几种新型平板显示器简介——LCD

只看该作者 · 2009-12-30 02:09

LCD显示器的原理
LCD按照性能的分类
TFT市场分析

LCD显示器的全称为Liquid Crystal Display液晶显示器，根据技术性能来分，它还可以分为TN-LCD、STN-LCD、FSTN-LCD、DSTN-LCD、TFT-LCD等多种液晶显示器。TN-LCD称为扭曲向列型(Twisted Nematic)液晶显示器，STN-LCD称为超扭曲向列型(Super TN)液晶显示器，FSTN-LCD(Formulated Super Twisted Nematic) 称为格式化超级扭曲向列液晶显示器，DSTN-LCD称为双扫描超扭曲向列型(Dual Scan Tortuosity Nomograph)液晶显示器，TFT-LCD称为薄膜[url=]晶体[/url]管型(Thin Film Transistor)液晶显示器。前四种多用于电脑显示器，后一种主要用于大屏幕电视机图像显示器。

图1 液晶分子的排列结构

液晶就是介于液体与固体之间的一种混合体物质，在没有电场力的情况下，液晶分子的排列一般是杂乱无章的；在电场力的作用下，液晶分子就会被极化带电，极化带电的液晶分子就会按电力线的方向有序地进行排列；当电场力消失的时候，液晶分子极化带电的现象并不会立即消失（与驻极体相似），因此，液晶分子还是按一定的方向排列，只不过是没有在电场力的情况下排列得那么整齐，这种现象就是所谓的液晶向列扭曲，图1是液晶分子的排列结构。

所谓液晶分子极化带电，实际上就是电介质带电，因为液晶也属于电介质。液晶显示器中的每个像素点都相当于一个[url=]电容[/url]，当液晶显示器工作时，就相当于驱动电路输出电压对电容器进行充电，此时液晶分子就相当于电容器中的电介质。

图2是液晶点阵（像素点）的工作原理图，在没有驱动信号的情况下，液晶分子按一定扭曲角排列，因此，光线很难通过液晶；在驱动信号的作用下，液晶分子就会被极化带电，极化带电的液晶分子就会按电力线的方向有序地进行排列，即扭曲角将会变小，这样光线就很容易通过。液晶显示器就是通过控制液晶分子的扭曲角大小，从而控制光的穿透强度来工作的。

图2 液晶点阵的工作原理

由此可知，液晶分子的扭曲角越大，液晶显示器的控制特性就越好。TN和STN的主要区别是液晶分子的扭曲角大小不同，TN的扭曲角为90°，STN的扭曲角为90°~270°。因此，STN比TN具有更高路数的驱动能力和优异的电光性能。

FSTN与STN的区别，是FSTN在STN的基础上加上一层补偿膜，可以补偿掉STN的干涉颜色，实现真正的黑白显示。根据补偿膜角度的不同，可以分为正极性（白底黑字）和负极性（黑底白字）图像显示。全息FSTN是在FSTN基础上再加上一层全息膜使显示效果更加悦目漂亮，并且具有更高的电光参数。

DSTN在本质上与STN没有很大区别，只是显示器的扫描方式不同，DSTN显示器把图像分成上下两部份，同时进行扫描，使图像扫描的刷新率提高，从而增加液晶显示器的平均亮度。

TFT-LCD的主要特征是把[url=]晶体[/url]管（驱动放大电路）直接安装在玻璃基板上，因此，把它称为薄膜[url=]晶体管[/url]型(Thin Film Transistor)液晶显示器，如图3所示。由于晶体管放大器瞬间可以提供比较的电流给液晶分子进行极化充电，因此这种液晶显示器的时间响应特性比较好，动态亮度比较高，因此，用TFT-LCD显示活动图像时，不会出现图像拖尾现象，图像轮廓比较清晰。