TFT型液晶顯示器基本介紹

　　　我一般來說目前在選購液晶顯示器時應該明確，LCD的品質需要由液晶板的可視角度，響應時間，對比度，亮度等具體的性能指標來保證。

　　TFT液晶顯示原理

　　TFT型的液晶顯示器主要的構成包括了：偏光板(1)、玻璃基板(2)、薄模式電晶體(3)、配向膜(4)、液晶材料(5)、導向板(6)、色濾光板(7)、螢光管(8)等等。首先液晶顯示器必須先利用背光源，也就是螢光燈管投射出光源，這些光源會先經過一個偏光板然後再經過液晶，這時液晶分子的排列方式進而改變穿透液晶的光線角度。然後這些光線接下來還必須經過前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最後出現的光線強度與色彩，並進而能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了。

　　

　　

　　1、視角

　　當背光源的入射光通過偏光片、液晶層及所謂的導向膜後，輸出光便具備了特定的方向特性，也就是說，大多數從屏幕射出的光是垂直方向的。假如從一個非常斜的角度觀看一個全白的畫面，我們可能會看到黑色或是色彩失真。這個效應在某些場合有用，但在大部份的應用上是我們不想要的。製造商們已經花了很多時間來試圖改善液晶顯示器的視角特性，有數種廣視角技術被提出：IPS(IN-PLANE -SWITCHING、MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)、TN+FILM。這些技術都能把液晶顯示器的視角增加到160度，甚至更多，就如同CRT屏幕的視角特性一樣。最大視角的定義是對比值至少能達到10:1的視角(通常有四個方向，上/下/左/右)。

　　2、亮度：

　　亮度的單位為cd/m2，例如250cd/m2是表示在1平方米的面積裡點燃250支蠟燭的亮度相等。人的眼睛接受的最佳亮度為150 cd/m2。由於顯示器的亮度會受外界光線影響，因此需要製造亮度比較高的顯示器，現時亮度最高的顯示器為450 cd/m2。

　　最大亮度通常由冷陰極射線管(背光源)來決定，TFT-LCD的亮度值一般都在200~250 cd/m2。雖然技術上可以達到更高亮度，但是這並不代表亮度值越高越好，因為太高亮度的顯示器有可能使觀看者眼睛受傷。

　　CRT顯示器的最大亮度約為100 to 120 cd/m2。要達到更高亮度值是很困難的，因為顯像管槍須要更大的加速電壓，而這樣做的結果會造成較高的輻射量及降低激發磷光的生命周期等兩個負面效應。

　　3、對比度

　　對比的定義為最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值，對比值越大則此顯示器越好。對比的問題不會發生在CRT屏幕因為它們的對比值通常高達500:1，以致於CRT顯示器的畫面品質可以與衝洗照片比美。在CRT顯示器上呈現真正全黑的畫面是很容易的，但對TFT-LCD來說是相當不容易的。由冷陰極射線管所構成的背光源是很難去做快速的開關動作，因此背光源始終處於點亮的狀態。為了要得到全黑畫面，液晶模塊必須完全把由背光源而來的光完全阻擋，但在物理特性上，這些元件並無法完全達到這樣的要求---總是會有一些漏光發生。製造商也一直致力於漏光現象的改善。一個人眼可以接受的對比值約為 250：1

　　對比度越高，能分辯出的色階數越多。

　　

　　

　　4、響應時間：

　　響應時間愈小愈好，它反應了液晶顯示器各象素點對輸入信號反應的速度，即像素（pixel）由暗轉亮或亮轉暗的速度。響應時間越小則使用者在看運動畫面時不會出現尾影拖拽的感覺。一般會將反應速率分為兩個部份：上升Rising和下降Falling；而表示時以兩者之和為準。 許多TFT-LCD在動畫顯示上會出現問題，其原因為液晶的響應時間太長了。合用的顯示器響應時間應該在20~30ms之間，與標準電影格式來相比，電影一秒鐘可以顯示25個畫面(每個畫面約40ms)。當以液晶顯示器播放高速 (如噴氣式機飛過村莊或旗幟飄揚) 的動畫時，會出現模糊拖影的畫面。然而，這並不代表液晶顯示器不能拿來當作視頻播放裝置，對大部分的應用而言，它的響應速度已經足夠。

　　許多TFT-LCD在動畫顯示上會出現問題，其原因為液晶的響應時間太長了。合用的顯示器響應時間應該在20~30ms之間，與標準電影格式來相比，電影一秒鐘可以顯示25個畫面(每個畫面約40ms)。當以液晶顯示器播放高速 (如噴氣式機飛過村莊或旗幟飄揚) 的動畫時，會出現模糊拖影的畫面。然而，這並不代表液晶顯示器不能拿來當作視頻播放裝置，對大部分的應用而言，它的響應速度已經足夠。

　　在2000年當初，大多數的LCD顯示器的響應時間都在50 ms左右，對比度也很差（200：1）。而2001與2002年典型的LCD顯示器的響應時間大多在30 ms左右，對比度300：1，而亮度則約在250 cd/m上下。我們可以用下面簡單的計算，來實際看看進度有多大。

　　響應時間50 ms = 1/ 0.050 = 每秒鐘顯示器能夠顯示20幀畫面

　　響應時間30 ms = 1/ 0.030 = 每秒鐘顯示器能夠顯示33幀畫面

　　批註一：在速度超過每秒25幀時，人眼會將不斷變化的畫面視為連續不斷的圖像。

　　5、點距：

　　是濾光片上相鄰兩塊同色濾片之間的水平距離，即相鄰像素點之間的距離。彩色濾光片是由紅、綠、藍三種顏色的濾片，有規律地製作在一塊大玻璃基板上。每一個像素(點)是由三種顏色的單元或稱為子像素所組成。這也代表說，假如有一塊面板的解析度為1280X1024，則它實際擁有3840X1024個電晶體及子像素。1個15.1吋的液晶顯示器(解析度為1024x768)其點距為0.0118英吋(0.3mm)；而18.1吋的液晶顯示器(解析度為1280x1024)其點距為0.01英吋(0.28mm)。

　　

　　

　　一個TFT像素。每個子像素的左上角(灰色矩形)為不透光的薄膜電晶體，彩色濾光片能產生RGB三原色。

　　顯示器的點距越小，解析度也就越高。然而，因為顯示器的可視範圍有限，一旦擴展解析度，則透光率勢必降低。如一個15吋的顯示器(對角長度為38cm)，點距為0.0118英吋(0.297mm)，當解析度增加為1280x1024時，則每個像素的透光量減少而變得無意義。