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液晶顯示原理

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液晶顯示原理起源是在 1888 年時,由奧地利植物學家萊尼茲發現了一種特殊的混合物質,物質在常態下是處於固態和液態之間,不僅如此,其還兼具固態物質和液態物質的雙重特性。在那個年代並沒有對於此物質的適當稱呼,因此就稱之為 Liquid Crystal(顧名思義 就是液態的晶體)。而液晶的組成物質是一種有機化合物,也就是以碳為中心所構成的化合物。

 

1 液晶顯示原理 -液晶顯示原理

LCD為英文Liquid Crystal Display的縮寫,即液晶顯示器,是一種數字顯示技術,可以通過液晶和彩色過濾器過濾光源,在平面面板上產生圖象。

優勢:與傳統的陰極射線管(CRT)相比,LCD佔用空間小,低功耗,低輻射,無閃爍,降低視覺疲勞。不足:與同大小的CRT相比,價格更加昂貴。

 

2 液晶顯示原理 -概述



在筆記本電腦市場佔據多年的領先地位之後,基於液晶顯示技術的光滑顯示屏幕正逐步地進入桌面系統市場。LCD擁有許多傳統的CRT顯示技術所不具備的優勢,能夠提供更加清晰的文本顯示,而且屏幕無閃爍,從而能夠有效降低長時間注視屏幕所產生的視覺疲勞。LCD顯示器的厚度一般不超過10英寸,因此,如果桌面系統採用LCD技術的話將會節省更大空間。儘管LCD顯示器有其誘人的獨到之處,但不可否認,與主要的競爭對手CRT顯示器相比,LCD在高質量的色彩顯示方面仍存在不足,此外,懸殊的價格差異使LCD仍然是僅被少數人享用的奢侈產品。

早在1888年,人們就發現液晶這一呈液體狀的化學物質,象磁場中的金屬一樣,當受到外界電場影響時,其分子會產生精確的有序排列。如果對分子的排列加以適當的控制,液晶分子將會允許光線穿越。無論是筆記本電腦還是桌面系統,採用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結構。位於最後面的一層是由熒光物質組成的可以發射光線的背光層。背光層發出的光線在穿過第一層偏振過濾層之後進入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中,一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。當LCD中的電極產生電場時,液晶分子就會產生扭曲,從而將穿越其中的光線進行有規則的折射,然後經過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。

對於簡單的單色LCD顯示器,如掌上電腦所使用的顯示屏,上述結構已經足夠了。但是對於筆記本電腦所採用的更加複雜的彩色顯示器來說,還需要有專門處理彩色顯示的色彩過濾層。通常,在彩色LCD面板中,每一個像素都是由三個液晶單元格構成,其中每一個單元格前面都分別有紅色,綠色,或藍色的過濾器。這樣,通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。現在,幾乎所有的應用於筆記本或桌面系統的LCD都使用薄膜晶體管(TFT)激活液晶層中的單元格。TFT LCD技術能夠顯示更加清晰,明亮的圖象。早期的LCD由於是非主動發光器件,速度低,效率差,對比度小,雖然能夠顯示清晰的文字,但是在快速顯示圖象時往往會產生陰影,影響視頻的顯示效果,因此,如今只被應用於需要黑白顯示的掌上電腦,呼機或手機中。

受LCD液晶層中實際單元格數量的影響,LCD顯示器一般只能提供固定的顯示解析度。如果用戶需要將800X600的解析度提升到1024X768的話,只能藉助於特定軟體的幫助實現模擬解析度。

與傳統的CRT顯示器一樣,應用於桌面系統的LCD也被設計成接收波形模擬信號,而非直接由PC產生的數字脈衝信號。這主要是因為目前桌面系統中的絕大多數標準顯卡仍然是在將視頻信息由最初的數字信號轉化為模擬信號之後再傳送給顯示器顯示。雖然桌面系統的LCD被設計成可以接收模擬信號,但是LCD本身仍然只能處理數字信息,因此當從顯卡接收到模擬信號之後,LCD需要將模擬信號再還原為數字信號後進行處理。為了解決上述問題帶來的顯示上的不足,最新的桌面LCD採用了一種特殊的帶有數字連接器圖形卡直接向LCD顯示器傳送數字信號。

隨著LCD技術的不斷成熟和發展,顯示屏幕的大小正在逐步增加。以往的筆記本電腦中都是採用8英寸(對角線)固定大小的LCD顯示器,現在,基於TFT技術的桌面系統LCD能夠支持14到18英寸的顯示面板。因為生產廠商是按照實際可視區域的大小來測定LCD的尺寸,而非向CRT那樣由顯象管的大小決定,所以一般情況下,15英寸LCD的大小就相當於傳統的17英寸彩顯的大小。

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