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TFT-LCD的基本概念

發布時間:2023-06-01 15:59:19 瀏覽次數:2152

       TFT-LCD產品相關的概念主要用來確認產品的外觀、功耗、壽命等硬件信息。根據生產、廠家、產品用途等的不同,這些硬件信息的規格會有所不同。本小節主要介紹具有通用性的幾個項目的概念。


       (1) 顯示尺寸(Display Size):如圖1-7所示,TFT-LCD的顯示尺寸是指實際可視區域的對角線長度,單位為英寸,簡稱寸(1英寸=2. 54厘米)。早期CRT(Cathode Ray Tube)的尺寸是指顯像管的對角線長度,但是CRT顯示設備的外殼要包住一定的顯示范圍,使得CRT實際的可視尺寸比標注尺寸要小。一般,17寸CRT的可視尺寸在15. 615. 9寸之間,而17寸的TFT-LCD可視尺寸就是17寸。


       (2) 長寬比(Aspect Ratio):長寬比就是TFT-LCD可視區域的長度和寬度之比,也叫縱橫比或屏幕比例。TFT-LCD的長寬比主要有4:3,5:4,16:10,16:9四種。早期影視畫面比例都是標準的1. 33:1(即4:3),所以最適合用4:3的屏幕(如圖l-8(a))來觀看。而16:9的比例(如圖l-8(b))更接近黃金分割比,人眼觀看更舒服。因為長寬比也叫縱橫比,所以在TFT- LCD產品設計時,一般用HCHorizonta 1)表示長度,V(Vertical)表示寬度。


       (3) 有效顯示區域(Active Display Area):有效顯示區域指TFT-LCD可顯示畫面的總面積,對應于圖1-7用于定義TFT-LCD對角線的所有白色區域。知道了TFT-LCD的顯示尺寸和長寬比,利用勾股定理可以計算出有效顯示區域的具體長度和寬度。對于相同顯示尺寸的TFT-LCD,長寬比為16:10的TFT-LCD有效顯示區域比5:4的有效顯示區域要小。這樣,在同樣大小的玻璃基板上,可以切割更多的16:10的TFT-LCD寬屏。如在1000mmX 1300mm的玻璃基板上,只能切割9片5:4的19寸顯示屏,卻能切出12片16: 10的19寸寬屏。

       (4) 分辨率(Number of Pixels):TFT-LCD的分辨率表示有效顯示區域內可以用做畫面顯示的發光點數@ ,TFT-LCD中的發光點稱為像素(Pixel) O分辨率一般以乘法形式表現,如1024X768的分辨率,其中1024表示有效顯示區域水平方向顯示的像素數,768表示垂直方向顯示的像素數。分辨率體現的是有效顯示區域的像素總數,分辨率越高,畫面的解析度(Resolution)也就越高。一般,人眼對垂直方向的像素數更敏感。擁有更高的垂直方向分辨率,畫面 的清晰度就更高。表1-6羅列了一些基本的標準化分辨率規格。在實際使用時,顯卡輸出的分辨率(屏幕分辨率)和該TFT-LCD面板的固有分辨率(物理分辨率)相同時,顯示效果最好, 即所謂的"點對點”顯示。在表1-6中,公用中間分辨率格式(Common Intermediate Format, CIF)的分辨率為352X288。i是隔行掃描的英文interlace的第一個字母,p是逐行掃描的英文progressive的首字母。


       (5) 像素節距(Pixel Pitch):像素節距是TFT-LCD有效顯示區內相鄰兩個像素間的距離,即像素重復單元的最小長度。TFT-LCD的像素節距類似于CRT的點距(Dot Pitch)oTFT-LCD的節距是固定的,節距的計算方式是以面板尺寸除以分辨率所得的數值,具體計算會在顯示屏設計章節中詳細介紹,對于彩色TFT-LCD而言,像素包含R、G、B三個子像素。一般,對普通的像素條狀排列方式,節距的標識如圖l-9(a)所示。對于特殊的像素排列方式,節距的標識不同,圖l-9(b)給出了RGB矩形排列時的節距標識。“點對點”顯示時,像素節距 和字體的大小是對應的,像素節距小,文字就小。畫面的細膩度也是由節距來決定的,像素節 距越小,畫面越細膩。更準確地體現畫面細膩度的指標是PPKPixel Per Inch)值或DPKDots Per Inch)值,即單位尺寸(25. 4mm)內的像素數目。高精細的TFT-LCD具有高PPI值(或DPI值),像素節距越小,PPI值或DPI值越大。


       (6) 功耗(Power Consumption):TFT-LCD的功耗分背光源的功耗和驅動電路的功耗兩部分。約90%以上的TFT-LCD功耗來自背光源的功耗。降低功耗是TFT-LCD未來發展的重點,主要方向是TFT-LCD顯示屏的設計和新型背光源的開發。

       (7) 壽命(Life Time):TFT-LCD的壽命主要取決于發光體的壽命,單位是小時(Hrs)。一般,TFT-LCD使用幾萬小時沒有問題,按照每天使用5個小時計算,大概可以使用10年。TFT-LCD的壽命也叫平均故障間隔時間(Mean Time Between Failures,MTBF),是根據高溫高濕動作實驗推算獲得。這是一種加速壽命的信賴性實驗。在加速實驗過程中,發光體的亮度在逐漸下降,亮度下降到初始亮度的一半(50%)所用的時間就定義為TFT-LCD的壽命。加速實驗的條件一般為:環境溫度50°C,環境濕度80%,點燈處于工作狀態。用多個樣品進行加速實驗,壽命不同,最終取一個平均時間。加速實驗的壽命折算到25°C室溫環境下的壽命,會乘上5. 73的系數。如果加速實驗的壽命為7000小時,那么TFT-LCD的實際壽命就是40110小時。

       (8) 視聽距離:在不同的應用領域,TFT-LCD使用者的心態也是不一樣的。如圖l-10(a)所示,用做電腦顯示器時,使用者身體前傾主動地找內容,人眼與顯示器的距離在40cm左右比較合適。為了讓顯示器的畫面完全容納于使用者30°36°的視野范圍以內,TFT-LCD的尺寸不能過大,一般在30寸以下為宜。電腦顯示器一般用做細小的文字編輯處理,TFT-LCD的像素節距最好在0. 3mm以下。如圖l-10(b)所示,TFT-LCD用作電視,使用者身體后仰被動地欣賞內容,最佳的視聽距離要同時保證觀賞到的畫面品質和身臨其境的感覺;視聽距離太 近,畫面看起來粗糙,會造成眼疲勞。視聽距離太遠,會缺少身臨其境的感覺。一般,標清電視

       SDTVCStandard Definition TV,畫面分辨率為480i或480p)的最佳視聽距離為有效顯示區域高度的6倍左右。高清電視HDTV(畫面分辨率為720p或1080i)的最佳視聽距離為有效顯示區域高度的3倍左右。如32寸寬屏的有效顯示區域高度接近40cm,相應的最佳距離就是120 cm左右。


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