液晶是什麼材料做的

2021-05-31 05:32:09 字數 4751 閱讀 7094

現代生活中,液晶電視機和液晶電腦顯示器已廣泛地被使用.它是什麼材料做的?使用中應注意些什麼?對人有無不良影響?

液晶基礎知識

顯示器是人與機器溝通的重要介面,早期以映象管(crt/cathode ray tube)顯示器為主,但隨著科技不斷進步,各種顯示技術如雨後春筍般誕生,近來由於液晶(lcd)顯示器具有輕薄短小、耗電量低、無輻射危險,平面直角顯示以及影像穩定不閃爍等優勢,在近年來**不斷**的吸引下,逐漸取代crt之主流地位,顯示器明日之星架勢十足。那麼液晶顯示器與傳統的顯示器相比,到底有什麼新的特點呢?

一、顯示質量高

由於液晶顯示器每乙個點在收到訊號後就一直保持那種色彩和亮度,恆定發光,而不象陰極射線管顯示器(crt)那樣需要不斷重新整理亮點。因此,液晶顯示器畫質高而且絕對不會閃爍,把眼睛疲勞降到了最低。

二、沒有電磁輻射

傳統顯示器的顯示材料是螢光粉,通過電子束撞擊螢光粉而顯示,電子束在打到螢光粉上的一剎那間會產生強大的電磁輻射,儘管目前有許多顯示器產品在處理輻射問題上進行了比較有效的處理,盡可能地把輻射量降到最低,但要徹底消除是困難的。相對來說,液晶顯示器在防止輻射方面具有先天的優勢,因為它根本就不存在輻射。在電磁波的防範方面,液晶顯示器也有自己獨特的優勢,它採用了嚴格的密封技術將來自驅動電路的少量電磁波封閉在顯示器中,而普通顯示器為了散發熱量的需要,必須盡可能地讓內部的電路與空氣接觸,這樣內部電路產生的電磁波也就大量地向外「洩漏」了。

三、可視面積大

對於相同尺寸的顯示器來說,液晶顯示器的可視面積要更大一些。液晶顯示器的可視面積跟它的對角線尺寸相同。而陰極射線管顯示器,映象管前面板四周有一英吋左右的邊框,不能用於顯示。

四、應用範圍廣

最初的液晶顯示器由於無法顯示細膩的字元,通常應用在電子錶、計算器上。隨著液晶顯示技術的不斷發展和進步,字元顯示開始細膩起來,同時也支援基本的彩色顯示,並逐步用於液晶電視、攝像機的液晶顯示器、掌上遊戲機上。而隨後出現的dstn和tft則被廣泛製作成電腦中的液晶顯示裝置,dstn液晶顯示屏用於早期的膝上型電腦;tft則既應用在膝上型電腦上(現在大多數膝上型電腦都使用tft顯示屏),又用於主流台式顯示器上。

五、畫面效果好

與傳統顯示器相比,液晶顯示器一開始就使用純平面的玻璃板,其顯示效果是平面直角的,讓人有一種耳目一新的感覺。而且液晶顯示器更容易在小面積螢幕上實現高解析度,例如,17英吋的液晶顯示器就能很好地實現1280×1024解析度,而通常18英吋crt彩顯上使用1280×1024以上解析度的畫面效果是不能完全令人滿意的。

六、數字式介面

液晶顯示器都是數字式的,不像陰極射線管彩顯採用模擬介面。也就是說,使用液晶顯示器,顯示卡再也不需要像往常那樣把數碼訊號轉化成模擬訊號再行輸出了。理論上,這會使色彩和定位都更加準確完美。

七、「身材」勻稱小巧

傳統的陰極射線管顯示器,後面總是拖著乙個笨重的射線管。液晶顯示器突破了這一限制,給人一種全新的感覺。傳統顯示器是通過電子槍發射電子束到螢幕,因而映象管的管頸不能做得很短,當螢幕增加時也必然增大整個顯示器的體積。

而液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態來達到顯示目的,即使螢幕加大,它的體積也不會成正比的增加,而且在重量上比相同顯示面積的傳統顯示器要輕得多。

八、功率消耗小

傳統的顯示器內部由許多電路組成,這些電路驅動著陰極射線映象管工作時,需要消耗很大的功率,而且隨著體積的不斷增大,其內部電路消耗的功率肯定也會隨之增大。相比而言,液晶顯示器的功耗主要消耗在其內部的電極和驅動ic上,因而耗電量比傳統顯示器也要小得多。

液晶顯示器的選型

在平板顯示器件領域,目前應用較廣泛的有液晶(lcd)、電致發光顯示(el)、等離子體(pdp)、發光二極體(led)、低壓螢光顯示器件(vfd)等。

液晶顯示器件有以下一些特點

低壓微功耗;平板型結構;被動顯示型(無眩光,不刺激人眼,不引起眼睛疲勞);顯示資訊量大(因為畫素可以做的很小);易於彩色化(在色譜上可以非常準確的復現);無電磁輻射(對人體安全,利於資訊保密);長壽命(這種器件幾乎沒有什麼劣化問題,因此壽命極長,但是液晶背光壽命有限,不過背光部分可以更換)。

液晶選型8大要素

◆lcd型別 ◆質量保證 ◆技術支援 ◆品牌與**

◆**鏈保證 ◆解析度與尺寸 ◆溫度與亮度 ◆介面方式

液晶顯示屏的型別選擇

▲字元→確定顯示行、列數→tn、stn類→是否帶背光→確定尺寸→確定工作與儲存溫度範圍

▲圖形→單色還是彩色(tft真彩還是stn偽彩〈一般在256色以下〉)→確定解析度→確定外形尺寸→背光型別(led、el、ccfl)→確定工作與儲存溫度範圍

▲定製→非標準模組的要求→填寫定製單→簽定合同

lcd型別

在液晶(lcd)方面,從選型角度,我們將常見液晶分為以下幾類:段式,字元型,

常見段式液晶的每字為8段組成,即8字和一點,只能顯示數字和部分字母,如果必須顯示其它少量字元、漢字和其它符號,一般需要從廠家定做,可以將所要顯示的字元、漢字和其它符號固化在指定的位置,比如計算器。對於段式液晶,我們提供定做業務。

字元型液晶,顧名思義,字元型液晶是用於顯示字元和數字的,對於圖形和漢字的顯示方式與段式液晶無異。字元型液晶一般有以下幾種解析度,8×1,16×1、16×2、16×4、20×2、20×4、40×2、40×4等,其中8(16、20、40)的意義為一行可顯示的字元(數字)數,1(2、4)的意義是指顯示行數。

圖形點陣式液晶,我們又將其分為tn、stn(dstn)、tft等幾類。這種分類需從液晶材料和液晶效應講起,請參考液晶顯示原理。

tn類液晶由於它的侷限性,只用於生產字元型液晶模組;而stn(dstn)類液晶模組一般為中小型,既有單色的,也有偽彩色的;tft類液晶,則從小到大都有,而且幾乎清一色為真彩色顯示模組。除了tft類液晶外,一般小液晶屏都內建控制器(控制器的概念相當於顯示卡上的主控晶元),直接提供mpu介面;而大中液晶屏,要想控制其顯示,都需要外加控制器。

因此,選擇您所需要的液晶屏,需要考慮的幾個方面細述如下:

一、如果只需要顯示字元和數字,而且一屏所顯示的內容不超過字元型液晶的最大限制(比如40×4),就可選擇字元型液晶,直接與mpu連線即可。

二、如果需要動態地顯示漢字和圖形,那麼,只能選擇圖形點陣式液晶,接下來該考慮的問題就是需要選擇stn(dstn)單色、偽彩色還是tft真彩色。一般情況下,如果使用微控制器控制,由於其控制能力的限制,只有在640×480以下單色、320×240以下偽彩色的範圍內進行選擇;如果使用pc、ipc或其它控制能力比較強的主控模組(如**輸入控制模組),只要具備液晶顯示部分或外加顯示控制,就可以有較大的選擇餘地,不帶內建控制器的單色、偽彩色和真彩色液晶均可。 同時應該考慮到外形尺寸的要求。

另外請注意,lcd的解析度在物理上是固定的,滿屏顯示一般只能以其固有的解析度顯示,這一點與crt有所區別。

三、背光選擇,說到背光問題,需要從另乙個角度將液晶分類,即透射式、反射式、半反半透式液晶三類,因為液晶為被動發光型顯示器,所以必須有外界光源,液晶才會有顯示,透射式液晶必須加上背景光,反射式液晶需要較強的環境光線,半反半透式液晶要求環境光線較強或加背光。

字元類液晶帶背光的一般為led背光,以黃顏色(紅、綠色調)為主。一般為+5v驅動。

單色stn中小點陣液晶多用led或el背光,el背光以黃綠色(紅、綠、白色調)常見。一般用400—800hz、70—100v的交流驅動,常用驅動需要約1w的功率。

中大點陣stn液晶和tft類液晶多為冷陰極背光燈管(ccfl/ccft),背光顏色為白色(紅、綠、藍色調)。一般用25k—100khz,300v以上的交流驅動。

四、溫度範圍,很多字元型液晶以及小圖形點陣液晶有常溫型和寬溫型的,而大圖形點陣的液晶寬溫型的在大陸市場上比較少見,常溫一般指工作溫度0—50℃,寬溫到-20—70℃(個別的可到零下30℃,如lq5aw136 tft **介面);另外在濕度方面也有一定的要求。

五、亮度問題,亮度單位為cd/m2或叫nit(尼特),大部分tn、stn(dstn)液晶的亮度不超過100cd/m2,但是目前比較常用的5—6\"的偽彩色stn屏的亮度都在130cd/m2左右,京瓷有一種5.7\"的lcd亮度達200cd/m2,而tft類液晶的亮度則150cd/m2以上常見。

六、配件方面,由於液晶的規格、介面沒有國際標準,所以不同廠家、不同型別的液晶的訊號介面往往不一致,所以選擇液晶時,注意購買相關配件(包括訊號連線器件、逆變器等)。

液晶螢幕的驅動方式

單純矩陣驅動方式是由垂直與水平方向的電極所構成,選擇要驅動的部份由水平方向電壓來控制,垂直方向的電極則負責驅動液晶分子。

在tn與stn型的液晶顯示器中,所使用單純驅動電極的方式,都是採用x、y軸的交叉方式來驅動,如下圖所示,因此如果顯示部份越做越大的話,那麼中心部份的電極反應時間可能就會比較久。而為了讓螢幕顯示一致,整體速度上就會變慢。講的簡單一點,就好象是crt顯示器的螢幕更新頻率不夠快,那是使用者就會感到螢幕閃爍、跳動;或著是當需要快速3d動畫顯示時,但顯示器的顯示速度卻無法跟上,顯示出來的要果可能就會有延遲的現象。

所以,早期的液晶顯示器在尺寸上有一定的限制,而且並不適合拿來看電影、或是玩3d遊戲。

主動式矩陣的驅動方式是讓每個畫素都對應乙個組電極,它箇構造有點像dram的迴路方式,電壓以掃瞄的(或稱作一定時間充電)方式,來表示每個畫素的狀態。為了改善此一情形,後來液晶顯示技術採用了主動式矩陣(active-matrix addressing)的方式來驅動,這是目前達到高資料密度液晶顯示效果的理想裝置,且解析度極高。方法是利用薄膜技術所做成的矽電晶體電極,利用掃瞄法來選擇任意乙個顯示點(pixel)的開與關。

這其實是利用薄膜式電晶體的非線性功能來取代不易控制的液晶非線性功能。

在tft型液晶顯器中,導電玻璃上畫上網狀的細小線路,電極則由是薄膜式電晶體所排列而成的矩陣開關,在每個線路相交的地方則有著一弄控制匣,雖然驅動訊號快速地在各顯示點掃瞄而過,但只有電極上電晶體矩陣中被選擇的顯示點得到足以驅動液晶分子的電壓,使液晶分子軸轉向而成「亮」的對比,不被選擇的顯示點自然就是「暗」的對比,也因此避免了顯示功能對液晶電場效應能力的依靠。

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