2024年4月11日发(作者：波音797)

lcd显示屏工作原理

LCD显示屏，即液晶显示屏，是一种常见的平面显示器件，广泛应用

于电视、计算机显示器、移动设备等各种电子产品中。它的工作原理基于

液晶物质的光学特性。下面将详细介绍LCD显示屏的工作原理。

1.偏光特性：

液晶显示屏中使用的液晶分子有两个主要偏振方向：平行和垂直于液

晶面。当光通过液晶分子时，被分子的偏振方向选择性地旋转。偏振光是

指只在一个特定方向上振动的光。

2.液晶分子的排列：

液晶显示屏中的液晶分子排列方式有两种：向列排列和扭曲排列。

- 向列排列：液晶分子在两个平行的玻璃基板之间形成垂直于基板平

面的直立向列，这种排列方式用于TN（Twisted Nematic）液晶显示屏。

- 扭曲排列：液晶分子在两个平行的基板之间形成一个螺旋状排列。

在一端的液晶分子是平行于基板的，而在另一端的液晶分子是与基板成约

- 90°的角度。这种排列方式用于STN（Super Twisted Nematic）和IPS

（In-Plane Switching）液晶显示屏。

3.极化器和偏振器：

液晶显示屏包含两个极化器：偏振器和分析器（或称为偏振片）。偏

振器只允许振动在一个特定方向上的光通过，而对于其他方向的光则进行

屏蔽。

4.输入信号：

液晶显示屏的输入信号通常是电流驱动。当电流流过屏幕中的透明电

极（ITO），它会在液晶层中产生一个电场。

5.光通过液晶的旋转：

当没有电场时，液晶分子的排列方式会把通过偏振器的光振动方向旋

转90°。这时，光会通过第一个偏振器进入液晶层，然后旋转90°后通

过液晶层的另一侧，再次旋转90°后，经过第二个偏振器。结果是，屏

幕上没有光通过，显示为黑色。

6.通过电场控制光的旋转：

当电场施加在液晶层上时，液晶分子会沿着电场方向重新排列。电场

的强弱可以通过改变电压来调节。在一些液晶分子中，当电场施加到一定

强度时，液晶分子会保持与电场方向平行，而不再旋转光的振动方向。

-TN液晶显示屏：当电场施加到液晶层上时，液晶分子会与电场方向

平行排列，导致光无法旋转90°，从而通过偏振器。

-STN液晶显示屏：当电场施加到液晶层上时，液晶分子会在螺旋状

排列中逐渐解开，导致光无法完全旋转90°。通过调节电场强度，可以

控制屏幕显示的亮度和颜色。

-IPS液晶显示屏：通过在液晶层上引入垂直于液晶背板的电场，液

晶分子会在电场的作用下沿着平面运动，从而改变光通过的偏振状态。

7.显示颜色：

液晶显示屏通过引入彩色滤光片（红、绿、蓝）来显示彩色画面。这

些滤光片安装在液晶背板上方，通过液晶分子和电场的控制来调整颜色。

总结：

综上所述，液晶显示屏通过液晶分子的排列状态和电场的控制来控制

光的旋转和通过程度，从而实现图像的显示。通过逐列或逐像素的控制，

我们可以在液晶屏幕上看到各种图像和颜色。虽然液晶显示屏的工作原理

相对复杂，但它具有较低的功耗、高对比度、广视角等优点，因此被广泛

应用于各种电子设备中。