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探秘LCD原理,分析大屏显示墙如何采购

我爱方案网| LCD,大屏显示墙| 2012-12-21
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【导读】:拼接屏的显示效果虽很大程度上依赖于液晶单屏面板的质量,本文通过介绍LCD本身的技术特点及分析LCD在技术和成本上近期取得的突破,希望让广大用户能对LCD液晶显示墙有一定的了解,在选购大屏幕LCD显示墙时紧贴需求、降低成本。

LCD原理探密

液晶是相态的一种,是像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征的一类物质,具有特殊的物理、化学、光学特性。液晶本身不发光也不具备任何颜色,但是在电压的作用下,其分子会发生相应角度的偏转,且能带动射入的光线一同偏转,此特殊的光学性能在20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的LCD显示技术上。

LCD屏的结构类似“三明治”,由一层层功能不同的板、膜、液晶等组成,譬如TFT屏,主要由萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等组成。液晶置于两片贴附光轴垂直偏光板的透明导电玻璃间,液晶分子会依据配向膜的细沟槽方向按序旋转排列。如果电场未形成,光线就会顺利地从偏光板射入,液晶分子将入射光按行进方向旋转,然后光从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后,玻璃间就会造成电场,进而影响其间液晶分子的排列,使液晶分子棒扭转,光线便无法穿透,进而遮住光源。

液晶屏必须要有背光源,入射光先经过偏光板然后再经过液晶。液晶分子的排列方式会改变穿透液晶光线的角度,然后光线再经过彩色滤光膜与另一块偏光板。因此只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩,这样就能在液晶面板上变化出有不同色调的颜色组合。

当下的LCD屏体主要采用TFT(Thin Film Transistor)技术为底层驱动技术,以实现高速度、高亮度、高对比度、色还原度、宽视角的显示效果,而在显示技术上,目前常采用的有TN屏、IPS屏、CPA屏、PVA屏及MVA屏,其中TN屏是应用较广也最廉价,缺点是视角偏小及伪彩色,由此又有了改良版TN+film屏。这些屏的主要区别在于对比度、视角、颜色表现及反应速度等显示细节上,应该说各有所长。其中IPS(硬屏),拥有较好的综合显示效果,具备可视角度高、响应速度快、色彩还原准确等优点,缺点是漏光较严重,黑色纯度不够。

各种显示技术互相竞技的同时,“LED液晶屏”被有意无意模糊了概念,并作为卖点被推向市场。其实LED是发光二极管Light Emitting Diode的英文缩写,其本身可发光且有颜色,可直接作为显示单元被应用,具有良好的性价比,现在绝大多数室外广告屏都采用LED屏,但是因为直接使用LED作为显示单元,其像素点过大而无法做到近距离高清显示,故无法应用在安防行业。再回到近来大热的LED液晶屏,其显示原理还是通过液晶作为阀门控制通光量,只是区别于传统的CCFL(冷阴极荧光灯),其使用LED作为液晶屏的背光源。因为LED背光能做到均匀分布,故此能很好实现区域调光,且其背光色域更广,相对CCFL光源,其具有寿命更长、光衰小、节能环保,及有效消除黑边等可见优势,同时更在一定程度上缩小了拼缝的距离。

需注意的是,拼接屏的显示效果虽很大程度上依赖于液晶单屏面板的质量,但所选用的拼接屏视频解决方案(DSP)的优劣亦将直接影响到对输入的视频图像的解码还原画质。

大屏LCD显示墙采购分析

液晶拼接着与生俱来的优势:超薄的厚度、无辐射、无闪烁,迅速成为显示器市场的热点,在大屏幕市场中占据了相当的市场份额。通过介绍LCD本身的技术特点及分析LCD在技术和成本上近期取得的突破,希望让广大用户能对LCD液晶显示墙有一定的了解,在选购大屏幕LCD显示墙时紧贴需求、降低成本。

响应时间

对于这个指标,可以理解为对输入图像信号的反应速度。就是在面板的同一点上面,从黑变成白色和从白变成黑色的时间总和。如果指标过长,则在快速进行图像切换或进行视频播放时会产生“拖影”的现象,影响使用。对于CRT显示器,响应时间一般在1ms左右,而对于LCD显示器来讲,早期的LCD在80ms 左右,响应时间过长是LCD使用中最令人头疼的问题。不过这一问题已经基本解决,现在最新的LCD的响应速度在25ms左右,虽然与CRT相比还有一定差距,在观看DVD时,需要每秒钟显示33帧画面,即响应时间小于30ms即可(30ms=1000/33)。而对于玩动作游戏来讲,如要求很高的 QUAKEIII,如果要做到完全无“拖影”,画面显示速度应在每秒60帧以上,即响应时间小于16.6ms即可(16.6ms=1000/60)。目前市场上一线显示器厂商LG、明基和三星都推出了响应时间为16ms的LCD显示器产品,但是对于大多数主要应用为上网、办公、数据处理和欣赏影像资料的用户来说,25ms响应时间的LCD产品已经完全能够满足需要。因此,目前主要的显示器厂商都同时向用户提供支持16ms响应时间的LCD产品和支持 25ms响应时间的LCD产品。

色彩数量

色彩数量,指显示器可以显示色彩的数量,指标越高,画面越丰富。除了响应时间以外,另外一个影响专业用户购买LCD显示器的重要原因可能就是色彩数量了,现在CRT显示器基本都可以显示32位色彩,即232种色彩,4294967296.早期,LCD仅可实现16位色彩,约六万五千种,而近一段时间内,随着技术的进步LCD最高已经可以显示大约24位色彩,约一千六百万种。如果单纯从指标来看,LCD离CRT还有一段距离,但实际上来讲,一千六百万种颜色也可以满足大多数应用的需求了。

在增强色彩表现的技术研发方面,LG的柯菲技术(ColoriFic)独树一帜,柯菲技术(ColoriFic) 通过调整施加电压的间隔以使色彩变化更加一致,并且对信号进行了分离传输,使信号进入液晶显示器之后,在继续传输的过程中,水平信号和垂直信号被清晰地分离,形成双信号道。被分离后的信号被传输处理至液晶板上时更精确,因此色纯度和清晰度得到有效的提高。另外,柯菲技术(ColoriFic)内置了多种色彩、亮度、对比度和锐度组合的显示模式如Office、上网、电影等等,供用户方便选择,同时还支持多种打印设备所见即所得的真实色彩输出。

可视角度

液晶显示墙与CRT大屏幕相比还有一个缺点,就是如果使用者倾斜一定的角度就会看不清屏幕上的影像。对于这一点早期使用笔记本电脑的用户肯定有一定体会,使用笔记本电脑时,正视屏幕影像是最清楚的,如果视角倾斜到一定角度就会看不清屏幕的图像。最大到什么角度还能看清屏幕的影像,这个角度就是可视角度。可视角度又可以分为水平可视视角和垂直可视视角。对于这个缺点,LCD的开发厂商也做了很大的努力,现在LCD的可视角度可以达到140度,其实实际上也没有人以如此倾斜的角度去看屏幕。而对于专业用户来讲,总是正对着屏幕居多。

而对于分辨率、亮度、对比度这几个指标来讲,LCD显示器与CRT显示器基本上是差不多的。如果对LCD显示器在技术指标上完全可以接受,那唯一需要考虑的就是价格了,就在一年前,大屏幕的 LCD的价格是令人难以接受的,动辄上万元,而现在随着LCD的量产,成本的降低,LCD已经到了一个合理的价位了,以17寸LCD显示器来讲,现在的价格大约在4500元左右,这里大家不要忽略一个问题,那就是LCD显示器不像CRT显示器一样存在有效显示面积一说,17寸LCD显示器的有效显示面积就是17寸,而这与19寸CRT显示器的有效显示面积基本相同。现在19寸CRT的市场价格大约3000元左右,两者相距1500元,而这1500元换来的零辐射,画面无闪烁,对于需要长时间紧盯屏幕的,在图形/视频设计、出版等专业领域的用户来讲又是何等的享受那!

液晶显示墙是近几年逐渐走进人们生活和工作的新型显示载体。由于它时尚、辐射低、节能、节省空间、拼接缝隙小,画面稳定、清晰,受到广大用户的喜爱。随着市场的启动,价格的下降,使更多的用户有机会使用此产品。因此采用液晶显示单元组成的显示墙,开始被各行各业推广和应用。现已经成为大型展览会、公共场所、视频会议、多功能厅、电视台、娱乐、电视监控等场所必不可少的显示设备。
 

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