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标题: 液晶屏幕技术简析 [打印本页]

作者: lyhmidi 时间: 2010-12-7 00:36 标题: 液晶屏幕技术简析

液晶（Liquid Crystal）屏幕技术的发展经历了相当漫长的过程，由最原始的黑白屏到如今正风行的彩屏，每一次的技术革新，无不惊起骇浪一片。每每聊起屏幕，也总离不开TFT、STN、OLED、真彩、伪彩等等术语，是不是常常感到一头雾水？不用着急，其实了解这些知识不难的。
先讲讲液晶的原理（虽然枯燥，但是只有先认识了它的结构和原理，了解了它的技术和工艺特点，才能在选购时有的放矢，在应用和维护时更加科学合理，耐心看吧），1888年，澳大利亚植物学者莱尼茨尔（Reinitzer）研究胆甾醇在植物中的作用时，用胆甾基苯进行试验，无意间发现了液晶，它是一种几乎完全透明的物质，同时呈现固体与液体的某些特征。液晶从形状和外观看上去都是一种液体，但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列；如对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿透；光线穿透液晶的路径可由构成它的分子排列来决定，这又是固体的一种特征。液晶是一种有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行
液晶屏（Liquid Crystal Display，以下简称LCD）第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直（90度相交），也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。LCD的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身，自然光线是朝四面八方随机发散的，极化滤光片实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线，极化滤光片的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光片的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配，光线才得以穿透。LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成，所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是，由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一个滤光片后，会被液晶分子扭转90度，最后从第二个滤光片中穿出。另一方面，若为液晶加一个电压，分子又会重新排列并完全平行，使光线不再扭转，所以正好被第二个滤光片挡住。总之，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。当然，也可以改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。但由于液晶屏幕几乎总是亮着的，所以只有"加电将光线阻断"的方案才能达到最省电的目的。
液晶屏幕大体上可分为液晶黑白屏幕和液晶彩色屏幕，液晶黑白屏幕又叫TN（Twisted Nematic）屏，主要运用于电子手表、计算器、手持式游戏机等设备，液晶黑白屏幕除了在功耗和制造成本上低于液晶彩色屏幕外，其它都不及彩屏。而且随着彩屏技术的日益成熟，液晶黑白屏幕最终会退出历史舞台。
液晶彩色屏幕在便携式电子产品（如手机、MP3等）中的应用，决定其优劣主要有颜色数、材质、解析度这几个方面。我们常听到彩屏256色、4096色、65536色和26万色就是颜色数，标准的叫法应该叫色阶，也叫发色数，理论上是越大越好。65536色虽然还不能表达自然界中所有的颜色，但足以骗得过我们的眼睛，所以叫它真彩色。从发色数来看，65536色只不过是26万色的零头，但是在肉眼的范围内，它们的区别并不像数字上体现的差距那么大，不过65536色和4096色的差别就较为明显了。价格上， 26万色要高于65536色，其实65536色已经能足够满足日常使用的需要了
接下来看看大家不怎么关心的材质问题，其实材质很重要，目前在国内常见的有OLED、STN、DSTN、UFB、TFD、TFT几种，TFT显示效果最好，但也是最费电的。
最后看看解析度，解析度关系着显示图片的细腻程度。我们知道，彩色液晶显示屏是由一个个像素点组成的，像素点发出不同的光线而显示出不同的色彩。除了发光也很大，这个概念也叫解析度。比如在一个同样大小显示面积的区域里，120*146像素分辨率显示出来的图片，在细腻程度方面就要比80*120像素分辨率的彩色液晶屏幕强，而且这种感受是呈几何态势增长。
实际上液晶彩色屏幕（以下简称液晶彩屏或彩屏）还有三个比较重要的指标，亮度、对比度和可视角度，只是因为其受材质的影响，所以没有分开来讲，亮度是反映屏幕发光程度的重要指标，亮度值越高，屏幕对周围环境抗干扰能力越强，画面更为亮丽，而亮度过低就感觉屏幕较暗。与色阶不同，并不是亮度越高就越好，而是要和对比度搭配得恰到好处，才能显示美观画面。对比度是指在规定的照明条件和观察条件下，液晶彩屏亮区与暗区的亮度之比。对比度越高，色彩越鲜艳饱和，还会呈现立体感。可视角度指当背光源的入射光通过偏极片、液晶及所谓的取向膜后，输出光便具备了特定的方向特性，大多数从屏幕射出的光具备了垂直方向。假如从一个非常斜的角度观看一个画面，我们看不到屏幕的画面或是色彩严重失“真”。一般来讲，TFT的可视角度最大，STN的最差。我们常常画面显示的细腻、逼真，除了亮度、对比度外，液晶彩屏本身的解析度更是关键

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