液晶顯示屏LCD

液晶顯示屏LCD

液晶顯示屏LCD,用於數字型鐘錶和許多攜帶型計算機的一種顯示器類型。LCD 顯示使用了兩片極化材料,在它們之間是液體水晶溶液。電流通過該液體時會使水晶重新排列,以使光線無法透過它們。因此,每個水晶就像百葉窗,既能允許光線穿過又能擋住光線。在便於攜帶與搬運為前題下,傳統的顯示方式如CRT映像管顯示器及LED顯示板等等,皆受制於體積過大或耗電量甚巨等因素,無法達成使用者的實際需求。而液晶顯示技術的發展正好切合目前信息產品的潮流,無論是直角顯示、低耗電量、體積小、還是零輻射等優點,都能讓使用者享受最佳的視覺環境。

基本介紹

  • 中文名:液晶顯示屏LCD
  • 外文名:LCD
  • 屬於:平面顯示器的一種
  • 分類:靜態驅動、單純矩陣驅動
分類,運作原理,驅動方式,分集劇情,

分類

液晶顯示器,英文通稱為LCD(Liquid Crystal Display),是屬於平面顯示器的一種,依驅動方式來分類可分為靜態驅動(Static)、單純矩陣驅動(Simple Matrix)以及主動矩陣驅動(Active Matrix)三種。其中,被動矩陣型又可分為扭轉式向列型(Twisted Nematic;TN)、超扭轉式向列型(Super Twisted Nematic;STN)及其它被動矩陣驅動液晶顯示器;而主動矩陣型大致可區分為薄膜式電晶體型(Thin Film Transistor;TFT)及二端子二極體型(Metal/Insulator/Metal;MIM)二種方式。(詳細的分類請參考附圖)TN、STN及TFT型液晶顯示器因其利用液晶分子扭轉原理之不同,在視角、彩色、對比及動畫顯示品質上有高低程次之差別,使其在產品的套用範圍分類亦有明顯區隔。以目前液晶顯示技術所套用的範圍以及層次而言,主動式矩陣驅動技術是以薄膜式電晶體型(TFT)為主流,多套用於筆記型計算機及動畫、影像處理產品。而單純矩陣驅動技術目前則以扭轉向列(TN)、以及超扭轉向列(STN)為主,目前的套用多以文書處理器以及消費性產品為主。在這之中,TFT液晶顯示器所需的資金投入以及技術需求較高,而TN及STN所需的技術及資金需求則相對較低。

運作原理

目前液晶顯示技術大多以TN、STN、TFT三種技術為主軸,因此我們就這從這三種技術來探討它們的運作原理。 TN型的液晶顯示技術可說是液晶顯示器中最基本的,而之後其它種類的液晶顯示器也可說是以TN型為原點來加以改良。同樣的,它的運作原理也較其它技術來的簡單,請讀者參照下方的圖片。圖中所表示的是TN型液晶顯示器的簡易構造圖,包括了垂直方向與水平方向的偏光板,具有細紋溝槽的配向膜,液晶材料以及導電的玻璃基板。 其顯像原理是將液晶材料置於兩片貼附光軸垂直偏光板之透明導電玻璃間,液晶分子會依配向膜的細溝槽方向依序旋轉排列,如果電場未形成,光線會順利的從偏光板射入,依液晶分子旋轉其行進方向,然後從另一邊射出。如果在兩片導電玻璃通電之後,兩片玻璃間會造成電場,進而影響其間液晶分子的排列,使其分子棒進行扭轉,光線便無法穿透,進而遮住光源。這樣所得到光暗對比的現象,叫做扭轉式向列場效應,簡稱TNFE(twisted nematic field effect)。在電子產品中所用的液晶顯示器,幾乎都是用扭轉式向列場效應原理所製成。STN型的顯示原理也似類似,如下圖,不同的是TN扭轉式向列場效應的液晶分子是將入射光旋轉90度,而STN超扭轉式向列場效應是將入射光旋轉180~270度。 要在這邊說明的是,單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩種情形(或稱黑白),並沒有辦法做到色彩的變化。而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的關係,以及光線的干涉現象,因此顯示的色調都以淡綠色與橘色為主。但如果在傳統單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片(color filter),並將單色顯示矩陣之任一像素(pixel)分成三個子像素(sub-pixel),分別透過彩色濾光片顯示紅、綠、藍三原色,再經由三原色比例之調和,也可以顯示出全彩模式的色彩。另外,TN型的液晶顯示器如果顯示螢幕做的越大,其螢幕對比度就會顯得較差,不過藉由STN的改良技術,則可以彌補對比度不足的情況。
TFT型的液晶顯示器較為複雜,主要的構成包括了,螢光管、導光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式電晶體等等。首先液晶顯示器必須先利用背光源,也就是螢光燈管投射出光源,這些光源會先經過一個偏光板然後再經過液晶,這時液晶分子的排列方式進而改變穿透液晶的光線角度。然後這些光線接下來還必須經過前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最後出現的光線強度與色彩,並進而能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了。

驅動方式

在TN與STN型的液晶顯示器中,所使用單純驅動電極的方式,都是採用X、Y軸的交叉方式來驅動,如下圖所示,因此如果顯示部份越做越大的話,那么中心部份的電極反應時間可能就會比較久。而為了讓螢幕顯示一致,整體速度上就會變慢。講的簡單一點,就好像是CRT顯示器螢幕更新頻率不夠快,那是使用者就會感到螢幕閃爍、跳動;或著是當需要快速3D動畫顯示時,但顯示器的顯示速度卻無法跟上,顯示出來的要果可能就會有延遲的現象。所以,早期的液晶顯示器在尺寸上有一定的限制,而且並不適合拿來看電影、或是玩3D遊戲。 為了改善此一情形,後來液晶顯示技術採用了主動式矩陣(active-matrix addressing)的方式來驅動,這是目前達到高數據密度液晶顯示效果的理想裝置,且解析度極高。方法是利用薄膜技術所做成的矽電晶體電極,利用掃描法來選擇任意一個顯示點(pixel)的開與關。這其實是利用薄膜式電晶體的非線性功能來取代不易控制的液晶非線性功能。 如上圖,在TFT型液晶顯器中,導電玻璃上畫上網狀的細小線路,電極則由是薄膜式電晶體所排列而成的矩陣開關,在每個線路相交的地方則有著一弄控制匣,雖然驅動訊號快速地在各顯示點掃瞄而過,但只有電極上電晶體矩陣中被選擇的顯示點得到足以驅動液晶分子的電壓,使液晶分子軸轉向而成「亮」的對比,不被選擇的顯示點自然就是「暗」的對比,也因此避免了顯示功能對液晶電場效應能力的依靠。

分集劇情

LCD液晶顯示屏拼接常識
  LCD液晶拼接牆系統集現代先進的電力電子技術、液晶顯示技術、嵌入式硬體拼接技術、多屏圖像處理技術、信號切換技術、機械製造為一體,缺一不可。液晶拼接系統最大的優點就是,其單元體超薄、色彩還原度好、壽命長,而且拼接方式更靈活等特點。  液晶的工作原理是利用液狀晶體在電壓的作用下發生偏轉,由於組成螢幕的液狀晶體在同一點上可以顯示紅、綠、藍三基色,或者說液晶的一個點是由三個點迭加起來的,它們按照一定的順序排列,通過電壓來刺激這些液狀晶體,就可以呈現出不同的顏色。而不同比例的搭配可以呈現出千變萬化的色彩。  液晶本身是不發光的,它靠背光管來發光,因此液晶屏的亮度取決於背光管。由於液晶採用點成像的原因,因此螢幕裡面構成的點越多,成像效果越精細,縱橫的點數就構成了液晶電視的解析度,解析度越高,效果越好。就目前而言,市面上主流的液晶拼接單元的解析度幾乎都達到了高清甚至是全高清,在顯示效果方面是無可挑剔的。  另外液晶還有一個最大的特點就是,液晶的拼接方式更加靈活,除了傳統的橫向拼接外,液晶還可以實現豎向拼接,這也就是人們常說的異形拼接,包括像30度到60度角度的傾斜拼接,或者是將16:9的顯示單元選裝90度等等,從而產生更加奇特的拼接效果,達到吸引眼球的目的。  首先要觀察液晶拼接屏的結構 注意細節  為什麼要觀察液晶拼接屏的結構呢?這主要是由於一套完整的拼接牆系統是由多個顯示單元拼接而成,所以一定要觀察其設計是否合理,能否做到結實牢固的拼接,一旦整個系統投入運用,很多時候都需要達到7*24小時不間斷運行,所以穩固可靠是拼接牆系統當中必不可少的。這其中還需要注意一些細節,比如像液晶拼接屏的調節底座、固定反射鏡與風道等在一定程度上也會影響拼接的效果與系統的穩定性。所以用戶在選擇的時候一定要多加注意。  液晶拼接 顯示螢幕是關鍵  作為一套拼接牆系統,其最重要的就是要能夠把用戶想展示的信息顯示出來,這就離不開液晶顯示屏了,所以液晶顯示屏的重要性是毋庸置疑的。選擇的時候,用戶可以從可視角度、亮度、色彩還原度、拼縫大小等方面進行主觀判斷。  可視角度越大,觀眾觀看時受到角度限制的機會就越小,一般情況下液晶屏的可視角度都已經能達到垂直、水平均為178度。亮度方面,由於目前液晶拼接多用於室內,所以亮度夠用就好,不用一味地去追求高亮度。  而拼縫方面,上面的文章中我們也提到過,目前市面上最主流的拼接產品包括,7.3mm、6.7mm以及6.5,還有三星全新推出的5.5mm,用戶可以根據資金投入大小以及實際要求來合理選擇。
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