二、液晶显示器的原理简要

中国投影网液晶拼接(LCD拼接)资讯　2011-2-22 11:00:47　编辑：影子　[ 大中小 ]

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二、液晶显示器的原理简要

　　2-1 液晶显示（Liquid Crystat Display,LCD）特点

　　优点：

　　1、低电压、微功耗

　　极低的工作电压，只要2-3V，工作电流只有几个微安，即功耗只有10-6—10-5W/cm2，这是其他任何显示器件所做不到的。

　　2、平板式结构

　　液晶显示器的基本结构是两片导电玻璃，中间灌有液晶的薄形盒。

　　A 开口率高最有利于用作显示窗口

　　B 显示面积做大做小都较容易

　　C 便于自动化大量生产生产成本低

　　D 器件很薄只有几毫米后

　　3、被动显示型

　　液晶本身不发光，靠调制外界光达到显示目的，即依靠对外界光的不同反射和透射形成不同对比度来达到显示目的。液晶在黑暗中无法显示，但在自然界中人类所获得的视觉信息中，90LL%以上是靠外部物体的反射光，而不是靠物体本身发光，所以被动显示更适合人眼的视觉，不容易引起眼部疲劳。

　　4、显示信息量大

　　液晶显示器中，各像素之间不用采取隔离措施，所以在同样显示面积中能容纳更多的像素，利于制成高清晰度电视显示器。

　　5、易于彩色化

　　一般液晶无色，采用滤色膜很容易实现彩色。液晶所能重现的彩色可予CRT 显示器相媲美。

　　6、寿命长

　　只要液晶的配套件不损坏，液晶本身由于工作电压低、电流小，所以几乎不会劣化，寿命很长。

　　7、无辐射、无污染

　　CRT 显示器中有X 射线辐射，PDP显示器有高频电磁辐射，而液晶显示中不会出现这些问题。

　　缺点：

　　1、显示视角小

　　由于大部分液晶显示的原理依靠液晶分子的各向异性，对不同的入射光，反射率不一样，所以视角较小，只有30—40度。随着视角的变大，对比度迅速变坏。

　　2、响应速度慢

　　液晶显示大多是依靠在外加电场作用下，液晶分子的排列发生变化，所以响应速度受材料的粘滞度影响很大。响应速度一般为100-200ms，温度越低响应速度越慢，动态图像质量差。

　　3、怕高温

　　高温会破坏液晶的定向层，造成不可修复的损坏。局部高温会形成残像。

　　4、由于是非主动发光暗时看不清。

　　2-2 什么是液晶

　　物质的第四态――液晶

　　我们都知道物质有三态：固体、液体和气体。通常固体加热至溶点就变成透明的液体。然而，有些有机材料不是直接从固体转变为液体，而是经过中间状态，然后才转变为液体。这种中间状态外观是流动性的混浊液体，同时又有光学各向异性晶体所特有的双折射特性。

　　处于中间状态物质，一方面具有象液体一样的流动性和连续性，另一方面又具有象晶体一样的各向异性，象这样的有序流体就是液晶。

　　2-3 液晶显示器件的基本结构

　　不同类型的液晶显示器件的部分部件可能会不同，如有的不要偏振片。但是两块导电玻璃夹持一个液晶层，封接成一个扁平盒的基本结构相同。如需要偏振片，则将偏振片贴在导电玻璃的外表面。

　　2-4 以TN型液晶讲解显示的三种方式

　　TN—LCD（扭曲向列液晶显示器件）

　　在两块导电玻璃基片之间充入后约10um的具有正介电各向异性的向列液晶（Np液晶），液晶分子沿面排列，但分子长轴在上下基片之间连续扭曲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节省功率TN型（扭曲向列型）液晶器件一般工作在反射式，入射光先穿过液晶盒，然后被反射器所反射。反射器由一个漫反射器和一个镜面组成，它们粘附在底玻璃外表面上。当两个偏振片正交，器件工作于正性显示时，不加电时光通过上偏振片，变成线偏振光，经过液晶层时，偏振方向转过90度，刚好可通过下偏振片到达反射器，反射回来的光偏振性没有改变，又再一次穿过液晶盒和上偏振片到达人眼。当加上足够高的电压后，液晶分子将与电场平行，光的偏振面不再发生旋转，所以光不能穿过液晶盒到达反射面。反射式即使在阳光直射下也不会被冲刷。然而，当在暗处或背景亮度不够高处观察液晶器件，需要加别的人工光源。为此常在漫反射板的边缘处装一个灯泡。

　　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为线性起偏器。下方的偏振片为线性检偏器。它们的偏光轴互相平行，并都与顶部基片表面处的液晶分子取向一致。当为加外电场时（驰豫态）入射光到达液晶盒底部时，光的偏振面将与检偏器的偏光轴垂直，光线被检偏器挡住了，从背面看过去液晶盒不透明，加外电场后，入射光经过液晶盒时不发生旋转，能从检偏器穿过，液晶盒仿佛是透明的。所以透射式液晶是将光源放在显示器之后，显示器调制入射光。

　　3、投影式

　　另近年发展很迅速的LCOS(LC on Silicon)更是投影式的典型。在LCOS中有源矩阵直接制作在单晶硅片上，尺寸可以做得很小，并可以充分利用发展已很成熟的硅集成工艺。将在背投影电视中讲解。

　　以上只对液晶显示器的简单工作原理进行了讲解。

　　

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文章来源：中国投影网

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第2页·一、显示器件的主要参量发展前景

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第4页·三、PDP(等离子体显示器)显示原理简要

第5页·四、彩色CRT电视机显示原理

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