内蒙古科技大学本科毕业论文题目：液晶显示的原理及技术学生姓名：学院：专业：班级：指导教师：二〇一二年三月摘要由于液晶显示技术相对于其他显示技术，具有低压微功耗、平板型结构、无眩光、不刺激眼睛、无电磁辐射和X射线辐射等优点，所以液晶显示已经进入到了我们生活的各个方面。
本文主要介绍由液晶的产生发展到液晶显示应用原理及液晶显示技术的发展以及液晶显示技术的未来发展前景。
关键词：液晶；显示技术；发展；The liquid crystal display technology compared with other display technologies, has low power consumption, a flat plate type structure, no glare, no irritation to the eyes, no electromagnetic radiation and X ray radiation and other advantages, so the liquid crystal display have already entered into every aspect of our lives. This paper mainly introduces the development by the liquid crystal into the liquid crystal display application principle and liquid crystal display technology development as well as the liquid crystal display technology development prospect in the future.Key words：Liquid crystal; Display technology; development引言 (1)1什么是液晶和液晶显示原理 (2)1.1 什么是液晶 (2)1.2 液晶显示原理 (2)2液晶显示技术的发展过程和各种液晶显示技术 (4)2.1 液晶显示技术的发展过程 (4)2.2 液晶显示各种技术 (5)2.2.1 液晶分子的取向技术 (5)2.2.2 液晶显示器的彩色技术 (7)2.2.3 液晶显示的宽视角化技术 (7)3液晶显示器的技术优势 (8)3.1 体积更小，重量更轻,相对显示面积更大 (9)3.2 零辐射，无闪烁 ,功耗小，抗干扰能力强 (9)3.3 画面质量更高 ,使用功能更为智能化 (10)4未来LED显示屏的发展趋势 (10)4.1 产业规模不断扩大,产品规范和标准化受到重视 (10)4.2技术不断推陈出新 (11)4.2.1 在显示颜色、亮度和视角,灰度控制技术方面 (11)4.2.2 在系统控制技术方面 (11)4.2.3 在通信传输和网络控制方面 (12)结论 (13)参考文献 (14)附注 (15)致谢 (16)引言人类长久以来一直致力于将各种信息转换为视觉信息。
这种将各种信息转化为视觉信息再传达给他人的过程，就称为“显示”。
这种转化、传达的技术称为“显示技术”，其最大的特点是光与电的结合，是光与近代科学成就的结合。
这种显示技术追求的目标是清晰、准确、实时、直观、方便、节能、携带信息量大，甚至彩色、立体化等。
液晶显示技术相对于其他显示技术，具有低压微功耗、平板型结构、无眩光、不刺激眼睛、无电磁辐射和X射线辐射等优点，因此被广泛地运用于计数器、电话机、手机、数码相机、天然气表、笔记本电脑等。
液晶台式PC显示器已经普及，液晶电视机也已大量生产，可以说如今液晶显示已经进入到了我们生活的各个方面。
1液晶显示原理1.1 什么是液晶液晶显示器是以液晶材料为基本组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性，所以已经可以说是一个中间相。
而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须来解释液晶的物理特性，包括它的黏性与弹性和其极化性。
液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。
就好像是将一把短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示逐次黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。
此外，液晶除了有黏性的反应外，还具有弹性的反应，它们都是对于外加的力量，呈现了方向性的效果。
也因此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方式行进，产生了自然的偏转现象。
至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性，这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。
而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是利用液晶的光电效应，由外部的电压控制，再透过液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得亮暗情况，进而达到显像的目的[3]。
1.2 液晶显示原理LCD为英文Liquid Crystal Display的缩写，即液晶显示器，是一种数字显示技术，可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图像。
与传统的阴极射线管（CRT）相比，LCD占用空间小，低功耗，低辐射，无闪烁，降低视觉疲劳。
不足的地方是，与同大小的CRT相比，价格更加昂贵。
在笔记本电脑市场占据多年的领先地位之后，基于液晶显示技术的光滑显示屏幕正逐步地进入桌面系统市场。
LCD拥有许多传统的CRT显示技术所不具备的优势，能够提供更加清晰的文本显示，而且屏幕无闪烁，从而能够有效降低长时间注视屏幕所产生的视觉疲劳。
LCD显示器的厚度一般不超过10英寸，因此，如果桌面系统采用LCD技术的话将会节省更大空间。
尽管LCD显示器有其诱人的独到之处，但不可否认，与主要的竞争对手CRT显示器相比，LCD在高质量的色彩显示方面仍存在不足，此外，悬殊的价格差异使LCD仍然是仅被少数人享用的奢侈产品。
早在1888年，人们就发现液晶这一呈液体状的化学物质，像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列。
如果对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿越。
无论是笔记本电脑还是桌面系统，采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。
位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层。
背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。
液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。
当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。
对于简单的单色LCD显示器，如掌上电脑所使用的显示屏，上述结构已经足够了。
但是对于笔记本电脑所采用的更加复杂的彩色显示器来说，还需要有专门处理彩色显示的色彩过滤层。
通常，在彩色LCD面板中，每一个像素都是由三个液晶单元格构成，其中每一个单元格前面都分别有红色、绿色或蓝色的过滤器。
这样，通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色。
现在，几乎所有的应用于笔记本或桌面系统的LCD都使用薄膜晶体管（TFT）激活液晶层中的单元格。
TFT LCD技术能够显示更加清晰，明亮的图像。
早期的LCD由于是非主动发光器件，速度低，效率差，对比度小，虽然能够显示清晰的文字，但是在快速显示图象时往往会产生阴影，影响视频的显示效果，因此，如今只被应用于需要黑白显示的掌上电脑或手机中。
受LCD液晶层中实际单元格数量的影响，LCD显示器一般只能提供固定的显示分辨率。
如果用户需要将800X600的分辨率提升到1024X768的话，只能借助于特定软件的帮助实现模拟分辨率。
与传统的CRT显示器一样，应用于桌面系统的LCD也被设计成接收波形模拟信号，而非直接由PC产生的数字脉冲信号。
这主要是因为目前桌面系统中的绝大多数标准显卡仍然是在将视频信息由最初的数字信号转化为模拟信号之后再传送给显示器显示。
虽然桌面系统的LCD被设计成可以接收模拟信号，但是LCD 本身仍然只能处理数字信息，因此显卡接收到模拟信号之后，LCD需要将模拟信号再还原为数字信号后进行处理。
为了解决上述问题带来的显示上的不足，最新的桌面LCD采用了一种特殊的带有数字连接器图形卡直接向LCD显示器传送数字信号。
随着LCD技术的不断成熟和发展，显示屏幕的大小正在逐步增加。
以往的笔记本电脑中都是采用8英寸固定大小的LCD显示器，现在，基于TFT技术的桌面系统LCD能够支持14到18英寸的显示面板。
因为生产厂商是按照实际可视区域的大小来测定LCD的尺寸，而非向CRT那样由显像管的大小决定，所以一般情况下，15英寸LCD的大小就相当于传统的17英寸彩显的大小[2]。
2液晶显示技术的发展过程和各种液晶显示技术2.1 液晶显示技术的发展过程自从第一台LCD于1968年问世，LCD技术已走过了4个阶段。
动态散射LCD显示器时代（1968—1972）1968年，美国RCA公司研制成功世界上第一块LCD显示器—动态散射（DSM）LCD显示器，并于1972年制造出采用DSM—LCD的手表，标志着LCD技术进入实用化阶段。
这种显示器利用了在电场的驱动下液晶薄膜的光散射性质。
这种情况发生与液晶在两片玻璃之间取垂直织构，而其指向失倾向与垂直电场排列时。
一个强电场的施加，引起液晶中的带电杂质流动，在薄膜中产生了湍流而呈现白色。
扭曲向列LCD显示器时代（1971—1984年）1971年，瑞士人发明了扭曲向列型（TN）LCD显示器，而日本厂家则是该技术进一步成熟，又因制造成本和价格低廉，使其得以大量生产，成为主流产品。
TN型液晶显示器件的基本结构原理是：将涂有ITO透明导电层的玻璃光刻上一定的透明电板图形，将这种带有透明导电电极图形的前后2片玻璃基板夹持上一层各向异性的向列相液晶材料，且在每片玻璃的外面加了一对正交的起偏器，四周进行密封，形成一个厚度仅为数微米的扁平液晶盒。
由于在玻璃内表面涂有一层定向层膜，并进行了定向处理，在盒内液晶分子沿玻璃内表面平行排列。
但由于2片玻璃内表面定向处理的方向互相垂直，液晶分子在2片玻璃之间呈90°扭曲，这就是扭曲向列液晶显示器名称的由来。
超扭曲LCD显示器时代（1985—1990年）1985年后，人们发现，传统的扭曲向列液晶器件，只要将其液晶分子的扭曲角加大，即可以改善其驱动特性。
经过努力，人们陆续开发出一系列超过了TN扭曲角90°的液晶显示器件，把这类扭曲角在180°—360°的液晶显示器件称为超扭曲系列产品。