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液晶显示原理简述

专家
2009-03-17 17:23:31    评分
液晶显示原理简述
近期LCD显示器大幅降价,一些牌子的15寸液晶显示器甚至降入了2000元内的低价,使液晶显示器再度成为人们市场上关注的热点。为了让大家更好的了解液晶显示器,我们为你组织一篇关于液晶显示器的基础技术文章。

  
  在七十年代初液晶开始作为一种显示媒体使用以来,液晶的应用范围被逐渐拓宽,到目前已涉及游戏机,手机/电话机,电视,笔记本电脑/掌上电脑,DC/DV以及液晶显示器等领域。
  
  在1984年,欧美提出了STN-LCD,而同时TFT-LCD技术也被提出,但仍不成熟,在80年代末,日本掌握了STN-LCD的生产技术,在93年,日本又掌握了TFT-LCD生产技术,液晶显示器开始向廉价低成本的方向发展,随后DSTN-LCD诞生;另一方面向高端的薄膜式晶体管TFT-LCD发展,97年,日本建成了一大批大基板尺寸的第三代TFT-LCD生产线。在此期间,韩国和我国台湾开始介入液晶显示器生产领域,我国内地企业也引进生产线,生产TN-LCD,东亚地区逐渐发展成为世界液晶显示器的主要生产地,第三代半及第四代TFT-LCD生产线开始建立,日本,韩国和中国(含台湾省)在液晶显示器生产及技术上开始走在世界最前列。
  
  大家知道,液晶是一种具有规则性分子排列的有机化合物,它即不是固体也不是液体,它是介于固态和液态之间的物质,把它加热时它会呈现透明的液体状态,把它冷却时它则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。液晶按照分子结构排列的不同分为三种:粘土状的Smectic液晶,细柱形的Nematic液晶和软胶胆固醇状的Cholestic液晶。这三种液晶的物理特性各不相同,而第二类的细柱形的Nematic液晶最适于用来制造液晶显示器。
  
  按物理结构常见的液晶显示器可分为以下几种:



  大家从上面就可看出TN、STN、DSTN三种液晶都属于无源矩阵LCD,它们的原理基本相同,不同之处只是各个液晶分子的扭曲角度略有差异而已,其中DSTN(俗称“伪彩”)在早期的笔记本电脑显示器及掌上游戏机上广为应用,但由于其必须借用外界光源来显像所以其有很大的应用局限性,但这些早期的反射型单色或彩色没有背光设计的LCD可以做得更薄、更轻和更省电,如果能在技术上对其进行革新这些东东对于掌上型电脑和游戏机来说还是非常有用的。而TFT薄膜晶体管型有源矩阵LCD则是我们今天液晶显示器上应用的主流,它具有屏幕反应速度快,对比度好,亮度高,可视角度大,色彩丰富等优点。



  最早的液晶显示器TN它由玻璃板,偏光器,ITO膜,配向膜组成两个夹层等组成,它是所有液晶显示器技术原理的鼻祖。而TFT液晶显示器同TN系列液晶显示器一样由玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等部分组成,它也同样采用两夹层间填充液晶分子的设计,只不过把TN上部夹层的电极改为FET晶体管,而下层改为共同电极。在光源设计上,TFT的显示采用“背透式”照射方式,即假想的光源路径不是像TN液晶那样的从上至下,而是从下向上,这样的作法是在液晶的背部设置类似日光灯的光管。光源照射时先通过下偏光板向上透出,它也借助液晶分子来传导光线,由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极。在FET电极导通时,液晶分子的表现如TN液晶的排列状态一样会发生改变,也通过遮光和透光来达到显示的目的。但不同的是,由于FET晶体管具有电容效应,能够保持电位状态,先前透光的液晶分子会一直保持这种状态,直到FET电极下一次再加电改变其排列方式。相对而言,TN系列液晶屏就没有这个特性,液晶分子一旦没有施压,立刻就返回原始状态,这是TFT液晶屏的优点。



  大家知道TFT液晶显示器的每个点都由红绿蓝三部分组成,一般情况下15寸分辨率为1024X768的TFT液晶显示器的点距为0.30mm左右。TFT液晶显示器与CRT显示器不同,其具有固定的分辨率,只有在指定使用的分辨率下其画质才最佳,在其它的分辨率下可以以扩展或压缩的方式,将画面显示出来。
  
  此外,需要说明的是传统显示器由于采用电子枪发射电子束,在打到屏幕上会产生辐射源,尽管其现有产品在技术上已有了很大提高,把辐射损害不断降低,但仍然是无法根治的;而液晶显示器它辐射很低。传统显示器的显示屏幕采用荧光粉,通过电子束打击荧光粉而显示图像,因而显示的明亮度比液晶的透光式显示更为明亮,在可视角度上也比TFT液晶显示器要好得多。而在显示反应速度上,传统显示器由于技术上的优势,反应速度很好。



关键词: 液晶显示     原理     简述     显示器     液晶    

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