手机LCD知识整理

1、LCD的定义1）液晶：液晶（Liquid Crystal，简称LC）是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。

物质存在三态，固态（也叫晶体），液态和气态。

液晶，顾名思义，是液态和固态之间的中间态，因此具有很多奇妙的特性，其中最重要的两种特性就是旋光性和双折射性，我们所见到的LCD，几乎都是利用了液晶的这两种性质制造而成。

液晶的工作原理：液态光电显示材料，利用液晶的电光效应（electro-optical effect：指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象）把电信号转换成字符、图像等可见信号。

液晶的物理特性是：当通电时导通，排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。

让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。

从技术上简单地说，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates，中间夹着一层液晶。

当光束通过这层液晶时，液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。

大多数液晶都属于有机复合物，由长棒状的分子构成。

在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。

将液晶倒入一个经精良加工的开槽平面，液晶分子会顺着槽排列，所以假如那些槽非常平行，则各分子也是完全平行的。

2）LCD：LCD是Liquid Crystal Display的简称，即液晶显示器。

LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放臵液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。

3）LCM：LCM是Liquid Crystal Module的简称，即液晶显示模块。

LCM包含了LCD 及显示控制芯片，RAM、ROM等。

所以平时我们看到的大多是LCM。

2、LCD的主要类型A、根据LCD的材质，可以分为以下几类：①TN LCD：最古老的一种LCD，上下两层玻璃之间涂覆配向材料，然后上下两片玻璃成90度摩擦，因此，液晶分子在上下两片玻璃之间成90度扭曲状。

然后在上下玻璃外面沿着摩擦方向贴附偏光片（因为摩擦方向上下成90度，因此上下偏光片也成90度），这样就构成了一个简单的TN型液晶显示器。

不加电的时候，外界光线射入上偏光片，变成线偏振光，经过液晶分子扭曲而改变偏振方向90度，刚好穿过下偏光片射出，这时，这个像素点呈现“灭”的状态；加电之后，液晶分子按照电场方向排列，旋光特性消失，入射的线偏振光无法改变偏振方向，从而不能从下偏振片射出，而是被下偏振片完全吸收，因此该像素点呈现“亮”的状态。

以上就是一个TN型液晶显示器的显示原理的简单的说明，它仅仅利用了液晶的旋光特性。

TN型液晶显示器的特点是快速响应，高对比度，缺点是无法进行大容量显示，视角窄，因此它无法用于像电脑用显示器，手机之类的产品，仅仅用于电子表，万年历之类的低档产品。

为了克服TN型液晶显示器的缺陷，人们采用了两种截然不同的手段：一种是增大扭曲角来提高电光曲线的陡度，这种LCD我们叫做STN型（目前绝大多数手机都是用STN LCD）；另一种则是为每一个像素点增加一个开关电路，这个开关电路我们叫它TFT，因此这种LCD我们叫它TFT LCD。

②STN LCD：STN（Super Twisted Nematic）屏幕，又称为超扭曲向列型液晶显示屏幕。

表面上看仅仅是增加了液晶分子的扭曲角，但实际上却远非如此，因为增大的扭曲角，使得液晶的另一种特性呈现出来，就是前面我提到的双折射性。

外界光线入射上偏光片之后变成一束线偏振光，但是线偏振光在经过液晶分子层的时候不再仅仅是扭曲偏振方向了，而是分解为两束光线——寻常光和非寻常光，这两束光线在出射的时候互相干涉，从而使得STN LCD在不加电的时候总是呈现出一定的底色（比如绿色和蓝色）。

因此我们可以看出，STN LCD和显示原理和TN LCD 是从根本上完全不同的，它利用了液晶的双折射性。

人们为了消除STN LCD的底色想了很多办法，最简单的就是利用一个完全一样，但是旋向相反的两个STN LCD盒叠加在一起，使得互相干涉的两束光线又互相补偿回来，从而实现黑白显示，这就是DSTN（Double STN），但是DSTN的造价太高了，于是人们想到用一层碘分子的定向扭曲来模拟一个液晶盒，这样就用一层薄膜（位相差板）替代了一个液晶盒，从而实现黑白显示，这种叫做FSTN（Film STN）。

到目前为止，可以说所有的黑白手机屏全部都是FSTN型。

STN LCD的特点是宽视角，大容量显示，缺点是响应速度慢，因为多路驱动的存在使得STN的对比度要比TN下降很多。

CSTN即Color STN，是STN的彩色化。

其实就是一个FSTN屏加上一层彩膜。

用RGB三个像素点来组成一个显示像素点。

CSTN的基本显示原理和STN 完全一样，因此它也继承了STN LCD所有的优缺点，响应速度慢是它的致命伤。

③TFT LCD：TFT（Thin Film Transistor，即薄膜场效应晶体管）液晶采用“背透”与“反射”相结合的方式，在液晶的背部设臵特殊光管，液晶为每个像素都设有一个半导体开关，其加工工艺类似于大规模集成电路。

由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而，每个节点都相对独立，并可以进行连续控制，这样的设计不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示灰度，所以TFT液晶的色彩更逼真，显示效果最好，对比度最强，视觉效果最艳丽，耗电最大。

TFT LCD其实是TN LCD的扩展和彩色化（倒不是TFT不能做黑白，而是因为TFT的成本高，做黑白的没有意义）。

TFT的基本显示原理和前面的TN LCD 完全一样，只是利用了旋光性，只不过它为每一个像素点设臵一个开关电路来，以此做到完全的单独的控制一个像素点。

因为可以单独控制一个像素点，将对比度提升至很高，灰度实现也更加容易，结果就是可以轻易实现更鲜艳的色彩；TFT也继承了TN型快速响应的特性，另外，额外的LC Film也有助于提高TFT 的视角范围。

高对比度，高响应，宽视角，大容量显示，TFT几乎可以说是目前最完美的LCD产品，因此也毫无疑问，使用TFT的手机也毫无疑问的成为了高档手机。

TFT型的液晶显示器主要的构成包括：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。

④TFD LCD：TFD（Thin Film Diode）中文名称为薄膜二极管,是日本精工爱普生专为手机和PDA等移动产品开发出来的一种新型液晶显示技术,其技术特点在于为了使显示画面更纯净,色彩更鲜明以及避免像STN那样严重的残影,让显示屏幕上的每一个像素都由一颗单独的二极管来控制,使得其效果也颇为出色,但比起TFT还是差一点。

在实际效果上TFD的屏幕色彩饱和度和反应时间做得很好。

⑤UFB LCD：UFB（Ultra-Fine&Bright）LCD是2002年3月，三星公司发布的一款手机用新型液晶显示器件，具有超薄、高亮度的特点。

可显示65536种色彩，达到128x160的分辨率，该显示屏还采用了特别的光栅设计，可减小像素间距，以获得更佳的图像质量。

UFB液晶显示屏的对比度是STN液晶显示屏的两倍，在65536色时亮度与TFT显示屏不相上下，而耗电量比TFT显示屏少，并且售价与STN显示屏差不多，可说是结合这两种现有产品的优点于一身。

UFB和TFT的区别就在TFT显示真人画面特好，细节清晰，但显示卡通就不行了，UFB显示真人发黑色，细节上有点偏色，但显示卡通效果是一流的。

⑥OLED LCD：OLED（Organic Light Emitting Display）即有机发光显示器,在手机LCD上属于新型产品,被称誉为“梦幻显示器”。

OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。

而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著的节省耗电量。

目前在OLED的二大技术体系中，低分子OLED 技术为日本掌握，而高分子的PLED(LG手机的所谓OEL就是这个体系的产品)的技术及专利则由英国的科技公司CDT的掌握，两者相比PLED产品的彩色化上仍有一定困难。

不过，虽然将来技术更优秀的OLED可能会取代TFT等LCD，但有机发光显示技术还存在着使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。

⑦ASV液晶面板技术ASV（Advanced Super View）技术是SHARP在液晶面板生产技术上又一突破，这个技术主要应用在SHARP高端市场定位的液晶显示器上。

这个技术主要是通过缩小液晶面板上颗粒之间的间距，增大液晶颗粒上光圈，并整体调整液晶颗粒的排布，来全面提高了液晶屏幕的可视角度、液晶颗粒的反应时间、色彩对比度和屏幕亮度。

在同样屏幕面积的对比下、可以令到采用了ASV技术的屏幕相比起普通没有采用ASV技术的液晶显示器参数和效果上都有一个本质的提升。

如果按照显示效果的好坏由高到低排列依次为ASV、TFT、OLED、TFD、UFB、STN、CSTN。

B、按照控制方式不同可分为被动矩阵式LCD及主动矩阵式LCD两种：①被动矩阵式LCD在亮度及可视角方面受到较大的限制，反应速度也较慢。

由于画面质量方面的问题，使得这种显示设备不利于发展为桌面型显示器，但由于成本低廉的因素，市场上仍有部分的显示器采用被动矩阵式LCD。

被动矩阵式LCD又可分为TN-LCD(Twisted Nematic LCD，扭曲向列LCD)、STN-LCD(Super TN-LCD，超扭曲向列LCD)和DSTN-LCD(Double layer STN-LCD，双层超扭曲向列LCD)。

②目前应用比较广泛的主动矩阵式LCD，也称TFT-LCD(Thin Film Transistor LCD，薄膜晶体管LCD)。

TFT液晶显示器是在画面中的每个像素内建晶体管，可使亮度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积。

与CRT显示器相比，LCD 显示器的平面显示技术体现为较少的零件、占据较少的桌面及耗电量较小，但CRT技术较为稳定成熟。

3、LCD的主要参数在选择LCD的时候常见的几个参数有：1）发色数：彩屏手机的色阶指数从低到高可分三个层次，最低单色（即指单一颜色，如红色)，其次是256色、4096色、65536色；目前最高的为1677万色。

256=2的8次方，即8位彩色，依次律推，65536色=2的16次方，即通常所说的16位真彩色，26万=2的18次方，也就是18位真彩（1677万=2的24次方）。

其实65536色已基本可满足我们肉眼的识别需求。

色彩越丰富，显示越真实。

但真实显示效果还跟屏幕材质及分辨率相关，有些26万色屏幕显示效果远不如65000的屏幕！现在市面上普遍见到的一般有三种颜色质量：65536色、26万色和1600万色。