LCD显示原理和名词解释

一、液晶显示原理

　　LCD为英文Liquid Crystal Display的缩写，即液晶显示器，是一种数字显示技术，可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图象。与传统的阴极射线管（CRT）相比，LCD占用空间小，低功耗，低辐射，无闪烁，降低视觉疲劳。不足：与同大小的CRT相比，价格更加昂贵。

　　在笔记本电脑市场占据多年的领先地位之后，基于液晶显示技术的光滑显示屏幕正逐步地进入桌面系统市场。LCD拥有许多传统的CRT显示技术所不具备的优势，能够提供更加清晰的文本显示，而且屏幕无闪烁，从而能够有效降低长时间注视屏幕所产生的视觉疲劳。LCD显示器的厚度一般不超过10英寸，因此，如果桌面系统采用LCD技术的话将会节省更大空间。尽管LCD显示器有其诱人的独到之处，但不可否认，与主要的竞争对手CRT显示器相比，LCD在高质量的色彩显示方面仍存在不足，此外，悬殊的价格差异使LCD仍然是仅被少数人享用的奢侈产品。

　　早在1888年，人们就发现液晶这一呈液体状的化学物质，象磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列。如果对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿越。无论是笔记本电脑还是桌面系统，采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层。背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。

　　对于简单的单色LCD显示器，如掌上电脑所使用的显示屏，上述结构已经足够了。但是对于笔记本电脑所采用的更加复杂的彩色显示器来说，还需要有专门处理彩色显示的色彩过滤层。通常，在彩色LCD面板中，每一个像素都是由三个液晶单元格构成，其中每一个单元格前面都分别有红色，绿色，或兰色的过滤器。这样，通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色。现在，几乎所有的应用于笔记本或桌面系统的LCD都使用薄膜晶体管（TFT）激活液晶层中的单元格。TFT LCD技术能够显示更加清晰，明亮的图象。早期的LCD由于是非主动发光器件，速度低，效率差，对比度小，虽然能够显示清晰的文字，但是在快速显示图象时往往会产生阴影，影响视频的显示效果，因此，如今只被应用于需要黑白显示的掌上电脑，呼机或手机中。

　　受LCD液晶层中实际单元格数量的影响，LCD显示器一般只能提供固定的显示分辨率。如果用户需要将800X600的分辨率提升到1024X768的话，只能借助于特定软件的帮助实现模拟分辨率。

　　与传统的CRT显示器一样，应用于桌面系统的LCD也被设计成接收波形模拟信号，而非直接由PC产生的数字脉冲信号。这主要是因为目前桌面系统中的绝大多数标准显卡仍然是在将视频信息由最初的数字信号转化为模拟信号之后再传送给显示器显示。虽然桌面系统的LCD被设计成可以接收模拟信号，但是LCD本身仍然只能处理数字信息，因此当从显卡接收到模拟信号之后，LCD需要将模拟信号再还原为数字信号后进行处理。为了解决上述问题带来的显示上的不足，最新的桌面LCD采用了一种特殊的带有数字连接器图形卡直接向LCD显示器传送数字信号。

　　随着LCD技术的不断成熟和发展，显示屏幕的大小正在逐步增加。以往的笔记本电脑中都是采用8英寸（对角线）固定大小的LCD显示器，现在，基于TFT技术的桌面系统LCD能够支持14到18英寸的显示面板。因为生产厂商是按照实际可视区域的大小来测定LCD的尺寸，而非向CRT那样由显象管的大小决定，所以一般情况下，15英寸LCD的大小就相当于传统的17英寸彩显的大小。

　　二、液晶显示技术一览

　　<> PPI与分辨率

　　数家显示厂商，包括生产LCD显示屏的龙头大厂--东芝，都趁这次EDEX大展发布最新研制的200PPI真正高分辨率TFT液晶显示屏。PPI所表示的是每平方英寸所拥有的像素（Pixel）数目。因此PPI数值越高，即代表显示屏能够以越高的密度显示图像。当然，显示的密度越高，拟真度就越高。目前通用的TFT液晶显示屏大部分只有100PPI，可以想像拥有高一倍的200PPI显示画质，将会是什么效果了。

　　<> 低温多硅显示屏曝光

　　各大厂商除在显示质量方面明争暗斗之外，显示面积当然也是另一个兵家必争之地。拥有特大显示面积的TFT显示屏纷纷出笼。东芝公司将于2000年秋季左右正式将15寸的低温多硅TFT技术应用到显示屏或笔记本电脑产品上。

　　<> 新颖的分辨率标准

　　VGA、SVGA、甚至UXGA的分辨率标准，相信大家都已经耳熟能详。但这个叫做SXGA+的最新分辨率标准你也听说过吗？SXGA+所代表的显示分辨率为1400×1050。其实，IBM、三星和日立等三家厂商于1999年10月举行的"LCD/PDP Internation 99’展览会中，已经展出过使用SXGA+分辨率标准的显示屏。而这次的EDEX 2000中，夏普公司就展出了以这种最新分辨率标准制造，专供笔记本电脑使用的13.3寸/14.1寸及15寸TFT显示屏。

　　<> Quad-VGA

　　三菱公司也展出的一种最新分辨率标准的液晶体显示屏产品。"Quad-VGA"所代表的分辨率为1280×960，以一般标准XGA的 1280×1024 显示分辨率比较，Quad-VGA会较为扁平一点点，纵横比例超越 4：3 多一些。未来"Quad-VGA"标准的显示屏即将会被索尼应用于其L系列的VAIO笔记本电脑中。