什么是液晶显示器（液晶显示器相关知识介绍）

2023-10-10 13:07

液晶显示器又称LCD，是一种平板显示技术，常用于电视机、电脑显示器。它还用于笔记本电脑、平板电脑和智能手机等移动设备的屏幕。 LCD 显示器不仅外观与笨重的 CRT（阴极射线管）显示器不同，而且操作方式也截然不同。 LCD 不是在玻璃屏幕上发射电子，而是具有背光，为排列在矩形网格中的各个像素提供光源。

液晶显示器是如何构造的？

LCD 屏幕由夹在玻璃基板上的两个电极之间的薄层液晶材料组成，每侧都有两个偏振片。偏光镜是一种允许特定偏振的光波通过而阻挡其他偏振的光波的滤光器。电极需要是透明的，因此最流行的材料是ITO（氧化铟锡）。

由于LCD本身不能发光，因此通常会在LCD屏幕后面放置背光，以方便在黑暗环境下的可视性。背光源可以是LED（发光二极管）或CCFL（冷阴极荧光灯）。 LED背光是最受欢迎的。当然，如果你喜欢彩色显示，可以将一层彩色滤光片做成液晶单元。彩色滤光片由 RGB 颜色组成。您还可以在 LCD 前面添加触摸板。

液晶显示器如何工作？

第一个量产的液晶面板技术被称为TN（Twisted Nematic）。 LCD 背后的原理是，当没有向液晶分子施加电场时，分子在 LCD 单元中扭转 90 度。当来自环境光或背光的光穿过第一偏振片时，光被液晶分子层偏振和扭曲。当它到达第二个偏振器时，它被阻挡。观看者看到的显示为黑色。

当电场施加到液晶分子时，它们不会扭曲。当偏振光到达液晶分子层时，光线直接通过，不会发生扭曲。当它到达第二个偏振器时，它也会穿过，观看者会看到显示屏很亮。由于 LCD 技术使用电场而不是电流（电子通过电流），因此功耗较低。

液晶显示器基础知识

上面介绍的最基本的LCD称为无源矩阵LCD，主要出现在低端或简单的设备中，例如计算器、电表、早期的数字手表、闹钟等。无源矩阵LCD有很多局限性，如视角窄、响应速度慢、暗淡，但功耗高。

为了改善这一缺点，科学家和工程师开发了有源矩阵液晶技术。应用最广泛的是TFT（薄膜晶体管）LCD技术。在TFT LCD的基础上，开发了更现代的LCD技术。最著名的是IPS（面内切换）LCD。具有超宽视角、画质优良、响应速度快、对比度高、老化缺陷少等

IPS液晶显示器广泛应用于液晶显示器、液晶电视、iPhone、平板电脑等。三星甚至彻底革新了LED背光，成为QLED（量子点），在不需要光的地方关闭LED，产生更深的黑色。

不同类型的液晶显示器

扭曲向列显示器：TN（扭曲向列）LCD 的生产最为频繁，并且整个行业使用不同类型的显示器。这些显示器最常被游戏玩家使用，因为与其他显示器相比，它们价格便宜且响应时间快。这些显示器的主要缺点是质量和部分对比度、视角和色彩再现。不过，这些设备足以满足日常操作。

平面切换显示器：IPS 显示器被认为是最好的 LCD，因为它们提供良好的图像质量、更高的视角、生动的色彩准确性和差异。这些显示器主要供图形设计师使用，以及其他需要 LCD 最大潜力再现图像和颜色的应用。

垂直对齐面板：垂直对齐 (VA) 面板在扭曲向列和面内切换面板技术中的任意位置居中。与 TN 型显示器相比，这些面板可提供最佳的视角和色彩再现，并具有更高的质量特性。这些面板的响应时间非常短。不过这些都比较合理，适合日常使用。

该面板的结构比扭曲向列显示器产生更深的黑色和更好的色彩。与 TN 型显示器相比，多种晶体排列可以提供更好的视角。这些显示器需要权衡，因为与其他显示器相比，它们价格昂贵。它们的响应时间很慢，刷新率也很低。

高级条纹场切换 (AFFS)： 与 IPS 显示器相比，AFFS LCD 提供最佳性能和广泛的色彩再现。 AFFS的应用非常先进，因为它们可以减少色彩失真而不影响宽视角。通常，这种类型的显示器用于高度先进和专业的环境，例如飞机驾驶舱。

无源和有源矩阵显示器 ：无源矩阵型 LCD 使用简单的网格，以便可以向 LCD 上的特定像素提供电荷。一层玻璃提供列，而另一层玻璃提供行，该玻璃使用透明导电材料（例如氧化铟锡）设计。无源矩阵系统具有主要缺点，特别是响应时间慢和电压控制不准确。显示器的响应时间主要是指显示器刷新显示图像的能力。

有源矩阵LCD主要依靠TFT（薄膜晶体管）。这些晶体管是放置在玻璃基板上的矩阵内的小型开关晶体管和电容器。当正确的行被激活时，电荷可以沿着确切的列传输，以便可以寻址特定像素，因为列相交的所有其他行都被关闭，并且只有指定像素旁边的电容器获得电荷。