液晶显示器是如何工作的？

什么是液晶？

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液晶面板可以归类为平板显示器. 它们与其他可视化技术的不同之处在于其内部的LCD材料层。在这一薄层中，液晶分子排列在两个玻璃基板之间。每个衬底的内表面都有电极来控制电子等载流子，这些载流子然后与液晶相互作用，在液晶中产生电场。这反过来可以改变晶体的排列或分子的整体行为。在基板的反面，偏振器被用来控制通过光的水平，从而影响屏幕的整体图像。

液晶显示器如何工作？

与CRT显示器不同，LCD显示器不会发出自己的光，因此它们需要一个光源：背光。这种背光通常由已知的LED组成，LED代表发光二极管。背光源的后偏振片和后衬底进入液晶。现在，光波可以在许多方面表现出来。LCD屏幕上使用的背光可以是LED逆照明(LED)或CCFL背光(冷阴极荧光灯)。LED反照灯耗电更少，越来越受欢迎，而CCFL更适用于大型LCD屏幕，如大型LCD电视。近年来，量子点技术被用于提高LCD的对比度。）

电极是液晶行为的控制因素，因此也是光行为的控制因素。如果电流被引导到或不被引导到水晶层，光可能能够也可能不能以使其能够通过偏振器的方式穿过液晶。由于这种效应，LCD中的电极通常由氧化铟锡(ITO)制成。ITO具有良好的导电性，还可以加工成透明电极，这对今天的显示器外观至关重要。

电极对液晶取向的影响取决于所使用的取向方法。例如，当不存在电场时，扭曲向列液晶呈现扭曲方向，这使穿过该层的光偏振。当电极完全施加电场时，扭曲会变直，不再使光偏振，因此没有光通过。在每种对准类型中，电极在结构内的放置方式不同，从而改变了显示器的属性，例如视角宽度、功耗和响应时间。尽管有这些不同的排列，液晶层的目的是相同的：使光偏振，使其穿过显示器的表面。通过对从背光源传输的光进行偏振，液晶分子决定有多少光通过偏振滤光器，无论是全部、没有还是部分光。

像素组在一个像素下组合，RGB 颜色混合以创建像素颜色，然后该像素颜色与其他像素一起创建在显示设备上看到的图像。

液晶屏是如何制作的？

为了构建 LCD，需要准备两个玻璃基板。在一个基板上，通常会沉积 ITO 以形成透明但导电的层（电极层）。接下来将硅与晶体管部件一起沉积在 ITO 层的顶部。在另一层，滤色器是使用 RGB 色点制成的。然后将少量液晶滴入由第一块玻璃制成的晶体管单元中，并在将两个玻璃基板放在一起时用作胶水，将晶体管单元与滤色器精确对齐。最后，将偏光膜添加到两层上

液晶显示器的结构需要为视频的可持续性做准备。在可持续性中，ITO的沉积是透明导电能力（电极能力）的正常形式。硅化物沉积在晶体管组件的ITO电容器上。除此之外，彩色滤光片还可以使用RGB彩色滤光片。

LCD的种类和用途有哪些？

自从液晶显示器首次开发以来，组织像素之间通信和显示器的一般信号的矩阵技术已经发展到允许更高分辨率、更快和更清晰的显示。在有源矩阵发展之前，使用的是无源矩阵。这种无源矩阵LCD不使用有源驱动电路来维持像素的信息，并且仅在需要刷新图像时发送信号。当显示的图像改变或移动时，这可能导致显示缓慢且模糊。然而，入口必须是积极的。PadRIX显示器彻底改变了显示行业。运动图像现在更清晰，对变化的图像反应更快，从而实现更高质量的显示。有源矩阵液晶显示器（AMLCD）由于每个像素内驱动电路的主动和独立维护，对消费者极具吸引力，因此成为计算机显示器、电视和智能手机等高分辨率屏幕的主导技术。

AMLCD 最常由薄膜晶体管构成 （TFT）。 TFT LCD 中的晶体管能够主动维护像素内的信号，而不会干扰相邻像素，使其成为大多数 AMLCD 的重要组成部分。每个像素都是一个小电容器，在透明导电 ITO 层之间夹有一层绝缘液晶。

如前所述，有多种排列液晶层的方法，这些技术中的每一种都可以创建不同类型的 LCD。例如， 液晶显示器，作为更便宜但速度更快的选择之一，在需要快速图形刷新率和响应时间的游戏显示器中变得非常有用。

LCD 技术也在汽车行业找到了用途 （汽车仪表板和屏幕显示）和医疗行业（放射成像）。

LCD 技术比较：过去和现在

如前所述，LCD 依靠背光来照亮显示器及其像素。自 1960 年代第一次创建 LCD 以来，情况一直如此。几十年后，显示器的尺寸和分辨率都相当有限。颜色没有那么动态。

在 1980 年代，制造了更大尺寸的显示器，例如第一台 14 英寸全彩色 TFT LCD。从那时起，随着智能手机和电视屏幕的不断改进，技术继续迅速发展成为我们今天所见。

近年来，有机发光二极管（OLED) 的展示性质和潜力已显着增长。 OLED 显示器具有 LCD 不具备的优点。使用小分子或 聚合物，OLED不需要背光；相反，每个像素都有自己的有机发光能力。与 LCD 相比，这不仅减少了 OLED 的厚度，而且还允许更深的黑色和更高的对比度。然而，在结构上，除了背光之外，这两种显示器是相似的，因为它们都可以使用无源或有源矩阵，两者通常都包含 TFT 层，并且都可以制成透明的。在结构方面，OLED 比 LCD 有另一个优势；没有背光，它可以变得灵活，允许更新、更先进的显示器，如可折叠智能手机。