液晶显示器的发展！

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液晶显示器的发展







　　人们早在1888年就发现了液晶这一呈液体状的物质，它是一种几乎完全透明的物质，同时呈现固体与液体的某些特征。液晶从形状和外观看上去都是一种液体，但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列；如对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿透；光线穿透液晶的路径可由构成它的分子排列来决定，这又是固体的一种特征。

　　六十年代起，人们发现给液晶充电会改变它的分子排列，继而造成光线的扭曲或折射。经过反复测试，1968年，在美国发明了液晶显示器件，随后LCD液晶显示屏就正式面世了。然而从第一台LCD显示屏的诞生以来，短短30年，液晶显示器技术得到了飞速的发展：七十年代初，日本开始生产TN-LCD，并推广应用；八十年代初，TN-LCD产品在计算器上得到广泛应用；在1984年，欧美国家提出TFT-LCD和STN-LCD显示技术之后，从八十年代末起，日本掌握了STN-LCD的大规模生产技术，使LCD产业获得飞速发展。



　　大约1971年，液晶显示设备就在人类的生活中出现。这就是最初的TN-LCD（扭曲阵列）显示器。尽管当时还只是单色显示，但在某些领域已开始加以应用（例如医学仪器等）。到八十年代初期，TN-LCD开始被应用到电脑产品上。1984年，欧美国家提出STN-LCD（超扭曲阵列），同时TFT-LCD（薄膜式电晶体）技术也被提出，但技术和制程仍不够成熟。到八十年代末期，由于日本厂商掌握着STN-LCD的主要生产技术，它们开始在生产线上进行大规模的生产，这算得上是LCD将要普及的信号。



　　1993年，在日本掌握TFT-LCD的生产技术后，液晶显示器开始向两个方向发展：一方向是朝着价格低、成本低的STN-LCD显示器方向发展，随后又推出了DSTN-LCD(双层超扭曲阵列)；而另一方向却朝高质量的薄膜式电晶体TFT-LCD发展。日本在1997年开发了一批以550×670mm为代表的大基板尺寸第三代TFT-LCD生产线，并使1998年大尺寸的LCD显示屏的价格比1997年下降了一半。1996年以后，韩国和中国台湾都投巨资建第三代的TFT-LCD生产线，准备在1999年以后与日本竞争。



　　中国内地从八十年代初就开始引进了TN-LCD生产线，是目前世界上最大的TN-LCD生产国。据不完全统计，目前全国引进和建立LCD生产线40多条，有LCD配套厂30余家， 其中不乏TFT-LCD生产线。



　　从1971年开始，液晶作为一种显示媒体使用以来，随着液晶显示技术的不断完善和成熟，使其应用日趋广泛，到目前已涉及微型电视、数码照相机、数码摄像机以及显示器等多个领域。在其经历了一段稳定、漫长的发展历程后，液晶产品已摒弃了以前那种简陋的单色设备形象。



　　目前，它已在平面显示领域中占据了一个重要的地位，而且几乎是笔记本和掌上型电脑必备部分。1985年，自从世界第一台笔记本电脑诞生以来， LCD液晶显示屏就一直是笔记本电脑的标准显示设备，所以一谈到LCD必定会与笔记本电脑扯上关系。LCD显示器在笔记本电脑的发展历程中也发挥过不同的作用，但随着液晶显示技术的不断进步，基于LCD在笔记本电脑市场占据多年的领先地位之后，具备平滑显示屏幕的LCD液晶显示器又开始逐步地进入桌面系统市场。笔记本电脑为了达到轻、薄、小等功能，率先采用LCD液晶面板作为显示器。发展至今，更多的电子产品都纷纷采用LCD作为显示面板（如移动电话、便携式电视、游戏机等），因而也令LCD产业得到了蓬勃的发展。

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各种液晶显示原理
1.TN型液晶显示原理

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。 不加电场的情况下，入射光经过偏光板后通过液晶层，偏光被分子扭转排列的液 晶层旋转90度，离开液晶层时，其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致，因此光线能顺 利通过，整个电极面呈光亮。 当加入电场的情况时，每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致，液晶层因此失去了旋光的能力，结果来自入射偏光片的偏光，其偏光方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系，并无法通过，电极面因此呈现黑暗的状态。 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

2.STN液晶显示原理

STN型的显示原理与TN相类似，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。 要在这里说明的是，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），分别通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。

3.TFT液晶显示原理

TFT型的液晶显示器较为复杂，主要的构成包括了，萤光管、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，也就是萤光灯管投射出光源，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。