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液晶顯示屏LCD
閱讀�1560時間�2022-04-28 16:43:40

    液晶顯示�LCD,用于數(shù)字型鐘表和許多便攜式計算機的一�顯示�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�。因�,每個水晶就像百葉窗,既能允許光線穿過又能擋住光��

定義

    液晶顯示屏LCD,用于數(shù)字型鐘表和許多便攜式計算機的一種顯示器類型。LCD 顯示使用了兩片極化材�,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�。因�,每個水晶就像百葉窗,既能允許光線穿過又能擋住光線� 液晶顯示器(LCD� 目前科技信息產品都朝著輕、薄、短、小的目標發(fā)�,在計算機周邊中擁有悠久歷史的顯示器產品當然也不例外。在便于攜帶與搬運為前題之下,傳�(tǒng)的顯示方式如CRT映像管顯示器及LED顯示板等�,皆受制于體積過大或耗電量甚巨等因素,無法達成使用者的實際需�。而液晶顯示技術的�(fā)展正好切合目前信息產品的潮流,無論是直角顯示、低耗電�、體積小、還是零輻射等優(yōu)�,都能讓使用者享受佳的視覺環(huán)�

分類

    液晶顯示器,英文通稱為LCD(Liquid Crystal Display�,是屬于平面顯示器的一種,依驅動方式來分類可分為靜�(tài)驅動(Static�、單純矩陣驅動(Simple Matrix)以及主動矩陣驅動(Active Matrix)三�。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�;而主動矩陣型大致可區(qū)分為薄膜式晶體管型(Thin Film Transistor;TFT)及二端子二極管型(Metal/Insulator/Metal;MIM)二種方�。(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�,在視角、彩色、對比及動畫顯示品質上有高低程次之差�,使其在產品的應用范圍分類亦有明顯區(qū)�。以目前液晶顯示技術所應用的范圍以及層次而言,主動式矩陣驅動技術是以薄膜式晶體管型(TFT)為主流,多應用于筆記型計算機及動畫、影像處理產�。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�,目前的應用多以文書處理器以及消費性產品為主。在這之�,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基本的,而之后其它種類的液晶顯示器也可說是以TN型為原點來加以改�。同樣的,它的運作原理也較其它技術來的簡�,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�,具有細紋溝槽的配向�,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于兩片貼附光軸垂直偏光板之透明導電玻璃�,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�,依液晶分子旋轉其行進方向,然后從另一邊射�。如果在兩片導電玻璃通電之后,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�,進而遮住光�。這樣所得到光暗對比的現(xiàn)�,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制成。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�� 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�,并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系,以及光線的干涉�(xiàn)�,因此顯示的色調都以淡綠色與橘色為主。但如果在傳�(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片(color filter�,并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�,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屏幕做的越�,其屏幕對比度就會顯得較差,不過藉由STN的改良技�,則可以彌補對比度不足的情況�
    TFT型的液晶顯示器較為復�,主要的構成包括了,熒光�、導光板、偏光板、濾光板、玻璃基�、配向膜、液晶材�、薄模式晶體管等�。首先液晶顯示器必須先利用背光源,也就是熒光燈管投射出光�,這些光源會先經過一個偏光板然后再經過液�,這時液晶分子的排列方式進而改變穿透液晶的光線角度。然后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后出�(xiàn)的光線強度與色彩,并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,都是采用X、Y軸的交叉方式來驅�,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。而為了讓屏幕顯示一�,整體速度上就會變�。講的簡單一�,就好像是CRT顯示器的屏幕更新頻率不夠�,那是使用者就會感到屏幕閃�、跳動;或著是當需要快�3D動畫顯示�,但顯示器的顯示速度卻無法跟�,顯示出來的要果可能就會有延遲的�(xiàn)�。所�,早期的液晶顯示器在尺寸上有一定的限制,而且并不適合拿來看電�、或是玩3D游戲� 為了改善此一情形,后來液晶顯示技術采用了主動式矩陣(active-matrix addressing)的方式來驅動,這是目前達到高數(shù)�(jù)密度液晶顯示效果的理想裝�,且分辨率極�。方法是利用薄膜技術所做成的硅晶體管電�,利用掃描法來選擇任意一個顯示點(pixel)的開與�。這其實是利用薄膜式晶體管的非線性功能來取代不易控制的液晶非線性功能� 如上�,在TFT型液晶顯器中,導電玻璃上畫上�(wǎng)狀的細小線路,電極則由是薄膜式晶體管所排列而成的矩陣開�,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,但只有電極上晶體管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��

維庫電子�,電子知識,一查百��

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