随着科学技术的进步和社会的发展，人类所接触的信息也在不断
增加并且日益复杂。面对浩如烟海的信息，人们已经能够利用计算机
等工具高效准确地对之进行处理，但要想将处理完的信息及时，清晰
地传递给别人，还必须通过寻求更加卓越的显示技术来实现。所以说，
显示技术是现代社会人与信息之间的桥梁。显示技术的发展将直接推
动整个人类进步和社会发展。
通过学习了计算机图形学与显示这门课，我仔细听了老师耐心的
讲解，了解到显示技术的发展表现在显示器件的发展上，显示器件总
体上是向大信息量、平板化、彩色化、低压、微功耗、实时显示化方
向发展。目前显示技术主要分为显像管显示（CRT）和平板显示两大
类。平板显示又包括液晶显示（LCD），发光二极管显示（LED），等
离子显示（PDP），荧光显示（VFD）等。近年来，CRT 通过不断的
自我更新，从不同角度克服了自身的一些弱点，质量、性能不断提高，
使自身的缺点不断被克服；与此同时液晶显示（LCD）异军突起，引
起了图形显示技术的又一次高峰，；然而图形显示技术仍在不断发展，
不断进步，于是有了现在的发光二极管显示（LED），等离子显示，
荧光显示器件（VFD）等各种现代显示技术。他们的出现给我们的生
活带来了巨大的影响，给整个社会做出了极大的贡献。在这形形色色
的显示技术中我对液晶显示技术产生了较大兴趣，因为它较大的不同
与以往的显示技术，于是在此主要来阐述一下液晶显示技术。
LCD（Liquid Crystal Display），即液晶显示器，采用了液晶控制
透光度技术来实现色彩的显示器。它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象， 液晶显示
技术已经比较成熟并且是最具发展前景的显示技术之一。以下探讨
LCD 的几个重要方面：
一. LCD 的基本构造及工作原理：
从液晶显示器的结构来看，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。液晶显示器件从
结构上说，属于平板显示器件。其基本结构呈平板形。典型液晶显示
器件主要由导电玻璃基板，液晶和偏振片三大部件组成：其中，液晶
材料是液晶显示器件的主体。不同器件所用液晶材料不同，液晶材料
大都是由几种乃至十几种单体液晶材料混合而成。每种液晶材料都有
自己固定的清亮点和结晶点。因此也要求每种液晶显示器件必须使用
和保存定温度范围内，如果使用或保存温度过低。结晶会破坏液晶显
示器件的定向层;而温度过高，液晶会失去液晶态，也就失去了液晶
显示器件的功能。
LCD 由两块玻璃板构成，厚约 1mm，其间由包含有液晶材料的
5μm 均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边
都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀
光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的，可以发射光线，其作
用主要是提供均匀的背景光源。背光板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液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都
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。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在
行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态。在液晶材
料周边是控制电路部分和驱动电路部分。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。通过这样的方
式便可以实现较好的图形画面显示。
液晶显示器结构图
二．LCD 分类及应用
液晶显示器按照控制方式不同可分为被动矩阵式 LCD 及主动矩阵式
LCD 两种。 段码式显示和点阵式显示。段码是最早最普通的显示方
式，比如计算器，电子表这些。自从有了 MP3，就开发了点阵式，
如 MP3，手机屏，数码相框这些高档消费品。液晶作为一种特殊的
功能材料，具有极其广泛的应用价值。随着以液晶显示器件为主的各
类液晶产品的出现和发展，液晶已深人到各行各业以及社会生活的各
个角落。常见的液晶显示器分为四种：
1..TN-LCD(Twisted Nematic-LCD，扭曲向列 LCD)
扭曲向列（TN-LCD）结构如图
-LCD(Super TN-LCD，超扭曲向列 LCD)
-LCD(Double layer STN-LCD，双层超扭曲向列 LCD)
DSTN 采用双扫描技术：扫描屏幕被分为上下两部分，CPU 同时
并行对这两部分进行刷新（双扫描），这样的刷新频率要比单扫描
（STN）重绘整个屏幕快一倍，它提高了占空率，改善了显示效果。
-LCD(Thin Film Transistor-LCD，薄膜晶体管 LCD)
其中 TN-LCD、STN-LCD 和 DSTN-LCD 三种基本的显示原理都
相同，只是液晶分子的扭曲角度不同而已。STN-LCD 的液晶分子扭
曲角度为 180 度甚至 270 度。而 TFT-LCD 则采用与 TN 系列 LCD 截
然不同的显示方式。 TN 由于无法显示细腻的字符，通常应用在电子
表、计算器上。作为显示器 TN 系列的液晶显示器已基本被淘汰，STN
由于扭转角度较大，字符显示比 TN 细腻，同时也支持基本的彩色显
示，多用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机等。而随后
的 DSTN 和 TFT 则被广泛制作成液晶显示设备，DSTN 液晶显示屏
多用于早期的笔记本电脑，由于支持的彩色数有限，所以也称为伪彩
显。TFT 则既应用在笔记本电脑上，又逐步进入主流台式显示器市场。
三.技术参数:
1. 可视面积
液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围一致。例
如，一个 英寸的液晶显示器约等于 17 英寸 CRT 屏幕的可视范
围。
2. 可视角度
液晶显示器的可视角度左右对称，而上下则不一定对称。举个例
子，当背光源的入射光通过偏光板、液晶及取向膜后，输出光便具备
了特定的方向特性，也就是说，大多数从屏幕射出的光具备了垂直方
向。假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，我们可能会看到
黑色或是色彩失真。一般来说，上下角度要小于或等于左右角度。如
果可视角度为左右 80 度，表示在始于屏幕法线 80 度的位置时可以清
晰地看见屏幕图像。但是，由于人的视力范围不同，如果没有站在最
佳的可视角度内，所看到的颜色和亮度将会有误差。现在有些厂商就
开发出各种广视角技术，试图改善液晶显示器的视角特性。
3. 点距
我们常问到液晶显示器的点距是多大，但是多数人并不知道这个
数值是如何得到的，现在让我们来了解一下它究竟是如何得到的。举
例来说一般 14 英寸 LCD 的可视面积为 ×，它的最
大分辨率为 1024×768，那么点距就等于：可视宽度/水平像素(或者可
视 高 度 / 垂 直 像 素 ) ， 即 或 者 是
4. 色彩度
我们知道自然界的任何一种色彩都是由红、绿、蓝三种基本色组
成的,LCD 面板上是由 1024×768 个像素点组成显像的，每个独立的像
素色彩是由红、绿、蓝(R、G、B)三种基本色来控制.
5. 对比值
对比值是定义最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值。
CRT 显示器的对比值通常高达 500:1，以致在 CRT 显示器上呈现真
正全黑的画面是很容易的。但对 LCD 来说就不是很容易了，由冷阴
极射线管所构成的背光源是很难去做快速地开关动作，因此背光源始
终处于点亮的状态
6.亮度值
液晶显示器的最大亮度，通常由冷阴极射线管(背光源)来决定，
亮度值一般都在 200～250 cd/m2 间。液晶显示器的亮度略低，会觉
得屏幕发暗。虽然技术上可以达到更高亮度，但是这并不代表亮度值
越高越好，因为太高亮度的显示器有可能使观看者眼睛受伤。
7. 响应时间
响应时间是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，此值
当然是越小越好。如果响应时间太长了，就有可能使液晶显示器在显
示动态图像时，有尾影拖曳的感觉。一般的液晶显示器的响应时间
在 20～30ms 之间。
四．LCD 主要特点
1.低压微功耗：工作电压只有 3～5 V，工作电流只有几个，因此
它成为便携式和手持仪器仪表的显示屏幕；2.平板型结构：LCD 显示
器内由两片平行玻璃组成的夹层盒，面积可大可小，且适合于大批量
生产，安装时占用体积小，减小了设备体积；3.被动显示：由外部控
制施加给液晶分子的电压，从而控制显示点的明暗及色彩，适合人的
视觉习惯，不会使人眼睛疲劳；4.显示信息量大：LCD 显示器，其像
素可以做得很小，相同面积上可容纳更多信息；5.易于彩色化：常用
滤色法和干涉；6.没有电磁辐射：在其显示期间不会产生电磁辐射，
对环境无污染，有利于人体健康 7.寿命长：LCD 器件本身无老化问
题，寿命极长。LCD 由于其原理问题不会出现任何的几何失真，线
性失真，这是其一大优点，与传统 CRT 相比液晶在环保方面也有突
出表现，LCD 与传统 CRT 相比最大的优点还是在于耗电量和体积，
对于传统 17 寸 CRT 来讲，其功耗几乎都在 80W 以上，而 17 寸液晶
的功耗大多数都再 40W 上下，这样算下来，液晶在节能方面可谓优
势明显。
当然 LCD 也存在一些缺点，例如色彩表现和饱和度 LCD 显示器
都在不同程度上输给了 CRT 显示器。而且液晶显示器的响应时间也
比 CRT 显示器长，当画面静止的时候还可以，一旦用于玩游戏、看
影碟这些画面更新速度块而剧烈的显示时，液晶显示器的弱点就暴露
出来了，画面延迟会产生重影、脱尾等现象，严重影响显示质量。但
是随着技术的不断成熟与创新，该技术将得到进一步改进，其仍具有
较好的发展前景。LCD 产品市场广阔,有大量的现实市场,更有广阔的
潜在市场，它以它的明显优势已占领市场重要地位，毋庸置疑液晶显
示技术正在逐步走向成熟，走向进步，将会更加坚固自己在图形显示
技术中的重要地位，相信 LCD 将迎来其更美好的未来。
