光信息论文 液晶屏省电

课 程 论 文 课程名称 光信息技术原理及应用 目名称 液晶显示器壁纸颜色与省电 学生学院 ****** 专业班级 ************ 学 号 ********* 学生姓名 ***** 指导教师 ***** 2012 年 6 月 23 日 LCD液晶显示器壁纸颜色与省电 摘要：传统的阴极射线管（CRT）显示器已基本被LCD液晶显示器所取代，可是它却遗留了一个误区，在CRT流行的时代，大部分人都知道这样的一个事实，用黑色的图片作为CRT显示器的壁纸比用白色的壁纸功耗降低将近10w，而这个思想却被错误地推及到当代的LCD显示器上。本文从液晶LCD显示的原理出发，在不改变背光源的情况下，对液晶屏的壁纸颜色与省电之间的联系进行探讨。 关键词：CRT 液晶 LCD 壁纸颜色 功耗 省电 液晶显示的基本原理： 液晶： 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。它的物理特性包括：黏性（visco-sity）、弹性（elasticity）和极化性（polarizalility）。其黏性和弹性，使其对于方向不同的作用力具有不同的效果，可实现流动自由能最低的物理模型及产生自然偏转现象。极化性使液晶在受到外加电场作用时，很容易产生感应偶极性，形成光电效应。总之，利用液晶的光电效应，籍由外部电压的控制，再通过液晶分子的折射特性，及对光线的旋转能力来获得亮暗情况，达到显像目的。 液晶成像原理： 当液晶被灌入两个列有细槽的平面之间。这两个平面上的槽互相垂直(90度相交)。也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。 自然光线是朝四面八方随机发散的。极化滤光器是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光。两个极化滤光器互相垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光器的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光器相匹配，光线才得以穿透。 液晶显示器正是由这样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。 以液晶显示器（LCD）电光特性曲线测量为例： 1 LCD电光特性试验数据 UTN(V) IPD(uA) T(%) UTN(V) IPD(uA) T(%) 0 11.3 0.60% 3.6 93.7 99.04% 0.2 11.4 0.72% 3.8 94.3 99.76% 0.4 11.6 0.96% 4 94.5 100.00% 0.6 11.5 0.84% 4.2 94.3 99.76% 0.8 11.6 0.96% 4.4 94.3 99.76% 1 11.7 1.08% 4.6 94.2 99.64% 1.2 11.7 1.08% 4.8 94 99.40% 1.4 11.8 1.19% 5 93.9 99.28% 1.6 10.8 0.00% 5.2 94 99.40% 1.8 4.9 -7.05% 5.4 93.9 99.28% 2 0.5 -12.31% 5.6 94.1 99.52% 2.2 13.7 3.46% 5.8 93.9 99.28% 2.4 40.9 35.96% 6 93.8 99.16% 2.6 41.2 36.32% 6.2 93.8 99.16% 2.8 64.9 64.64% 6.4 93.8 99.16% 3 79.8 82.44% 6.6 93.9 99.28% 3.2 88.2 92.47% 6.8 93.7 99.04% 3.4 91.8 96.77% 7 93.9 99.28% 图1 LCD电光特性曲线 图表数据中可见： 0~1.6V 基本不透光，电流极小10uA左右 1.6~3.4V 透光率急速上升 3.4~7V 透光率达到最大，电流稳定在94uA左右 功率计算: 不透光时，液晶不需要工作，功率 最透光时，液晶屏刚好到达最大透光率时，液晶功率 可省功率 Ps：实验所用为TN型液晶盒 一般较小 举例：锐显科技的TFT屏 3.5寸 3.3V 170mA 4.3寸 3.3V 200mA 5.6寸 5V 300mA 7.0寸 5V 400mA 结论： 显然在不改变背光源的情况下LCD液晶显示器在显示白色或其他较亮的颜色时不需要产生偏转会比显示黑色或其他较暗的颜色时省电，但是由于液晶不需要很大的电流电压驱动，省电效果不明显，不过这对于节能环保以及延长液晶寿命还是有一定的意义。 参考文献： 《液晶》 百度百科：http://baike.baidu.com/view/6262.htm 《LCD工作原理》 百度文库：http://wenku.baidu.com/view/857e6744a8956bec0975e38b.html 《实验二十六　液晶显示器（LCD）电光特性曲线测量》 LCD实验指导书 《光电子技术》 张永林 狄红卫 2005年5月第1版 1 _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567893.unknown _1234567890.unknown