【正文】 項技術生產(chǎn)TFT。 原理： IPS與TN+Film（扭轉向列液晶+視角擴大膜組合）技術的最大不同點在于液晶分子的方向是平行于基板而不是垂直于基板。這一點是通過施加電壓來實現(xiàn)的。 使用IPS或Super TFT技術可以使視角擴大到170度，基本上可以達到CRT監(jiān)視器一樣的視角。但是這項技術也有缺點，因為液晶分子的排列方向，使得電極必須做成梳子狀，安放在下層玻璃基板上，而不能像TN模式一樣（成型的TN液晶顯示屏通常包括玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等制成的夾板，共有兩層，稱為上下夾層，每個夾層都包含電極和配向膜上形成的溝槽，上下夾層中的是液晶分子），安置在兩層玻璃基板上。這樣做會降低對比度，因此必須加大背光源來達到要求的的亮度。同TN+Film（TN+視角擴大膜）技術相同 IPS模式下的對比度及響應時間與傳統(tǒng)的TFTTN 相比也并無多大改善。3 MVA（MultiDomain Vertical Alignment，多區(qū)域垂直排列）技術MVA技術是由富士通公司開發(fā)的。從技術的上來看，MVA目前來看應該是液晶顯示器廣視角及短響應時間最好的解決方案。MVA技術使可視角度可達到160度，響應時間可達到20ms。在MVA技術中，M代表 multidomain，是指單個色彩單元里面用凸出的物體來形成多區(qū)域。 VA代表Vertical Alignment（垂直排列），由于凸出物的關系，液晶分子在靜態(tài)時并不完全是的垂直排列的。當施加電壓產(chǎn)生電場之后，液晶分子變成水平排列，這樣背光源發(fā)出的光就能通過各個層。MVA技術能夠提供比TN+視角擴大膜技術及IPS技術更短的響應時間，這對視頻和游戲的表現(xiàn)來說很重要。對比度方面也有提高，但是會隨視角的變化而變化。 TN+Film（TN+視角擴大膜）技術成本低廉，成品率高，可視角度140度，對比度和響應時間無太大提高。 IPS（內(nèi)切換 or SuperTFT）技術：可視角度170度，對比度和響應時間無太大提高。MVA（MultiDomain Vertical Alignment，多區(qū)域垂直排列）技術可視角度160度，對比度和響應時間有較大的提高，適合對視頻和游戲的回放。 可視面積可視面積指的是在實際應用中，可以用來顯示圖像的那部分屏幕的面積。因為CRT顯示器的尺寸實際上是其顯像管的尺寸，可以用來顯示圖像的部分根本達不到這個尺寸，因為顯像管的邊框占了一部分空間。一般來講。但對于LCD來說，標稱的尺寸大小基本上就是可視面積的大小，被邊框占用的空間非常小，這也是為什么LCD看起來要比同樣尺寸CRT更大一些的原因。所以選購LCD的時候15村就基本上夠了.亮度與對比度液晶顯示器的顯示功能主要是有一個背光的光源，這個光源的亮度決定整臺LCD的畫面亮度及色彩的飽和度。理論上來說，液晶顯示器的亮度是越高越好，亮度的測量單位為cd/m2（每公尺平方燭光），也叫NIT流明。目前TFT屏幕的亮度大部分都是從150Nits開始起步，通常情況下200Nits才能表現(xiàn)出比較好的畫面。對比度也就是黑與白兩種色彩不同層次的對比測量度。對比度120:1時就可以顯示生動、豐富的色彩（因為人眼可分辨的對比度約在100:1左右），對比率高達300:1時便可以支持各階度的顏色。目前大多數(shù)LCD顯示器的對比度都在100:1～300:1左右。目前還沒有一套公正的標準值來衡量亮度與對比的反差值，所以購買LCD全靠一雙銳利的眼睛。所以在選購LCD時要注意這個指標，它也是LCD產(chǎn)品上性能差異最大的一環(huán)估計選購上有些難度。反應速度測量反應速度的時間單位元是毫秒（ms），指的是象素由亮轉暗并由暗轉兩所需的時間。這個數(shù)值越小越好，數(shù)值越小，說明反應速度越快。目前主流LCD的反應速度都在25ms以上，在一般商業(yè)用途中（例如字處理或文本處理）沒有什么太大關系，因為此類用途不必太在意LCD的反應時間。而如果是用來玩游戲、觀看VCD/DVD等全屏高速動態(tài)影像時，反應時間就尤其重要了，如果反應時間較長的話，畫面就會出現(xiàn)拖尾、殘影等現(xiàn)象。舉個簡單的例子，現(xiàn)在市場上絕大多數(shù)LCD顯示器在玩QUAKE3時都會有不同程度的拖尾現(xiàn)象，在畫面高速更新時尤其明顯。而CRT則完全沒有這個問題，因為CRT的反應時間只有1ms，是絕對不會出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象的。色彩說到色彩，LCD也比不上CRT，從理論上講，CRT可顯示的色彩跟電視機一樣為無限。而LCD只能顯示大約26萬種顏色，絕大部分產(chǎn)品都宣稱能夠顯示1677萬色（16777216色，32位），但實際上都是通過抖動算法（dithering）來實現(xiàn)的，與真正的32位色相比還是有很大差距，所以在色彩的表現(xiàn)力和過渡方面仍然不及傳統(tǒng)CRT。同樣的道理，LCD在表現(xiàn)灰度方面的能力也不如CRT。大家有條件的話可以自己比較一下：找一臺17英寸特麗瓏顯像管的顯示器，再擺一臺15寸LCD，同時顯示一幅1677萬色的圖像。CRT顯示出來的畫面十分鮮艷，而LCD則顯得有些假，雖然說不上來哪里不對，但看著就是沒有那臺瓏管的CRT舒服。顯示效果先說CRT，目前絕大部分家用級CRT都不同程度地存在著聚焦、匯聚、呼吸效應等方面的問題，這與廠家的技術工藝是分不開的。如果生產(chǎn)廠家設計的相關控制電路不夠先進，就很容易出現(xiàn)前面所說的那些問題。這也是為什么同樣都是特麗瓏顯像管，SONY原廠生產(chǎn)的顯示器和其它一些廠家所生產(chǎn)的顯示器表現(xiàn)截然不同的原因。而LCD則完全沒有聚焦等問題，因為它根本就不需要聚焦。不過在線形與非線形失真等問題，LCD也有可能會出現(xiàn)，只不過CRT更容易出現(xiàn)罷了。輻射因為CRT顯示器的光線會通過陰極管發(fā)出，同時也發(fā)出了輻射，所以對人體是很不利，但是后來TCO9X的要求是CRT在這方面得到了極大的改善。但是LCD由于其工作原理的緣故，工作時更本不會發(fā)出一點輻射，比之CRT強了很多。所以在下認為一般家庭還是使用CRT比較合適，多媒體效果會更好而且價格相對來說較便宜，LCD液晶顯示器更適合在商業(yè)上用途上，股票交易、媒體編輯更適合使用LCD。液晶的幾種模式的工作原理 2006512 液晶材料是液晶顯示器件的主體。無論哪一種液晶顯示器都是以下述原理為基礎進行工作的，即通過電場或熱等外場的作用，使液晶分子從特定的初始排列狀態(tài)轉變?yōu)槠渌帕袪顟B(tài)，隨著液晶分子排列方式的改變，其表現(xiàn)出來的光學特性（雙折射特性）發(fā)生相應改變，最終變換為明暗視覺變化?，F(xiàn)在普通的TFT有源矩陣液晶顯示器采用的工作方式都是TN(Twisted Nematic)模式的常白方式（Normally White）。TN模式的最重要特點是液晶盒的設置滿足摩根條件（其具體表述為：液晶分子的扭曲螺距和其折射率各向異性的乘積遠大于入射光波長的一半，即Δnd 187。λ/2），這樣光在通過該液晶層時，其偏振面發(fā)生的旋轉就與波長無關，（或者說當滿足摩根條件時，不同波長的入射光經(jīng)過液晶層后各自偏振面產(chǎn)生的旋轉角度是一樣的）；液晶盒中充滿Np（正性向列相）液晶，液晶分子沿面排列，且分子長軸在上下玻璃基片之間連續(xù)扭曲90186。，上下偏振片正交設置。：在斷開態(tài)，由于滿足摩根條件，而且起偏器的偏振化方向與下基板表面處液晶分子指向矢平行，所以經(jīng)起偏器獲得的入射線偏光射入液晶層后會隨著液晶分子的逐步扭曲同步旋轉（這就是所謂的：旋光效應），當?shù)竭_上基板時其偏振面旋轉達到90186。，此時其偏振方向變成與檢偏器的偏振化方向平行，這樣該線偏光就可以穿過檢偏器而展現(xiàn)亮態(tài)顯示（由于無電場時為白畫面，所以稱之為“常白方式”）。當我們給液晶盒施加一個大于閾值Vth的電壓時，Np型向列液晶分子的扭曲結構就會被破壞，變成沿電場方向傾斜排列；當外加電壓達到2Vth時，除上下基板表面處分子外其它所有液晶分子都變成沿電場方向再排列，這時TN盒的90186。旋光性能消失，正交偏振片之間的液晶盒失去透光作用，從而得到暗態(tài)顯示。當前還有STN模式，它利用的是液晶分子的雙折射特性進行工作的（而上面的TN模式利用的是特殊設置的液晶分子層的旋光特性進行工作的）。這種模式由于工藝復雜，彩色化顯示不太理想（存在干涉色，亦即色彩還原能力不好），所以只用于低端顯示，比如手機、PDA等。STN模式的液晶盒跟TN模式的不同只在于以下幾點：（1）起偏器偏振化方向和下基板處液晶分子長軸（即光軸方向）不是相互平行而是成30186。角。這樣經(jīng)起偏器獲得的線偏光在射入液晶層時就會發(fā)生雙折射現(xiàn)象（2）上下基板處液晶分子長軸方向連續(xù)扭曲270186。，而TN盒中是90186。STN模式的工作原理如下：不加電時，液晶分子扭曲排列（上下基板處液晶分子長軸方向連續(xù)扭曲270186。），由于下基板處液晶分子和起偏器偏振化方向不是相互平行而是成30186。角，這樣經(jīng)起偏器獲得的線偏光在射入液晶層時就會發(fā)生雙折射現(xiàn)象，折射光的兩個電向量分量在上極板處重新合成，變成橢圓偏振光，最終有一部分光從檢偏器射出。加電時，液晶分子的扭曲結構被解體，變成垂面排列狀態(tài)，正交設置的偏振片能阻斷光的投射，得到暗態(tài)顯示。上面兩種模式下，外加電壓越大時，液晶分子的傾斜角度越大（越接近垂面排列狀態(tài)），對應的透射光的強度越大；外加電壓越小，液晶分子傾角越?。ㄔ浇咏孛媾帕袪顟B(tài)），對應的透射光強度越小。也就是說，通過控制外加電壓的大小，就可以實現(xiàn)想要的灰階顯示。彩色顯示機理：當前液晶顯示器件的彩色顯示是利用彩色濾色膜來實現(xiàn)的。：組合成的液晶盒結構可參見下圖（這是我的畢業(yè)設計中MVA模式液晶盒結構圖，TN模式液晶盒只是沒有上下小凸起而已，其它的基本一樣），也就是說，彩色濾色膜的R、G、B三基色按一定圖案排列，并與TFT基板上的TFT子象素一一對應（注意：一個象素由三個子象素組成）。背光源發(fā)出的白光，經(jīng)濾色膜后變成相應的R、G、B色光。通過TFT數(shù)組可以調(diào)節(jié)加在各個子象素上的電壓值，從而改變各色光的透射強度。不同強度的RGB色光混合在一起，就實現(xiàn)了彩色顯示。還有其它的模式，比如MVA模式、IPS模式等，都是為了改善視角特性和提高響應速度而新開發(fā)的液晶工作模式，是對TN模式的改進而已。上下偏振片（亦即起偏器和檢偏器）的設置情況決定著加電和不加電狀態(tài)下液晶盒的亮暗狀態(tài)：當上下偏振片正交設置（亦即起偏器和檢偏器偏振化方向相互垂直）時，在不加電狀態(tài)下TN、STN模式呈亮態(tài)（所以稱之為常白方式）；加電狀態(tài)下為暗態(tài)顯示。而當上下偏振片平行設置（亦即起偏器和檢偏器偏振化方向相互平行）時，在不加電狀態(tài)下TN、STN模式呈暗態(tài)（所以稱之為常黑方式），加電時反而呈亮態(tài)。TFTLCD液晶顯示器的工作原理 2004819 本文作者：謝崇凱 圖片制作：FPDisplay 我一直記得, 當初剛開始從事有關液晶顯示器相關的工作時, 常常遇到的困擾, 就是不知道怎么跟人家解釋, 液晶顯示器是什么? 只好隨著不同的應用環(huán)境, 來解釋給人家聽. 在最早的時候是告訴人家, 就是掌上型電動玩具上所用的顯示屏, 隨著筆記型計算機開始普及, 就可以告訴人家說, 就是使用在筆記型計算機上的顯示器. 隨著手機的流行, 又可以告訴人家說, 是使用在手機上的顯示板. 時至今日, 液晶顯示器, 對于一般普羅大眾, 已經(jīng)不再是生澀的名詞. 而它更是繼半導體后 另一種可以再創(chuàng)造大量營業(yè)額的新興科技產(chǎn)品, 更由于其輕薄的特性, 因此它的應用范圍比起原先使用陰極射線管(CRT, cathoderay tube)所作成的顯示器更多更廣. 如同我前面所提到的, 液晶顯示器泛指一大堆利用液晶所制作出來的顯示器. 而今日對液晶顯示器這個名稱, 大多是指使用于筆記型計算機, 或是桌上型計算機應用方面的顯示器. 也就是薄膜晶體管液晶顯示器. 其英文名稱為Thinfilm transistor liquid crystal display, 簡稱之TFT LCD. 從它的英文名稱中我們可以知道, 這一種顯示器它的構成主要有兩個特征, 一個是薄膜晶體管, 另一個就是液晶本身. 我們先談談液晶本身. 液晶(LC, liquid crystal)的分類 我們一般都認為物質像水一樣都有三態(tài), 分別是固態(tài)液態(tài)跟氣態(tài). 其實物質的三態(tài)是針對水而言, 對于不同的物質, 可能有其它不同的狀態(tài)存在. 以我們要談到的液晶態(tài)而言, 它是介于固體跟液體之間的一種狀態(tài), 其實這種狀態(tài)僅是材料的一種相變化的過程(請見圖1), 只要材料具有上述的過程, 即在固態(tài)及液態(tài)間有此一狀態(tài)存在, 物理學家便稱之為液態(tài)晶體. 這種液態(tài)晶體的首次發(fā)現(xiàn), 距今已經(jīng)度過一百多個年頭了. 在公元1888年, 被奧地利的植物學家Friedrich Reinitzer所發(fā)現(xiàn), 其在觀察從植物中分離精制出的安息香酸膽固醇(cholesteryl benzoate) 的融解行為時發(fā)現(xiàn), ℃時, 固體會熔化,呈現(xiàn)一種介于固相和液相間之半熔融流動白濁狀液體. ℃, 才形成清澈的等方性液態(tài)(isotropic liquid). 來年, 在1889年, , 對此化合物作更詳細的分析. 他在偏光顯微鏡下發(fā)現(xiàn), 此黏稠之半流動性白濁液體化合物,具有異方性結晶所特有的雙折射率(birefringence)之光學性質, 即光學異相性(optical anisotropic). 故將這種似晶體的液體命名為液晶. 此后, 科學家將此一新發(fā)現(xiàn)的性質, 稱為物質的第四態(tài)液晶(liquid crystal). 它在某一特定溫度的范圍內(nèi), 會具有同時液體及固體的特性. 一般以水而言, 固體中的晶格因為加熱, 開始吸熱而破壞晶格, 當溫度超過熔點時便會溶解變成液體. 而熱致型液晶則不一樣(請見圖2), 當其固態(tài)受熱后, 并不會直接變成液態(tài), 會先溶解形成