出現(xiàn)由于高壓導(dǎo)致的x射線超標(biāo)的情況,所以其輻射指標(biāo)普遍比CRT要低一些。
3.LCD與傳統(tǒng)CRT相比最大的優(yōu)點(diǎn)還是在于耗電量和體積,對(duì)于傳統(tǒng)17寸CRT來(lái)講,其功耗幾乎都在80W以上,而17寸液晶的功耗大多數(shù)都在40W上下,這樣算下來(lái),液晶在節(jié)能方面可謂優(yōu)勢(shì)明顯。