STN液晶显示原理

液晶显示器高压板的维修一、液晶显示器的工作原理。

液晶显示器的工作原理：液晶是一种介于固体和液体之间的特殊物质，它是一种有机化合物，常态下呈液态，但是它的分子排列却和固体晶体一样非常规则，因此取名液晶，它的另一个特殊性质在于，如果给液晶施加一个电场，会改变它的分子排列，这时如果给它配合偏振光片，它就具有阴止光线通过的作用（在不施加电场时，光线可以顺利透过），如果再配合彩色滤光片，改变加给液晶电压大小，就能改变某一颜色透光量的多少，也可以形象地说改变液晶两端的电压就能改变它的透光度（但实际中这必须和偏光板配合）。

液晶显示器的组成及工作原理：从液晶显示器的结构来说，无论是笔记本屏还是桌面液晶显示器，采用的液晶显示器屏全是由不同部分组成的分层结构。

液晶显示器由两块板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶材料的5um均匀间隔隔开。

因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏下边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示器屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成，可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背光源。

背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶液滴的液晶层。

液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。

在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小光阀。

在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。

当液晶显示器中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。

对于液晶显示器来说，亮度往往和背光板光源有光。

背板光源越亮，整个液晶显示器的亮度也会随之提高。

而在早期的液晶显示器中，因为只使用两个冷光源灯管，往往会造成亮度不均匀现象，同时明亮度也不尽人如意。

到后来使用四个冷光源灯管的推出，才有很大的的改善。

QQVGA、QVGA、VGA、XGA、WXGA、WUXGA和WSXGA+介绍TFT屏幕TFT ( Thin Film Transistor 薄膜晶体管) ，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种，TFT在液晶的背部设置特殊光管，可以“主动的”对屏幕上的各个独立的象素进行控制，这也就是所谓的主动矩阵TFT（aCTive matrix TFT）的来历，这样可以大大的提高反应时间，一般TFT的反映时间比较快约80ms，而STN则为200ms如果要提高就会有闪烁现象发生。

而且由于TFT是主动式矩阵LCD可让液晶的排列方式具有记忆性，不会在电流消失后马上恢复原状。

TFT还改善了STN 会闪烁（水波纹）-模糊的现象,有效的提高了播放动态画面的能力。

和STN相比TFT有出色的色彩饱和度、还原能力和更高的对比度，但是缺点就是比较耗电，而且成本也比较高。

TFD屏幕TFD是Thin Film Diode薄膜二极管的缩写。

由于TFT耗电而且成本高昂，这无疑增加了可用性和手机成本，因此TFD技术被手机屏幕巨头精工爱普生开发出来专门用在手机屏幕上。

它是TFT和STN的折衷，有着比STN更好的亮度和色彩饱和度，却又比TFT更省电。

TFD的着重特点在于在“高画质、超低功耗、小型化、动态影象的显示能力以及快速的反应时间”。

TFD的显示原理在于它为LCD上每一个像素都配备了一颗单独的二极管来作为控制源，由于这样的单独控制设计，使每个像素之间不会互相影响，因此在TFD的画面上能够显现无残影的动态画面和鲜艳的色彩。

和TFT一样TFD也是有源矩阵驱动。

最初开发出来的TFD只能显示4096色，但如果采用图像处理技术可以显示相当于26万色的图像。

不过相对TFT在色彩显示上还是有所不及。

UFB屏幕UFB是Ultra Fine & Bright的缩写。

2002年3月，作为占有LCD世界第一市场份额的三星电子发布了一款手机用的UFB LCD，其特点为超薄和高亮度。

液晶显示器的工作原理我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。

液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性，但是如果这些分子是长形的(或扁形的)，它们的分子指向就可能有规律性。

于是我们就可将液态又细分为许多型态。

分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体，而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”，又简称“液晶”。

液晶产品其实对我们来说并不陌生，我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。

液晶是在1888年，由奥地利植物学家Reinitzer发现的，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态为向列型液晶，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。

1. 被动矩阵式LCD工作原理TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之间的显示原理基本相同，不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。

下面以典型的TN-LCD为例，向大家介绍其结构及工作原理。

在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中，通常是由两片大玻璃基板，内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板? 外面再包裹着两片偏光板，它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。

彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片，有规律地制作在一块大玻璃基板上。

每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。

假如有一块面板的分辨率为1280×1024，则它实际拥有3840×1024个晶体管及子像素。

每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管，彩色滤光片能产生RGB三原色。

每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽，上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5×10-6m)。

在同一层内，液晶分子的位置虽不规则，但长轴取向都是平行于偏光板的。

另一方面，在不同层之间，液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。

Lcd液晶显示屏6大显示技术原理TN-扭曲向列型一种基于表面对齐的液晶产品，液晶分子在每片玻璃表面呈90度定向。

以下面两种模式产生图像：正性和负性。

正性模式提供白色底色和黑色笔段。

负性模式提供黑色底色和白色笔段。

当两个偏光片沿垂直轴排列，如下左图，光线穿过导向层，并且沿着液晶分子的螺旋排列行进。

光线被扭曲90度，从而使它通过底层过滤器。

当施加电压后，液晶分子将改变它们的螺旋方式，光线就被底层过滤器阻挡，由于没有产生扭曲，这部分显示将呈现黑色。

复用率就是同时能显示的行数，比如，复用率为16，表示能同时显示16行的信息。

ETN-增强对比度的扭曲向列型低成本的LCD技术，在LCD流体里面包含了染色剂，用于在负性模式下改进底色效果以增加显示对比度，像普通TN型的产品一样，只适用于1至1/4的低占空比的应用，最大可支持1/8的占空比，适用于宽温产品。

ETN类型的产品是用于需要高可读性（比如音响、空调控制器等）电子产品的理想解决方案。

HTN-高扭曲向列型一种基于表面对齐的液晶产品，液晶分子在每片玻璃表面呈110度定向。

以下面两种模式产生图像：(1)正性和负性。

正性模式提供白色底色和黑色笔段。

(2)负性模式提供黑色底色和白色笔段。

当两个偏光片沿垂直轴排列，如下左图，光线穿过导向层，并且沿着液晶分子的螺旋排列行进。

光线被扭曲110度，从而使它通过底层过滤器。

当施加电压后，液晶分子将改变它们的螺旋方式，光线就被底层过滤器阻挡，由于没有产生扭曲，这部分显示将呈现黑色。

STN-超级扭曲向列型一种通过使用两种光学模式下的可调节性来实现驱动更多路数的包含更多信息内容的LCD显示技术，它采用双折射模式，一种比普通TN更好的，可以实现更高对比度以及更广显示视角的改良过的扭曲向列流体。

下图展示了一个比较典型的普通TN与STN的电压与透射光曲线的对比（通常情况下，更大的扭曲角度意味着更强的多路驱动能力）。

图上的V90和V10分别代表了光线透过率从90%降到10%的电压变化。

液晶的几种模式的工作原理1、液晶材料是液晶显示器件的主体。

无论哪一种液晶显示器都是以下述原理为基础进行工作的，即通过电场或热等外场的作用，使液晶分子从特定的初始排列状态转变为其他排列状态，随着液晶分子排列方式的改变，其表现出来的光学特性（双折射特性）发生相应改变，最终变换为明暗视觉变化。

2、现在普通的TFT有源矩阵液晶显示器采用的工作方式都是TN(Twisted Nematic)模式的常白方式（Normally White）。

TN模式的最重要特点是液晶盒的设置满足摩根条件（其具体表述为：液晶分子的扭曲螺距和其折射率各向异性的乘积远大于入射光波长的一半，即Δnd »λ/2），这样光在通过该液晶层时，其偏振面发生的旋转就与波长无关，（或者说当满足摩根条件时，不同波长的入射光经过液晶层后各自偏振面产生的旋转角度是一样的）；液晶盒中充满Np（正性向列相）液晶，液晶分子沿面排列，且分子长轴在上下玻璃基片之间连续扭曲90º，上下偏振片正交设置。

TN盒子的工作原理如下图1.1所示：在断开态，由于满足摩根条件，而且起偏器的偏振化方向与下基板表面处液晶分子指向矢平行，所以经起偏器获得的入射线偏光射入液晶层后会随着液晶分子的逐步扭曲同步旋转（这就是所谓的：旋光效应），当到达上基板时其偏振面旋转达到90º，此时其偏振方向变成与检偏器的偏振化方向平行，这样该线偏光就可以穿过检偏器而展现亮态显示（由于无电场时为白画面，所以称之为“常白方式”）。

当我们给液晶盒施加一个大于阈值Vth的电压时，Np型向列液晶分子的扭曲结构就会被破坏，变成沿电场方向倾斜排列；当外加电压达到2Vth时，除上下基板表面处分子外其它所有液晶分子都变成沿电场方向再排列，这时TN盒的90º旋光性能消失，正交偏振片之间的液晶盒失去透光作用，从而得到暗态显示。

3、当前还有STN模式，它利用的是液晶分子的双折射特性进行工作的（而上面的TN模式利用的是特殊设置的液晶分子层的旋光特性进行工作的）。

LED、OLED、LCD以及CRT的区别LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。

LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。

但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。

当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。

而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

LED显示屏（LED panel）：LED就是light emitting diode ，发光二极管的英文缩写，简称LED。

它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。

图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。

LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。

OLEDOLED：Organic Light Emitting Display，即有机发光显示器，在手机LCD上属于新崛起的种类，被誉为“梦幻显示器”。

OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。

液晶显示器的原理1．液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)其实就是使用了“液晶”(Liquid Crystal)作为材料的显示器. 目前液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主.2．什么是液晶呢？液晶是一种介于固态和液态之间的物质，当被加热时，它会呈现透明的液态，而冷却的时候又会结晶成混乱的固态，液晶是具有规则性分子排列的有机化合物。

液晶按照分子结构排列的不同分为三种：类似粘土状的Smectic液晶、类似细火柴棒的Nematic液晶、类似胆固醇状的Cholestic液晶。

这三种液晶的物理特性都不尽相同，用于液晶显示器的是第二类的Nematic液晶，分子都是长棒状的，在自然状态下，这些长棒状的分子的长轴大致平行。

3．液晶的性质及通光原理随着研究的深入，人们开始掌握液晶的许多其他性质：当向液晶通电时，液晶体分子排列得井然有序，可以使光线容易通过；而不通电时，液晶分子排列混乱，阻止光线通过。

通电与不通电就可以让液晶像闸门般地阻隔或让光线穿过。

这种可以控制光线的两种状态是液晶显示器形成图像的前提条件，当然，还需要配合一定的结构才可以实现光线向图像转换。

4. 液晶显示器的分类液晶显示器按照控制方式不同可分为被动矩阵式LCD及主动矩阵式LCD两种。

a. 被动矩阵式LCD可分为TN-LCD(Twisted Nematic-LCD，扭曲向列LCD)、STN-LCD(Super TN-LCD，超扭曲向列LCD)和DSTN-LCD(Double layer STN-LCD，双层超扭曲向列LCD)。

b. 目前应用比较广泛的主动矩阵式LCD，也称TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD，薄膜晶体管LCD)。

TFT液晶显示器是在画面中的每个像素内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积。

另有一新型的技术LCOS（liquid crystal on silicon）主动矩阵LCD 与被动矩阵LCD的比较被动矩阵LCD的最大问题是难以快速地控制单独的液晶单元，并以足够大的电流保证来获得好的对比度、足够的灰度级和较快的响应时间，从而影响了动态影像的显示效果。