LCD显示技术发展及应用浅析

作为终端监控设备的监视器,其已从CRT发展到LCD,而LCD以其体积小、寿命长、无辐射、清晰度高等特点获得不少用户的青睐。本文浅要分析LCD技术发展及应用面,以供读者参考。

    作为终端监控设备的监视器,其已从CRT发展到LCD,而LCD以其体积小、寿命长、无辐射、清晰度高等特点获得不少用户的青睐。本文浅要分析LCD技术发展及应用面,以供读者参考。


    随着视频监控的广泛应用,人们不仅追求终端监视设备的显示效果,而且还对监视设备的无辐射、无闪烁、环保、节能等指标也越来越关注。正是在这市场需求的催化下,伴随LCD显示技术的长足进步,LCD监视器应用得到了极大的发展。早期的LCD在亮度、响应时间、对比度和可视角度上都还不能达到主流显示设备的需求,特别是有的LCD监视器响应时间甚至在40ms以上,拖尾现象严重,仅适用于对静止图像的监视,这些局限性大大限制了LCD监视器的应用。


    随着TFT面板技术和工艺的逐渐成熟,使得TFT-LCD在响应时间、对比度、亮度、可视角度等方面都有了很大的进步,缩小了与传统CRT监视器的差距。如:SAMSUNG的LCD监视器响应时间已经做到了5ms,对比度达到了1000:1,亮度做到了300cd/m2,基本上杜绝了拖尾残影的现象,LCD的最大障碍已经被技术前进的车轮碾得粉碎。回顾LCD技术的进步,始终围绕着同样一个主题――“追求视觉舒适性的极限”。


    LCD技术的发展


    1888年澳大利亚植物学家莱尼茨尔(Reinitzer)首先发现液态晶体的存在,之后,便开启了相关基础技术的研究。1968年美国RCA公司科学家G.H.Heilmeier根据液晶动态散射(Dynamic scattering)效应,将液晶做成显示器,液晶显示器(Liquid crystal display,LCD)产业便开始成形。美国是LCD技术的原始推动者,日本是最先将此技术商品化的国家之一,1973年,Sharp公司成功开发出以LCD为显示面板的计算器与手表,并带动许多厂商(如Hitachi、NEC、Toshiba等)加入到LCD产品开发的生产行列。而日本在LCD市场的独占情况一直延续到1995年,直到韩国厂商推出TFT (Thin film transistor)LCD而终结。韩国厂商包括SAMSUNG、Hyundai等延续其在半导体产业的发展经验,利用反向工程(Reverse engineering)原理,学习日本的TFT-LCD技术,于90年代未已达到超过30%的市场占有率,并取代日本成为此产业的领先者。而同时,台湾也掀起了一股TFT-LCD研发和生产的热潮。


    LCD显示技术回顾


    目前常用的LCD监视器多采用TFT面板(薄膜晶体管液晶)制成,尽管LCD有多个类型,但有的类型并不适合用作彩色监视器,下面简单介绍LCD技术。


    LCD屏主要分为TN(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD)型、STN(Supertwisted nematic)型和TFT(Thin film transistor)型三种。(其实在TN类中还包括双层超扭曲向列型(DSTN,全称Dual Scan Tortuosity Nomograph,早期笔记本电脑和目前手机等数码设备上皆有采用)。


    其中TN、STN二种的显示原理相同,为被动矩阵式,只是液晶分子的扭曲角度不同,TN扭曲角度为90度,STN的液晶分子扭曲角度为180度~270度。


    TN屏包括玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等制成的夹板,上下二夹层,每个夹层都包含电极和配向膜形成的沟槽,上下夹层中是液晶分子,在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列,而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。上下沟槽呈十字交错,即上层的液晶分子的排列是横向的,下层的液晶分子排列是纵向的,而位于上下之间的液晶分子接近上层的就呈横向排列,接近下层的则呈纵向排列。整体看起来,液晶分子的排列就像螺旋形的扭转排列,因而TN-LCD被称为扭曲向列显示器。一旦给液晶分子加电后,由于受到电压的影响,不再按照正常的方式排列,而变成竖立的状态。而液晶显示器的夹层贴

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