LCD的主要组成和结构是什么？
液晶市场从2001年初开始，一直如火如荼。先是三星推出24寸大屏液晶，接着飞利浦推出流线型液晶，接着EMC一次性推出6款液晶显示器，在显示器市场掀起了一股液晶旋风。总的来说，由于先天的技术优势，液晶显示器正在悄然升温，很有可能取代CRT显示器。那么，液晶显示器的技术优势在哪里呢？让我们看一看。
液晶显示器的技术优势
更小、更轻的传统CRT显示器，需要利用CRT技术内置一个真空CRT进行成像，然后在末端配备一个电子枪，这样长度一般在30 cm以上，整个显示器的体积当然更大。液晶显示器使用液晶材料，然后使用相应的成像技术来达到显示目的。显示器内部不需要安装显像管，体积当然小。
由于显示技术的限制，显示面积较大的传统CRT显示器的标记尺寸小于荧光屏的显示面积。一般15英寸的CRT显示器，标注尺寸为15英寸，但实际可视范围可能只有14.1英寸左右，而17英寸的显示器可能只剩下17英寸。但由于LCD的成像原理不同，其标注尺寸为实际显示面积。比如三星的15寸LCD的显示面积完全是15寸，相当于一个17寸CRT显示器的显示面积。如果两者价格差不多的话，买个液晶当然划算多了。
零辐射、无闪烁的CRT显示器由阴极射线管成像，其中包含的电子束在工作时会产生大量的静电和辐射，电子束运行速度越快，其辐射越大，长时间会对眼睛和皮肤造成伤害，引发近视、皮肤过敏等问题。而液晶显示器是由液晶材料制成的，工作时不需要使用电子束，因此不存在影响视力的静电和辐射问题。另外，CRT显示器的一个画面是通过扫描形成的，只有当扫描频率达到一定值时，才不会出现闪烁，而液晶显示器不需要扫描过程，几乎同时形成一个画面，即使刷新频率很低，也不会出现闪烁。
功耗低，抗干扰能力强CRT显示器除了电路和显像管还有显示器的功耗，而LCD显示器主要消耗背光和电路的功耗，其显示器的功耗可以忽略不计。另外，由于液晶显示器不像CRT显示器那样使用显像管和电子枪成像，不需要考虑提高电子枪发射的电子束所带来的高辐射效应，而只是通过阴极荧光灯发射的背光来获得亮度，因此抗干扰能力更强，即使在光线集中的环境下，也会收到良好的显示效果。
传统的CRT显示器多采用模拟显示方式，显示的信号输出采用模拟输出方式，在传输过程中可能会造成图像丢失，导致画质下降，而液晶显示器的信号传输采用数字方式，数字信号由显卡直接输出，不会造成信号丢失。但目前大部分液晶显示器仍采用VGA接口进行模拟显示，只有宏碁、EMC、三星等少数厂商设置了数字视频信号接口。
使用功能更加智能。由于LCD使用的材料和工艺不同，其部分参数一般是固定的，这就要求显示器的性能调节更加智能化。在这方面，各个厂商都有自己成熟的技术。
应用材料的飞跃
LCD之所以有这么多优点，原因之一就是它采用液晶作为主要的成像材料。传统的CRT显示器使用超厚玻璃显示屏。虽然外表面和液晶显示屏一样平整，但是内表面有些弯曲，似乎有凹陷现象，图像会略有失真。液晶显示器的基本材料是液晶，既有液体的流动性，又有晶体的规则排列。当加热到一定程度时，液晶会变成透明液体，冷却后会呈现出晶体的特性。因为液晶的特性介于固体和液体之间，既有固体晶体的光学特性，又有液体的流动特性。液晶显示器正是利用这一特性来达到成像的目的。
由于液晶兼具固体光学特性和液体流动特性，当光线进入液晶物质时，必然会跟随液晶分子的排列，产生自然偏转。液晶分子中的电子结构具有很强的电子轭移动能力，因此当液晶分子受到外加电场时，很容易改变排列方式，从而相应地改变光的传播方式。宏碁、EMC、三星等厂商的液晶显示产品，就是利用液晶的光电效应，通过外加电压控制，然后通过液晶分子的折射特性和旋转光线的能力来控制明暗状态(或称视觉光学对比度)，从而达到成像的目的。
液晶显示器的成像原理
目前液晶技术多为TN、STN、TFT。本文从这三种技术来探讨LCD的成像原理。
TN LCD技术是最基础的LCD，其他类型的LCD都是基于TN改进的，所以它的工作原理比其他技术简单。主要包括垂直和水平偏振片、取向膜、液晶材料和导电玻璃基板。成像原理是将液晶材料置于两块透明导电玻璃之间，液晶分子会按照配向膜的细槽方向依次旋转排列。如果不形成电场，光会从偏振片顺利进入，向液晶分子方向旋转，然后从另一侧出射。如果两片导电玻璃通电，两片玻璃之间会形成电场，进一步影响它们之间液晶分子的排列，使其分子棒发生扭曲，使光线无法穿透进而覆盖光源。这样得到的明暗对比现象被称为TNFE(扭曲向列场效应，简称TNFE)。几乎所有用于电子产品的液晶显示器都是利用扭曲向列场效应原理制作的。但是因为单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情况，只能形成黑白两种颜色，没有办法改变颜色。
STN型的显示原理和TN类似，只是TN扭曲向列场效应的液晶分子旋转入射光90度，而STN超扭曲向列场效应旋转入射光180 ~ 270度。这种差异导致了光线的干涉，实现了一定程度的颜色变化，使STN LCD有了一些浅绿和橘黄的色调。如果添加滤色器，并且单色显示矩阵的任何像素被分成三个子像素，则红、绿和蓝三原色分别被滤色器显示，然后通过协调三原色的比例可以显示全色模式的颜色。
TFT LCD的主要部件包括阴极荧光灯、导光板、偏振片、滤光板、玻璃基板、取向膜、液晶材料、薄型晶体管等。这种液晶首先要用荧光灯管投射光源，光源会先通过一块偏振片，再通过液晶。这时液晶分子的排列会改变光线通过液晶的角度，然后这些光线就必须通过前面的彩色滤光膜和另一个偏振片。我们可以通过改变刺激液晶的电压值来控制最终出现的光的强度和颜色，然后我们可以在液晶面板上改变不同深浅的颜色组合。TN与前两者的区别在于，TN的上层层间电极改为FET晶体管，下层改为* * *公共电极。
液晶分子驱动技术
三种液晶显示器采用的驱动模式也不同。一般前两者采用简单的矩阵驱动方式，后者采用主动驱动方式。
简单的矩阵驱动方式由垂直电极和水平电极组成，被驱动的部分由水平电压控制，垂直电极负责驱动液晶分子。在TN和STN LCD中，采用由玻璃基板、ITO膜、取向膜、偏振片等制成的中间层，其具有两层。每个夹层包含形成在取向膜上的电极和凹槽。液晶分子在上夹层和下夹层中，靠近上夹层的液晶分子沿上凹槽方向排列，而下夹层的液晶分子沿下凹槽方向排列。上下凹槽纵横交错，即上层液晶分子的排列是水平的，下层液晶分子的排列是垂直的，而位于上下两层之间的液晶分子的排列是水平的靠近上层，垂直的靠近下层。整体来看，液晶分子的排列就像是螺旋扭曲的一排。不过这种技术的缺点是显示部分不能太大。如果显示部分过大，中间部分的电极反应时间可能会更长，为了让屏幕显示一致，整体速度会变慢。简单来说，似乎CRT显示器的屏幕更新频率不够快，那么用户就会感觉到屏幕闪烁和跳动；或者需要快速3D动画显示，但显示器显示速度跟不上时，显示可能会延迟。因此，早期的液晶显示器尺寸有限，不适合观看电影或玩3D游戏。
有源矩阵驱动模式是让每个像素对应一组电极，有点像DRAM的循环模式，电压通过扫描(或者充电一定时间)来改变每个像素的状态。这种方法是用薄膜技术制作的硅晶体管电极，用扫描的方法来选择任意显示点的通断。其实就是利用薄膜晶体管的非线性作用来控制液晶不可控的非线性作用。在EMC的BM-568中，导电玻璃上画有网状细线，电极与薄膜晶体管排列成矩阵开关。在每条线的交叉处形成一个控制盒。虽然驱动信号在每个显示点快速扫描，但只有电极上晶体管矩阵中被选中的显示点得到足够的电压驱动液晶分子，使液晶分子的轴转为亮态，未被选中的显示点自然处于暗态，从而避免了显示功能对液晶的电场效应。
TN、STN、TFT液晶显示器由于液晶分子的扭转原理不同，在视角、色彩、对比度、动画显示质量等方面都有所不同。其中TFT液晶显示对资金投入和技术要求高，对厂商要求高，而TN和STN对技术和资金要求相对较低。