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液晶显示器基础问答

液晶显示器基础问答

液晶显示器基础问答

 问1: TFT型LCD的主要优点有哪些?   答:随着TFT(薄膜晶体管)技术的成熟,促进了彩色平板LCD 的迅速发展,21 世纪已进行大规模工业化生产,目前TFT 型LCD 已成为LCD 中的主流产品。归纳起来它具有以下12 种优点:
  1. 造型美观TFT 型LCD(薄膜晶体管型液晶显示器)平板设计,体积轻薄,不但造型美观,而且可以节省使用空间。
  2. 安全可靠TFT 型LCD 采用低驱动电压,固体化使用,安全性能可靠。
  3. 功耗低TFT 型LCD 的功耗约为CRT 显示器的1/10,反射式TFT 型LCD 的功耗只有CRT 显示器的1%左右,使用TFT 型LCD 可以节省大量的电能。
  4. 显示范围宽TFT 型LCD 的显示方式有直视型、投影型、透视型,也有反射型。显示范围覆盖了从1~40 in(英寸)范围内的所有显示器的应用范围,并且可以投影大平面,是全尺寸的显示终端设备,可以适应多种领域使用。
  5. 适用性能好一般TFT 型LCD 可以在-20~50℃的温度范围内正常使用;经过温度加固处理的TFT 型LCD 低温工作温度可达到-80℃。
  6. 分辨率高TFT 型LCD 的分辨率目前已发展到了1600×1200像素(UXGA)或2560×2048 像素(QXGA)的高水平。
  7. 对比度高TFT 型LCD 的对比度最高已达到500∶1,远远超过了“波导基”LCD 技术(174∶1)的对比度。
  8. 可视角度大在LCD 中,由于液晶分子排列的取向及在电场的作用下的重新排列会影响LCD 器件视角的拓宽,因此TFT 型LCD 采用了平面切换模式、相对称微单元模式、垂直模式等技术措施。目前TFT 型LCD 的可视角度可达到170°。
  9. 响应速度快响应速度指信号响应速度,越快越好。目前TFT型LCD 的信号响应速度有三种情况:普通TFT 型LCD器件的响应速度可达20 ms;采用弹性连续聚合物稳定化的平面开关方法的响应速度可缩短为10 ms;采用光学补偿带技术可将响应速度缩短到2~4 ms 之间。
  10. 环保性能好TFT 型LCD 基本无辐射、无闪烁,随着电子书刊的出现,可以将人类带入无纸办公的时代,对环境和使用者的健康损害很小。
  11. 使用寿命长由于TFT 型LCD 制造技术的不断改进,其使用寿命可达3 万小时以上,也就是说,一般可以使用15~20 年。
  12. 使用方便TFT 型LCD 产品的品种多样,但规格型号、尺寸、系列比较规范,所以使用方便灵活,维修、更新方便,升级也很容易。
  问2:什么是I PS技术?
  答:IPS 技术由日本日立公司于前几年推出的,它是利用液晶分子作平面切换的方式来改善视角的,利用面板的空间厚度、摩擦强度及横向电场驱动让液晶分子做最大的平面旋转角度来增加视角。其可视角度可达160°,响应时间缩短为140 ms。
  IPS 技术已经开发出第二代产品,第一代产品使用IPS 技术,第二代产品使用S-IPS 技术。第二代产品是在第一代产品的基础上,对IPS 模式在某些特定角度的灰阶逆转现象进行了改善。即IPS 的可视角度得到了进一步扩展,其可视角度可达178°。所以S-IPS面板具有响应速度快、色彩还原准确、运动画面清晰、可视角度大等优点。
  问3:什么是MVA技术?
  答:MVA 技术是TFT 型LCD 所采用的一项新技术,由富士通(Fujitsu)公司开发。MVA 名词的含意是:
  (1)M 是指“multi-domains”,即多区域的意思。富士通公司生产的MVA 型LCD 一般有多个区域。
  (2)VA 是“verticalalignment”的简称,意为垂直排列。
  MVA 技术即多区域垂直排列技术。
  MVA 技术在可视角度和反应时间两个方面找到了一个折中的解决方法。它使可视角度达到了160°,同时能提供更好的对比度和更短的反应时间。所以采用MVA 技术的LCD,不但可视角度大,而且反应时间短,能取得良好的视频回收和残视觉的效果。
  问4:什么是CPA模式广视角技术?
  答:CPA(Continuous Pinwheel Alignment/ 连续焰火状排列)模式广视角技术,也属于VA 型液晶面板的范围,由于像素电极上的电场是连接变化的,所以这种广视角模式被称为CPA模式。
  CPA模式下液晶分子的动态变化如图1 所示。在未加电状态下,液晶分子跟VA 模式的特点一样,都是分子长轴垂直于面板方向互相平行排列;当液晶层像素电极加上电压时,各液晶分子朝着中心电极呈放射的焰火状排列,由此产生的连续变化便形成了广视角效应。

图1 CPA模式下液晶分子的动态变化示意图

  CPA 模式除广视角技术外,也属于NB(常黑)模式,在加电时屏幕为黑色,在生产中导致TFT 型LCD 损坏时也不易产生“亮点”。
  问5:什么是FSFC技术?
  答:TFT 型LCD 的显示采用“背透式”照射方式,它的光源路径不像TN 型LCD 那样由上至下,而是由下向上。它是在背部设置特殊光管,其光源照射时通过下偏光板向下透出。由于上下夹层的电极改成FET电极共通电极,在FET 电极导通时,液晶分子的排列发生变化,可以通过遮光和透光来达到显示的目的,同时使荧屏更新频率更快,故TFT 型LCD 俗称“真彩”显示器。
  TFT 型LCD 的每个像素都配备一个半导体开关器件,每个像素都可以通过点脉冲直接控制,因而每个节点都相对独立,并且可以进行连续控制。由于可以精确地控制显示灰度,因此其显示的色彩逼真。
  TFT 型LCD 的FSFC(场序列全彩色)技术是在采用光学补偿弯曲(OC3)技术的基础上发展起来的。该技术的应用,不但取消了成本1/3 的彩色滤光膜(CF),同时可使分辨率提高3 倍,透过率提高5 倍。彩膜技术和背光技术的发展使TFT 型LCD 的彩色再现能力达到甚至超过了CRT 显示器。
  问6:什么是LCD插黑技术?
  答:插黑技术就是基于脉冲式的理念,模拟了CRT显示器的原理,在每两帧视频之间插入一帧全黑的画面,使画面的输出变成脉冲式,并且把帧率提高了一倍,以消除LCD 在显示高速动态画面时的“魅影”现象。
  这样,每一秒里显示的有效帧数还和以前保持一致,使LCD 的刷新率由60 Hz 提高到70 Hz,拖影现象即可完全消除。
  由于LCD 在显示一幅画面时,面板上每一个液晶分子都有各自特定角度,液晶分子本身发光,只能通过背光系统获得光源来实现画面的输出。除非收到画面转换的信号,否则液晶分子会一直维持着上一帧画面的状态,这叫做“稳态”模式。这种模式延长了液晶分子的扭转和复原时间,因此就产生了拖影现象,延长的时间越长,拖影现象就越严重。
  造成拖影现象不但与响应速度有关,而且与LCD的保持特性有关,光靠提升响应速度(即使达到8 ms)是不能完全解决问题的。
  插黑技术就是在LCD 的驱动电路中增加相应的插黑模块电路,而不需改变液晶面板和背光系统的结构,不需增加多大的成本就可以实现。
  插黑技术是一种新技术,目前还处在发展阶段,在不久的将来,将会在中高端LCD 上广泛应用。
  问7:MVA 型LCD 具有哪些技术特点?
  MVA 型LCD 在技术方面具有富士公司授权的MVA面板技术、日立公司授权的S-IPS 面板技术及ASV 面板技术。
  此外,我国台湾省MVA 面板技术已比较成熟,目前已有友达和奇美两家公司对MVA 面板技术进行开发并取得较好的成效,开发出了A-MVA 技术和S-MVA 技术两种产品。
  A-MVA 面板技术是友达公司获得富士公司MVA 授权后开发的。相比于MVA 技术,A-MVA 技术的对比度由800∶1 提高到了2500∶1。
  S-MVA 面板技术是奇美公司开发的,该面板技术的应用,亮度达到了500 cd/m2,对比度达到了1000∶1,灰阶响应时间达到了8 ms,可视角度达到了178°,分辨率达到了1920×1080 像素。该面板技术彻底改善了MVA 面板图像模糊的弱点,实现了色彩显示丰富、动画影像流畅。目前国产42 in 和47 in(英寸)FULL-HD(全高清)显示器基本上都采用这种面板。
它的光源路径不像TN 型LCD 那样由上至下,而是由下向上。
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