LCD与LED显示器对比

LCD与LED显示器对比应用物理131岳鑫浩2013033024一、发光原理：LED：一种平板显示器，由一个个小的LED模块面板组成。LED，发光二极管。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，由镓与砷、磷、氮、铟的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，铟镓氮二极管发蓝光。LED显示屏一般用来显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息。LCD：液晶分子是介于固体和液体之间的一种棒状结构的大分子物质；�在自然形态，具有光学各向异性的特点，在电(磁)场作用下，呈各向同性特点；整个LCD平板由上下玻璃基板和偏振片组成，在上下玻璃之间，按照螺旋结构将液晶分子有规律的进行涂层。液晶面板的电极是通过一种ITO的金属化合物蚀刻在上下玻璃基板上。如图所示，液晶分子的排列为螺旋结构，对光线具有旋旋旋光性，上下偏振片的偏振角度相互垂直。在上下基板间的电压为0时，自然光通过偏振片后，只有与偏振片方向相同的光线得以进入液晶分子的螺旋结构的涂层中，由于螺旋结构的的旋旋旋光性，将入射光线的方向旋转90度后照射到另一端的偏振片上，由于上下偏振片的偏振角度相互垂直，这样入射光线通过另一端的偏振片完全的射出，光线完全进入观察者的眼中，看到的效果就为白色。而在上下基板间的电压为一交流电压时，液晶分子的螺旋结构在电(磁)场的作用下，变成了同向排列结构，对光线的方向没有作任何旋转，而上下偏振片的偏振角度相互垂直，这样入射光线就无法通过另一端的偏振片射出，光线无法进入观察者的眼中，看到的效果就为黑色。这样通过在上下玻璃基板电极间施加不同的交流电压，即可实现液晶显示的两种基本状态亮和暗。二、类型：LED：按颜色基色1.单基色显示屏:单一颜色（红色，绿色，白色和黄色等）。2.双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。3全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种色。按显示器件1.LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。2.LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。3.LED视频显示屏：显示器件是由许多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。按使用场合1.室内显示屏：发光点较小，一般Φ3mm--Φ8mm，显示面积一般几至十几平方米。2.半户外显示屏：像素点大小之于室内和户外显示屏之间；常见于银行，商场或医院等门楣上。3.室外显示屏：面积一般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能。按发光点直径及间距1.室内屏（按直径分）：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、2.室外屏（按间距分）：PH10、PH12、PH14、PH16、PH20、PH25、PH31.25、PH37.5......按系列分类1.LED幕墙屏，LED软屏幕，LED地板屏，LED条纹屏，LED箱体屏（既是电子屏、传统屏）、LED超薄屏、LED弧形屏（既是异形屏幕）LCD：STN液晶屏STN是“SuperTeistedNematic”的缩写，它属于无源被动矩阵式LCD，几乎所有黑白屏手机的液晶屏都是这种材料。彩色STN液晶屏就是在单色的STN液晶屏基础上加个彩色滤光片，并将单色显示矩阵中的每个像素分成三个子像素，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三种颜色，从而实现彩色画面。由于技术的限制，目前STN液晶屏最高只有65536种色彩，市场上见到的大多数都是4096色的STN产品，所以STN也被称为“伪彩”。GF液晶屏GF是“GlassFineColor”的缩写，或许大家对GF液晶屏较为陌生，因为现在市面上采用GF液晶屏数码产品非常少，其实GF属于STN的一种，GF的主要特点是：在保证功耗较小的前提下亮度有所提高，但GF液晶屏有些偏色。TFT液晶屏TFT是“ThinFilmTransistor”的缩写，又称为“真彩”，它属于有源矩阵液晶屏，它是由薄膜晶体管组成的屏幕，它的每个液晶像素点都是由薄膜晶体管来驱动，每个像素点后面都有四个相互独立的薄膜晶体管驱动像素点发出彩色光，可显示24bit色深的真彩色。在分辨率上，TFT液晶屏最大可以达到UXGA（1600×1200）。TFT的排列方式具有记忆性，所以电流消失后不会马上恢复原状，从而改善了STN液晶屏闪烁和模糊的缺点，有效地提高了液晶屏显示动态画面的效果，在显示静态画面方面的能力也更加突出，TFT液晶屏的龙点是响应时间比效短，并且色彩艳丽，所以它被广泛使用于笔记本电脑和DV、DC上。而TFT液晶屏的缺点就是比较耗电，并且成本也比较高。TFD液晶屏TFD是“ThinFilmDiode”的缩写，由于TFT液晶屏耗电量较高，而且成本较高，从而大大增加了产品的成本，所以EPSON专门为手机屏幕开发出了TFD技术，它同样属于有源矩阵液晶屏，LCD上的每一个像素都配备了一颗单独的二极管，可以对每个像素进行单独控制，使每个像素之间不会互相影响，这样可以明显提高分辨率，可以无拖尾地显示动态画面和绚丽的色彩。在性能方面，TFD液晶屏兼顾了TFT液晶屏和STN液晶屏的优点，TFD液晶屏比STN液晶屏的亮度更高，并且色彩也更鲜艳，同时比TFT液晶屏更省电，不过在色彩和亮度上还是比TFT液晶逊色一些。OLED液晶屏OLED是“OrganicLightEmittingDisplay”的缩写，也称有机发光显示屏，它采用了有机发光技术，这是目前最新的显示技术，OLED显示技术与传统的液晶显示方式不同，它不需要背光灯，而是采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，所以它的视角很大，从各个方向都可以看清楚屏幕上的内容，并且可以做得很薄，而且OLED显示屏能够显著节省电能，被誉为“梦幻显示器”。但是OLED也并非没有缺点，由于它还属于一种未成熟的技术，所以现阶段它的使用寿命还比较短，屏幕面积也比较小。三、优点：LED：①亮度高：户外LED显示屏的亮度大于8000mcd/m2，是目前唯一能够在户外全天候使用的大型显示终端；户内LED显示屏的亮度大于2000md/m2。②寿命长：LED寿命长达100,000小时（十年）以上，该参数一般都指设计寿命，亮度暗了也算；③视角大：室内视角可大于160度，户外视角可大于120度。视角的大小取决于LED发光二极管的形状；④屏幕面积可大可小，小至不到一平米，大则可达几百、上千平米；⑤易与计算机接口，支持软件丰富。LCD：①低压微功耗；②平板型结构；③被动显示型（无眩光，不刺激人眼，不会引起眼睛疲劳）；④显示信息量大（因为像素可以做得很小）；⑤易于彩色化（在色谱上可以非常准确的复现）；⑥无电磁辐射（对人体安全，利于信息保密）；⑦长寿命（这种器件几乎没有什么劣化问题，因此寿命极长，但是液晶背光寿命有限，不过背光部分可以更换）。四、缺点：LED：①技术难点集中在冷却设计、散热直接影响到生活的LED显示屏、轻失败提前。②功率驱动,其稳定性直接影响LED显示屏的生活,尤其是高功率LED显示屏驱动,稳定性是升起。③维修费用较高,LED显示灯灯系列基本低功率而成,如果有一盏100w灯,所以1w100个在明亮的灯、使灯灯坏能坏了,一颗星的重置成本非常高。④额外的动力传动生命一般不长,价格不便宜,更换所有需要专业人员。LCD：①可视偏转角度过小。液晶显示器可视偏转角度有限，往往是只能从正面观看，从侧面看就会出现较大的亮度和色彩失真。现在市面上的液晶显示器可视偏转角度一般在140度左右，对于个人使用来说是够了，但如果几个人同时观看，失真的问题就显现出来了。②容易产生影像拖尾现象。足够快的响应时间才能保证画面的连贯。这一点在玩游戏、看快速动作的影像时十分重要。目前，市面上一般的液晶显示器，响应时间与以前相比已经有了很大的突破，一般为40ms左右。但有个别LCD产品响应时间不够短，导致显示运动画面时会产生影像拖尾的现象。③液晶显示器的亮度和对比度不是很好。由于液晶分子不能自己发光，所以，液晶显示器需要靠外界光源辅助发光。一般来讲每平方米140流明才够。有些厂商的参数标准和实际标准还存在差距。④液晶“坏点”问题。液晶显示屏的材料一般采用玻璃，很容易破碎，再加上每一个像素都十分细小，常常会造成个别的像素坏掉的现象，俗称“坏点”，这是无法维修的，只有更换整个显示屏，而更换的价格往往十分昂贵。⑤寿命有限。液晶显示器不像普通显示器那么耐用。一般认为两到三年是正常寿命，因而在购买时要考虑两三年后是否愿意再次更换显示器。五、个别特性对比：1、LED与LCD的功耗比大约为1:10，LED更节能；2、LED拥有更高的刷新速率，在视频方面有更好的性能表现；3、LED提供宽达160°的视角，可以显示各种文字、数字、彩色图像及动画信息，可以播放电视、录像、VCD、DVD等彩色视频信号；4、LED显示屏的单个元素反应速度是LCD液晶屏的1000倍，在强光下也可以照看不误，并且适应零下40度的低温。简单地说，LCD与LED是两种不同的显示技术，LCD是由液态晶体组成的显示屏，而LED则是由发光二极管组成的显示屏；5、LCD容易破碎，LED坚固些；6、LCD可以小型化，LED则可以大型化；7、LCD亮度低，LED亮度高；8、LCD清晰高，LED清晰度低；9、LCD近距离看效果好，LED远距离看效果好。