液晶顯示原理

液晶是1888 年由奧地利植物學家萊尼茲發現的一種特殊的混合物質，這種物質在常態下是處於固態和液態之間，不僅如此，其還兼具固態物質和液態物質的雙重特性。在那個年代並沒有對於此物質的適當稱呼，因此就稱之為 Liquid Crystal（顧名思義 就是液態的晶體）。

液晶的組成物質是一種有機化合物，也就是以碳為中心所構成的化合物。

1968年，在美國RCA公司的沙諾夫研發中心，工程師們發現液晶分子會受到電壓的影響，改變其分子的排列狀態，並且可以讓射入的光線產生偏轉的現象。利用此一原理，RCA公司發明了世界第一台使用液晶顯示的屏幕。 本書的讀者對象是物理類(包括光學類和電子類)專業的學生以及與液晶、平板顯示研究有關的科技人員 ^[2]  。

第一章　液晶顯示物理基礎

第二章　液晶的光學性質

第三章　液晶的電光效應

第四章　LCD的電路驅動技術

第五章　有源矩陣液晶顯示器及相關技術

1888年，奧地利植物學家萊尼茲發現的一種特殊的混合物質，這種物質在常態下是處於固態和液態之間，不僅如此，其還兼具固態物質和液態物質的雙重特性。在那個年代並沒有對於此物質的適當稱呼，因此就稱之為 Liquid Crystal（顧名思義 就是液態的晶體）。

液晶這種物質用於電子顯示是1888年往後80年的1968年。

1968年，在美國RCA公司（收音機與電視的發明公司）的沙諾夫研發中心，工程師們發現液晶分子會受到電壓的影響，改變其分子的排列狀態，並且可以讓射入的光線產生偏轉的現象。利用此一原理，RCA公司發明了世界第一台使用液晶顯示的屏幕並申請了美國國家專利。隨後的幾年，液晶顯示技術被廣泛的用在一般的電子產品中，舉凡計算器、電子錶、手機屏幕、醫院所使用的儀器或是數字相機上面的屏幕等等。

後來日本的SONY和SHARP兩家公司買斷了美國RCA公司的專利，並把液晶顯示技術加以技術改進並廣泛推廣到各種商業領域中。

LCD是英文Liquid Crystal Display 的簡寫，漢語稱為液晶顯示。

筆記本電腦和液晶顯示器

無論是筆記本電腦還是桌面系統，採用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結構。位於最後面的一層是由熒光物質組成的可以發射光線的背光層。背光層發出的光線在穿過第一層偏振過濾層之後進入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中，一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。當LCD中的電極產生電場時，液晶分子就會產生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規則的折射，然後經過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。

對於簡單的單色LCD顯示器，如掌上電腦所使用的顯示屏，上述結構已經足夠了。但是對於筆記本電腦所採用的更加複雜的彩色顯示器來説，還需要有專門處理彩色顯示的色彩過濾層。通常，在彩色LCD面板中，每一個像素都是由三個液晶單元格構成，其中每一個單元格前面都分別有紅色，綠色，或藍色的過濾器。這樣，通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色。幾乎所有的應用於筆記本或桌面系統的LCD都使用薄膜晶體管（TFT）激活液晶層中的單元格。TFT LCD技術能夠顯示更加清晰，明亮的圖象。二十世紀六十、七十年代的LCD由於是非主動發光器件，速度低，效率差，對比度小，雖然能夠顯示清晰的文字，但是在快速顯示圖象時往往會產生陰影，影響視頻的顯示效果，只被應用於需要黑白顯示的掌上電腦，呼機或手機中。

受LCD液晶層中實際單元格數量的影響，LCD顯示器一般只能提供固定的顯示分辨率。如果用户需要將800X600的分辨率提升到1024X768的話，只能藉助於特定軟件的幫助實現模擬分辨率。

與傳統的CRT顯示器一樣，應用於桌面系統的LCD也被設計成接收波形模擬信號，而非直接由PC產生的數字脈衝信號。這主要是因為桌面系統中的絕大多數標準顯卡仍然是在將視頻信息由最初的數字信號轉化為模擬信號之後再傳送給顯示器顯示。雖然桌面系統的LCD被設計成可以接收模擬信號，但是LCD本身仍然只能處理數字信息，因此當從顯卡接收到模擬信號之後，LCD需要將模擬信號再還原為數字信號後進行處理。為了解決上述問題帶來的顯示上的不足，最新的桌面LCD採用了一種特殊的帶有數字連接器圖形卡直接向LCD顯示器傳送數字信號。

隨着LCD技術的不斷成熟和發展，顯示屏幕的大小正在逐步增加。傳統的筆記本電腦中都是採用8英寸（對角線）固定大小的LCD顯示器，基於TFT技術的桌面系統LCD能夠支持14到18英寸的顯示面板。因為生產廠商是按照實際可視區域的大小來測定LCD的尺寸，而非向CRT那樣由顯像管的大小決定，所以一般情況下，15英寸LCD的大小就相當於傳統的17英寸彩顯的大小。

點陣LCD 的顯示原理 在數字電路中，所有的數據都是以0 和1 保存的，對LCD 控制器進行不同的數據操作，可以得到不同 的結果。對於顯示英文操作，由於英文字母種類很少，只需要8 位（一字節）即可。而對於中文，常用卻 有6000 以上，於是我們的DOS 前輩想了一個辦法，就是將ASCII 表的高128 個很少用到的數值以兩個為一 組來表示漢字，即漢字的內碼。而剩下的低128 位則留給英文字符使用，即英文的內碼。 那麼，得到了漢字的內碼後，還僅是一組數字，那又如何在屏幕上去顯示呢？這就涉及到文字的字模， 字模雖然也是一組數字，但它的意義卻與數字的意義有了根本的變化，它是用數字的各位信息來記載英文 或漢字的形狀。

“你”字模圖12864 點陣型LCD 簡介12864 是一種圖形點陣液晶顯示器,它主要由行驅動器/列驅動器及128×64 全點陣液晶顯示器組成。可完成圖形顯示，也可以顯示8×4 個(16×16 點陣)漢字。