零基础轻松学修液晶彩电
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第二章 轻松学外部构成

第一节 液晶彩电分类

一、按液晶的结构分类

目前开发的液晶彩电的结构有TN-LCD（Twisted Nematic-LCD，扭曲向列LCD）、STN-LCD（Super TN-LCD，超扭曲向列LCD）、DSTN-LCD（Double layer STN-LCD，双层超扭曲向列LCD）和TFT-LCD（Thin Film Transistor-LCD薄膜晶体管LCD）四种。各种类型LCD的特点和用途如下：

1）TN-LCD将涂有透明导电层的两片玻璃基板间夹上一层正介电导向性液晶，液晶分子沿玻璃表面平行排列，排列方向在上下玻璃之间连续扭转90°。然后上下各加一偏光片，底面加上反光片。由于无法显示细腻的字符，目前基本上被淘汰，只作为电子表和计算机显示。

2）STN-LCD的液晶分子扭曲角度为180°～270°，由于扭转角度较大，字符显示细腻，同时也支持基本的彩色显示，多用于液晶彩电、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机等中。

3）DSTN-LCD由于支持的彩色数有限，多用于早期的笔记本电脑中。

4）TFT-LCD则采用与TN系列LCD截然不同的显示方式，在每个像素点上设计一个场效应晶体管，较容易实现真彩色、高分辨率，被广泛用于笔记本电脑和台式显示器中。

二、按液晶面板的种类分类

液晶彩电最重要的部件就是液晶面板（LCD Panel），也就是液晶屏幕。液晶面板技术的高低和质量的好坏关系到整个产品的功能参数、显示效果和使用寿命等情况。面板的类型决定了面板的大部分参数的水平，例如分辨率、对比度、响应时间、可视角度等。

目前生产液晶面板的厂商主要有三星、LPL、友达等，由于各家技术的不同，生产的液晶面板也大致分为几种不同的类型，常见的有TN面板、VA类面板、CPA面板及IPS面板。其中前三种为软屏，最后一种为硬屏。

1）TN面板（见图2-1）主要是从液晶显示器发展过渡而来的，属于中低端面板，它不具备显示16.7M色彩的能力，也就是通常意义上的6bit伪彩板，而非8bit真彩板，TN面板的可视角度一般在160°以内。它的缺点是色彩单薄、还原能力差、过渡不自然；优点是输出灰阶级数较小，液晶分子偏转速度快，响应时间容易提高。

2）VA（Vertical Alignment）面板是目前高端液晶彩电应用较多的面板类型，属广视角面板，可分为由富士通公司主导的MVA（Multi-domain Vertical Align-ment）型（图2-2所示为MVA面板像素点特写）及由三星公司开发的PVA（Patterned Vertical Alignment）型（图2-3所示为PVA面板像素点特写）。其中后者是前者的继承和改良，其最大的特点就是拥有16.7M的真彩色和宽阔的视野角度（PVA类面板的可视角度可达接近水平的178°），更适合于家庭娱乐用的液晶彩电。

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图2-1 TN面板

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图2-2 MVA面板像素点特写

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图2-3 PVA面板像素点特写

3）CPA（Continuous Pinwheel Alignment）面板（图2-4所示为CPA面板像素点特写）是由夏普公司主推，该产品与MVA和PVA面板基本相当。CPA面板色彩还原真实、可视角度优秀、图像细腻，但价格比较贵，用手轻轻按压屏幕表面会出现类似的水波纹。

4）IPS（In-Plane Switching）面板（图2-5所示为IPS面板像素点特写）是日立公司在2001年推出的一种面板，在技术上利用液晶分子平面转换的方式来改善视角，由于制造上面板并没有附加补偿膜，其最大的特点就是它的两极都在同一个面上，而不像其他面板的电极是在上下两面，立体排列。S-IPS面板属于IPS的改良型。IPS面板的优点在于响应速度快，色彩还原准确，价格相对便宜。缺点在于黑色纯度不够，要比PVA稍差，因此需要依靠光学膜的补偿来实现更好的黑色。由于IPS技术性能优异，许多厂家开始大量使用硬屏，为消费者提供有更高清晰度的液晶彩电。目前，硬屏液晶彩电已经成为彩电行业的主流产品。

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图2-4 CPA面板像素点特写

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图2-5 IPS面板像素点特写

三、按照背光源的类型分类

按照背光源的类型来划分，可以分为CCFL背光源LCD彩电（也即通常所谓的“传统液晶彩电”）、LED背光源LCD彩电（也即通常所谓的“LED彩电”）；HCFL背光源LCD彩电（较大尺寸彩电，可达66in，市面上较少见）。

（1）CCFL

冷阴极荧光灯管（Cold Cathode Fluo-rescent Lamp，CCFL）是目前最常用的LCD背光源，通常也称为传统背光源。CCFL灯管具有灯管细小、结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状（直管形、L形、U形、环形等），使用寿命长、显色性好、发光均匀等优点，所以也是当前TFT-LCD（液晶屏）理想的光源。采用CCFL灯管式背光源示意图如图2-6所示。

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图2-6 采用CCFL灯管式背光源示意图

（2）LED

LED背光源LCD彩电，也是通常所谓的“LED彩电”，它是用LED灯作为液晶彩电的背光源，它的电视成像原理和普通的液晶电视一样，只用LED（发光二极管）代替CCFL。LED背光源与CCFL背光源在结构上基本一致，其中主要的区别在于LED是点光源，而CCFL是线光源，如图2-7所示。

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图2-7 LED背光源与CCFL背光源的区别

LED背光源又可分为以下几类：

1）按照目前LED背光源材料主要分为白色LED背光源（直接采用发白光的LED）和RGB-LED背光源（由众多小发光单元组成，通过RGB三原色发光管发出的红绿蓝相互搭配成白光）两种（见图2-8），其中白色LED便宜，使用较多。白色的LED最大特点是节能环保，可以使用更少的LED灯来实现同样的画面亮度，而且通过从液晶面板侧面边缘入射的方式能够大大削减电视机的机身厚度。RGB-LED最大的特点就是能够呈现出更宽广的色彩层次（如画面红色更娇艳、绿色更青翠、黑色更深沉等）。

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图2-8 白光LED背光源和RGB-LED背光源

2）按照背光灯的安装位置，可分为直下发光式与侧光式，它们的主要区别是：焊接在印制电路板上的LED管芯直接向发光面发射光线，并且通过导光胶使光线均匀分布，其他部分基本相同。图2-9所示为直下发光式与侧光式排列及内部结构。

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图2-9 直下发光式与侧光式排列及内部结构

直下发光式也称底部发光式，它是将LED灯直接分布排列在面板后方，利用扩散板使光源均匀化，其特点是色彩均匀，能够控制部分区域LED灯的亮与灭，但其机身不能做得很薄。

侧光式LED是指LED灯管分布在面板的四周，利用导光板将光源均匀地投影至面板后方。其特点是机身可以做得很薄，但存在色彩不均现象（即边缘过亮）。目前市场上主销产品基本上为侧光式。

（3）HCFL

热阴极荧光灯管（Hot Cathode Fluorescent Lamp，HCFL）的发光原理与CCFL可以说是大同小异，但是HCFL并不需要通过高压高频电场来引发两个电极之间电子的释放，而是依靠灯丝的发热就可以达到这一目的。这使得HCFL的驱动电压和工作电压都要比CCFL低得多，而且HCFL的发光效率也要比CCFL更高。HCFL背光源刚刚起步，技术还不太成熟，适合于较大尺寸彩电，可以应用到66in产品中，市面上较少。

【附注】1）根据屏幕的大小，不同尺寸液晶屏采用的背光灯管数量不同，并且背光灯管的长度随液晶屏尺寸相应增加。目前，应用在普通液晶彩电上的液晶屏一般有2灯管、4灯管、6灯管、8灯管等，每个灯管两根线，一根高压（粗的）线，一根低压（细的）线。2）LED液晶彩电则采用模块化LED灯作为背光灯源，而不是采用灯管。

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