12864北京迪特福科技有限責(zé)任公司lcm12864北京迪特?？萍加邢挢?zé)任公司lcmLCD顯示應(yīng)用的基本原理簡介：LCD的基本原理實質(zhì)運用上，有三種液晶技術(shù)用在LCD顯示器。我們會在接下的篇幅描述TN+film〔TN+視角擴展膜〕、IPS〔也稱超級顯示器〕、MVA〔Multi-DomainVerticalAlignment，畫素分割垂直配向〕。北京迪特福科技提供專業(yè)的單色LCD、LCM、液晶模塊點陣字符型16011602160420022004；點陣圖形型1223212832128641603216016019264240128320240；以及筆段式LCD/LCM研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)。12864lcm://dtf-techLCD顯示應(yīng)用的基本原理實質(zhì)運用上，有三種液晶技術(shù)用在LCD顯示器。我們會在接下的篇幅描述TN+film〔TN+視角擴展膜〕、IPS〔也稱超級顯示器〕、MVA〔Multi-DomainVerticalAlignment，畫素分割垂直配向〕。不管哪種技術(shù)被采納，所有LCD顯示器都遵循相同的基本原則。一或更多根霓虹管構(gòu)成所謂的背光，照亮了顯示畫面。在較便宜的機種上燈管數(shù)目可能會僅限一根，但你可以在較昂貴機種上發(fā)現(xiàn)最多有四根。有兩根〔或更多〕霓虹燈管絲毫不影響圖像的品質(zhì)。相反的，第二根燈管是當(dāng)作第一根燈管一旦損害時的備援。實際上，這樣頗能延長顯示器的工作壽命，因為一根霓虹燈館通常只能延續(xù)50,000小時，但電子設(shè)備卻要繼續(xù)通電個100,000到150,000小時。為了確保有均勻的顯示畫面，光線會在達到玻璃基板之前經(jīng)過一組反射系統(tǒng)來重新導(dǎo)向。無論第一眼瞥見時好像不是那么一回事，但玻璃基板卻因為要這么做變的異常復(fù)雜。事實上，有兩塊玻璃面板，在子像素的兩邊各一塊，都被紅、綠或藍色濾光片給覆蓋著。在一臺15吋顯示器中，加起來有1,028x768x3=2,359,296個子像素。每個RBG三元素被一個可以產(chǎn)生各別的電壓的晶體管所控制。這樣的電壓，可變化的幅度很大，會造成每個子像素里的液晶向特定角度移動。該角度決定了通過子像素光線的多寡，接著，成像在玻璃面板上。液晶實際的作用是讓光線轉(zhuǎn)向而能夠在擊中顯示畫面之前通過一個偏向的濾光片。如果液晶與濾光片以同樣的方向排列，則光線會通過。另一方面，當(dāng)液晶與濾光片呈垂直時，玻璃面板會變的黑暗無光。液晶，中繼站基本上，液晶是同時具有固態(tài)和液態(tài)兩種物理特性的物質(zhì)。其中一個很炫的特色是〔也是作用在LCD顯示器上的特色〕它會依據(jù)所施加的電壓來改變位置。現(xiàn)在，還是讓我們更仔細地的觀察它們－－你了解它們越多就會越有趣。如同科學(xué)世界中的共同現(xiàn)象，液晶是偶然間被發(fā)現(xiàn)的。1888年，F(xiàn)riedrichReinitzer，奧地利植物學(xué)家，正在研究膽固醇在植物扮演的角色。其中一個實驗是將提煉物加熱。他發(fā)現(xiàn)提煉結(jié)晶會在度變成混濁液態(tài)然后在度時成為真正液態(tài)。他將他的發(fā)現(xiàn)與OttoLehmann分享，他是位德國科學(xué)家，他發(fā)現(xiàn)了該種液體具有某些水晶的特性，特別是暴露在光線下時的變化。所以由OttoLehmann命名：「液晶」。上圖是具液晶特性的分子，methoxybenzilidenebutylanaline液晶特寫TN+Film〔TwistedNematic+Film，超扭轉(zhuǎn)向列型+視角擴展膜〕圖1：在TN+film面板中，液晶被配置成與濾光片成直角。這個名字中的「film〔薄膜〕」來自于為了增加視角而附加在面板的一層膜。TN+film是最容易應(yīng)用的技術(shù)。TwistedNematic技術(shù)已經(jīng)行之有年了－－你會發(fā)現(xiàn)它使用在大部分過去幾年出售的的TFT〔主動式電晶薄膜晶體管〕面板上。為了改善面板的易讀性，制定者加入了薄膜層－－然后觀看角度從90度提升到150度。這層薄膜或許相當(dāng)有效，但遺憾的是它關(guān)于對比程度或響應(yīng)時間沒有任何影響，兩者依舊不夠。所以，在理論上，TN+film屏幕是非常低階的解決方案。這個制作程序視為先前TN制定的改良。目前，沒有一種解決方案比TN+film更便宜。這里說明它是如何運作：如果晶體管對子像素施加零伏特電壓，液晶〔以及它們控制通過的偏光〕在兩塊基板中水平旋轉(zhuǎn)90度。因為第二塊基板的偏向濾片相關(guān)于第一塊偏移了90度，所以光線可以通過它。如果紅、綠、藍的子像素可以充分被照亮，他們將會混合而在畫面上產(chǎn)生一個白點。如果施加電壓，在我們的狀況中是一個垂直電場，將會摧毀液晶的螺旋結(jié)構(gòu)。這些分子會試著將他們自己排列成與電場相同的方向。在我們的例子里，那樣表示它們最后會與第二塊濾片垂直。在這個狀態(tài)下，偏向入射光線會通不過整個子像素〔ON狀態(tài)〕。白點變成了黑點。配備TN屏幕有某些缺點。首先，制定者不斷努力掙扎著在電壓最高時將液晶與偏向濾片完美的堅持垂直。這可以解釋為何老式屏幕幾乎無法完全浮現(xiàn)黑色。第二點，如果晶體管失敗了，它將無法施加任何電壓到三個子像素上。這很合理，當(dāng)合計到我們剛剛討論的部分。所以零電壓表示畫面上會出現(xiàn)一個白點。這樣解釋了為何當(dāng)LCD像素「死亡」之后仍然會閃亮可見了。對15吋顯示器來說，只有另一種技術(shù)可以與TN+film匹敵－－MVA〔之后說明〕。這技術(shù)比TN+film昂貴，在理論上被認為所有領(lǐng)域都會有較佳的表現(xiàn)。然而，這并不完全正確，因為TN+film在某些領(lǐng)域表現(xiàn)的還是比MVA優(yōu)秀。IPS〔In-PlaneSwitching，橫向電場效應(yīng)或是超級TFT〕圖2：當(dāng)施加電壓時，分子排列與基底物質(zhì)呈平行。IIPS，或是「橫向電場效應(yīng)」技術(shù)由Hitachi〔日立〕和NEC所發(fā)展。這是早期打算消除TN+film所造成嚴(yán)重問題其中之一的技術(shù)。但實情是，無論觀看視角增加到170度，其它屬性還是在原地踏步。這些屏幕的響應(yīng)時間從50到60毫秒，而實際顯示色彩仍然差強人意。如果沒有電壓施加到IPS系統(tǒng)，液晶就完全不會旋轉(zhuǎn)。第二層濾片永遠與第一片堅持垂直，而讓光線可以穿過。畫面顯示出深濃、完美的黑色。這是另一個顯示畫面要比TN對手為佳的領(lǐng)域－－如果晶體管燒掉了，「死亡」像素不會是一個銳利、讓人分心的白點，而是一個細小黑點。當(dāng)子像素通上電壓，兩個電極產(chǎn)生電場造成液晶旋轉(zhuǎn)到與靜止時垂直的位置。然后它們將會與偏向濾片并排而光線可以通過。這個系統(tǒng)的問題是實際用兩個電極來產(chǎn)生電場會吃掉一大堆電力，更糟的是，必需等一會才會有作用。這說明了IPS顯示器一般，如果不是常常的話，比TN屏幕反應(yīng)更慢。然而，從另一個角度看，IPS將液晶與濾片完美的排列使得觀看角度有了踏踏實實的改善。

MVA〔多區(qū)域垂直配向〕有些制造商會選擇使用MVA，一種由Fujitsu〔富士〕開發(fā)的技術(shù)。據(jù)他們表示，MVA提供了幾乎所有領(lǐng)域最正確的折衷方案。水平和垂直觀看角度都有160度；響應(yīng)時間只有IPS和老一代TN屏幕所達成的一半〔25毫秒〕；色彩顯示更為精準(zhǔn)。所以如果MVA技術(shù)提供這么多優(yōu)點，為什么不是所有LCD顯示器都使用MVA技術(shù)？很簡單－－理論無法在現(xiàn)實中達到承諾。但當(dāng)開始測試以MVA技術(shù)為基礎(chǔ)的顯示器時我們會學(xué)到更多有關(guān)它的事情。該技術(shù)是從它的前代技術(shù)，VA〔垂直配向〕衍生而來，由Fujitsu在1996年推出。在此系統(tǒng)下，任何沒有通電的液晶會跟第二濾片垂直排列。這表示了光線無法穿過它。當(dāng)電壓產(chǎn)生時，液晶旋轉(zhuǎn)90度，讓光線可以穿透，因而顯示一個白點。這系統(tǒng)的優(yōu)點是速度以及沒有螺旋結(jié)構(gòu)和雙磁場。這些改善將響應(yīng)時間削減到只有25ms。這個優(yōu)勢與IPS系統(tǒng)的類似：能夠產(chǎn)生一個非常深的黑點。然而，主要的問題是，無論何時使用者試著從旁邊觀看屏幕都會看到它。如果打算產(chǎn)生一個，比如說，紅色的陰影〔或淡紅色〕則晶體管會產(chǎn)生最高電壓一半的電壓。液晶則只會旋轉(zhuǎn)一半而且會停在最大旋轉(zhuǎn)程度的一半上。所以當(dāng)你正面看著屏幕，你會看到淡紅色。然而，如果你從屏幕側(cè)面看，你會由某些液晶體正面看過去而有些由它們側(cè)面看過去。這表示了，第一個狀況你會看到純凈的紅色，而第二個狀況你會看到純白。解決觀看角度問題有其必要性。所以，瞧，一年之后，MVA解決了這個問題。這一次，每個