一、什么是液晶

　　初中物理就學(xué)習(xí)過(guò)物質(zhì)有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。下面液晶屏廠家講述一下STN液晶和TFT液晶的區(qū)別。其實(shí)所謂的三態(tài)只是大致的區(qū)分，有些物質(zhì)的固態(tài)可以再被細(xì)分出不同性質(zhì)的狀態(tài)。同樣，液體也同樣可具有不同的“態(tài)”，其中分子排列具有方向性的液體我們就稱之為“液態(tài)晶體”，簡(jiǎn)稱“液晶”。

　　一般的固態(tài)晶體具有方向性，所以它們的許多物理特性也具有方向性。液態(tài)晶體在具有一般晶體的方向性的同時(shí)又具有液體的流動(dòng)性。如果要改變固態(tài)晶體方向必須旋轉(zhuǎn)整個(gè)晶體，而液態(tài)晶體就不同了，它的方向可由電場(chǎng)或磁場(chǎng)來(lái)控制。

　　STN和TFT都是使用一種被稱為“向列型”液晶(Nematic)的物質(zhì)，它呈絲狀，利用電場(chǎng)來(lái)控制“絲狀”液晶的方向是應(yīng)用上常用的方法。用液態(tài)晶體制作的組件，通常都將液態(tài)晶體包在兩片玻璃中。在玻璃的表面鍍一層叫做配向劑的物質(zhì)，由它的種類及處理方法可控制在沒(méi)有外電場(chǎng)時(shí)液晶的排列情況。

　　二、STN液晶原理

　　世界上第一臺(tái)液晶顯示器出現(xiàn)在七十年代初，被稱之為TN型液晶顯示器(Twisted Nematic，扭曲向列)。八十年代，STN型液晶顯示器(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)出現(xiàn)，同時(shí)TFT液晶顯示器(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)技術(shù)被提出。

　　我們就先來(lái)講講TN型液晶的原理，STN LCD和TN LCD的顯示原理相同，只是液晶分子的扭曲角度不同。

　　向列型液晶夾在兩片玻璃中間，這種玻璃的表面上先鍍有一層透明而導(dǎo)電的薄膜以作電極之用，然后在有薄膜電極的玻璃上鍍表面配向劑，以使液晶順著一個(gè)特定且平行于玻璃表面的方向排列。液晶的自然狀態(tài)具有90度的扭曲，利用電場(chǎng)可使液晶旋轉(zhuǎn)，液晶的折射系數(shù)隨液晶的方向而改變，影響的結(jié)果是光經(jīng)過(guò)TN型液晶后偏極性發(fā)生變化。只要選擇適當(dāng)?shù)暮穸仁构獾钠珮O性剛好改變90°，就可利用兩個(gè)平行偏光片使得光完全不能通過(guò)。而足夠大的電壓又可以使得液晶方向與電場(chǎng)方向平行，這樣光的偏極性就不會(huì)改變，光就可通過(guò)第二個(gè)偏光片。于是，就可控制光的明暗了。前面說(shuō)了，STN型液晶與TN型液晶的顯示原理相同，只是它將入射光旋轉(zhuǎn)180～270度，而不是90度。而且，單純的TN型液晶顯示器本身只有明暗兩種變化。而STN液晶則以淡綠色和橘色為主。但如果在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片，并將單色顯示矩陣中的每一像素分成三個(gè)子像素，分別通過(guò)彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色，就可以顯示出色彩了。

　　三、TFT液晶原理

　　由于TN和STN型的液晶的顯示原理所限，如果它的顯示部份越做越大，那么中心部份的電極反應(yīng)時(shí)間可能就會(huì)比較長(zhǎng)。其實(shí)這對(duì)于手機(jī)來(lái)講并不是很大的問(wèn)題，因?yàn)槟壳暗氖謾C(jī)顯示屏都比較小，液晶反應(yīng)時(shí)間的影響就比較小。但是對(duì)于筆記本等需要大屏幕液晶顯示器的設(shè)備來(lái)說(shuō)，太慢的液晶反應(yīng)時(shí)間就會(huì)嚴(yán)重影響顯示效果，因此TFT液晶技術(shù)引起了廠商的注意。并且，彩屏在手機(jī)中應(yīng)用得越來(lái)越多，在新一代產(chǎn)品中很多都支持65536色顯示，有的甚至支持16萬(wàn)色顯示，這時(shí)TFT的高對(duì)比度，色彩豐富的優(yōu)勢(shì)就更顯得重要了。

　　液晶屏廠家的STN型液晶屬于反射式LCD器件，它的好處是功耗小，但在比較暗的環(huán)境中清晰度很差，所以不得不配備外部照明光源。而TFT液晶采用“背透”與“反射”相結(jié)合的方式，在液晶的背部設(shè)置特殊光管。這就是為什么我們看到有的手機(jī)顯示屏旁好像有“照明燈”，而有的手機(jī)的光線則好像是顯示屏本身發(fā)出來(lái)的原因了。而且，液晶屏廠家生產(chǎn)的液晶顯示屏的背光技術(shù)也在不斷地進(jìn)步，由單色到彩色，由厚到薄，由側(cè)置熒光燈式到平板熒光燈式。

　　順便提一下，反射式LCD器件有黑底白字符(NB)和白底黑字符(NN)兩種，最近我們看到的V70的顯示屏就是屬于NB型，當(dāng)然這肯定是融合了最新技術(shù)的增強(qiáng)型NB。好了，我們還是言歸正傳，繼續(xù)來(lái)講TFT液晶屏的顯示原理。TFT液晶顯示技術(shù)采用了“主動(dòng)式矩陣”的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)。方法是利用薄膜技術(shù)所做成的電晶體電極，利用掃描的方法“主動(dòng)地”控制任意一個(gè)顯示點(diǎn)的開(kāi)與關(guān)。光源照射時(shí)先通過(guò)下偏光板向上透出，借助液晶分子傳導(dǎo)光線。電極導(dǎo)通時(shí)，液晶分子就像TN液晶的排列狀態(tài)一樣會(huì)發(fā)生改變，也通過(guò)遮光和透光來(lái)達(dá)到顯示的目的。聽(tīng)起來(lái)這和TN型液晶的顯示原理差不多，的確如此。但不同的是，由于FET晶體管具有電容效應(yīng)，能夠保持電位狀態(tài)，已經(jīng)透光的液晶分子會(huì)一直保持這種狀態(tài)，直到FET電極下一次再加電改變其排列方式為止。而TN型液晶就沒(méi)有這個(gè)特性，液晶分子一旦沒(méi)有加以電場(chǎng)，立刻就返回原來(lái)的狀態(tài)，這是TFT液晶和TN液晶顯示原理的最大不同。

　　TFT液晶為每個(gè)像素都設(shè)有一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，其加工工藝類似于大規(guī)模集成電路。由于每個(gè)像素都可以通過(guò)點(diǎn)脈沖直接控制，因而，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都相對(duì)獨(dú)立，并可以進(jìn)行連續(xù)控制，這樣的設(shè)計(jì)不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度，同時(shí)可以精確控制顯示灰度，所以TFT液晶的色彩更逼真。