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