液晶电视的显示原理
液晶是一种介于固态和液态之间之物质,是具有规则性分子排列之有机化合物,如果把它加热会呈现透明状之液体状态,把它冷却则会出现结晶颗粒之混浊固体状态。正是由于它之这种特性,所以被称之为液晶(Liquid Crystal)。用于液晶显示器之液晶分子结构排列类似细火柴棒,称为Nematic液晶,采用此类液晶制造之液晶显示器也就称为LCD(Liquid Crystal Display)。而液晶电视是在两张玻璃之间之液晶内,加入电压,通过分子排列变化及曲折变化 再现画面,屏幕通过电子群之冲撞,制造画面并通过外部光线之透视反射来形成画面。
液晶显示器之分类
常见之液晶显示器分为四种:
1.TN-LCD(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD)
2.STN-LCD(Super TN-LCD,超扭曲向列LCD)
3.DSTN-LCD(Double layer STN-LCD,双层超扭曲向列LCD)
4.TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD,薄膜晶体管LCD)
其中TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD三种基本之显示原理都相同,只是液晶分子之扭曲角度不同而已。STN-LCD之液晶分子扭曲角度为180度甚至270度。而TFT-LCD则采用与TN系列LCD截然不同之显示方式。
TN由于没有法显示细腻之字符,通常应用在电子表、计算器上。作为显示器TN系列之液晶显示器已基本被淘汰,STN由于扭转角度较大,字符显示比TN细腻,同时也支持基本之彩色显示,多用于液晶电视、摄像机之液晶显示器、掌上游戏机等。而随后之DSTN和TFT则被广泛制作成液晶显示设备,DSTN液晶显示屏多用于早期之笔记本电脑,由于支持之彩色数有限,所以也称为伪彩显。TFT则既应用在笔记本电脑上,又逐步进入主流台式显示器市场。
TFT液晶显示器之原理
TFT液晶显示器与TN系列液晶显示器之原理大不相同,但在构造上和TN液晶仍有相似之处,如玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等,它也同样采用两夹层间填充液晶分子之设计,只不过把TN上部夹层之电极改为FET晶体管,而下层改为共同电极。
在光源设计上,TFT之显示采用“背透式”照射方式,即假想之光源路径不是像TN液晶那样之从上至下,而是从下向上,这样之作法是在液晶之背部设置类似日光灯之光管。光源照射时先通过下偏光板向上透出,它也借助液晶分子来传导光线,由于上下夹层之电极改成FET电极和共通电极。在FET电极导通时,液晶分子之表现如TN液晶之排列状态一样会发生改变,也通过遮光和透光来达到显示之目之。
但不同之是,由于FET晶体管具有电容效应,能够保持电位状态,先前透光之液晶分子会一直保持这种状态,直到FET电极下一次再加电改变其排列方式。相对而言,TN就没有这个特性,液晶分子一旦没有施压,立刻就返回原始状态,这是TFT液晶和TN液晶显示之 大不同之处。