液晶顯示系列(2)之黑色背景的PPT更省電環保嗎?常黑與常白型LCD


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數年前聽過一個培訓師講課,他的電腦課件PPT背景顏色是黑色的?美其名曰:黑色省電環保!當時講台下聽課的那些菜鳥們(也包括區區在下)深以為然,不由得心中豎起大拇指:這老師有水平,境界高,逼格高!

 

(以上劇情純屬虛構,如有雷同,實屬巧合,請勿對號入座)

 

然而,事實真的是這樣嗎?

 

我們前面已經介紹過TN液晶顯示屏的基本原理,由於兩塊偏光膜的偏振方向是相互垂直的,在沒有液晶分子的情況下,入射自然光是無法穿過偏光膜2的,如下圖所示:

 

而配向膜的定向處理方向與相鄰偏光膜的方向是相互平行的(即偏光膜1的偏振方向與配向膜1的定向處理方向相同,偏光膜2的偏振方向與配向膜2的定向處理方向相同),因此,兩片配向膜的方向也是相互垂直的。

 

當液晶分子注入到兩塊相互垂直的配向膜之間時,其排列方向由上至下扭曲90度,如下圖所示:

 

原本不能穿過偏光膜2的偏振光,由於液晶分子對光的扭曲效應(將偏振光扭曲了90度),恰好與偏光膜2的偏振方向平行,因而順利穿過偏光膜2而透光。

 

而當液晶分子兩端施加交流電壓時,其狀態如下圖所示:

 

由於液晶分子的重新排列而失去對光的扭曲作用,透過偏光膜1的偏振光無法穿過偏光膜2而不透光。

上述結構的液晶顯示屏稱為“常白”(Normally White, NW)型,亦即在常態(不加電)顯示為“白”色。當液晶分子兩端不施加電壓時(省電狀態),液晶分子扭曲透光,顯示亮的畫面(對於段式液晶之類就是什么都沒顯示,對於液晶電視之類就是白色),而相反,當液晶分子兩端施加電壓時,液晶分子不透光,顯示“暗”或“黑”色。

 

還有一種“常黑”(Normally Black,NB)型LCD,與“常白”型是恰好相反的。“常黑”型LCD的兩塊偏光膜不是相互垂直的,而是相互平行的,在沒有液晶分子的情況下,入射自然光線可以直接穿過兩塊偏光膜,如下圖所示:

 

然而,配向膜的定向處理方向仍然是相互垂直的,因此,注入到兩片配向膜之間的液晶分子也是扭曲90度的,也同樣會對偏振光進行扭曲。本來可以直接穿過兩片偏光膜的入射光線,卻由於扭曲液晶分子的“亂彈琴”反而不透光了,如下圖所示:

 

當液晶分子兩端施加交流電壓時,液晶分子失去對光的扭曲,反而讓光線順利穿過兩片偏振方向相互平行的偏光膜,如下圖所示:

 

總結一下:“常黑”與“常白”型LCD的兩片配向膜都是互相垂直的,差別在於兩片偏光膜的偏振方向相對位置不同而已。對於“常白”型LCD而言,兩片偏光膜的偏振方向是互相垂直的,因此不施加電壓時,光線會因為液晶分子將之旋轉90度而透光;而對於“常黑”型LCD而言,兩片偏光膜的偏振方向是相互平行的,所以不施加電壓時,光線會因為液晶分子的扭曲作用將之旋轉90度反而無法透過

 

那為什么會有“常黑”型與“常白”型兩種不同的LCD呢?主要是為了更好地適用不同的環境!一般台式電腦或筆記本電腦都會配置“常白”型LCD,因為大多數計算機應用軟件運行時整個屏幕大多是白點(亮點),比如,Office辦公軟件多為白底黑字(你要換成其它顏色我管不着),使用“常白”型LCD自然更加方便,而且“常白”型LCD的白點不需要加電壓,使用時會比較省電,反之,“常黑”型LCD就適用於大多數背景是黑顏色的應用場合了。

 

由此可知,對於大多數計算機液晶顯示器,把背景顏色設置為“黑色”反而更加耗電,真相大白了吧。

 

下一節我們再來談談液晶顯示屏的其它特性,么么噠~~


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