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液晶显示器的原理?

归档日期:09-11       文本归类:多分辨率分析      文章编辑:爱尚语录

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  液晶的物理特性是:当通电时导通,排列变的有秩序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过。让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。从技术上简单地说,液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材,称为Substrates,中间夹著一层液晶。当光束通过这层液晶时,液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状,因而阻隔或使光束顺利通过。大多数液晶都属于有机复合物,由长棒状的分子构成。在自然状态下,这些棒状分子的长轴大致平行。将液晶倒入一个经精良加工的开槽平面,液晶分子会顺着槽排列,所以假如那些槽非常平行,则各分子也是完全平行的。

  LCD技术是把液晶灌入两个列有细槽的平面之间。这两个平面上的槽互相垂直(相交成90度)。也就是说,若一个平面上的分子南北向排列,则另一平面上的分子东西向排列,而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播,所以光线度。但当液晶上加一个电压时,分子便会重新垂直排列,使光线能直射出去,而不发生任何扭转。

  LCD是依赖极化滤光器(片)和光线本身。自然光线是朝四面八方随机发散的。极化滤光器实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网,阻断不与这些线平行的所有光线。极化滤光器的线正好与第一个垂直,所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光器的线完全平行,或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光器相匹配,光线才得以穿透。

  LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光器构成,所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是,由于两个滤光器之间充满了扭曲液晶,所以在光线穿出第一个滤光器后,会被液晶分子扭转90度,最后从第二个滤光器中穿出。另一方面,若为液晶加一个电压,分子又会重新排列并完全平行,使光线不再扭转,所以正好被第二个滤光器挡住。总之,加电将光线阻断,不加电则使光线射出。

  然而,可以改变LCD中的液晶排列,使光线在加电时射出,而不加电时被阻断。但由于计算机屏幕几乎总是亮着的,所以只有“加电将光线阻断”的方案才能达到最省电的目的。

  从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。LCD由两块玻璃板构成,厚约1mm,其间由包含有液晶(LC)材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜,背光板是由荧光物质组成的可以发射光线,其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极,电极分为行和列,在行与列的交叉点上,通过改变电压而改变液晶的旋光状态,液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。

  对于笔记本电脑或者桌面型的LCD显示器需要采用的更加复杂的彩色显示器而言,还要具备专门处理彩色显示的色彩过滤层。通常,在彩色LCD面板中,每一个像素都是由三个液晶单元格构成,其中每一个单元格前面都分别有红色,绿色,或蓝色的过滤器。这样,通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色。

  LCD克服了CRT体积庞大、耗电和闪烁的缺点,但也同时带来了造价过高、视角不广以及彩色显示不理想等问题。CRT显示可选择一系列分辨率,而且能按屏幕要求加以调整,但LCD屏只含有固定数量的液晶单元,只能在全屏幕使用一种分辨率显示(每个单元就是一个像素)。

  CRT通常有三个电子枪,射出的电子流必须精确聚集,否则就得不到清晰的图像显示。但LCD不存在聚焦问题,因为每个液晶单元都是单独开关的。这正是同样一幅图在LCD屏幕上为什么如此清晰的原因。LCD也不必关心刷新频率和闪烁,液晶单元要么开,要么关,所以在40~60Hz这样的低刷新频率下显示的图像不会比75Hz下显示的图像更闪烁。不过,LCD屏的液晶单元会很容易出现瑕疵。对1024×768的屏幕来说,每个像素都由三个单元构成,分别负责红、绿和蓝色的显示一所以总共约需240万个单元(1024×768×3=2359296)。很难保证所有这些单元都完好无损。最有可能的是,其中一部分已经短路(出现“亮点”),或者断路(出现“黑点”)。所以说,并不是如此高昂的显示产品并不会出现瑕疵。

  LCD显示屏包含了在CRT技术中未曾用到的一些东西。为屏幕提供光源的是盘绕在其背后的荧光管。有些时候,会发现屏幕的某一部分出现异常亮的线条。也可能出现一些不雅的条纹,一幅特殊的浅色或深色图像会对相邻的显示区域造成影响。此外,一些相当精密的图案(比如经抖动处理的图像)可能在液晶显示屏上出现难看的波纹或者干扰纹。

  现在,几乎所有的应用于笔记本或桌面系统的LCD都使用薄膜晶体管(TFT)激活液晶层中的单元格。TFT LCD技术能够显示更加清晰,明亮的图像。早期的LCD由于是非主动发光器件,速度低,效率差,对比度小,虽然能够显示清晰的文字,但是在快速显示图像时往往会产生阴影,影响视频的显示效果,因此,如今只被应用于需要黑白显示的掌上电脑,呼机或手机中。

  随着技术的日新月异,LCD技术也在不断发展进步。目前各大LCD显示器生产商纷纷加大对LCD的研发费用,力求突破LCD的技术瓶颈,进一步加快LCD显示器的产业化进程、降低生产成本,实现用户可以接受的价格水平。

  为了创造更优质画面构造,新技术采用了用独有TFT型Active素子进行驱动。大家都知道,异常复杂的液晶显示屏幕中最重要的组成部分除了液晶之外,就要算直接关系到液晶显示亮度的背光屏以及负责产生颜色的色滤光镜。在每一个液晶像素上加装上了Active素子来进行点对点控制,使得显示屏幕与全统的CRT显示屏相比有天壤之别,这种控制模式在显示的精度上,会比以往的控制方式高得多,所以就在CRT显示屏会上出现图像的品质不良,色渗以及抖动非常厉害的现象,但在加入了新技术的LCD显示屏上观看时其画面品质却是相当赏心悦目的。

  在色滤光镜本体还没被制作成型以前,就先把构成其主体的材料加以染色,之后再加以灌膜制造。这种工艺要求有非常高的制造水准。但与同其他普通的LCD显示屏相比,用这种类型的制造出来的LCD,无论在解析度,色彩特性还是使用的寿命来说,都有着非常优异的表现。从而使LCD能在高分辨率环境下创造色彩斑澜的画面。

  众所周知,外界光线对液晶显示屏幕具有非常大的干扰,一些LCD显示屏,在外界光线比较强的时候,因为它表面的玻璃板产生反射,而干扰到它的正常显示。因此在室外一些明亮的公共场所使用时其性能和可观性会大大降低。目前很多LCD显示器即使分辨率再高,其反射技术没处理好,由此对实际工作中的应用都是不实用的。单凭一些纯粹的数据,其实是一种有偏差的去引导用户的行为。而新款的LCD显示器就采用的“低反射液晶显示屏幕”技术就是在液晶显示屏的最外层施以反射防止涂装技术(AR coat),有了这一层涂料,液晶显示屏幕所发出的光泽感、液晶显示屏幕本身的透光率、液晶显示屏幕的分辨率、防止反射等这四个方面都但到了更好的改善。

  在一些LCD产品中,在观看动态影片的时候会出现画面的延迟现象,这是由于整个液晶显示屏幕的像素反应速度显得不足所造成的。为了提高像素反应速度,新技术的LCD采用目前最先进的Si TFT液晶显示方式,具有比旧式LCD屏快600倍的像素反应速度,效果真是不可同日而语。先进的“连续料界结晶矽”技术是利用特殊的制造方式,把原有的非结晶型透明矽电极,在以平常速率600倍的速度下进行移动,从而大大加快了液晶屏幕的像素反应速度,减少画面出现的延缓现象。

  现在,低温多晶硅技术、反射式液晶材料的研究已经进入应用阶段,也会使LCD的发展进入一个崭新的时代。而在液晶显示器不断发展的同时,其它平面显示器也在进步中,等离子体显示器(PDP)、场致发光阵列显示器(FED)和发光聚合体显示器(LEP)的技术将在未来掀起平板显示器的新浪潮。其中,最值得关注和看好的就是场致显示器,它具有许多比液晶显示器更出色的性能……不过可以断定,LCD显示技术进入新纪元,作为另一支显示产品的生力军,它们将可能取代CRT显示器。

  LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示器是一种采用液晶为材料的显示器。液晶是介于固态和液态间的有机化合物。将其加热会变成透明液态,冷却后会变成结晶的混浊固态。在电机的作用下,产生冷热变化,从而影响它的透光性,来达到亮灭的效应。

  STN:(Super TN)其S即为Super之意,也就是液晶分子的扭转角度加大,呈180度或270度,如此而达到更优越的显示效果(因对比度加大)。

  LCD屏幕十分脆弱,所以要避免强烈的冲击和振动,LCD中含有很多玻璃的和灵敏的电气元件,掉落到地板上或者其他类似的强烈打击会导致LCD屏幕以及其他一些单元的损坏。还要注意不要对LCD显示表面施加压力。有一个规则就是:永远也不要拆卸LCD。即使在关闭了很长时间以后,背景照明组件中的CFL换流器依旧可能带有大约1000V的高压,这种高压

  能够导致严重的人身伤害。所以永远也不要企图拆卸LCD显示屏,以免遭遇高压。未经许可的维修和变更会导致显示屏暂时甚至永久不能工作。所以在你手脚实在闲不住的时候,千万别动娇贵而危险的LCD!

  一般湿度保持在30%~80%之间,显示器都能正常工作,但一旦室内湿度高于80%后,显示器内部就会产生结露现象。其内部的电源变压器和其他线圈受潮后也易产生漏电,甚至有可能造成连线短路。因此,LCD显示器必须注意防潮,长时间不

  用的显示器,可以定期通电工作一段时间,让显示器工作时产生的热量将机内的潮气驱赶出去。

  如果发现显示屏表面有污迹,可用沾有少许水的软布轻轻地将其擦去,不要将水直接洒到显示屏表面上,水进入LCD将导致屏幕短路。现在也有专用的液晶显示屏,清洁剂可以购买。

  CRT能够因为长期工作而烧坏,对于LCD也同样有此问题。所以一定要注意,如果在不用的时候,一定要关闭显示器,或者降低显示器的显示亮度。否则时间长了,就会导致内部烧坏或者老化。这种损坏一旦发生就是永久性的,无法挽回。另外,如果长时间地连续显示一种固定的内容,就有可能导致某些LCD像素过热,进而造成内部烧坏。

  千万不要让任何带有水分的东西进入液晶显示器。当然,一旦发生这种情况也不要惊慌失措,如果在开机前发现只是屏幕表面有雾气,用软布轻轻擦掉就可以了,如果水分已经进入液晶显示器,那就把液晶显示器放在较温暖的地方,比如说台灯下,将里面的水分逐渐蒸发掉,如果发生屏幕“泛潮”的情况较严重时,普通用户还是打电话请服务商帮助为好,因为较严重的潮气会损害液晶显示器的元器件,会导致液晶电极腐蚀,造成永久性的损害。另外,平时也要尽量避免在潮湿的环境中使用LCD显示器。

  液晶显示器的像素是由许许多多的液晶体构成的,过长时间的连续使用,会使晶体老化或烧坏,损害一旦发生,就是永久性的、不可修复的。一般来说,不要使液晶显示器长时间处于开机状态(连续72小时以上),如果在不用的时候,关掉显示器,或者就让它显示全白的屏幕内容等。

  LCD显示器比较脆弱,平时使用时应当注意不要被其他器件“碰伤”。在使用清洁剂的时候也要注意,不要把清洁剂直接喷到屏幕上,它有可能流到屏幕里造成短路,正确的做法是用软布粘上清洁剂轻轻地擦拭屏幕,记住,液晶显示器抗“撞击”的能力是很小的,许多晶体和灵敏的电器元件在遭受撞击时会被损坏。

  LCD显示器同其他电子产品一样,在液晶显示器的内部会产生高电压。私自拆卸LCD显示器不仅有一定的危险性,还容易将LCD显示器的故障加大。

  在使用台式电脑时,很多人都喜欢使用屏幕保护程序,当他们转为使用笔记本电脑时,这个好习惯也被保留了下来,但他们却不知屏幕保护程序对液晶显示器非但没有任何好处,反而还会造成一些负面影响。

  LCD(Liquid Crystal Display),即液晶显示屏,它的核心结构类似于一块“三明治”,两块玻璃基板中间充斥着运动的液晶分子。信号电压直接控制薄膜晶体的开关状态,再利用晶体管控制液晶分子,液晶分子具有明显地光学各向异性,能够调制来自背光灯管发射的光线,实现图像的显示。而一个完整的显示屏则由众多像素点构成,每个像素好像一个可以开关的晶体管。

  一部正在显示图像的LCD,其液晶分子一直是处在开关的工作状态的,对于一部响应时间达到20ms的LCD工作1秒钟,液晶分子就已经开关了几百次左右。而液晶分子的开关次数自然会受到寿命的限制,到了寿命LCD就会出现老化的现象,比如坏点等等。因此当我们对电脑停止操作时还让屏幕上显示五颜六色反复运动的屏幕保护程序无疑使液晶分子依旧处在反复的开关状态。

  因此,在你可能会在一段时间离开你的笔记本电脑时,尤其是在使用电池供电时,关闭LCD才是你唯一正确的方法。当然如何的关闭它你有很多种方法来实现。最直接的方法便是关掉你的笔记本电脑,这也是最省电的方法,当然你可能只是离开10-15分钟的样子,重新启动可能会觉得很不耐烦,那也可以扣上屏幕,这时候系统将自动关闭屏幕进入待机状态,再次让笔记本回到工作状态之需要掀起屏幕即可。

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