二、液晶顯示器的原理簡要

中國投影網液晶拼接(LCD拼接)資訊　2011-2-22 11:00:47　編輯：影子　[ 大中小 ]

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二、液晶顯示器的原理簡要

　　2-1 液晶顯示（Liquid Crystat Display,LCD）特點

　　優點：

　　1、低電壓、微功耗

　　極低的工作電壓，只要2-3V，工作電流只有幾個微安，即功耗只有10-6—10-5W/cm2，這是其他任何顯示器件所做不到的。

　　2、平板式結構

　　液晶顯示器的基本結構是兩片導電玻璃，中間灌有液晶的薄形盒。

　　A 開口率高最有利于用作顯示窗口

　　B 顯示面積做大做小都較容易

　　C 便于自動化大量生產生產成本低

　　D 器件很薄只有幾毫米后

　　3、被動顯示型

　　液晶本身不發光，靠調制外界光達到顯示目的，即依靠對外界光的不同反射和透射形成不同對比度來達到顯示目的。液晶在黑暗中無法顯示，但在自然界中人類所獲得的視覺信息中，90LL%以上是靠外部物體的反射光，而不是靠物體本身發光，所以被動顯示更適合人眼的視覺，不容易引起眼部疲勞。

　　4、顯示信息量大

　　液晶顯示器中，各像素之間不用采取隔離措施，所以在同樣顯示面積中能容納更多的像素，利于制成高清晰度電視顯示器。

　　5、易于彩色化

　　一般液晶無色，采用濾色膜很容易實現彩色。液晶所能重現的彩色可予CRT 顯示器相媲美。

　　6、壽命長

　　只要液晶的配套件不損壞，液晶本身由于工作電壓低、電流小，所以幾乎不會劣化，壽命很長。

　　7、無輻射、無污染

　　CRT 顯示器中有X 射線輻射，PDP顯示器有高頻電磁輻射，而液晶顯示中不會出現這些問題。

　　缺點：

　　1、顯示視角小

　　由于大部分液晶顯示的原理依靠液晶分子的各向異性，對不同的入射光，反射率不一樣，所以視角較小，只有30—40度。隨著視角的變大，對比度迅速變壞。

　　2、響應速度慢

　　液晶顯示大多是依靠在外加電場作用下，液晶分子的排列發生變化，所以響應速度受材料的粘滯度影響很大。響應速度一般為100-200ms，溫度越低響應速度越慢，動態圖像質量差。

　　3、怕高溫

　　高溫會破壞液晶的定向層，造成不可修復的損壞。局部高溫會形成殘像。

　　4、由于是非主動發光暗時看不清。

　　2-2 什么是液晶

　　物質的第四態――液晶

　　我們都知道物質有三態：固體、液體和氣體。通常固體加熱至溶點就變成透明的液體。然而，有些有機材料不是直接從固體轉變為液體，而是經過中間狀態，然后才轉變為液體。這種中間狀態外觀是流動性的混濁液體，同時又有光學各向異性晶體所特有的雙折射特性。

　　處于中間狀態物質，一方面具有象液體一樣的流動性和連續性，另一方面又具有象晶體一樣的各向異性，象這樣的有序流體就是液晶。

　　2-3 液晶顯示器件的基本結構

　　不同類型的液晶顯示器件的部分部件可能會不同，如有的不要偏振片。但是兩塊導電玻璃夾持一個液晶層，封接成一個扁平盒的基本結構相同。如需要偏振片，則將偏振片貼在導電玻璃的外表面。

　　2-4 以TN型液晶講解顯示的三種方式

　　TN—LCD（扭曲向列液晶顯示器件）

　　在兩塊導電玻璃基片之間充入后約10um的具有正介電各向異性的向列液晶（Np液晶），液晶分子沿面排列，但分子長軸在上下基片之間連續扭曲90度，形成扭曲(TN)排列的液晶盒。

　　1、反射式

　　反射式可以利用外光節省功率TN型（扭曲向列型）液晶器件一般工作在反射式，入射光先穿過液晶盒，然后被反射器所反射。反射器由一個漫反射器和一個鏡面組成，它們粘附在底玻璃外表面上。當兩個偏振片正交，器件工作于正性顯示時，不加電時光通過上偏振片，變成線偏振光，經過液晶層時，偏振方向轉過90度，剛好可通過下偏振片到達反射器，反射回來的光偏振性沒有改變，又再一次穿過液晶盒和上偏振片到達人眼。當加上足夠高的電壓后，液晶分子將與電場平行，光的偏振面不再發生旋轉，所以光不能穿過液晶盒到達反射面。反射式即使在陽光直射下也不會被沖刷。然而，當在暗處或背景亮度不夠高處觀察液晶器件，需要加別的人工光源。為此常在漫反射板的邊緣處裝一個燈泡。

　　2、透射式

　　TN型液晶也可工作于透射式，液晶盒上方的偏振片為線性起偏器。下方的偏振片為線性檢偏器。它們的偏光軸互相平行，并都與頂部基片表面處的液晶分子取向一致。當為加外電場時（馳豫態）入射光到達液晶盒底部時，光的偏振面將與檢偏器的偏光軸垂直，光線被檢偏器擋住了，從背面看過去液晶盒不透明，加外電場后，入射光經過液晶盒時不發生旋轉，能從檢偏器穿過，液晶盒仿佛是透明的。所以透射式液晶是將光源放在顯示器之后，顯示器調制入射光。

　　3、投影式

　　另近年發展很迅速的LCOS(LC on Silicon)更是投影式的典型。在LCOS中有源矩陣直接制作在單晶硅片上，尺寸可以做得很小，并可以充分利用發展已很成熟的硅集成工藝。將在背投影電視中講解。

　　以上只對液晶顯示器的簡單工作原理進行了講解。

　　

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文章來源：中國投影網

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第2頁·一、顯示器件的主要參量發展前景

第3頁·二、液晶顯示器的原理簡要

第4頁·三、PDP(等離子體顯示器)顯示原理簡要

第5頁·四、彩色CRT電視機顯示原理

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