LCD液晶屏

LCD液晶屏

LCD 液晶屏是 Liquid Crystal Display 的簡稱,

LCD 的構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態的晶體,兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線,透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向,將光線折射出來產生畫面。

比CRT的使用壽命更長,能源消耗更低,成本更低。

基本介紹

  • 中文名:LCD液晶屏
  • 外文名:Liquid Crystal Display
  • 原理:通電後由液態轉換成固態顯現出
  • 優點:耗電少、使用壽命長、成本低
  • 色彩:LCD顯示的色彩比CRT更高,更精準
工作原理,主要特點,基本種類,技術參數,對比度,亮度,回響時間,可視角度,選購方法,

工作原理

螢幕能顯示的基本原理就是在兩塊平行板之間填充液晶材料,通過電壓來改變液晶材料內部分子的排列狀況,以達到遮光和透光的目的來顯示深淺不一,錯落有致的圖象,而且只要在兩塊平板間再加上三元色的濾光層,就可實現顯示彩色圖象。

主要特點

液晶是一種有機複合物,由長棒狀的分子構成。在自然狀態下,這些棒狀分子的長軸大致平行。
LCD第一個特點是必須將液晶灌入兩個列有細槽的平面之間才能正常工作。這兩個平面上的槽互相垂直(90度相交),也就是說,若一個平面上的分子南北向排列,則另一平面上的分子東西向排列,而位於兩個平面之間的分子被強迫進入一種90度扭轉的狀態。由於光線順著分子的排列方向傳播,所以光線經過液晶時也被扭轉90度。但當液晶上加一個電壓時,分子便會重新垂直排列,使光線能直射出去,而不發生任何扭轉。
LCD的第二個特點是它依賴極化濾光片和光線本身,自然光線是朝四面八方隨機發散的,極化濾光片實際是一系列越來越細的平行線。這些線形成一張網,阻斷不與這些線平行的所有光線,極化濾光片的線正好與第一個垂直,所以能完全阻斷那些已經極化的光線。 只有兩個濾光片的線完全平行,或者光線本身已扭轉到與第二個極化濾光片相匹配,光線才得以穿透。
LCD正是由這樣兩個相互垂直的極化濾光片構成,所以在正常情況下應該阻斷所有試圖穿透的光線。但是,由於兩個濾光片之間充滿了扭曲液晶,所以在光線穿出第一個濾光片後,會被液晶分子扭轉90度,最後從第二個濾光片中穿出。另一方面,若為液晶加一個電壓,分子又會重新排列並完全平行,使光線不再扭轉,所以正好被第二個濾光片擋住。總之,加電將光線阻斷,不加電則使光線射出。當然,也可以改變LCD中的液晶排列,使光線在加電時射出,而不加電時被阻斷。但由於液晶螢幕幾乎總是亮著的,所以只有"加電將光線阻。

基本種類

LED是發光二極體Light Emitting Diode的英文縮寫。
LED套用可分為兩大類:一是LED單管套用,包括背光源LED,紅外線LED等;另外就是LED顯示屏,中國在LED基礎材料製造方面與國際還存在著一定的差距,但就LED顯示屏而言,中國的設計和生產技術水平基本與國際同步。
LED顯示屏是由發光二極體排列組成的一顯示器件。它採用低電壓掃描驅動,具有:耗電少、使用壽命長、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠等特點。
LCD顯示器的原文是Liquid Crystal Display,取每字的第一個字母組成,中文多稱「液晶平面顯示器」或「液晶顯示器」。其工作原理就是利用液晶的物理特性:通電時排列變得有序,使光線容易通過;不通電時排列混亂,阻止光線通過,說簡單點就是讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。 LCD的好處有: 與CRT顯示器相比,LCD的優點主要包括零輻射、低功耗、散熱小、體積小、圖像還原精確、字元顯示銳利等。

技術參數

對比度

LCD製造時選用的控制IC、濾光片和定向膜等配件,與面板的對比度有關,對一般用戶而言,對比度能夠達到350:1就足夠了,但在專業領域這樣的對比度平還不能滿足用戶的需求。相對CRT顯示器輕易達到500:1甚至更高的對比度而言,只有高檔液晶顯示器才能達到這樣如此程度。市場上三星、華碩、LG等一線品牌如今LCD顯示器均可以達到1000:1對比度這一級別,但是由於對比度很難通過儀器準確測量,所以挑的時候還是要自己親自去看才行。

亮度

LCD是一種介於固態與液態之間的物質,本身是不能發光的,需藉助要額外的光源才行。因此,燈管數目關係著液晶顯示器亮度。最早的液晶顯示器只有上下兩個燈管,發展到現在,普及型的最低也是四燈,高端的是六燈。四燈管設計分為三種擺放形式:一種是四個邊各有一個燈管,但缺點是中間會出現黑影,解決的方法就是由上到下四個燈管平排列的方式,最後一種是“U”型的擺放形式,其實是兩燈變相產生的兩根燈管。六燈管設計實際使用的是三根燈管,廠商將三根燈管都彎成“U”型,然後平行放置,以達到六根燈管的效果。

回響時間

回響時間指的是液晶顯示器對於輸入信號的反應速度,也就是液晶由暗轉亮或由亮轉暗的反應時間( 亮度從10%-->90% 或者90%-->10%的時間),通常是以毫秒(ms)為單位。要說清這一點我們還要從人眼對動態圖像的感知談起。人眼存在“視覺殘留”的現象,高速運動的畫面在人腦中會形成短暫的印象。卡通片、電影等一直到現在最新的遊戲正是套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顯示,便形成動態的影像。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,如果顯示速度低於這一標準,人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一指標計算,每張畫面顯示的時間需要小於40ms。這樣,對於液晶顯示器來說,回響時間40ms就成了一道坎,高於40ms的顯示器便會出現明顯的畫面閃爍現象,讓人感覺眼花。要是想讓圖像畫面達到不閃的程度,則就最好要達到每秒60幀的速度。

可視角度

LCD的視角度是一個讓人頭疼的問題,當背部光源通過偏極片、液晶和取向層之後,輸出的光線便具有了方向性。也就是說大多數光都是從螢幕中垂直射出來的,所以從某一個較大的角度觀看液晶顯示器時,便不能看到原本的顏色,甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個問題,製造廠商們也著手開發廣角技術,到目前為止有三種比較流行的技術,分別是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT)。

選購方法

選購LCD,有幾個基本指針: 高亮度:亮度值愈高,畫面自然更亮麗,不會朦朧霧霧。亮度的單位為cd/m2,也就是每平方公尺分之燭光。低階的LCD亮度值,有低到150 cd/m2,而高階的顯示器,則可高達250cd/m2。 高對比:對比愈高,色彩更鮮艷飽和,且會顯的立體。相反的,對比低,顏色顯的貧瘠,影像也會變得平板。對比值的差別頗大,有低到100:1,也有高到600:1,甚至更高。 寬廣的可視範圍:可視範圍簡單的說,指的是在螢幕前畫面可以看的清楚的範圍。可視範圍愈大,自然可以看的更輕鬆;愈小,只要觀看者稍一變動觀看位置,畫面可能就會看不清楚了。可視範圍的算法是從畫面中間,至上、下、左、右四個方向畫面清楚的角度範圍。數值愈大,範圍自然愈廣,但四個方向的範圍不一定對稱。

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