液晶显示器工作原理.doc

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1、FR：任中奎液晶显示原理1.什么是液晶显示器件1.1.液晶显示器件的优点液晶显示器件已经历了三代。第一代用于计算器、手表；第二代用于翻译机、游戏机，家电设备、测试仪器；第三代用于高级信息社会的各种办公室自动化设备、新型信息传递设备，即个人电脑、文字处理机、移动电话、便携式彩色电视机等。液晶显示器是本世纪末最有发展活力的电子产品之一，它的开发应用，大大扩展了信息显示器的应用范围。液晶显示的英文是LiquidCrystalDisplay，人们常用LCD代表液晶显示器件。目前液晶显示器件与阴极射线管显示(CRT)两大类产品，在显示上已

2、形成互补、共同发展的局面，在产业上LCD将与DRT并驾齐驱。自从1968年5月美国RCA公司发明第一台液晶显示装置以来，虽然仅仅经过30年的时间，但液晶显示器件却得到了迅猛的发展。认识液晶显示器件的人可能很多，但了解液晶显示奥秘的人却很少。因为液晶分子具有固定的偶极矩，所以施加电场可使液晶分子轴发生移动，于是液晶分子排列就发生变化。在某种显示模式中，液晶分子可能发生不稳定的流动，这种不稳定的状态依赖于电场的强度而变化。结果将引起液晶盒内部的偏振光的传输功的电光效应。对于利用液晶的各种电光效应，把液晶对电场、磁场、光线和温度等外界

3、条件的变化在一定条件下转换成可视信号就可以制成显示器，这就是液晶显示器件。信息显示技术随着信息社会的发展显示越来越重要。液晶显示器件与其他类型的显示器相比，具有很多优点：l平面型显示，体积小，重量轻，便于携带；l功耗低，驱动电压低，例如计算器工作电压2~5V，功耗为0.01mW/cm2左右，一块氧化银电池可以使用两三年；l寿命长，一般在5万小时以上；l不含有害射线等，故对人体无害，不易引起人眼的疲劳；l被动显示，不易被经光冲刷，外界光越强则显示越清晰，可以明亮环境下显示；l易于驱动，可用大规模集成电路直接驱动，这也是其得到迅猛发

4、展的原因；1.2.液晶显示器件的种类因电场、电流、加温的作用，使液晶分子的排列状态及相均发生变化，在液晶相中光的干涉、散射、衍射、旋光、选择散射、吸收等光学性质的变化就成为液晶显示器件的工作原理。所以液晶显示的工作模式由外场、光学变化的种类、构成器件的液晶相、介电各向异性排列状态等来分类。液晶的排列状态因液晶相的不同而差异很大。在向列相液晶的情况下，液晶分子的取向就有：①与基板表面垂直排列取向；②成平行状态的平行取向；③平行扭曲的扭曲取向；④与一个基板表面垂直，而与另一个基板表面平行的混合取向；⑤与基板表面成某个角度倾斜的预倾斜

5、取向等；⑥在胆甾相液晶和手性向列液晶的螺旋轴或与基板表面正交的平面取向；⑦螺旋轴或与基板表面平行或随机的焦锥取向；⑧近晶相液与向列相液晶一样有垂直取向、平行取向和倾斜取向等。液晶显示器件按显示机理分有很多种，如动态散射型(简称DSM)、扭曲向列型(TN)、电控双折射(ECB)、宾主效应型(G-H)、相变存储型(PC)、有源矩阵型(AM)、超扭曲向列型(STN)、铁电液晶(FLC)、聚合物分散型薄膜(PDLC)显示等。利用电光效应制作的常用的液晶显示器大致有以下几种：TN-LCD、STN-LCD、HTN-LCD、FSTN-LCD、

6、TFT-LCD等。TN-LCD是TwistNematicLiquidCrystalDisplay的简称，即扭曲向列相液晶显示。这种显示模式的特点是液晶分子基本平行于基板排列，但上下液晶分子取向呈扭曲排列，整体扭曲角为90°。TN-LCD是人们发明较早的，也是应用范围最广、数量最多的价格最便宜的液晶显示器。TN-LCD的制造工艺基本上已经成熟，目前日本已完全淘汰了TN-LCD的生产线，他们把生产转移到新加坡台湾、中国大陆等地区。现在中国成为TN-LCD的主要生产地区。我们日常所见的电子表、计算器、游戏机等的显示屏大都是TN-LCD

7、。STN-LCD是SuperTwistNematiCLiquidCrystalDisplay的简称，即起扭曲向列相液晶显示。它与TN-LCD的结构相似，不同的是其扭曲角不是90°，而是180°~270°之间。虽然仅仅是扭曲角不同，但它的工作原理与TN-LCD完全不同。STN-LCD是目前LCD生产的中档产品，它具有比TN-LCD显示信息量大等特点，它主要用于各种仪器仪表、汉显机、记事本、笔记本电脑等。STN-LCD的制造工艺基本成熟，国内也已有很多家STN-LCD制造分司。HTN-LCD是HighTwistNematiCLiqu

8、idCrystalDisplay和简称，即高扭曲向列相液晶显示。HTN-LCD与TN-LCD和STN-LCD的结构相似，只不过HTN-LCD的扭曲角在100°~120°之间，介于TN-LCD和STN-LCD之间。HTN-LCD目前数量并不多，其性能也介于TN-L