【安防知識網(wǎng)】隨著視頻監(jiān)控的廣泛應用，人們不僅追求終端監(jiān)視設備的顯示效果，而且還對監(jiān)視設備的無輻射、無閃爍、環(huán)保、節(jié)能等指標也越來越關注。正是在這市場需求的催化下，伴隨LCD顯示技術的長足進步，LCD監(jiān)視器應用得到了極大的發(fā)展。早期的LCD在亮度、響應時間、對比度和可視角度上都還不能達到主流顯示設備的需求，特別是有的LCD監(jiān)視器響應時間甚至在40ms以上，拖尾現(xiàn)象嚴重，僅適用于對靜止圖像的監(jiān)視，這些局限性大大限制了LCD監(jiān)視器的應用。

　　隨著TFT面板技術和工藝的逐漸成熟，使得TFT-LCD在響應時間、對比度、亮度、可視角度等方面都有了很大的進步，縮小了與傳統(tǒng)CRT監(jiān)視器的差距。如：SAMSUNG的LCD監(jiān)視器響應時間已經(jīng)做到了5ms，對比度達到了1000：1，亮度做到了300cd/m2，基本上杜絕了拖尾殘影的現(xiàn)象，LCD的最大障礙已經(jīng)被技術前進的車輪碾得粉碎?；仡橪CD技術的進步，始終圍繞著同樣一個主題——“追求視覺舒適性的極限”。

　　LCD技術的發(fā)展

　　1888年澳大利亞植物學家萊尼茨爾(Reinitzer)首先發(fā)現(xiàn)液態(tài)晶體的存在，之后，便開啟了相關基礎技術的研究。1968年美國RCA公司科學家G.H.Heilmeier根據(jù)液晶動態(tài)散射(Dynamic scattering)效應，將液晶做成顯示器，液晶顯示器(Liquid crystal display，LCD)產(chǎn)業(yè)便開始成形。美國是LCD技術的原始推動者，日本是最先將此技術商品化的國家之一，1973年，Sharp公司成功開發(fā)出以LCD為顯示面板的計算器與手表，并帶動許多廠商(如Hitachi、NEC、Toshiba等)加入到LCD產(chǎn)品開發(fā)的生產(chǎn)行列。而日本在LCD市場的獨占情況一直延續(xù)到1995年，直到韓國廠商推出TFT (Thin film transistor)LCD而終結。韓國廠商包括SAMSUNG、Hyundai等延續(xù)其在半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗，利用反向工程(Reverse engineering)原理，學習日本的TFT-LCD技術，于90年代未已達到超過30%的市場占有率，并取代日本成為此產(chǎn)業(yè)的領先者。而同時，臺灣也掀起了一股TFT-LCD研發(fā)和生產(chǎn)的熱潮。

　　LCD顯示技術回顧

　　目前常用的LCD監(jiān)視器多采用TFT面板(薄膜晶體管液晶)制成，盡管LCD有多個類型，但有的類型并不適合用作彩色監(jiān)視器，下面簡單介紹LCD技術。

　　LCD屏主要分為TN(Twisted Nematic-LCD，扭曲向列LCD)型、STN(Supertwisted nematic)型和TFT(Thin film transistor)型三種。(其實在TN類中還包括雙層超扭曲向列型(DSTN，全稱Dual Scan Tortuosity Nomograph，早期筆記本電腦和目前手機等數(shù)碼設備上皆有采用)。

　　其中TN、STN二種的顯示原理相同，為被動矩陣式，只是液晶分子的扭曲角度不同，TN扭曲角度為90度，STN的液晶分子扭曲角度為180度~270度。[nextpage]

　　TN屏包括玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等制成的夾板，上下二夾層，每個夾層都包含電極和配向膜形成的溝槽，上下夾層中是液晶分子，在接近上部夾層的液晶分子按照上部溝槽的方向來排列，而下部夾層的液晶分子按照下部溝槽的方向排列。上下溝槽呈十字交錯，即上層的液晶分子的排列是橫向的，下層的液晶分子排列是縱向的，而位于上下之間的液晶分子接近上層的就呈橫向排列，接近下層的則呈縱向排列。整體看起來，液晶分子的排列就像螺旋形的扭轉排列，因而TN-LCD被稱為扭曲向列顯示器。一旦給液晶分子加電后，由于受到電壓的影響，不再按照正常的方式排列，而變成豎立的狀態(tài)。而液晶顯示器的夾層貼附了兩塊偏光板，這兩塊偏光板的排列和透光角度與上下夾層的溝槽排列相同，在正常情況下光線從上向下照射時，通常只有一個角度的光線能夠穿透下來，通過上偏光板導入上部夾層的溝槽中，再通過液晶分子扭轉排列的通路從下偏光板穿出，形成一個完整的光線穿透途徑。當液晶分子豎立時光線就無法通過，結果在顯示屏上出現(xiàn)黑色。這樣會形成透光時為白、不透光時為黑，字符就可以顯示在屏幕上了，這便是最簡單的顯示原理。

　　而STN-LCD與TN-LCD的最主要差別是在于液晶分子排列從TN型的90度擴大180度~270度，其目的在于增加顯像對比。由于STN型屬于復屈折射性，故其背景顏色通常為黃色或藍色，為達到彩色化之功能，常以加上一層色補償板使其顏色變?yōu)楹诎咨?，再加彩色濾光片而呈彩色功能。截至1993年以前，辦公室自動化產(chǎn)品包括膝上型PC、筆記型PC等產(chǎn)品之平面顯示器，以使用黑白色或16及64色的STN-LCD為主。

　　TFT-LCD則采用與TN系列LCD截然不同的顯示方式，為主動矩陣式。TFT-LCD的結構與TN-LCD液晶顯示器基本相同，只不過將TN-LCD上夾層的電極改為FET晶體管，而下夾層改為共通電極。TFT-LCD液晶顯示器的顯像原理是采用“背透式”照射方式。當光源照射時，先通過下偏光板向上透出，借助液晶分子來傳導光線。由于上下夾層的電極改成FET電極和共通電極，在FET電極導通時，液晶分子的排列狀態(tài)同樣會發(fā)生改變，也通過遮光和透光來達到顯示的目的。由于FET晶體管具有電容效應，能夠保持電位狀態(tài)，先前透光的液晶分子會一直保持這種狀態(tài)，直到FET電極下一次再加電改變其排列方式為止。

　　TFT型以薄膜晶體管對像素尋址，置于顯示行列之交叉點作為啟閉像素的開關，亦即其彩色濾光片是內(nèi)藏在TFT中每一像素中，直接以晶體管驅動，控制其電壓，使其達到高對比，快速反應及較廣視角等特性，故其顯像品質(zhì)較TN型為佳。由于TFT型LCD在響應速度、彩色度等效果上可與CRT相比，價格差距雖仍偏大，但已逐漸成為平面顯示設備的主流。

　　從圖1可看到這三種顯示技術的不同之處。

圖1  三種顯示技術對比圖

　　[nextpage]LCD監(jiān)視器關鍵部件面板的生產(chǎn)線

　　LCD監(jiān)視器主要是由液晶面板、顯示模組、電源、機殼等四部分組成，其中液晶面板是其最重要的元器件，監(jiān)視器廠家的面板主要是從專業(yè)生產(chǎn)LCD液晶屏的廠家處購買，而在生產(chǎn)過程中，LCD監(jiān)視器的響應時間、分辨率、亮度、視角范圍等因素均由液晶屏來決定，因此液晶屏的生產(chǎn)線是非常重要的，在生產(chǎn)過程中液晶屏的切割技術也至關重要。

　　生產(chǎn)TFT-LCD面板的生產(chǎn)線可分為三代線、四代線、五代線、六代線、七代線、八代線等生產(chǎn)線，不同生產(chǎn)線的切割技術不同，相應生產(chǎn)出的液晶屏也是不同的。其中第三代生產(chǎn)線TFT玻璃基板尺寸為550mm×650mm，可切割成4片15寸液晶監(jiān)視器面板;第四代的玻璃基板尺寸為680mm×880mm，可切割成6片15寸面板;五代線生產(chǎn)基板尺寸為1100×1250mm，可以切割12片17寸面板或6片24英寸面板;六代線生產(chǎn)基板尺寸為1100×1250mm，可以切割12片17寸面板或6片24英寸面板;七代線生產(chǎn)基板尺寸為1100×1250mm，可以切割12片17寸面板或6片24英寸面板;而八代線生產(chǎn)的基板則可以切割8張46英寸面板或6張52英寸面板。

　　目前大多面板廠商如三星電子面板廠的八代線已經(jīng)投產(chǎn)，除了一些技術的革新(例如亮度對比度、響應時間的改進)外，由于面板在整個LCD顯示器的總成本中要占到80%，所以面板成本的下降會直接影響著LCD監(jiān)視器價格的下降。

　　LCD監(jiān)視器應用現(xiàn)狀

　　目前雖然LCD在清晰度、對比度、色彩方面未完全達到CRT的效果，但是LCD產(chǎn)品已與CRT的區(qū)別已經(jīng)不太明顯，相反LCD由于其自有的一些特點，已受到不少用戶的青睞。如LCD具有無輻射、無閃爍、無失真等特點，用戶長時間觀看不易疲勞，效率較高，具有綠色、環(huán)保、健康的新概念。又如其采用純平面的超薄設計，可節(jié)省更大空間。還有節(jié)能，LCD監(jiān)視器只有CRT五分之一的耗電量。在這些方面，LCD監(jiān)視器擁有CRT監(jiān)視器不可比擬的優(yōu)勢，因此其市場占有率已在逐漸擴大。

　　當前主流的LCD監(jiān)視器的主流尺寸是17寸/19寸，部分廠家也順應用戶的需求，推出更大尺寸的監(jiān)視器，如三星電子推出的32寸/40寸(SAMSUNG)，以滿足用戶大畫面的需求。

　　但當前LCD應用較之CRT還是較少，其受制的主要原因主要是成本太高，另外是由當前行業(yè)的應用慣性和模擬監(jiān)控時代的特征所決定，因此在一定程度上還限制著LCD監(jiān)視器的發(fā)展。

　　結語

　　筆者認為，目前雖LCD監(jiān)視器取代CRT監(jiān)視器產(chǎn)品還要有待整個行業(yè)的發(fā)展，但這個趨勢已非常明確。相信隨著數(shù)字前端的逐步使用，LCD監(jiān)視器將會得到更加廣泛的應用，而未來，更有向網(wǎng)絡顯示終端發(fā)展之勢。