隨著時代和技術的快速發展,各種類型的液晶顯示技術不斷湧現。如果您想了解或學習液晶顯示技術,那麼本文將為您介紹目前市面上主要的液晶顯示技術。
什麼是LCD?
LCD,即“液晶顯示器”,是一種平面顯示技術,它由一定數量的彩色或黑白像素組成,置於光源或反射環境光源下,形成影像。
它的應用範圍很廣泛,從小型電視、手機和電腦應用到大型醫療設備、工業自動化和軍事應用。

LCD的重要組成部分
液晶層
液晶層由液晶分子構成。液晶分子具有一定的長軸和短軸,可以透過電場的作用改變其排列方向,進而控制光的穿透和阻擋。
玻璃基板
玻璃基板是液晶顯示器的支撐部分,通常由兩塊玻璃面板組成,中間夾有液晶層。玻璃基板具有良好的透光性和機械強度,可保護液晶層,並為不同排列方式的液晶分子提供平坦的表面。
導電層
導電層是液晶顯示器的組成部分之一,主要作用是施加電場,控制液晶分子的排列。導電層通常採用透明導電氧化物材料,例如氧化銦(In₂O₃)、氧化錫(SnO₂)等。
彩色濾光片
彩色濾光片是液晶顯示器顯示彩色影像的重要組成部分,通常由紅、綠、藍三色濾光片組成,透過調節穿透不同顏色濾光片的光線強度,可以產生彩色影像。
背光
背光源是液晶顯示器亮度的關鍵部分,它能讓影像在背光下得以顯示。常用的背光源有冷陰極管(CCFL)和LED背光源。
驅動電路
驅動電路是液晶顯示器的控制中心,它可以根據輸入訊號控制液晶分子的排列,從而顯示影像。
液晶顯示器的工作原理
液晶顯示器本質上是兩塊玻璃面板,中間塗有透明導電層,夾有一層液晶。當電流通過時,液晶分子的排列方向會根據電場的變化而改變,進而,這種排列方式會影響光線穿過顯示器的方向,進而在顯示器上形成影像。

LCD技術類型
依被動矩陣液晶屏(PM LCD)分類
被動矩陣液晶顯示器透過公共電極和分段電極定址。像素或圖示在公共電極和分段電極的重疊交叉處形成。
公共電極依序逐個定址,而分段電極則同時定址,並取得與目前公共電極連接的所有像素或圖示對應的資訊。其工作原理稱為多路復用。
TN:扭曲向列
TN技術 最常見的是將液晶放置在玻璃面板之間,通電後液晶會發生扭轉,並與顯示器表面平行90°排列,以形成合適的視角和視覺效果。顯示幕多為黑白兩色。
VA:垂直對齊
在 VA 顯示器中,液晶分子相對於顯示器表面垂直排列。無論有無變形,施加的電壓都會使液晶分子平躺。只能顯示黑色遮罩、彩色圖示或符號。
HTN/STN:超扭曲向列
HTN技術和STN技術都是TN技術的衍生技術。差別在於,HTN技術可以將液晶扭轉至大於90度但小於180度的取向,而STN技術可以將液晶扭轉至210度至270度之間的取向。這項技術使得STN的複用驅動能力和占空比大幅提升。
FSTN:薄膜補償超扭曲向列
FSTN技術由STN技術和薄膜構成,利用雙折射的原理,在相反方向上加入相同的雙折射即可補償顏色,使FSTN顯示器具有更高的對比度。
WVTN:廣視角扭曲向列
WVTN技術與FSTN技術的概念相同。差別在於,WVTN中的補償膜是一種扭曲液晶結構,並聚合成膜;而FSTN技術中的補償膜則是由拉伸聚合物形成的薄膜。 WVTN中的補償膜在保持直線觀看性能的同時,改善了淺視角的顯示特性。
依主動矩陣液晶顯示器(AM LCD)分類
有源矩陣 LCD 能夠定址一行並隔離其他行,因此對液晶配置的電光特性的要求較不嚴格。
IPS(平面切換)和FFS(邊緣場切換)
IPS技術 和FFS技術是僅在一個基板上的電極之間施加電流刺激的技術,以及在兩個基板上的電極之間施加電流刺激的技術。這將具有更寬、更對稱的視角和更好的影像品質。
MVA和PVA
在顯示器中,每個顏色子像素進一步劃分為多個區域(稱為疇),當施加電壓時,這些區域具有不同的分子運動方向。 MVA 技術是透過在顯示器內表面上精心設計的凸起來實現的,而 PVA 技術則是在兩個基板上利用電極的精細圖案化來實現的。
ASV:軸對稱垂直對準
ASV 全稱為軸對稱垂直配向技術,也可稱為高階超級視角技術。 ASV 是 MVA 技術的一種版本,它不是每個像素有兩個或四個疇,而是圍繞像素中心呈放射狀切換液晶。
AIFF MVA:放大固有邊緣場多域垂直對準
AIFF-MVA是一種嘗試將VA技術與FFS技術的優勢結合的技術。
TFT:薄膜電晶體
TFT技術是指液晶顯示器上的每個液晶像素點都由整合在其後面的薄膜電晶體來驅動,從而達到高亮度、高對比度的顯示效果。
LCD與LED顯示技術的區別
上面已經為大家介紹了LCD的技術類型,接下來,將為大家區分LCD和LED這兩種顯示技術。
- 對比:LCD的對比度為350:1,而LED顯示器的對比度可達5000:1,遠遠超過了LCD的對比度水平,高對比度可以使畫面更加鮮豔,細節更加突出。
- 亮度:LCD的亮度通常在250-1500cd/m²之間,而 LED顯示器亮度 通常在700-5500cd/m²之間,高亮度無論在室內或室外都能保持清晰可見的畫面。
- 視角:LCD可以提供120度到140度的視角,而LED顯示器可以提供160度的視角,寬視角可以為觀看者提供舒適的觀看體驗。
- 能源消耗:根據數據顯示,LCD與LED顯示器的能耗比約為10:1,這意味著LED顯示器不僅節省電力,還減少了能源的浪費,減輕了環境的負擔。
- 使用壽命:LCD的一般壽命約為6萬小時,而LED顯示器的壽命則可達10萬小時左右,更長的壽命可以幫助我們節省成本。
- 維護成本:LCD螢幕一旦漏電就必須更換,維護成本高,而LED顯示器只需要更換模組零件即可,維護成本低。
結論
隨著科技的不斷革新,液晶顯示技術也不斷進步。目前,各大液晶顯示廠商也紛紛加大對液晶顯示技術的投入,力求突破專案瓶頸,以推動產業化進程,降低生產成本。因此,學習液晶顯示技術可以增強我們對這個行業的了解,成長見識。




