TFT型液晶顯示器基本介紹

　　　我一般來(lái)說(shuō)目前在選購液晶顯示器時(shí)應該明確，LCD的品質(zhì)需要由液晶板的可視角度，響應時(shí)間，對比度，亮度等具體的性能指標來(lái)保證。

　　TFT液晶顯示原理

　　TFT型的液晶顯示器主要的構成包括了：偏光板(1)、玻璃基板(2)、薄模式晶體管(3)、配向膜(4)、液晶材料(5)、導向板(6)、色濾光板(7)、螢光管(8)等等。首先液晶顯示器必須先利用背光源，也就是螢光燈管投射出光源，這些光源會(huì )先經(jīng)過(guò)一個(gè)偏光板然后再經(jīng)過(guò)液晶，這時(shí)液晶分子的排列方式進(jìn)而改變穿透液晶的光線(xiàn)角度。然后這些光線(xiàn)接下來(lái)還必須經(jīng)過(guò)前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最后出現的光線(xiàn)強度與色彩，并進(jìn)而能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了。

　　1、視角

　　當背光源的入射光通過(guò)偏光片、液晶層及所謂的導向膜后，輸出光便具備了特定的方向特性，也就是說(shuō)，大多數從屏幕射出的光是垂直方向的。假如從一個(gè)非常斜的角度觀(guān)看一個(gè)全白的畫(huà)面，我們可能會(huì )看到黑色或是色彩失真。這個(gè)效應在某些場(chǎng)合有用，但在大部份的應用上是我們不想要的。制造商們已經(jīng)花了很多時(shí)間來(lái)試圖改善液晶顯示器的視角特性，有數種廣視角技術(shù)被提出：IPS(IN-PLANE -SWITCHING、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM。這些技術(shù)都能把液晶顯示器的視角增加到160度，甚至更多，就如同CRT屏幕的視角特性一樣。最大視角的定義是對比值至少能達到10:1的視角(通常有四個(gè)方向，上/下/左/右)。

　　2、亮度：

　　亮度的單位為cd/m2，例如250cd/m2是表示在1平方米的面積里點(diǎn)燃250支蠟燭的亮度相等。人的眼睛接受的最佳亮度為150 cd/m2。由于顯示器的亮度會(huì )受外界光線(xiàn)影響，因此需要制造亮度比較高的顯示器，現時(shí)亮度最高的顯示器為450 cd/m2。

　　最大亮度通常由冷陰極射線(xiàn)管(背光源)來(lái)決定，TFT-LCD的亮度值一般都在200~250 cd/m2。雖然技術(shù)上可以達到更高亮度，但是這并不代表亮度值越高越好，因為太高亮度的顯示器有可能使觀(guān)看者眼睛受傷。

　　CRT顯示器的最大亮度約為100 to 120 cd/m2。要達到更高亮度值是很困難的，因為顯像管槍須要更大的加速電壓，而這樣做的結果會(huì )造成較高的輻射量及降低激發(fā)磷光的生命周期等兩個(gè)負面效應。

　　3、對比度

　　對比的定義為最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值，對比值越大則此顯示器越好。對比的問(wèn)題不會(huì )發(fā)生在CRT屏幕因為它們的對比值通常高達500:1，以致于CRT顯示器的畫(huà)面品質(zhì)可以與沖洗照片比美。在CRT顯示器上呈現真正全黑的畫(huà)面是很容易的，但對TFT-LCD來(lái)說(shuō)是相當不容易的。由冷陰極射線(xiàn)管所構成的背光源是很難去做快速的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，因此背光源始終處于點(diǎn)亮的狀態(tài)。為了要得到全黑畫(huà)面，液晶模塊必須完全把由背光源而來(lái)的光完全阻擋，但在物理特性上，這些元件并無(wú)法完全達到這樣的要求---總是會(huì )有一些漏光發(fā)生。制造商也一直致力于漏光現象的改善。一個(gè)人眼可以接受的對比值約為 250：1

　　對比度越高，能分辯出的色階數越多。

　　4、響應時(shí)間：

　　響應時(shí)間愈小愈好，它反應了液晶顯示器各象素點(diǎn)對輸入信號反應的速度，即像素（pixel）由暗轉亮或亮轉暗的速度。響應時(shí)間越小則使用者在看運動(dòng)畫(huà)面時(shí)不會(huì )出現尾影拖拽的感覺(jué)。一般會(huì )將反應速率分為兩個(gè)部份：上升Rising和下降Falling；而表示時(shí)以?xún)烧咧蜑闇省?許多TFT-LCD在動(dòng)畫(huà)顯示上會(huì )出現問(wèn)題，其原因為液晶的響應時(shí)間太長(cháng)了。合用的顯示器響應時(shí)間應該在20~30ms之間，與標準電影格式來(lái)相比，電影一秒鐘可以顯示25個(gè)畫(huà)面(每個(gè)畫(huà)面約40ms)。當以液晶顯示器播放高速 (如噴氣式機飛過(guò)村莊或旗幟飄揚) 的動(dòng)畫(huà)時(shí)，會(huì )出現模糊拖影的畫(huà)面。然而，這并不代表液晶顯示器不能拿來(lái)當作視頻播放裝置，對大部分的應用而言，它的響應速度已經(jīng)足夠。

　　許多TFT-LCD在動(dòng)畫(huà)顯示上會(huì )出現問(wèn)題，其原因為液晶的響應時(shí)間太長(cháng)了。合用的顯示器響應時(shí)間應該在20~30ms之間，與標準電影格式來(lái)相比，電影一秒鐘可以顯示25個(gè)畫(huà)面(每個(gè)畫(huà)面約40ms)。當以液晶顯示器播放高速 (如噴氣式機飛過(guò)村莊或旗幟飄揚) 的動(dòng)畫(huà)時(shí)，會(huì )出現模糊拖影的畫(huà)面。然而，這并不代表液晶顯示器不能拿來(lái)當作視頻播放裝置，對大部分的應用而言，它的響應速度已經(jīng)足夠。

　　在2000年當初，大多數的LCD顯示器的響應時(shí)間都在50 ms左右，對比度也很差（200：1）。而2001與2002年典型的LCD顯示器的響應時(shí)間大多在30 ms左右，對比度300：1，而亮度則約在250 cd/m上下。我們可以用下面簡(jiǎn)單的計算，來(lái)實(shí)際看看進(jìn)度有多大。

　　響應時(shí)間50 ms = 1/ 0.050 = 每秒鐘顯示器能夠顯示20幀畫(huà)面

　　響應時(shí)間30 ms = 1/ 0.030 = 每秒鐘顯示器能夠顯示33幀畫(huà)面

　　批注一：在速度超過(guò)每秒25幀時(shí)，人眼會(huì )將不斷變化的畫(huà)面視為連續不斷的圖像。

　　5、點(diǎn)距：

　　是濾光片上相鄰兩塊同色濾片之間的水平距離，即相鄰像素點(diǎn)之間的距離。彩色濾光片是由紅、綠、藍三種顏色的濾片，有規律地制作在一塊大玻璃基板上。每一個(gè)像素(點(diǎn))是由三種顏色的單元或稱(chēng)為子像素所組成。這也代表說(shuō)，假如有一塊面板的分辨率為1280X1024，則它實(shí)際擁有3840X1024個(gè)晶體管及子像素。1個(gè)15.1吋的液晶顯示器(分辨率為1024x768)其點(diǎn)距為0.0118英吋(0.3mm)；而18.1吋的液晶顯示器(分辨率為1280x1024)其點(diǎn)距為0.01英吋(0.28mm)。

　　一個(gè)TFT像素。每個(gè)子像素的左上角(灰色矩形)為不透光的薄膜晶體管，彩色濾光片能產(chǎn)生RGB三原色。

　　顯示器的點(diǎn)距越小，分辨率也就越高。然而，因為顯示器的可視范圍有限，一旦擴展分辨率，則透光率勢必降低。如一個(gè)15吋的顯示器(對角長(cháng)度為38cm)，點(diǎn)距為0.0118英吋(0.297mm)，當分辨率增加為1280x1024時(shí)，則每個(gè)像素的透光量減少而變得無(wú)意義。