目前企業(yè)的各個產(chǎn)品線均有顯示功能需求,從監(jiān)護(hù)產(chǎn)品的參數(shù)界面,到超聲、放射影像產(chǎn)品醫(yī)學(xué)圖像顯示,從血球產(chǎn)品的分析結(jié)果,到MRI上的控制操作界面,都有UI用戶界面顯示要求,所以顯示組件的使用范圍極其廣泛。早期的顯示使用冷陰極射線管CRT進(jìn)行成像,現(xiàn)在已逐漸被
液晶顯示屏技術(shù)所取代,液晶技術(shù)已成為最主要的一種顯示技術(shù)被廣泛應(yīng)用。這里講LCD屏的一些基本知識進(jìn)行總結(jié)歸納。
液晶顯示屏的基本類型和特性
液晶顯示屏的英文名稱是LiquidCrystalDisplay(Device),簡稱LCD。根據(jù)LCD所采用的材料構(gòu)造,可把液晶分為TN、STN、TFT等三大類,而據(jù)目前的技術(shù)原理又可以將它們再次分為TN、STN、FSTN、DSTN、TFT等諸多類別:
LCD的特點是體積小、形狀薄、重量輕、耗能少(1~10微瓦/平方厘米)、低發(fā)熱、工作電壓低(1.5~6伏)、無污染,*、無靜電感應(yīng),尤其是視域?qū)挕@示信息量大、無閃爍,并能直接與CMOS集成電路相匹配,同時還是真正的“平板”式顯示設(shè)備。這些特點正在使顯示領(lǐng)域從傳統(tǒng)CRT走向LCD。
在現(xiàn)在流行的應(yīng)用領(lǐng)域中,LCD主要是無源矩陣顯示器中的雙掃描無源陣列彩顯DSTN-LCD(俗稱偽彩顯)和有源矩陣顯示器中的薄膜晶體管有源陣列彩顯TFT-LCD(俗稱真彩顯)。
液晶屏分類
DSTN
DSTN(Dual-LayerSuperTwistNematic)是指雙掃描扭曲向列,意即通過雙掃描方式來掃描扭曲向列型液晶顯示屏,達(dá)到完成顯示的目的。DSTN顯示屏上每個像素點的亮度和對比度因不能獨立控制,顯示效果欠佳,但它結(jié)構(gòu)簡單,耗能較少,價格便宜。
DSTN-LCD并非真正的彩色顯示器,它只能顯示一定的顏色深度,與CRT的顏色顯示特性相距較遠(yuǎn),因而叫“偽彩顯"。其工作特點是:掃描屏幕被分為上下兩部分,CPU同時并行對這兩部分進(jìn)行刷新(雙掃描),這樣的刷新頻率雖然要比單掃描(STN)重繪整個屏幕快一倍,但當(dāng)元件的性能不佳時,難免因上下兩部分刷新不同步而在屏幕中央出現(xiàn)模糊水平線。不過,現(xiàn)在采用DSTN-LCD的機(jī)器因CPU和RAM速率高且性能穩(wěn)定,這種不同步現(xiàn)象已經(jīng)極少見到。又因屏幕上的像素信息是由屏幕左右兩側(cè)的晶體管控制一整行像素來顯示,每個像素點不能自身發(fā)光,是無源像點,所以反應(yīng)速度不快,屏幕刷新后會留下幻影,其對比度和亮度也低,圖像要比CRT顯示器暗得多。
由于DSTN-LCD的對比度和亮度較差,屏幕觀察范圍較小,色彩不豐富,特別是反應(yīng)速度慢,不適于高速全動圖像、視頻播放等應(yīng)用,一般只用于文字、表格和靜態(tài)圖像處理。但因價格相對低廉,耗能較TFT-LCD少,結(jié)構(gòu)簡單,在一些對顯示效果要求不高的地方還較多應(yīng)用。
TFT
TFT(ThinFilmTransistor)是指薄膜晶體管,意即每個液晶像素點都是由集成在像素點后面的薄膜晶體管來驅(qū)動,從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息。TFT-LCD是目前LCD彩色顯示設(shè)備之一,其效果接近CRT顯示器,是現(xiàn)在筆記本電腦和臺式機(jī)上的主流顯示設(shè)備。
由于
液晶顯示屏中所需要的像素點數(shù)目是黑白顯示器的4倍,在彩色顯示器中像素大量增加,若仍然采用雙掃描形式,屏幕不能正常工作,必須采用有源驅(qū)動方式代替無源掃描方式來激活像素。這樣就出現(xiàn)了將薄膜晶體管(TFT)、或薄膜二極管、或金屬-絕緣體-金屬(MIM)等非線性有源元件集成到顯示組件中的有源技術(shù),用來驅(qū)動每個像素點,使每個像素都能保持一定電壓,達(dá)到100%的占空化。無疑,這將增加設(shè)備的功耗。