TFT液晶屏与CSTN液晶屏的区别

发 布 时 间 : 2008-11-15 来 源 : 立宇泰电子 作 者 : 立宇泰电子 浏 览 :

首先必须介绍一下什么是液晶。物质存在三态,固态(也叫晶体),液态和气态。液晶,顾名思义,是液态和固态之间的中间态,因此,液晶具有很多奇妙的特性,其中最重要的两种特性就是旋光性和双折射性,我们所见到的LCD,几乎都是利用了液晶的这两种性质制造而成。

最最古老的是一种叫做TN型的LCD,上下两层玻璃之间涂覆配向材料,然后上下两片玻璃成90度摩擦,因此,液晶分子在上下两片玻璃之间成90度扭曲状。然后在上下玻璃外面沿着摩擦方向贴附偏光片(因为摩擦方向上下成90度,因此上下偏光片也成90度),这样就构成了一个简单的TN型液晶显示器。不加电的时候,外界光线射入上偏光片,变成线偏振光,经过液晶分子扭曲而改变偏振方向90度,刚好穿过下偏光片射出,这时,这个像素点呈现“灭”的状态;加电之后,液晶分子按照电场方向排列,旋光特性消失,入射的线偏振光无法改变偏振方向,从而不能从下偏振片射出,而是被下偏振片完全吸收,因此该像素点呈现“亮”的状态。以上就是一个TN型液晶显示器的显示原理的简单的说明,它仅仅利用了液晶的旋光特性。TN型液晶显示器的特点是快速响应,高对比度,缺点是无法进行大容量显示,视角窄,因此它无法用于像电脑用显示器,手机之类的产品,仅仅用于电子表,万年历之类的低档产品。

为了克服TN型液晶显示器的缺陷,人们采用了两种截然不同的手段,一种是增大扭曲角来提高电光曲线的陡度,这种 LCD我们叫做STN型(目前绝大多数手机都是用STN LCD);另一种则是为每一个像素点增加一个开关电路,这个开关电路我们叫它TFT,因此这种LCD我们叫它TFT LCD。下面我来分别介绍一下STN LCD和TFT LCD。

STN LCD表面上看仅仅使增加了液晶分子的扭曲角,但实际上却远非如此,因为增大的扭曲角,使得液晶的另一种特性呈现出来,就是前面我提到的双折射性。外界光线入射上偏光片之后变成一束线偏振光,但是线偏振光在经过液晶分子层的时候不再仅仅是扭曲偏振方向了,而是分解为两束光线——寻常光和非寻常光,这两束光线在出射的时候互相干涉,从而使得STN LCD在不加电的时候总是呈现出一定的底色(比如绿色和蓝色)。因此我们可以看出,STN LCD和显示原理和TN LCD是从根本上完全不同的,它利用了液晶的双折射性。人们为了消除STN LCD的底色想了很多办法,最简单的就是利用一个完全一样,但是旋向相反的两个STN LCD盒叠加在一起,使得互相干涉的两束光线又互相补偿回来,从而实现黑白显示,这就是DSTN(Double STN),但是DSTN的造价太高了,于是人们想到用一层碘分子的定向扭曲来模拟一个液晶盒,这样就用一层薄膜(位相差板)替代了一个液晶盒,从而实现黑白显示,这种叫做FSTN(Film STN)。到目前为止,我可以说所有的黑白手机屏全部都是FSTN型。STN LCD的特点是宽视角,大容量显示,缺点是响应速度慢,因为多路驱动的存在使得STN的对比度要比TN下降很多。

STN LCD的彩色化,就是我们所说的CSTN(Color STN)。它其实就是一个FSTN屏加上一层彩膜。用RGB三个像素点来组成一个显示像素点。CSTN的基本显示原理和STN完全一样,因此它也继承了STN LCD所有的优缺点,响应速度慢是它的致命伤。目前的部分Samsung手机使用的UFB LCD其实还是一个CSTN,只不过它在整屏的透过率上略有提高,然后利用插值计算提升至65K色,说到底还是一个普通的CSTN,UFB,只不过是Samsung的一个概念而已。

TFT LCD其实是TN LCD的扩展和彩色化(倒不是TFT不能做黑白,而是因为TFT的成本高,做黑白的没有意义)。TFT的基本显示原理和我前面介绍的TN LCD完全一样,只是利用了旋光性,只不过它为每一个像素点设置一个开关电路来,以此做到完全的单独的控制一个像素点。因为可以单独控制一个像素点,因此可以将对比度提升至很高,灰度实现也更加容易,结果就是可以轻易实现更鲜艳的色彩;TFT也继承了TN型快速响应的特性,另外,额外的LC Film也有助于提高TFT的视角范围。高对比度,高响应,宽视角,大容量显示,TFT几乎可以说是目前最完美的LCD产品。

还有一种TFD LCD,和TFT非常相似,只不过将场效应管变成了二极管而已,不是主流产品。顺带提一下。



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