LCD 液晶电视工作原理
液晶面板是以液晶材料为基本组件,由于液晶是介于固态和液态之间,不但具有固态晶体光学特性,又具有液态流动特性。当通电时,液晶排列变的有秩序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过。
液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材,中间夹著一层液晶,当光束通过这层液晶时,液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状,因而阻隔或使光束顺利通过。大多数液晶都属于有机复合物,由长棒状的分子构成。在自然状态下,这些棒状分子的长轴大致平行。将液晶倒入一个经精良加工的开槽平面,液晶分子会顺着槽排列,所以假如那些槽非常平行,则各分子也是完全平行的。
LCD由两个相互垂直的极化滤光器构成,所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是,由于两个滤光器之间充满了扭曲液晶,所以在光线穿出第一个滤光器后,会被液晶分子扭转90度,最后从第二个滤光器中穿出。另一方面,若为液晶加一个电压,分子又会重新排列并完全平行,使光线不再扭转,所以正好被第二个滤光器挡住。总之,加电将光线阻断,不加电则使光线射出。因此液晶分子在电视使用过程中是不会消耗能源的,所加的电压才会,但这还不是液晶电视能源消耗的主要方面,而是背光光源。
液晶本身是不会显色和发光的,那么我们从液晶屏幕上的图象又是从哪里来的呢?其实液晶面板是被动式显示器件,自己无法发光,只能通过光源的照射显示图像。目前绝大多数液晶电视采用冷阴极荧光管作为背光光源。冷阴极荧光灯管内充满惰性气体和微量水银,并在玻璃管内壁涂有荧光粉,当加高电压到管两端的电极上时,两极便开始放电,水银会因电子或充入的惰性气体的原子等相互碰撞而被激活,发出紫外线,紫外线再激活荧光粉发光。经过长期不断的改良,目前的冷阴极荧光管技术已经非常成熟,其使用寿命长,在亮度、节电性等方面性能优异。冷阴极荧光管属于管状光源,为了使屏幕不同区域的亮度均匀,需要大量附件。
液晶的图像依靠的是液晶板背面的灯管透过液晶板形成图像,亮度一直是困扰液晶电视的一个大问题,提高亮度的方法有两种:一是提高液晶板的光通过率,但是这个是有极限的。二是采用了多支灯管的技术,亮度有很大提高,在相同的参数下,液晶的明亮度效果要好一些。不过又一个问题出现了,更多的冷阴极荧光管意味着功率消耗增大,特别是大屏幕的液晶电视,通常需要数十根冷阴极荧光管,这势必增加功率。21英寸液晶电视功率为40W左右,30英寸为120W左右,尺寸越大功耗就越高。
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