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液晶显示屏的基本类型和特性

阅读:402发布时间:2021-6-28

   目前企业的各个产品线均有显示功能需求,从监护产品的参数界面,到超声、放射影像产品医学图像显示,从血球产品的分析结果,到MRI上的控制操作界面,都有UI用户界面显示要求,所以显示组件的使用范围极其广泛。早期的显示使用冷阴极射线管CRT进行成像,现在已逐渐被液晶显示屏技术所取代,液晶技术已成为最主要的一种显示技术被广泛应用。这里讲LCD屏的一些基本知识进行总结归纳。
 
  液晶显示屏的基本类型和特性
 
  液晶显示屏的英文名称是LiquidCrystalDisplay(Device),简称LCD。根据LCD所采用的材料构造,可把液晶分为TN、STN、TFT等三大类,而据目前的技术原理又可以将它们再次分为TN、STN、FSTN、DSTN、TFT等诸多类别:
 
  LCD的特点是体积小、形状薄、重量轻、耗能少(1~10微瓦/平方厘米)、低发热、工作电压低(1.5~6伏)、无污染,*、无静电感应,尤其是视域宽、显示信息量大、无闪烁,并能直接与CMOS集成电路相匹配,同时还是真正的“平板”式显示设备。这些特点正在使显示领域从传统CRT走向LCD。
 
  在现在流行的应用领域中,LCD主要是无源矩阵显示器中的双扫描无源阵列彩显DSTN-LCD(俗称伪彩显)和有源矩阵显示器中的薄膜晶体管有源阵列彩显TFT-LCD(俗称真彩显)。
 
  液晶屏分类
 
  DSTN
 
  DSTN(Dual-LayerSuperTwistNematic)是指双扫描扭曲向列,意即通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏,达到完成显示的目的。DSTN显示屏上每个像素点的亮度和对比度因不能独立控制,显示效果欠佳,但它结构简单,耗能较少,价格便宜。
 
  DSTN-LCD并非真正的彩色显示器,它只能显示一定的颜色深度,与CRT的颜色显示特性相距较远,因而叫“伪彩显"。其工作特点是:扫描屏幕被分为上下两部分,CPU同时并行对这两部分进行刷新(双扫描),这样的刷新频率虽然要比单扫描(STN)重绘整个屏幕快一倍,但当元件的性能不佳时,难免因上下两部分刷新不同步而在屏幕中央出现模糊水平线。不过,现在采用DSTN-LCD的机器因CPU和RAM速率高且性能稳定,这种不同步现象已经极少见到。又因屏幕上的像素信息是由屏幕左右两侧的晶体管控制一整行像素来显示,每个像素点不能自身发光,是无源像点,所以反应速度不快,屏幕刷新后会留下幻影,其对比度和亮度也低,图像要比CRT显示器暗得多。
 
  由于DSTN-LCD的对比度和亮度较差,屏幕观察范围较小,色彩不丰富,特别是反应速度慢,不适于高速全动图像、视频播放等应用,一般只用于文字、表格和静态图像处理。但因价格相对低廉,耗能较TFT-LCD少,结构简单,在一些对显示效果要求不高的地方还较多应用。
 
  TFT
 
  TFT(ThinFilmTransistor)是指薄膜晶体管,意即每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动,从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息。TFT-LCD是目前LCD彩色显示设备之一,其效果接近CRT显示器,是现在笔记本电脑和台式机上的主流显示设备。
 
  由于液晶显示屏中所需要的像素点数目是黑白显示器的4倍,在彩色显示器中像素大量增加,若仍然采用双扫描形式,屏幕不能正常工作,必须采用有源驱动方式代替无源扫描方式来激活像素。这样就出现了将薄膜晶体管(TFT)、或薄膜二极管、或金属-绝缘体-金属(MIM)等非线性有源元件集成到显示组件中的有源技术,用来驱动每个像素点,使每个像素都能保持一定电压,达到100%的占空化。无疑,这将增加设备的功耗。

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