液晶知识大全
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液晶知识大全显示器是人与机器沟通之重要界面,早期以显像管(CRT/Cathode Ray Tube)显示器为主,但随着科技不断进步,各种显示技术如雨后春笋般诞生,近来由于液晶(LCD)显示器具有轻薄短小、耗电量低、没有辐射危险,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,在近年来价格不断下跌之吸引下,逐渐取代CRT之主流地位,显示器明日之星架势十足。
那么液晶显示器与传统之显示器相比,到底有什么新之特点呢?一、显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度,恒定发光,而不象阴极射线管显示器(CRT)那样需要不断刷新亮点。
因此,液晶显示器画质高而且绝对不会闪烁,把眼睛疲劳降到了最低。
二、没有电磁辐射传统显示器之显示材料是荧光粉,通过电子束撞击荧光粉而显示,电子束在打到荧光粉上之一刹那间会产生强大之电磁辐射,尽管目前有许多显示器产品在处理辐射问题上进行了比较有效之处理,尽可能地把辐射量降到最低,但要彻底消除是困难之。
相对来说,液晶显示器在防止辐射方面具有先天之优势,因为它根本就不存在辐射。
在电磁波之防范方面,液晶显示器也有自己独特之优势,它采用了严格之密封技术将来自驱动电路之少量电磁波封闭在显示器中,而普通显示器为了散发热量之需要,必须尽可能地让内部之电路与空气接触,这样内部电路产生之电磁波也就大量地向外“泄漏”了。
三、可视面积大对于相同尺寸之显示器来说,液晶显示器之可视面积要更大一些。
液晶显示器之可视面积跟它之对角线尺寸相同。
而阴极射线管显示器,显像管前面板四周有一英寸左右之边框,不能用于显示。
四、应用范围广最初之液晶显示器由于没有法显示细腻之字符,通常应用在电子表、计算器上。
随着液晶显示技术之不断发展和进步,字符显示开始细腻起来,同时也支持基本之彩色显示,并逐步用于液晶电视、摄像机之液晶显示器、掌上游戏机上。
而随后出现之DSTN和TFT则被广泛制作成电脑中之液晶显示设备,DSTN液晶显示屏用于早期之笔记本电脑;TFT则既应用在笔记本电脑上(现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏),又用于主流台式显示器上。
五、画面效果好与传统显示器相比,液晶显示器一开始就使用纯平面之玻璃板,其显示效果是平面直角之,让人有一种耳目一新之感觉。
而且液晶显示器更容易在小面积屏幕上实现高分辨率,例如,17英寸之液晶显示器就能很好地实现1280×1024分辨率,而通常18英寸CRT彩显上使用1280×1024以上分辨率之画面效果是不能完全令人满意之。
六、数字式接口液晶显示器都是数字式之,不像阴极射线管彩显采用模拟接口。
也就是说,使用液晶显示器,显卡再也不需要像往常那样把数字信号转化成模拟信号再行输出了。
理论上,这会使色彩和定位都更加准确完美。
七、“身材”匀称小巧传统之阴极射线管显示器,后面总是拖着一个笨重之射线管。
液晶显示器突破了这一限制,给人一种全新之感觉。
传统显示器是通过电子枪发射电子束到屏幕,因而显像管之管颈不能做得很短,当屏幕增加时也必然增大整个显示器之体积。
而液晶显示器通过显示屏上之电极控制液晶分子状态来达到显示目之,即使屏幕加大,它之体积也不会成正比之增加,而且在重量上比相同显示面积之传统显示器要轻得多。
八、功率消耗小传统之显示器内部由许多电路组成,这些电路驱动着阴极射线显像管工作时,需要消耗很大之功率,而且随着体积之不断增大,其内部电路消耗之功率肯定也会随之增大。
相比而言,液晶显示器之功耗主要消耗在其内部之电极和驱动IC上,因而耗电量比传统显示器也要小得多。
液晶显示器之选型在平板显示器件领域,目前应用较广泛之有液晶(LCD)、电致发光显示(EL)、等离子体(PDP)、发光二极管(LED)、低压荧光显示器件(VFD)等。
液晶显示器件有以下一些特点低压微功耗;平板型结构;被动显示型(没有眩光,不刺激人眼,不引起眼睛疲劳);显示信息量大(因为像素可以做之很小);易于彩色化(在色谱上可以非常准确之复现);没有电磁辐射(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)。
液晶选型8大要素◆LCD类型◆质量保证◆技术支持◆品牌与价格◆供应链保证◆分辨率与尺寸◆温度与亮度◆接口方式液晶显示屏之类型选择▲字符→确定显示行、列数→TN、STN类→是否带背光→确定尺寸→确定工作与储存温度范围▲图形→单色还是彩色(TFT真彩还是STN伪彩〈一般在256色以下〉)→确定分辨率→确定外形尺寸→背光类型(LED、EL、CCFL)→确定工作与储存温度范围▲定制→非标准模块之要求→填写定制单→签定合同LCD类型在液晶(LCD)方面,从选型角度,我们将常见液晶分为以下几类:段式,字符型,常见段式液晶之每字为8段组成,即8字和一点,只能显示数字和部分字母,如果必须显示其它少量字符、汉字和其它符号,一般需要从厂家定做,可以将所要显示之字符、汉字和其它符号固化在指定之位置,比如计算器。
对于段式液晶,我们提供定做业务。
字符型液晶,顾名思义,字符型液晶是用于显示字符和数字之,对于图形和汉字之显示方式与段式液晶没有异。
字符型液晶一般有以下几种分辨率,8×1,16×1、16×2、16×4、20×2、20×4、40×2、40×4等,其中8(16、20、40)之意义为一行可显示之字符(数字)数,1(2、4)之意义是指显示行数。
图形点阵式液晶,我们又将其分为TN、STN(DSTN)、TFT等几类。
这种分类需从液晶材料和液晶效应讲起,请参考液晶显示原理。
TN类液晶由于它之局限性,只用于生产字符型液晶模块;而STN(DSTN)类液晶模块一般为中小型,既有单色之,也有伪彩色之;TFT类液晶,则从小到大都有,而且几乎清一色为真彩色显示模块。
除了TFT类液晶外,一般小液晶屏都内置控制器(控制器之概念相当于显示卡上之主控芯片),直接提供MPU接口;而大中液晶屏,要想控制其显示,都需要外加控制器。
因此,选择您所需要之液晶屏,需要考虑之几个方面细述如下:一、如果只需要显示字符和数字,而且一屏所显示之内容不超过字符型液晶之最大限制(比如40×4),就可选择字符型液晶,直接与MPU连接即可。
二、如果需要动态地显示汉字和图形,那么,只能选择图形点阵式液晶,接下来该考虑之问题就是需要选择STN(DSTN)单色、伪彩色还是TFT真彩色。
一般情况下,如果使用单片机控制,由于其控制能力之限制,只有在640×480以下单色、320×240以下伪彩色之范围内进行选择;如果使用PC、IPC或其它控制能力比较强之主控模块(如视频输入控制模块),只要具备液晶显示部分或外加显示控制,就可以有较大之选择余地,不带内置控制器之单色、伪彩色和真彩色液晶均可。
同时应该考虑到外形尺寸之要求。
另外请注意,LCD 之分辨率在物理上是固定之,满屏显示一般只能以其固有之分辨率显示,这一点与CRT有所区别。
三、背光选择,说到背光问题,需要从另一个角度将液晶分类,即透射式、反射式、半反半透式液晶三类,因为液晶为被动发光型显示器,所以必须有外界光源,液晶才会有显示,透射式液晶必须加上背景光,反射式液晶需要较强之环境光线,半反半透式液晶要求环境光线较强或加背光。
字符类液晶带背光之一般为LED背光,以黄颜色(红、绿色调)为主。
一般为+5V 驱动。
单色STN中小点阵液晶多用LED或EL背光,EL背光以黄绿色(红、绿、白色调)常见。
一般用400—800Hz、70—100V之交流驱动,常用驱动需要约1W之功率。
中大点阵STN液晶和TFT类液晶多为冷阴极背光灯管(CCFL/CCFT),背光颜色为白色(红、绿、蓝色调)。
一般用25k—100kHz,300V以上之交流驱动。
四、温度范围,很多字符型液晶以及小图形点阵液晶有常温型和宽温型之,而大图形点阵之液晶宽温型之在大陆市场上比较少见,常温一般指工作温度0—50℃,宽温到-20—70℃(个别之可到零下30℃,如LQ5AW136 TFT 视频接口);另外在湿度方面也有一定之要求。
五、亮度问题,亮度单位为cd/m2或叫Nit(尼特),大部分TN、STN(DSTN)液晶之亮度不超过100cd/m2,但是目前比较常用之5—6\"之伪彩色STN屏之亮度都在130cd/m2左右,京瓷有一种5.7\"之LCD亮度达200cd/m2,而TFT类液晶之亮度则150cd/m2以上常见。
六、配件方面,由于液晶之规格、接口没有国际标准,所以不同厂家、不同类型之液晶之信号接口往往不一致,所以选择液晶时,注意购买相关配件(包括信号连接器件、逆变器等)。
液晶屏幕之驱动方式单纯矩阵驱动方式是由垂直与水平方向之电极所构成,选择要驱动之部份由水平方向电压来控制,垂直方向之电极则负责驱动液晶分子。
在TN与STN型之液晶显示器中,所使用单纯驱动电极之方式,都是采用X、Y轴之交叉方式来驱动,如下图所示,因此如果显示部份越做越大之话,那么中心部份之电极反应时间可能就会比较久。
而为了让屏幕显示一致,整体速度上就会变慢。
讲之简单一点,就好象是CRT显示器之屏幕更新频率不够快,那是使用者就会感到屏幕闪烁、跳动;或着是当需要快速3D动画显示时,但显示器之显示速度却没有法跟上,显示出来之要果可能就会有延迟之现象。
所以,早期之液晶显示器在尺寸上有一定之限制,而且并不适合拿来看电影、或是玩3D游戏。
主动式矩阵之驱动方式是让每个画素都对应一个组电极,它个构造有点像DRAM之回路方式,电压以扫描之(或称作一定时间充电)方式,来表示每个画素之状态。
为了改善此一情形,后来液晶显示技术采用了主动式矩阵(active-matrix addressing)之方式来驱动,这是目前达到高资料密度液晶显示效果之理想装置,且分辨率极高。
方法是利用薄膜技术所做成之硅晶体管电极,利用扫描法来选择任意一个显示点(pixel)之开与关。
这其实是利用薄膜式晶体管之非线性功能来取代不易控制之液晶非线性功能。
在TFT型液晶显器中,导电玻璃上画上网状之细小线路,电极则由是薄膜式晶体管所排列而成之矩阵开关,在每个线路相交之地方则有着一弄控制匣,虽然驱动讯号快速地在各显示点扫瞄而过,但只有电极上晶体管矩阵中被选择之显示点得到足以驱动液晶分子之电压,使液晶分子轴转向而成「亮」之对比,不被选择之显示点自然就是「暗」之对比,也因此避免了显示功能对液晶电场效应能力之依靠。
TFT液晶显示原理TFT型之液晶显示器较为复杂,主要之构成包括了,萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。