lcd是什么意思;LCD概念;LCD含义

2019-12-27 13:44:43 卓飞集成

简史
LCD( Liquid Crystal Display),对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词,不过这种技术存在的历史可能远远超过了我们的想像 - 在1888年,一位奥地利的植物学家F. Renitzer便发现了液晶特殊的物理特性。LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称,LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。比CRT要好的多,但是价钱较其贵。

第一台可操作的LCD基于“动态散射模式”(Dynamic Scattering Mode,DSM),美国无线电公司(RCA)乔治·海尔曼带领的小组开发了这种LCD。海尔曼创建了奥普泰公司,这个公司开发了一系列基于这种技术的的LCD。 1970年12月,液晶的旋转向列场效应在瑞士被仙特和赫尔弗里希霍夫曼-勒罗克中央实验室注册为专利。 1969年,詹姆士·福格森在美国俄亥俄州肯特州立大学发现了液晶的旋转向列场效应并于1971年2月在美国注册了相同的专利。1971年,他的公司(ILIXCO)生产了第一台基于这种特性的LCD,很高速缓存代了性能较差的DSM型LCD。

 

lcd
 

在1985年之后,这一发现才产生了商业价值。1973年,日本的夏普(Sharp)公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。现在,LCD是笔记本电脑和掌上电脑的主要显示设备,在投影机中,它也扮演着非常重要的角色,而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。

显示原理

在不加电压下,光线会沿着液晶分子的间隙前进而转折90度,所以光可通过。但加入电压后,光顺着液晶分子的间隙直线前进,因此光被滤光板所阻隔。

液晶是具有流动特性的物质,所以只需外加很微小的力量即可使液晶分子运动,以最常见普遍的向列型液晶为例,液晶分子可轻易的借着电场作用使得液晶分子转向,由于液晶的光轴与其分子轴相当一致,故可借此产生光学效果,而当加于液晶的电场移除消失时,液晶将借着其本身的弹性及黏性,液晶分子将十分迅速的回撤消来未加电场前的状态。

 

LCD
 

透射和反射显示

LCD可透射显示,也可反射显示,决定于它的光源放哪里。透射型LCD由一个屏幕背后的光源照亮,而观看则在屏幕另一边(前面)。这种类型的LCD多用在需高亮度显示的应用中,例如电脑显示器、PDA和手机中。用于照亮LCD的照明设备的功耗往往高于LCD本身。

反射型LCD,常见于电子钟表和计算机中,(有时候)由后面的散射的反射面将外部的光反射回来照亮屏幕。这种类型的LCD具有较高的对比度,因为光线要经过液晶两次,所以被削减了两次。不使用照明设备明显降低了功耗,因此使用电池的设备电池使用更久。因为小型的反射型LCD功耗非常低,以至于光电池就足以给它供电,因此常用于袖珍型计算器。

半穿透反射式LCD既可以当作透射型使用,也可当作反射型使用。当外部光线很足的时候,该LCD按照反射型工作,而当外部光线不足的时候,它又能当作透射型使用。

TFT LCD

TFT-LCD 即是thin-film transistor liquid-crystal display的缩写(薄膜晶体管液晶显示器),为目前最新技术所制的液晶显示器。详见TFT的解释。

LCD的主要技术参数

1 对比度
  LCD制造时选用的控制IC、滤光片和定向膜等配件,与面板的对比度有关,对一般用户而言,对比度能够达到350:1就足够了,但在专业领域这样的对比度平还不能满足用户的需求。相对CRT显示器轻易达到500:1甚至更高的对比度而言,只有高档液晶显示器才能达到这样如此程度。市场上三星、华硕、LG等一线品牌如今的LCD显示器均可以达到1000:1对比度这一级别,但是由于对比度很难通过仪器准确测量,所以挑的时候还是要自己亲自去看才行。   提示:对比度很重要,可以说是选取液晶的一个比亮点更重要的指标,当你了解到你的客户买的液晶是用来娱乐看影碟,你们就可以强调对比度比无坏点更重要,我们在看流媒体时,一般片源亮度不大,但要看出人物场景的明暗对比,头发丝灰到黑的质感变化,就要靠对比度的高低来显现了,测试软件中的256级灰度测试中在平视时能看清楚更多的小灰格即是对比度好!
2 亮度
  LCD是一种介于固态与液态之间的物质,本身是不能发光的,需借助要额外的光源才行。因此,灯管数目关系着液晶显示器亮度。最早的液晶显示器只有上下两个灯管,发展到现在,普及型的最低也是四灯,高端的是六灯。四灯管设计分为三种摆放形式:一种是四个边各有一个灯管,但缺点是中间会出现黑影,解决的方法就是由上到下四个灯管平排列的方式,最后一种是“U”型的摆放形式,其实是两灯变相产生的两根灯管。六灯管设计实际使用的是三根灯管,厂商将三根灯管都弯成“U”型,然后平行放置,以达到六根灯管的效果。   提示:亮度也是一个比较重要的指标,越亮的液晶给人很远一看,就从一排液晶墙中脱颖而出,我们在CRT中经常见到的高亮技术(优派叫高亮,飞利浦叫显亮,明基叫锐彩)都是通过加大阴罩管的电流,轰击荧光粉,产生更亮的效果,这样的技术,一般是以牺牲画质,和显示器的寿命来换取的,所有采用此类技术的产品在缺省状态下都是普亮的,总要按个钮才能实行,按一下3X亮玩游戏;再按一变成5X亮看影碟,仔细一看都变糊了,要看文本还得老实的回到普通的文本模式,这样的设计其实就是让大家不要常用高亮.LCD显示亮度的原理和CRT不一样,他们是靠面板后面的背光灯管的亮度来实现的.所以灯管要设计的多,发光才会均匀.早期卖液晶时和别人说液晶是三根已是很牛的事了,但当时奇美CRV,就搞出了一个六灯管技术,其实也就是把三管弯成了”U”型,变成了所谓的六根;这样的六灯管设计,加上灯管发光本身就很强,面板就看到很亮,这样的代表作在优派中以VA712为代表;但所有高亮的面板都会有一个致命伤,屏会漏光,这个术语一般人很少提及,编者个人认为他很重要,漏光是指在全黑的屏幕下,液晶不是黑的,而是发白发灰.所以好的液晶不要一味的强调亮度,而是要多强调对比度,优派的VP和VG系列就是不讲亮度,讲对比度的产品!
3 信号响应时间
  响应时间指的是液晶显示器对于输入信号的反应速度,也就是液晶由暗转亮或由亮转暗的反应时间,通常是以毫秒(ms)为单位。要说清这一点我们还要从人眼对动态图像的感知谈起。人眼存在“视觉残留”的现象,高速运动的画面在人脑中会形成短暂的印象。动画片、电影等一直到现在最新的游戏正是应用了视觉残留的原理,让一系列渐变的图像在人眼前快速连续显示,便形成动态的影像。人能够接受的画面显示速度一般为每秒24张,这也是电影每秒24帧播放速度的由来,如果显示速度低于这一标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。按照这一指标计算,每张画面显示的时间需要小于40ms。这样,对于液晶显示器来说,响应时间40ms就成了一道坎,低于40ms的显示器便会出现明显的画面闪烁现象,让人感觉眼花。要是想让图像画面达到不闪的程度,则就最好要达到每秒60帧的速度。   我用一个很简单的公式算出相应反应时间下的每秒画面数如下:   响应时间30ms=1/0.030=每秒约显示 33 帧画面   响应时间25ms=1/0.025=每秒约显示 40 帧画面   响应时间16ms=1/0.016=每秒约显示 63 帧画面   响应时间12ms=1/0.012=每秒约显示 83 帧画面   响应时间8ms=1/0.008=每秒约显示 125 帧画面   响应时间4ms=1/0.004=每秒约显示 250 帧画面   响应时间3ms=1/0.003=每秒约显示 333 帧画面   响应时间2ms=1/0.002=每秒约显示 500 帧画面   响应时间1ms=1/0.001=每秒约显示1000 帧画面   提示:通过上面的内容我们了解到了响应时间与画面帧数的关系。由此看来响应时间是越短越好。当时液晶市场刚启动时响应时间最低的接受范围是35ms,主要是以EIZO为代表的产品,后来明基的FP系列推出来到25毫秒,从33帧到40帧基本上感觉不出来,真正有质的变化是16MS,每秒显示63帧,以能应付电影,一般游戏的要求,所以到现在为止16MS也不算过时,随着面板技术的提高,明基和优派就开始了速度之争,优派从8MS,4毫秒一直发布到1MS,可以说1MS是LCD速度之争的终节者。对于游戏发烧友来说快1MS就意味意CS的枪法会更准,至少是心理上是这样的,这样的客户就要推荐VX系列显示器.但大家销售时要注意灰度响应,全彩响应的文字区别,有时可能灰阶8MS和全彩5MS说的是一个意思,就和我们以前卖CRT时,我们说点距是.28,LG就非要说他的是.21,水平点距却忽略不谈,其实两面者说的是一个意思,现在近期LG又搞出来一个锐度达1600:1,这也是一个概念的炒作,大家用的屏基本上就哪几家,哪会只有LG一家做到1600:1,而大家都停留在450:1的水平呢?一说消费者就明折了锐度和对比度的意思了,好比是AMD的PR值一样,没有实质意义.
4 可视角度
  LCD的可视角度是一个让人头疼的问题,当背光源通过偏极片、液晶和取向层之后,输出的光线便具有了方向性。也就是说大多数光都是从屏幕中垂直射出来的,所以从某一个较大的角度观看液晶显示器时,便不能看到原本的颜色,甚至只能看到全白或全黑。为了解决这个问题,制造厂商们也着手开发广角技术,到目前为止有三种比较流行的技术,分别是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT)。   TN+FILM这项技术就是在原有的基础上,增加一层广视角补偿膜。这层补偿膜可以将可视角度增加到150度左右,是一种简单易行的方法,在液晶显示器中大量的应用。不过这种技术并不能改善对比度和响应时间等性能,也许对厂商而言,TN+FILM并不是最佳的解决方案,但它的确是最廉价的解决方法,所以大多数台湾厂商都用这种方法打造15寸液晶显示器。   IPS(IN-PLANE -SWITCHING,板内切换)技术,号称可以让上下左右可视角度达到更大的170度。IPS技术虽然增大了可视角度,但采用两个电极驱动液晶分子,需要消耗更大的电量,这会让液晶显示器的功耗增大。此外致命的是,这种方式驱动液  32液晶显示器
晶分子的响应时间会比较慢。   

        MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT,多区域垂直排列)技术,原理是增加突出物来形成多个可视区域。液晶分子在静态的时候并不是完全垂直排列,在施加电压后液晶分子成水平排列,这样光便可以通过各层。MVA技术将可视角度提高到160度以上,并且提供比IPS和TN+FILM更短的响应时间。这项技术是富士通公司开发的,目前台湾奇美(在大陆奇丽是奇美的子公司)和台湾友达获得授权使用此技术。优派的VX2025WM即是此类面板的代表作,水平,垂直可视角度均为175度,基本无视觉死角,并且还承诺无亮点;可视角度分为平行和垂直可视角度,水平角度是以液晶的垂直中轴线为中心,向左和向右移动,可以清楚看到影像的角度范围。垂直角度是以显示屏的平行中轴线为中心,向上和向下移动,可以清楚看到影像的角度范围。可视角度以“度”为单位,目前比较常用的标注形式是直接标出总水平、垂直范围,如:150/120度,目前最低的可视角度为120/100度(水平/垂直),低于这个值则不能接受,最好能达到150/120度以上。   

        国内电脑市场各种品牌的纯平显示器之间强烈的竞争,各个商家都想在纯平这块大蛋糕上分得最大的份额。而当人们像当初搬15英寸显示器一样把纯平买回家后。我们不仅要问:下一代显示器的热点是什么呢?矛头直指液晶显示器。液晶显示器具有图像清晰精确、平面显示、厚度薄、重量轻、无辐射、低能耗、工作电压低等优点。

LCD的特点

        低压微功耗

 

  平板型结构

 

  被动显示型(无眩光,不刺激人眼,不会引起眼睛疲劳)

 

  显示信息量大(因为像素可以做得很小)

 

  易于彩色化(在色谱上可以非常准确的复现)

 

  无电磁辐射(对人体安全,利于信息保密)

 

  长寿命(这种器件几乎没有什么劣化问题,因此寿命极长,但是液晶背光寿命有限,不过背光部分可以更换)

 LCD的优点

  1.由于CRT显示器是靠偏转线圈产生的电磁场来控制电子束的,而由于电子束在屏幕上又不可能绝对定位,所以CRT显示器往往会存在不同程度的几何失真,线性失真情况。而LCD由于其原理问题不会出现任何的几何失真,线性失真,这也是一大优点。    
       2.与传统CRT相比液晶在环保方面也表现的不错,这是因为LCD内部不存在象CRT那样的高压元器件,所以其不至于出现由于高压导致的x射线超标的情况,所以其辐射指标普遍比CRT要低一些。   3.LCD与传统CRT相比最大的优点还是在于耗电量和体积,对于传统17寸CRT来讲,其功耗几乎都在80W以上,而17寸液晶的功耗大多数都再40W上下,这样算下来,液晶在节能方面可谓优势明显。

 


 

(责任编辑:卓飞电子科技)


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