液晶顯示的工作原理
液晶顯示的動作原理在介紹LCD電機介面之前，先對LCD顯像原理作介紹。LCD PANEL由上下兩塊玻璃基板組成，兩片玻璃基板裝有配向膜，液晶分子會沿著溝槽配向，所以液晶分子因上下玻璃基板配向膜溝槽相差90度形成扭轉型的配向。當玻璃基板間加入電場液晶分子會產生配列變化。由於光線受到液晶分子扭轉的影響，會有分別。光線若能通過下方的偏光板則面板顯示出白色，若不能通過光線會被偏光板吸收，因此面板會顯示出黑色。我們所看見的顏色其實是利用液晶分子的扭轉控制入射光通過的程度，而入射光則是利用日Panel內的日光燈作為背光。由於液晶本身特性的關係，所加入的電壓必須是交流型式的電壓，否則會使液晶顯示元件的壽命減短。最容易的驅動方式為靜態驅動，以畫素為單位，每一個單位皆有一個燈節電極及共通電極，當燈節電極與共通電極同相時，畫素不亮。當兩個電極反相時，畫素變亮，但是當畫素增多時，電極數也會隨之增加。目前只有少部份的大型液晶顯示器及較小的數字顯示器才使用此一方式。為了解決電極數目增加的問題，爾後又有多工驅動方式的誕生，多工驅動方式是以X電極群與Y電極群以矩陣狀交*排列，每一個交點可以當成一個畫素。電極隨著時間一條一條順序掃瞄，由於反復掃描頻率比人眼反應速度要快，而不會有閃爍的感覺。DSTN螢幕的驅動波形，之前提過不能一直對液晶施以直流型式的電壓，因此在固定時間驅動波形會作一次反轉。固定一張畫面反轉一次。在Y電級上於各個掃描電極加入Vy1的電壓，X電極加入(+Vs, -Vs)電壓，若畫素為ON，則為-Vs；若為OFF則為Vs。如此加在液晶層上的電壓在ON時為(Vy1+Vs)，OFF時為(Vy1-Vs)，以Y軸而言各位可以觀察到除被掃瞄時間有Vy1或-Vy1之脈衝，其餘時間皆為±Vs。因此有效電壓比的最大值是由掃描數(Y電極數)決定。按照此公式則640*480的顯示，有效電壓比為1.0675。這樣的電壓比與待會要提到的TFT LCD要低得很多。TFT與DSTN不同之處是它在X電極與Y電極上多了一個薄膜電晶體(TFT)。薄膜電晶體的切換，可以使某一時間所加入的電壓記憶到下一個選擇時間，原來DSTN的Y電極只有在掃描時間T1才有±Vy1的脈衝加入。現在由於TFT電壓記憶的特性，故於時間T2、T3.電壓仍能被保持。表示DSTN與TFT驅動方式的不同點。有效電壓比不再以Y電極數決定而以電壓振幅決定。電壓振幅可以自由改變，所以可以做階調顯示，對比也可以較大。
