液晶顯示器(LCD)是目前唯一的顯示技術。響應時間是一個令人關注的問題。其他顯示技術,如有機發光二極管(OLED)、陰極射線管(CRT)、等離子體、真空熒光顯示器(VFD)和最新的三星微LED顯示器,都沒有響應時間問題。
為什么液晶顯示器S的響應時間較慢,是因為液晶材料是夾在兩片玻璃基板電極之間的有機物質流體。當施加功率時,液晶分子在電極之間平行扭曲,液晶分子被迫與電極垂直。這個過程需要時間,因此響應時間,因為液晶流體有粘度。粘度越高,響應時間越長。這就解釋了為什么溫度越低,液晶顯示器的響應就越慢。如果您閱讀lcd顯示數據表,您將發現lcd顯示具有儲存及操作溫度范圍。液晶顯示器的響應速度應視應用情況而定。
正常顯示器有10毫秒的響應時間。如果你想買一臺游戲用的顯示器或一臺看體育的電視,那么所需的響應時間應該是相當快的(大約1ms)。最極端的例子是LCD焊接頭盔,它需要非常快的響應時間(《0.1ms),以防止焊接工人的眼睛受到紫外線傷害。但有些應用對LCD顯示的響應時間要求較慢,例如雪崩收發器為了節省功耗而具有很低的刷新速率,為了避免閃爍,要求LCD響應時間很慢。在接下來的工作中,我們將主要嘗試以增加LCD的響應時間為目標。
什么是響應時間?
LCD屏幕的響應時間是從一種顏色轉換到另一種顏色所需的時間。通常情況下,它是衡量從黑色到白色的背部再到黑色。但更準確地說,它應該是灰色到灰色,因為液晶顯示器顯示的是灰度,然后是彩色陰影(梯度),而不是純黑色和同時或RGB(紅綠藍)顏色。
如何提高LCD響應速度(縮短響應時間)?
通常,增加LCD響應速度有兩個方向:液晶顯示單元LCD驅動的改進
1、液晶顯示單元的制造和技術
使用低粘度液晶材料
如我們所知,高粘度是減緩LCD扭曲的主要原因。化學家發明了降低粘度的方法。在這個問題上有許多專利。
縮小液晶單元間距
通常,液晶材料夾在兩個電極之間,間隙在6到7微米(微米)左右,在室溫下液晶顯示器在25毫秒左右。對于電視來說,反應時間不夠好。隨著電池間隙的減小,電場變大,用更多的功率迫使液晶模塊進行改變。但縮小差距會造成產量下降的負面影響,從而推高液晶顯示屏的價格。
有一個計算響應時間與粘度和LCD電池間隙的關系式如下。從這里可以看出,細胞間隙對響應速度的影響最大。
LCD技術
雖然所有的液晶顯示器都包括液晶材料,并且需要與粘度作斗爭。細胞內部的結構可能是不同的。考慮到最流行的LCD類型,TN(扭轉向列相)LCD比STN(SuperTwist向列相)LCD快;活動矩陣(包括TFT:薄膜晶體管(LCDS)比被動矩陣液晶顯示器快,IPS(平面內切換)LCD比TN型LCD快。
2、LCD驅動技術
過驅動電路
這是相同的原理,以減少液晶顯示單元的間隙。其目的是利用更高的電壓來增加電場,并迫使液晶分子更快地轉動。通過使用過驅動電路,無論是哪個系統驅動液晶面板,中層響應時間都是接近黑白屏的。
圖2這個圖表比較了有和沒有過驅動電路的響應時間(0=黑色,255=白色)。沒有過驅動電路,中間級的響應時間是緩慢的,并且根據色調變化很大(左邊的照片)。使用過驅動電路,整個音調范圍內的響應時間變得一致(右邊的照片)。
但是,使用過驅動電路也有缺點,因為它將改變顏色平衡,使其偏離原始視頻源。這是因為對液晶電池施加額外的電壓會使其超出目標的音調。例如,當從灰色色調“50”變為“100”時,屏幕上立即顯示高于“100”的音調。這叫做超調/下沖。
黑框插入(BFI)
這是一種減少模糊和后圖像的技術。通常液晶顯示器的刷新頻率為60 Hz。這意味著屏幕(幀)在一秒鐘內改變60次。在幀之間插入一個漆黑的屏幕可以減少模糊圖像和后圖像的出現。該技術在家用液晶電視中得到了廣泛的應用,并取得了很好的效果。但是黑插入的缺點是它降低了亮度并導致閃爍。為了克服這一問題,一些LCD面板將刷新頻率提高到120 Hz。
加速器驅動器
這是類似于黑幀插入技術。但是,這項技術并沒有在顯示器中插入一個黑框,而是一次一次地關閉CCFL背光管,按照順序,屏幕是在人為地幫助從眼睛中清除保留的圖像。
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