LCD 液晶屏知识库

LCD的特点

什么是液晶显示屏呢？最简单地说，LCD屏是中间夹有一些液晶材料的两块玻璃板。在此夹层的各个节点上通以微小的电流，就能够让液晶显现出图案，诸如计算器上的数字、PDA上的文本、笔记本电脑显示器上的图像之类的东西。

为什么LCD对笔记本电脑如此重要？

　　首要的是因为它们体积轻而且薄，只有几英寸厚。

　　LCD第二大优点就是能耗少，比CRT显示器少90%。

　　其三，LCD的文本和图表显示要比CRT显示器上的清晰。

　　目前的不足之处也是显而易见的，如视角窄，颜色表现力欠佳。

关于液晶

　　物质有三种形态：固态、液态和气态。

　　1888年，奥地利植物学者莱尼茨尔(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，但液晶的实际应用直到二十世纪五十年代才开始。

　　顾名思义，液晶是固液态之间的一种中间类状态。

　　液晶是一种有机化合物，在一定的温度范围内，它既具有液体的流动性、粘度、形变等机械性质，又具有晶体的热（热效应）、光（光学各向异性）、电（电光效应）、磁（磁光效应）等物理性质。

　　光线穿透液晶的路径由构成它的分子排列所决定。人们发现给液晶充电会改变它的分子排列，继而造成光线的扭曲或折射。

　　液晶按照分子结构排列的不同，分为三种：晶体颗粒粘土状的称为近晶相（Smectic）液晶、类似细火柴棒的称为向列相（Nematic）液晶、类似胆固醇状的称为胆甾相（Cholestic）液晶。这三种液晶的物理特性都不尽相同，用于液晶显示器的是第二类的向列相（Nematic）液晶。

LCD的原理
　　1. 滤光原理

　　偏振滤光器为两块开有精确的细槽的平板，液晶就充斥在其间。两块滤光器平板的刻槽成相互垂直的方向排列。

可以设想液晶分子是一种“长棒”状结构，在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。紧挨滤光器平板刻槽中的液晶“长棒”状分子，其轴向将与刻槽的方向一致，即滤光器两板上对应刻槽旁的液晶分子也成相互垂直的方向排列。液晶的“长棒”状分子紧挨着排列，就像扎起的一道篱笆，由于相互牵引，这道篱笆在通过滤光器平板的过程中，转了一个90度的方向。

　　这是自然状态下的液晶分子的排列性质。光线通过滤光器一面的刻槽进入，并顺着由这些长棒排成的栅栏传播。在经过一个旋转了９０度的路径后由第二块滤光器平板的刻槽中射出来，这就是我们在液晶屏上看到亮点时的情形。

　　如果两个滤光器平板间加电，液晶分子的长棒将统一沿电场方向排列，因此形不成一个扭曲９０度的“篱笆”通道，光线不能从第二道刻槽中射出。这是我们看不到亮点时的情形。

2. 偏振原理

      自然光是非偏振的，在所有方向振幅相同，机会均等。偏振片就像是一个开着长槽的筛子，只允许顺着长槽振动的光线通过。如图2所示，光线通过第一个滤片后，只剩下水平偏光。由于第二个滤片“筛子”开槽和第一个成90度垂直，所以如果闯过第一道“筛子”后的水平偏振光如果不做一个90度转向，则被完全挡在第二道滤片之前了。若第二道滤片转动一个小角度，如30度，则会有少量的光泄露出来，这就呈现出暗淡的图像。

LCD的分类

　　可以将LCD分为被动技术和主动技术两种，代表性的产品分别是DSTN(double-layer supertwist nematic双层超扭曲向列相液晶)和TFT（thin film transistor薄膜晶体管）。

　　DSTN一直是被动式笔记本显示器的标准，HPA和CSTN则是被动技术的最新改进。HPA也被称为高性能定址或快速DSTN。HPA和CSTN皆比DSTN提供了更好的对比度和亮度。CSTN的反应时间现在已下降到100ms，并提供140度视角。

　　DSTN是由超扭曲向列型显示器（STN）发展而来的，由于DSTN采用双扫描技术，因而显示效果较STN有大幅度的提高。笔记本电脑刚出现时主要是使用STN。STN的反应时间较慢，一般为300ms左右，用户能感觉到拖尾（余辉）。由于DSTN 分上下两屏同时扫描，所以在使用中有可能在显示屏中央出现一条亮线。

　　主动矩阵显示屏通过薄膜晶体管直接寻址，这也是该技术名称的由来，即TFT（薄膜晶体管）。TFT属于有源矩阵液晶显示器中的一种，反应时间大大提高，已达到25ms。其具有更高的对比度和更丰富的色彩。相对DSTN而言，TFT的主要特点是每个像素都配置一个半导体开关器件，其加工工艺类似于大规模集成电路。由于每个像素都可通过点脉冲直接控制，因而每个节点相对独立，并可连续控制，这样不仅提高了反应时间，同时在灰度控制上可以非常精确，这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因。目前绝大部分笔记本电脑厂商的主流产品都是采用TFT显示屏。

LCD的分辨率

　　关于笔记本显示分辨率的问题应该单独说一下。液晶显示屏的物理象素是固定的，一般12英寸屏幕对应于SVGA分辨率（800×600），15英寸屏幕对应于XGA分辨率（1024×768）。Windows平台的CRT用户习惯于从“控制面板”中的“显示”设置来改变屏幕分辨率，虽然你在LCD上仍然能这样，但是在非物理分辨下，LCD会采取两种不同的显示方式。

　　第一种为居中显示。例如您想在XGA1024×768的屏幕显示SVGA800×600的分辨率时，只有1024居中的800个像素、768居中的600条网线可以被呈现出来。

　　另一种为扩展显示。由于影像是被扩展至屏幕上的每一个像素，因此影像难免会受扭曲，清晰和准确度也会受到影响，在此种方式下你看到的文字将呈现明显的锯齿状态。

　　记住，LCD液晶显示器只有在真实分辨率下，才能显现最佳影像。

使用LCD应注意的问题

　　由于LCD易碎，所以在使用过程中，应避免磕碰。不要用手指或笔在LCD屏上面指指划划，这样有可能损坏LCD或在屏幕表面留下划痕。

　　你可能会发现，即使是新买的笔记本电脑，其屏幕上也可能有几个瑕疵点，其实这算正常的，因为行业标准允许有几个这样的点存在。