Mit der rasanten Entwicklung von Zeit und Technologie entstehen verschiedene Arten von LCD-Technologien. Wenn Sie die LCD-Technologie verstehen oder kennenlernen möchten, stellt Ihnen dieser Artikel die wichtigsten LCD-Technologien auf dem Markt vor.
Was ist LCD?
LCD, d. h. „Flüssigkristallanzeige“, ist eine Flachbildschirmtechnologie. Sie besteht aus einer bestimmten Anzahl farbiger oder schwarzweißer Pixel, die in der Lichtquelle oder einer reflektierenden Umgebungslichtquelle platziert werden, um ein Bild zu erzeugen.
Es wird in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, von kleinen Fernseh-, Mobiltelefon- und Computeranwendungen bis hin zu großen medizinischen Geräten, industrieller Automatisierung und militärischen Anwendungen.
Die wichtigen Komponenten des LCD
Flüssigkristallschicht
Die Flüssigkristallschicht besteht aus Flüssigkristallmolekülen. Flüssigkristallmoleküle haben eine bestimmte lange und kurze Achse. Die Richtung ihrer Anordnung kann durch das elektrische Feld geändert werden, wodurch die Lichtdurchlässigkeit und -blockierung gesteuert wird.
Glassubstrat
Das Glassubstrat ist der Trägerteil der Flüssigkristallanzeige und besteht normalerweise aus zwei Glasplatten, die zwischen der Flüssigkristallschicht angeordnet sind. Das Glassubstrat hat eine gute Lichtdurchlässigkeit und mechanische Festigkeit, kann die Flüssigkristallschicht schützen und eine flache Oberfläche für Flüssigkristallmoleküle in unterschiedlichen Anordnungen bieten.
Leitfähige Schicht
Die leitfähige Schicht ist eine der Komponenten der Flüssigkristallanzeige. Sie wird hauptsächlich verwendet, um ein elektrisches Feld anzulegen und die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle zu steuern. Für die leitfähige Schicht werden üblicherweise transparente leitfähige Oxidmaterialien verwendet, wie beispielsweise Indiumoxid (In₂O₃), Zinnoxid (SnO₂) usw.
Farbfilter
Farbfilter sind ein wichtiger Bestandteil der Flüssigkristallanzeige zur Anzeige von Farbbildern. Normalerweise bestehen sie aus drei Farbfiltern (Rot, Grün und Blau). Durch Anpassen der Lichtintensität, die die verschiedenen Farbfilter durchdringt, können Farbbilder erzeugt werden.
Hintergrundbeleuchtung
Die Hintergrundbeleuchtung ist der Schlüsselfaktor für die Helligkeit eines LCD-Bildschirms. Sie sorgt dafür, dass das Bild unter der Hintergrundbeleuchtung angezeigt werden kann. Häufig verwendete Hintergrundbeleuchtung sind Kaltkathodenröhren (CCFL) und LED-Hintergrundbeleuchtung.
Treiberschaltung
Die Treiberschaltung ist das Kontrollzentrum der Flüssigkristallanzeige. Sie kann die Molekülanordnung des Flüssigkristalls entsprechend dem Eingangssignal steuern, sodass das Bild angezeigt wird.
Das Funktionsprinzip von LCD
LCD besteht im Wesentlichen aus zwei Glasplatten, die mit einer transparenten, leitfähigen Schicht beschichtet sind, die zwischen einer Schicht Flüssigkristall liegt. Wenn ein Strom durch die Flüssigkristallmoleküle fließt, ändern sich die Richtung der Anordnung entsprechend den Änderungen des elektrischen Felds, und diese Anordnung beeinflusst dann die Richtung des Lichts durch das Display, um ein Bild auf dem Display zu erzeugen.
LCD-Technologietypen
Nach der Passiv-Matrix-LCD-Klassifizierung (PM-LCD)
Passivmatrix-LCDs werden über gemeinsame und segmentierte Elektroden angesprochen. Pixel oder Symbole werden an den überlappenden Schnittpunkten der gemeinsamen und segmentierten Elektroden gebildet.
Die gemeinsame Elektrode wird nacheinander einzeln angesprochen, während die segmentierten Elektroden gleichzeitig angesprochen werden und Informationen zu allen Pixeln oder Symbolen erfasst werden, die mit der aktuellen gemeinsamen Elektrode verbunden sind. Das Funktionsprinzip wird als Multiplexing bezeichnet.
TN: Verdreht Nematisch
TN-Technologie ist die gebräuchlichste Methode. Dabei werden Flüssigkristalle zwischen Glasplatten platziert. Wenn Strom angelegt wird, werden die Flüssigkristalle gedreht und um 90° parallel zur Oberfläche des Displays ausgerichtet, um einen geeigneten Betrachtungswinkel und visuellen Effekt zu erzielen. Das Display ist meist schwarzweiß.
VA: Vertikale Ausrichtung
Bei einem VA-Display sind die Flüssigkristallmoleküle vertikal zur Displayoberfläche ausgerichtet. Die angelegte Spannung bewirkt, dass die Flüssigkristallmoleküle flach liegen, ob verzerrt oder nicht. Es können nur schwarze Masken, farbige Icons oder Symbole angezeigt werden.
HTN/STN: Hyper Twist Nematic
Sowohl die HTN-Technologie als auch die STN-Technologie sind Ableitungen der TN-Technologie. Der Unterschied besteht darin, dass die HTN-Technologie Flüssigkristalle in eine Ausrichtung von mehr als 90 Grad, aber weniger als 180 Grad drehen kann, während die STN-Technologie Flüssigkristalle in eine Ausrichtung zwischen 210 und 270 Grad drehen kann. Diese Technologie ermöglicht eine deutliche Verbesserung der Multiplexing-Antriebsfähigkeit und des Arbeitszyklus von STN.
FSTN: Filmkompensierter Super Twisted Nematic
Die FSTN-Technologie besteht aus STN-Technologie und Dünnfilm und nutzt das Prinzip der Doppelbrechung. Durch Hinzufügen derselben Doppelbrechung in die entgegengesetzte Richtung kann die Farbe ausgeglichen werden. Dadurch weist das FSTN-Display ein höheres Kontrastverhältnis auf.
WVTN: Twisted Nematic mit großem Betrachtungswinkel
Die WVTN-Technologie basiert auf demselben Konzept wie die FSTN-Technologie. Der Unterschied besteht darin, dass der Kompensationsfilm bei WVTN eine verdrehte Flüssigkristallstruktur ist und zu einem Film polymerisiert wird, während der Kompensationsfilm bei der FSTN-Technologie ein Film ist, der aus einem gestreckten Polymer gebildet wird. Der Kompensationsfilm bei WVTN verbessert die Anzeigeeigenschaften eines flachen Betrachtungswinkels, während die Leistung bei geradliniger Betrachtung erhalten bleibt.
Klassifizierung nach Active Matrix LCD (AM LCD)
Aktivmatrix-LCDs können eine Zeile ansprechen und andere Zeilen isolieren, daher sind die Anforderungen an die elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristallkonfiguration weniger streng.
IPS (In-Plane Switching) und FFS (Fringe Field Switching)
IPS-Technologie und FFS-Technologie sind Technologien, die Stromstimulation nur zwischen Elektroden auf einem Substrat anwenden, wobei Stromstimulation zwischen Elektroden auf zwei Substraten angewendet wird. Dadurch wird ein breiterer, symmetrischerer Betrachtungswinkel und eine bessere Bildqualität erreicht.
MVA und PVA
In einem Display ist jeder Farbsubpixel weiter in Bereiche (sogenannte Domänen) unterteilt, die bei Anlegen einer Spannung unterschiedliche Richtungen der Molekülbewegung aufweisen. Die MVA-Technologie wird durch sorgfältig gestaltete Vorsprünge auf der Innenfläche des Displays erreicht, während bei PVA eine feine Elektrodenstrukturierung auf beiden Substraten verwendet wird.
ASV: Achsensymmetrische vertikale Ausrichtung
ASV steht für Axisymmetric Vertical Alignment und kann auch als Advanced Super View bezeichnet werden. ASV ist eine Version der MVA-Technologie, bei der die Flüssigkristalle anstelle von zwei oder vier Domänen pro Pixel radial um die Mitte des Pixels geschaltet werden.
AIFF MVA: Verstärktes intrinsisches Randfeld mit vertikaler Multidomänenausrichtung
AIFF-MVA ist eine Technologie, die versucht, die Vorteile der VA-Technologie mit der FFS-Technologie zu kombinieren.
TFT: Dünnschichttransistor
TFT-Technologie bedeutet, dass jeder Flüssigkristallpixelpunkt auf einem LCD von einem dahinter integrierten Dünnschichttransistor gesteuert wird. Dadurch sind Anzeigeeffekte mit hoher Helligkeit und hohem Kontrast möglich.
Der Unterschied zwischen LCD- und LED-Displaytechnologie
Oben wurde Ihnen der Technologietyp von LCD vorgestellt. Als Nächstes geht es für Sie um die Unterscheidung zwischen den beiden Anzeigetechnologien LCD und LED.
- Kontrastverhältnis:Das Kontrastverhältnis von LCD beträgt 350:1, während das Kontrastverhältnis von LED-Displays 5000:1 erreichen kann. LED-Displays übertreffen den Kontrast von LCDs bei weitem. Das hohe Kontrastverhältnis kann das Bild lebendiger und die Details deutlicher erscheinen lassen.
- Helligkeit:Die Helligkeit von LCDs liegt üblicherweise zwischen 250-1500cd/m², während die Helligkeit der LED-Anzeige liegt normalerweise zwischen 700 und 5500 cd/m². Die hohe Helligkeit sorgt sowohl im Innen- als auch im Außenbereich für ein klares und gut lesbares Bild.
- Betrachtungswinkel:LCDs bieten einen Betrachtungswinkel von 120 bis 140 Grad, während LED-Displays einen Betrachtungswinkel von 160 Grad bieten. Ein breiter Betrachtungswinkel bietet dem Betrachter ein komfortables Seherlebnis.
- Energieverbrauch:Den Daten zufolge liegt das Verhältnis des Energieverbrauchs von LCD- und LED-Displays bei etwa 10:1. Das bedeutet, dass LED-Displays nicht nur Strom sparen, sondern auch die Energieverschwendung verringern und die Umwelt entlasten.
- Nutzungsdauer:Die allgemeine Lebensdauer eines LCD-Displays beträgt etwa 60.000 Stunden, die Lebensdauer eines LED-Displays kann etwa 100.000 Stunden betragen. Eine längere Lebensdauer kann uns helfen, Kosten zu sparen.
- Instandhaltungskosten:Sobald ein LCD-Bildschirm undicht ist, muss er ausgetauscht werden, was hohe Wartungskosten verursacht. Bei der LED-Anzeige müssen lediglich die Modulteile ausgetauscht werden, wodurch die Wartungskosten gering bleiben.
Abschluss
Mit der kontinuierlichen Innovation in Wissenschaft und Technologie entwickelt sich auch die LCD-Technologie weiter. Derzeit haben auch die großen LCD-Hersteller ihre Investitionen in die LCD-Technologie erhöht und sind bestrebt, den Projektengpass zu überwinden, um den Industrialisierungsprozess voranzutreiben und die Produktionskosten zu senken. Daher kann das Erlernen der LCD-Technologie unser Verständnis dieser Branche verbessern und unsere Erkenntnisse erweitern.
