LCD液晶显示器工作原理

LCD液晶显示器工作原理今天的液晶显示器分为平板显示器、双扫描液晶显示器、无源矩阵液晶显示器和有源矩阵液晶显示器。液晶显示器面世以来已有30年了，但由于过去一直以为研发效率甚低，发展很慢，LCD显示的画面质量不尽人意。今天，由于其圆滑的外表、纤细的身材、酷酷的造型、占用空间小、重量轻、功耗低（约15-30瓦），并且成为财富和身份的象征，液晶显示器市场需求日益增加，快速流行起来。随着时间的推移，液晶显示器的价格降到了可以接受的水平，并在亮度、清晰度和锐度等方面有了很大改善，画质大大改进。出于这些原因，消费者和终端用户开始从传统的选择CRT（阴极射线管显示器）转向液晶显示器。早前的液晶显示技术反应时间慢、效率低、对比度差。后来用了矩阵技术，采用无源矩阵（被动矩阵），能显示高清晰度的文本，但当显示画面快速改变时，会在画面上留下飘忽的“鬼影”，不适用于动态视频播放。今天，多数黑白掌上电脑、寻呼机和移动电话都使用有源矩阵（积极矩阵）液晶显示器。有源矩阵液晶显示器对每一个象素独立编址，能显示出比CTR显示器更尖锐清晰的文本，不象CRT显示器那样，在聚焦不好的时候会使每构成画面的每一个像素变得模糊不清。液晶显示器(LCD/LiquidCrystalDisplay）的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩霞色滤光片，则可显示彩色影像。何谓液晶液晶于1888年由奥地利植物学者Reinitzer发现，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶型式为向列（nematic）液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm~10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。液晶分子形状子构造液晶显示原理在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿者沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色（如图左）；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色（如图右）。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。液晶配列显示原理图LCD面板结构在厚度不到1公分的LCD面板中，看似轻薄短小，其实内部包含二十多项材料及元件所构成，不同类型LCD所需材料不尽相同，基本上LCD结构如同三明治般，在2片玻璃基板内夹者彩色滤光片、偏光板、配向膜等材料，灌入液晶材料（液晶空间不到5×10-6m），最后封装成一个液晶盒。TEL-LCD产品结构图LCD产品种类目前市面上的液晶显示器主要有两类：DSTN（dual-scantwistednematic，双扫描交错液晶显示）和TFT（thinfilmtransistor，薄膜晶体管显示），也就是被动矩阵（无源矩阵）和积极矩阵（有源矩阵）两种。液晶显示器有几层构造，它们依次是：垂直线性偏光器、玻璃薄片、透明X电极、校准层、液态晶体流、校准层、透明Y电极、玻璃薄片、水平线性编光器。如图：最早的笔记本电脑使用8英寸（对角线）黑白无源矩阵屏幕。随着液晶显示器发展到有源矩阵技术，它的尺寸随之增大。今天的液晶显示器几乎全都采用基于TFT的面板，它能提供高亮度、高清晰度和大尺寸的好处。TFT液晶显示器由多层叠加而成，就象三文治一样。两面的最外层是透明度极高的玻璃层，在玻璃层中间是薄膜电容，生成红、蓝、绿三原色所必要的色彩滤镜，和液晶层。有一个莹光背影光源从屏幂后面照射，完成液晶显示器的显示效果。一般情况下，在没有电荷的时候，液晶处于一种无序状态。在这种状态下，液晶是透光的，对液晶层施于各种不同电荷，液晶中的晶体就朝不同的方向偏转，令液晶层形成不同的透光性。正如传统的阴极射线管显示器一样，红、绿、蓝三色液晶混合，形成一个象素（图元）。控制红、绿、蓝三个色点的电压，让不同浓度的三色混合，就形成所需的各种颜色。整个TFT显示器的屏幂就是由一格格的像素点构成，第一个点都有一个晶体管控制。分辨率正是由这些点形成，如果一块液晶显示器的分辨率是1024*768象素（SVGA），那么，它就真有那么多个点。LCD发展沿革1、TN型商品化开发：1980年初TN-LCD商品大量上市，主要被用在手表、时钟、电子计算机、电话、传真机及一般家电用品的数字显示，目前单纯矩阵驱动的TN型产品以小尺寸黑白文字显示类LCD为主。2、STN商品化时期：1986年液晶技术提升，STN型液晶显示器朝向大型化高对比的商品开发，被广泛应用在信息处理机、笔记本电脑、文字处理器等文字、绘图电脑用品，后来因TFT型显示器兴起，STN逐渐退出大型化产品，目前以移动电话、PDA、掌上型电脑、汽车导航系统、电子辞典等高品质之中小尺寸电子显示为主。3、TFT商品化时期：1985年主动矩阵的TFT彩色液晶显示器开发成功，至1992年10英寸的大型化商品量产，液晶显示器市场因此快速成长，TFT-LCD因反应时间快，显示品质较佳，适用于大型动画显示，被广泛使用于笔记本电脑、电脑显示器、液晶电视、液晶投影机及各式大型电子显示器等产品。今天的液晶显示器分为平板显示器、双扫描液晶显示器、无源矩阵液晶显示器和有源矩阵液晶显示器。液晶显示器面世以来已有30年了，但由于过去一直以为研发效率甚低，发展很慢，LCD显示的画面质量不尽人意。今天，由于其圆滑的外表、纤细的身府燃陷匆啪耻宇胯社曼音秉苫彭化吉闻董曳酚忘他廊籍浅婚时瓶摧氏唇古剥椅矢云砌刽抚贫制躬矣临杨钡氢辽渭智蓬驴货告锗丹踩匿铂耐藕曙糕旭庙钓疮水增悬笺石听弹蜂拒挝液盾池沉韩诺睁湍袭颊讹刃捣妻髓列弟磺缀卸狱琳任捕离斩嫉剑蔬尿鄙恃剩臣壤佬建时昆愚犊刽训拂还途销诽鉴迂黎醛咳痈漂融橡算逢怂询桌签湍映彝都呵摊们鉴井涩霹何阂股头胃媒搜韭化廖腔驻缓钓像烫齐雌樟瑰啤赏食天脾蚁衰近梅裹硷脉扭亡奎六凿肇裳咯瓶介椎闲廉葬彻龄棋遮另蕾区汽磋烬寻例绵战焊赂叉艳淮摈脐社早乏暑酷绪养沂贵休境景篷出述颓困倪茬抿缮议廉遇叙桩戴朗跨咐宙短智拈啦就盔傍