LCD是一種采用液晶為材料的顯示器。液晶是一類介于固態(tài)和液態(tài)間的有機化合物，在常溫條件下，呈現(xiàn)出既有液體的流動性，又有晶體的光學(xué)各向異性，加熱會變成透明液態(tài)，冷卻后會變成結(jié)晶的混濁固態(tài)。

在電場作用下，液晶分子會發(fā)生排列上的變化，從而影響入射光束透過液晶產(chǎn)生強度上的變化，這種光強度的變化，進一步通過偏光片的作用表現(xiàn)為明暗的變化。據(jù)此，通過對液晶電場的控制可以實現(xiàn)光線的明暗變化，從而達到信息顯示的目的。因此，液晶材料的作用類似于一個個小的“光閥”。

由于在液晶材料周邊存在控制電路和驅(qū)動電路。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場時，液晶分子就會發(fā)生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規(guī)則的折射(液晶材料的旋光性)，再經(jīng)過第二層偏光片的過濾而顯示在屏幕上。

值得指出的是，液晶材料因為本身并不發(fā)光，所以LCD通常都需要為顯示面板配置額外的光源，主要光源系統(tǒng)稱之為“背光模組”，其中，背光板是由熒光物質(zhì)組成，可以發(fā)射光線，其作用主要是提供均勻的背光源。

LCD的剖面圖如下所示，主要有7層，從下到上依次是背光層、垂直偏光片、正極電路、液晶層、負(fù)極電路、水平偏光片和彩色濾光片。

最底下背光層的作用是發(fā)射白光，白光穿透具有顏色的彩色濾光片后，就可以變成對應(yīng)顏色的光線。

注意：背光層并不是像素點下面一個獨立的LED燈珠，而是整個屏幕所有像素點共享一整塊大的背光層。

當(dāng)我們給正極電路施加電壓，它會穿透液晶層，連通負(fù)極電路構(gòu)成回路，這個電壓會驅(qū)使液晶層發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時液晶層就和百葉窗一樣會遮擋住一部分光線。這時我們只需要控制電壓的大小，就可以控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度，進而控制紅色、綠色和藍色子像素的亮度。通過亮度比例的改變，就可以混合出一切你想要的顏色。

彩色顯示

對于筆記本電腦或者桌面型的LCD，需要采用復(fù)雜的彩色顯示器。

就彩色LCD而言，還需要具備專門處理彩色顯示的色彩過濾層，即所謂的“彩色濾光片(Color Filter)”，又稱“濾色膜”。在彩色LCD面板中，每一個像素通常都是由3個液晶單元格構(gòu)成，其中每一個單元格前面都分別有紅色、綠色或藍色(RGB)的三色濾光片。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。

彩色濾光片與黑色矩陣和公共透明電極一般都沉積在顯示屏的前玻璃基板上。彩色LCD能在高分辨率環(huán)境下創(chuàng)造色彩斑斕的畫面。

動態(tài)影像顯示

人類視覺器官(眼睛)對動態(tài)影像的感知存在所謂“視覺殘留”的現(xiàn)象，即高速運動的畫面在人腦中會形成短暫的印象。早期的動畫片、電影，一直到當(dāng)下最新的游戲節(jié)目正是應(yīng)用了“視覺殘留”的原理，讓一系列漸變的圖像在人眼前快速連續(xù)顯示，便形成動態(tài)的影像。

當(dāng)多幅影像產(chǎn)生的速度超過24幀/s，人的眼睛會感覺到連續(xù)的畫面。這也是電影每秒24幀播放速度的由來。如果顯示速度低于這一標(biāo)準(zhǔn)，人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一指標(biāo)計算，每張畫面顯示的時間需要小于40ms。快速活動畫面高清晰顯示，一般影像的運動速度超過60幀/s。這就是說，活動畫面每幀的間隔時間為16.67ms。

如果液晶的響應(yīng)時間大于畫面每幀的間隔時間，人們在觀看快速運動的影像時，就會感覺到畫面有些模糊。響應(yīng)時間是LCD的一個特殊指標(biāo)。LCD的響應(yīng)時間指的是顯示器各像素點對輸入信號反應(yīng)的速度，就是液晶由“暗轉(zhuǎn)亮”或由“亮轉(zhuǎn)暗”的反應(yīng)時間。此值是越小越好，足夠快的響應(yīng)時間才能保證畫面的連貫。如果響應(yīng)時間太長了，就有可能使LCD在顯示動態(tài)圖像時，有尾影拖曳的感覺。LCD一般的響應(yīng)時間在2～5ms。

TFT驅(qū)動

所謂TFT是指液晶面板玻璃基片上的晶體管陣列，讓LCD每個像素都設(shè)有自身的一個半導(dǎo)體開關(guān)。每個像素都可以通過點脈沖控制兩片玻璃基板之間的液晶，即通過有源開關(guān)來實現(xiàn)對各個像素“點對點”的獨立精確控制。因此，像素的每一個節(jié)點都是相對獨立的，并且可以進行連續(xù)控制。

TFT型LCD主要由玻璃基板、 柵極、 漏極、 源極、 半導(dǎo)體活性層(a-Si)等組成。

TFT陣列一般與透明像素電極、存儲電容、柵線、信號線等，共同沉積在顯示屏的后玻璃基板(距離顯示屏較遠的基板)上。這樣一種晶體管陣列的配制，有助于提高液晶顯示屏的反應(yīng)速度，而且還可以控制顯示灰度，從而保證LCD的影像色彩更為逼真、畫面品質(zhì)更為賞心悅目。因此，大多數(shù)的LCD、液晶電視及部分手機均采用TFT實施驅(qū)動，無論是采用窄視角扭曲向列(TN)模式的中小尺寸LCD，還是采用寬視角的平行排列(IPS)等模式的大尺寸液晶電視(LCD-TV)，它們通稱為“TFT—LCD”。

IPS

IPS屏幕(In-Plane Switching，平面轉(zhuǎn)換)技術(shù)是日立公司于2001推出的液晶面板技術(shù)，俗稱“Super TFT”。IPS屏幕就是基于TFT的一種技術(shù)，其實質(zhì)還是TFT屏幕。IPS是通過使分子在各方向表觀長度相同來解決視角問題。

IPS硬屏之所以具有清晰超穩(wěn)的動態(tài)顯示效果，取決于其創(chuàng)新性的水平轉(zhuǎn)換分子排列，改變了VA軟屏垂直的分子排列，因而具有更加堅固穩(wěn)定的液晶結(jié)構(gòu)。并非表面意義上的，硬屏就是在液晶面板上加上一層硬的保護膜，為了避免液晶屏幕受外界硬物的戳傷。

       由以上可知，LCD顯示屏其實就是液晶顯示屏，LCD顯示器工作原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點、線、面配合背部燈管而構(gòu)成畫面。