LCD(liquid-crystal display 液晶顯示器)在光固化打印機中起著重要作用, 是3D打印的核心配件之一,在本文中,我們將介紹有關LCD樹脂面板的一些知識點,以幫助您了解有關樹脂打印機的更多信息。
LCD 內(nèi)部結(jié)構及工作流程
液晶顯示器(LCD)是一種利用了液晶的光調(diào)制特性結(jié)合偏振器原理,用于平板,手機或其他電子調(diào)制的光學設備,液晶本身不會直接發(fā)光,而是使用背光或反射鏡來產(chǎn)生彩色或單色圖像。LCD通常由Sharp,JDI,BOE,三星等專業(yè)制造商制造。
上圖顯示了LCD內(nèi)部的結(jié)構,可以看到有許多復雜的模塊和電子設備。 與普通LCD不同,用于光固化3D打印機的LCD因為使用UV LED作為光源往往不需要背光。
對于不同尺寸的LCD,信號接口也有所不同,包括MIPI,RGB,EDP和LVDS。在當前的光固化3D打印機市場中,大多數(shù)屏幕使用MIPI接口協(xié)議(小尺寸)和eDP接口協(xié)議(大尺寸)。
使用相同的接口時,還需要確認屏幕的線序,以確定是否需要轉(zhuǎn)接板才能將屏幕成功連接到板上。如下圖是04接口轉(zhuǎn)03接口的小模塊。
ChiTu L 系列主板自帶MIPI接口,可以直接連接MIPI屏幕,請公眾號后臺聯(lián)系了解已適配的屏幕型號及尺寸。
ChiTu L HDMI 系列使用HDMI接口,需要一塊HDMI轉(zhuǎn)eDP轉(zhuǎn)接板來完成屏幕與主板的適配,如下圖所示是HDMI轉(zhuǎn)eDP的轉(zhuǎn)接板。
屏幕尺寸及像素
屏幕尺寸實際是對角線的長度,一般用英寸表示(1英寸等于2.54厘米)。
屏幕長度可用勾股定理計算:
屏幕長度mm²+屏幕寬度mm²=屏幕尺寸(對角線長度)mm²
以夏普04屏幕為例(LS055R1SX04大部分5.5英寸機器使用的屏幕型號)
其LCD有效作用面積是68.04mm(H)x120.96mm(V),
68.04mm²+120.96mm²=138.78mm²
1inch=2.54cm=25.4mm
138.78mm/25.4mm=5.46≈5.5inch
由此得出屏幕尺寸,在屏幕實際應用中,由于組裝的問題,常常無法100%的利用LCD面板的有效作用面積,這也導致各個品牌的5.5英寸3D打印機的打印面積參數(shù)沒有統(tǒng)一寫成120mm*68mm。
精度/像素密度
LCD的分辨率由像素的列數(shù)和行數(shù)表示(例如1440×2560)。分辨率實際上可以理解為單個像素的大小。
下圖是夏普04屏幕(LS055R1SX04)的規(guī)格參數(shù)表,這款屏幕用在市面上大部分5.5英寸的機型。如創(chuàng)想LD-002r和ELEGOO Mars等等。
像素點大小:
68.04(H)/1440(H)=120.96(V)/2560(V)=0.04725mm=47.25μm
由于像素點是方形,所以單邊尺寸除以像素個數(shù)會相等。此值越小,代表像素越小,打印的模型在XY方向的精度越高。
PPI(像素密度)是指一英寸長度所包含的像素數(shù)量。 它還使用勾股定理進行計算。PPI越高,分辨率越高。
參考文獻:
https://en.wikipedia.org/wiki/Pixel_density#Calculation_of_monitor_PPI
每個像素通常由3個子像素組成,分別是紅色,綠色和藍色。
每個子像素可以達到256種不同的亮度來更改混合顏色,即LCD可以存檔的值是256x256x256=16,777,216種顏色。
亮度及對比度
對比度(Contrast Ratio)是顯示屏的一個重要參數(shù),對比度實際上就是亮度的比值,定義是:在暗室中,白色畫面(最亮時)下的亮度除以黑色畫面(最暗時)下的亮度。對比度用于衡量顯示屏能在亮白和深黑之間產(chǎn)生差別的程度。通常產(chǎn)品的對比度指標是就整個屏幕而言的,例如一個屏幕在全白屏狀態(tài)時候亮度為500cd/m2,全黑屏狀態(tài)亮度為0.5cd/m2,這樣屏幕的對比度就是1000:1。
在相同亮度下,對比度越高,色彩顯示就會越濃艷。一般來說,好的LCD手機屏幕對比度在1500:1左右,而OLED是自發(fā)光,關掉畫面時接近全黑,所以對比非常的高,可以很輕松達到10000:1的程度。
LCD本身只是一個光閥,不會發(fā)光。光線來自熒光或一組LED的背光。通常將亮度表示為LCD的最大光輸出,它會根據(jù)LCD的透明度和背光的亮度而變化很大。通常,越亮越好,但是在亮度和功耗之間總是要取舍。
透光率及壽命
眾所周知,LCD面板內(nèi)部有許多復雜的模塊和電子設備,大部分光線會被遮擋,我們從LCD制造商那里得到消息說,在405nv UV LED光源下,普通RGB LCD的透射率約為1%。長期在紫外光的照射下也導致RGB類型的LCD面板使用壽命很短。
為了解決這個問題,LCD制造商正在努力改善諸如透射率之類的透射率,并且還出現(xiàn)了可以達到約6%透射率的單色LCD屏幕(黑白屏),具有更長的壽命并縮短打印時間。
來源:創(chuàng)必得
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