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液晶顯示屏LCD
閱讀�1559�(shí)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�(jì)算機(jī)的一�顯示��(lèi)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(guò)該液體時(shí)�(huì)使水晶重新排列,以使光線�(wú)法透過(guò)它�。因�,每�(gè)水晶就像百葉�,既能允許光線穿�(guò)又能擋住光線�

定義

    液晶顯示屏LCD,用于數(shù)字型鐘表和許多便攜式�(jì)算機(jī)的一種顯示器�(lèi)�。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(guò)該液體時(shí)�(huì)使水晶重新排�,以使光線無(wú)法透過(guò)它�。因�,每�(gè)水晶就像百葉�,既能允許光線穿�(guò)又能擋住光線� 液晶顯示器(LCD� 目前科技信息�(chǎn)品都朝著�、薄、短、小的目�(biāo)�(fā)展,在計(jì)算機(jī)周邊中擁有悠久歷史的顯示器產(chǎn)品當(dāng)然也不例�。在便于攜帶與搬�(yùn)為前題之�,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(guò)大或耗電量甚巨等因素,無(wú)法達(dá)成使用者的�(shí)際需�。而液晶顯示技�(shù)的發(fā)展正好切合目前信息產(chǎn)品的潮流,無(wú)論是直角顯示、低耗電�、體積小、還是零輻射等優(yōu)�(diǎn),都能讓使用者享受佳的視�(jué)�(huán)�

分類(lèi)

    液晶顯示�,英文通稱為L(zhǎng)CD(Liquid Crystal Display�,是屬于平面顯示器的一�,依�(qū)�(dòng)方式�(lái)分類(lèi)可分為靜�(tài)�(qū)�(dòng)(Static�、單純矩陣驅(qū)�(dòng)(Simple Matrix)以及主�(dòng)矩陣�(qū)�(dòng)(Active Matrix)三�。其中,被動(dòng)矩陣型又可分為扭�(zhuǎn)式向列型(Twisted Nematic;TN�、超扭轉(zhuǎn)式向列型(Super Twisted Nematic;STN)及其它被動(dòng)矩陣�(qū)�(dòng)液晶顯示�;而主�(dòng)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(xì)的分�(lèi)�(qǐng)參考附圖)TN、STN及TFT型液晶顯示器因其利用液晶分子扭轉(zhuǎn)原理之不�,在視角、彩�、對(duì)比及�(dòng)�(huà)顯示品質(zhì)上有高低程次之差�,使其在�(chǎn)品的�(yīng)用范圍分�(lèi)亦有明顯區(qū)�。以目前液晶顯示技�(shù)所�(yīng)用的范圍以及層次而言,主�(dòng)式矩陣驅(qū)�(dòng)技�(shù)是以薄膜式晶體管型(TFT)為主流,多�(yīng)用于筆記型計(jì)算機(jī)及動(dòng)�(huà)、影像處理產(chǎn)品。而單純矩陣驅(qū)�(dòng)技�(shù)目前則以扭轉(zhuǎn)向列(TN�、以及超扭轉(zhuǎn)向列(STN)為主,目前的應(yīng)用多以文�(shū)處理器以及消�(fèi)性產(chǎn)品為�。在這之中,TFT液晶顯示器所需的資金投入以及技�(shù)需求較�,而TN及STN所需的技�(shù)及資金需求則相對(duì)較低�

�(yùn)作原�

    目前液晶顯示技�(shù)大多以TN、STN、TFT三種技�(shù)為主軸,因此我們就這從這三種技�(shù)�(lái)探討它們的�(yùn)作原�� TN型的液晶顯示技�(shù)可說(shuō)是液晶顯示器中基本的,而之后其它種�(lèi)的液晶顯示器也可�(shuō)是以TN型為原點(diǎn)�(lái)加以改良。同樣的,它的運(yùn)作原理也較其它技�(shù)�(lái)的簡(jiǎn)單,�(qǐng)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(jiǎn)易構(gòu)造圖,包括了垂直方向與水平方向的偏光�,具有細(xì)紋溝槽的配向�,液晶材料以及導(dǎo)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�(dǎo)電玻璃間,液晶分子會(huì)依配向膜的細(xì)溝槽方向依序旋轉(zhuǎn)排列,如果電�(chǎng)未形�,光線會(huì)順利的從偏光板射入,依液晶分子旋�(zhuǎn)其行�(jìn)方向,然后從另一邊射�。如果在兩片�(dǎo)電玻璃通電之后,兩片玻璃間�(huì)造成電場(chǎng),�(jìn)而影響其間液晶分子的排列,使其分子棒�(jìn)行扭�(zhuǎn),光線便�(wú)法穿透,�(jìn)而遮住光�。這樣所得到光暗�(duì)比的�(xiàn)象,叫做扭轉(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng),簡(jiǎn)稱TNFE(twisted nematic field effect�。在電子�(chǎn)品中所用的液晶顯示�,幾乎都是用扭轉(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng)原理所制成。STN型的顯示原理也似�(lèi)似,如下�,不同的是TN扭轉(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng)的液晶分子是將入射光旋轉(zhuǎn)90�,而STN超扭�(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng)是將入射光旋�(zhuǎn)180~270�� 要在這邊�(shuō)明的�,單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩種情形(或稱黑白�,并�(méi)有辦法做到色彩的變化。而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的�(guān)�,以及光線的干涉�(xiàn)象,因此顯示的色�(diào)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�(gè)子像素(sub-pixel�,分別透過(guò)彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色,再經(jīng)由三原色比例之調(diào)�,也可以顯示出全彩模式的色彩。另�,TN型的液晶顯示器如果顯示屏幕做的越�,其屏幕�(duì)比度就會(huì)顯得較差,不�(guò)藉由STN的改良技�(shù),則可以彌補(bǔ)�(duì)比度不足的情��
    TFT型的液晶顯示器較為復(fù)�,主要的�(gòu)成包括了,熒光管、導(dǎo)光板、偏光板、濾光板、玻璃基�、配向膜、液晶材料、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源,這些光源�(huì)先經(jīng)�(guò)一�(gè)偏光板然后再�(jīng)�(guò)液晶,這時(shí)液晶分子的排列方式�(jìn)而改變穿透液晶的光線角度。然后這些光線接下�(lái)還必須經(jīng)�(guò)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(qiáng)度與色彩,并�(jìn)而能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了�

�(qū)�(dòng)方式

    在TN與STN型的液晶顯示器中,所使用單純�(qū)�(dòng)電極的方�,都是采用X、Y軸的交叉方式�(lái)�(qū)�(dòng),如下圖所�,因此如果顯示部份越做越大的話,那么中心部份的電極反�(yīng)�(shí)間可能就�(huì)比較�。而為了讓屏幕顯示一�,整體速度上就�(huì)變慢。講的簡(jiǎn)單一�(diǎn),就好像是CRT顯示器的屏幕更新頻率不夠�,那是使用者就�(huì)感到屏幕閃爍、跳�(dòng);或著是�(dāng)需要快�3D�(dòng)�(huà)顯示�(shí),但顯示器的顯示速度卻無(wú)法跟上,顯示出來(lái)的要果可能就�(huì)有延遲的�(xiàn)�。所以,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(lái)看電影、或是玩3D游戲� 為了改善此一情形,后�(lái)液晶顯示技�(shù)采用了主�(dòng)式矩陣(active-matrix addressing)的方式�(lái)�(qū)�(dòng),這是目前�(dá)到高�(shù)�(jù)密度液晶顯示效果的理想裝�,且分辨率極高。方法是利用薄膜技�(shù)所做成的硅晶體管電�,利用掃描法�(lái)選擇任意一�(gè)顯示�(diǎn)(pixel)的�(kāi)與關(guān)。這其�(shí)是利用薄膜式晶體管的非線性功能來(lái)取代不易控制的液晶非線性功�� 如上圖,在TFT型液晶顯器中,導(dǎo)電玻璃上�(huà)上網(wǎng)狀的細(xì)小線路,電極則由是薄膜式晶體管所排列而成的矩陣開(kāi)�(guān),在每�(gè)線路相交的地方則有著一弄控制匣,雖然驅(qū)�(dòng)訊號(hào)快速地在各顯示�(diǎn)掃瞄而過(guò),但只有電極上晶體管矩陣中被選擇的顯示點(diǎn)得到足以�(qū)�(dòng)液晶分子的電�,使液晶分子軸轉(zhuǎn)向而成「亮」的�(duì)�,不被選擇的顯示�(diǎn)自然就是「暗」的�(duì)比,也因此避免了顯示功能�(duì)液晶電場(chǎng)效應(yīng)能力的依��

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