液晶显示屏LCD运作原理

液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主轴，因此我们就这从这三种技术来探讨它们的运作原理。 TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器中最基本的，而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。同样的，它的运作原理也较其它技术来的简单，请读者参照下方的图片。图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图，包括了垂直方向与水平方向的偏光板，具有细纹沟槽的配向膜，液晶材料以及导电的玻璃基板。 其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间，液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列，如果电场未形成，光线会顺利的从偏光板射入，依液晶分子旋转其行进方向，然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后，两片玻璃间会造成电场，进而影响其间液晶分子的排列，使其分子棒进行扭转，光线便无法穿透，进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象，叫做扭转式向列场效应，简称TNFE（twisted nematic field effect）。在电子产品中所用的液晶显示器，几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。STN型的显示原理也似类似，如下图，不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。 要在这边说明的是，单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形（或称黑白），并没有办法做到色彩的变化。而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系，以及光线的干涉现象，因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片（color filter），并将单色显示矩阵之任一像素（pixel）分成三个子像素（sub-pixel），分别透过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩。另外，TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大，其屏幕对比度就会显得较差，不过藉由STN的改良技术，则可以弥补对比度不足的情况。

TFT型的液晶显示器较为复杂，主要的构成包括了，荧光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。首先液晶显示器必须先利用背光源，也就是荧光灯管投射出光源，这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶，这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩，并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。

在TN与STN型的液晶显示器中，所使用单纯驱动电极的方式，都是采用X、Y轴的交叉方式来驱动，如下图所示，因此如果显示部份越做越大的话，那么中心部份的电极反应时间可能就会比较久。而为了让屏幕显示一致，整体速度上就会变慢。讲的简单一点，就好像是CRT显示器的屏幕更新频率不够快，那是使用者就会感到屏幕闪烁、跳动；或着是当需要快速3D动画显示时，但显示器的显示速度却无法跟上，显示出来的要果可能就会有延迟的现象。所以，早期的液晶显示器在尺寸上有一定的限制，而且并不适合拿来看电影、或是玩3D游戏。 为了改善此一情形，后来液晶显示技术采用了主动式矩阵（active-matrix addressing）的方式来驱动，这是达到高数据密度液晶显示效果的理想装置，且分辨率极高。方法是利用薄膜技术所做成的硅晶体管电极，利用扫描法来选择任意一个显示点（pixel）的开与关。这其实是利用薄膜式晶体管的非线性功能来取代不易控制的液晶非线性功能。 如上图，在TFT型液晶显器中，导电玻璃上画上网状的细小线路，电极则由是薄膜式晶体管所排列而成的矩阵开关，在每个线路相交的地方则有着一弄控制匣，虽然驱动讯号快速地在各显示点扫瞄而过，但只有电极上晶体管矩阵中被选择的显示点得到足以驱动液晶分子的电压，使液晶分子轴转向而成「亮」的对比，不被选择的显示点自然就是「暗」的对比，也因此避免了显示功能对液晶电场效应能力的依靠。

液晶显示器，英文通称为LCD（Liquid Crystal Display），是属于平面显示器的一种，依驱动方式来分类可分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）以及主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。其中，被动矩阵型又可分为扭转式向列型（Twisted Nematic；TN）、超扭转式向列型（Super Twisted Nematic；STN）及其它被动矩阵驱动液晶显示器；而主动矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型（Thin Film Transistor；TFT）及二端子二极管型（Metal/Insulator/Metal；MIM）二种方式。（详细的分类请参考附图）TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理之不同，在视角、彩色、对比及动画显示品质上有高低程次之差别，使其在产品的应用范围分类亦有明显区隔。以液晶显示技术所应用的范围以及层次而言，主动式矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型（TFT）为主流，多应用于笔记型计算机及动画、影像处理产品。而单纯矩阵驱动技术则以扭转向列（TN）、以及超扭转向列（STN）为主，应用多以文书处理器以及消费性产品为主。在这之中，TFT液晶显示器所需的资金投入以及技术需求较高，而TN及STN所需的技术及资金需求则相对较低。

LCD液晶显示屏拼接常识

　　LCD液晶拼接墙系统集现代先进的电力电子技术、液晶显示技术、嵌入式硬件拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、机械制造为一体，缺一不可。液晶拼接系统最大的优点就是，其单元体超薄、色彩还原度好、寿命长，而且拼接方式更灵活等特点。　　液晶的工作原理是利用液状晶体在电压的作用下发生偏转，由于组成屏幕的液状晶体在同一点上可以显示红、绿、蓝三基色，或者说液晶的一个点是由三个点迭加起来的，它们按照一定的顺序排列，通过电压来刺激这些液状晶体，就可以呈现出不同的颜色。而不同比例的搭配可以呈现出千变万化的色彩。　　液晶本身是不发光的，它靠背光管来发光，因此液晶屏的亮度取决于背光管。由于液晶采用点成像的原因，因此屏幕里面构成的点越多，成像效果越精细，纵横的点数就构成了液晶电视的分辨率，分辨率越高，效果越好。就目前而言，市面上主流的液晶拼接单元的分辨率几乎都达到了高清甚至是全高清，在显示效果方面是无可挑剔的。　　另外液晶还有一个最大的特点就是，液晶的拼接方式更加灵活，除了传统的横向拼接外，液晶还可以实现竖向拼接，这也就是人们常说的异形拼接，包括像30度到60度角度的倾斜拼接，或者是将16:9的显示单元选装90度等等，从而产生更加奇特的拼接效果，达到吸引眼球的目的。　　首先要观察液晶拼接屏的结构 注意细节　　为什么要观察液晶拼接屏的结构呢？这主要是由于一套完整的拼接墙系统是由多个显示单元拼接而成，所以一定要观察其设计是否合理，能否做到结实牢固的拼接，一旦整个系统投入运用，很多时候都需要达到7*24小时不间断运行，所以稳固可靠是拼接墙系统当中必不可少的。这其中还需要注意一些细节，比如像液晶拼接屏的调节底座、固定反射镜与风道等在一定程度上也会影响拼接的效果与系统的稳定性。所以用户在选择的时候一定要多加注意。　　液晶拼接 显示屏幕是关键　　作为一套拼接墙系统，其最重要的就是要能够把用户想展示的信息显示出来，这就离不开液晶显示屏了，所以液晶显示屏的重要性是毋庸置疑的。选择的时候，用户可以从可视角度、亮度、色彩还原度、拼缝大小等方面进行主观判断。　　可视角度越大，观众观看时受到角度限制的机会就越小，一般情况下液晶屏的可视角度都已经能达到垂直、水平均为178度。亮度方面，由于目前液晶拼接多用于室内，所以亮度够用就好，不用一味地去追求高亮度。　　而拼缝方面，上面的文章中我们也提到过，目前市面上最主流的拼接产品包括，7.3mm、6.7mm以及6.5，还有三星全新推出的5.5mm，用户可以根据资金投入大小以及实际要求来合理选择。