一、CRT 显示器

CRT 显示器学名为“阴极射线显像管”，是一种使用阴极射线管（ Cathode Ray Tube ）的显示器。剩下的那一堆就先得归归类，首先大类可以分为 LCD 、 OLED 两类，然后 TFT、TN 、 IPS 、 VA 这些就归属于 LCD ，是 LCD 里头的分类, AMOLED 则属于 OLED。

 

二、LCD和OLED

（1） 液晶屏

液晶是一种介于固体和液体之间的特殊物质，它是一种有机化合物，常态下呈液态，但是它的分子排列却和固体晶体一样非常规则,因此取名液晶。如果给液晶施加电场，会改变它的分子排列，从而改变光线的传播方向,配合偏振光片，它就具有控制光线透过率的作用，再配合彩色滤光片,改变加给液晶电压大小，就能改变某一颜色透光量的多少。

液晶屏刷新原理和时序

液晶屏显示画面时，电子枪从上到下逐行扫描 , 扫描完成后液晶屏就呈现一帧画面。然后电子枪回到初始位置进行下一次扫描。为了同步液晶屏的显示过程和液晶控制器，控制器会产生一系列的定时信号。当电子枪换行进行扫描时，控制器会发出一个水平同步信号，简称 HSync；而当一帧画面绘制完成后，电子枪回复到原位，准备画下一帧前，控制器会发出一个垂直同步信号 , 简称 VSync 。控制器通常以固定频率进行刷新，这个刷新率就是 VSync 信号产生的频率。

     

（2） LCD

  LCD （ Liquid Crystal Display 的简称）液晶显示器。 LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置 TFT （薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过 TFT 上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。LCD 已经替代 CRT 成为主流, 价格也已经下降了很多，并已充分普及。                                                   

比较成熟的显示屏技术，相比 OLED 的新技术较老，是广泛用于前期的液晶产品的显示技术。以下是用于传统家电的触摸屏方案图片：

                                       

使用的触摸屏为 Rocktech的4.3英寸 TFT，像素为480*272，带 LED 背光和电容式触摸板。

 

（2） OLED                                                              

OLED（ OrganicLight-Emitting Diode ）指有机发光二极管， OLED 无需背光支持，具备自发光性，同时拥有广视角、高对比、低耗电、高反应速率以及全彩化、制程简单等优点。以下是 OLED 动画显示解决方案的图片：


                                        

（3） LCD 和 OLED 的区别

① 像素点的概念

屏幕是由无数个小点点组成 , 每个小点各自显示自己的颜色 ,拼出来一幅完整的图片，每个像素点有三个子像素-红绿蓝 , 我们的屏幕就是通过调整红绿蓝的三原色比例来调整出成千上万种颜色的。用来显示图像的基本组成单元，在显存中是以整数形式存储的。以24-bit 彩色深度为例，在显存中一个像素会以 RGB888 形式存储，即每种颜色由 8个 bit 来表示，也就是说一个像素点就要对应3个字节的数据。

② LCD 背光源和 OLED 自发光

下面是每个子像素的纵切截面图：

                                                                    

LCD 的发光原理主要靠背光层，也就是上图中 Back-light 的部分，这部分通常由大量的 LED 背光灯组成，它只有一个功能，就是显示白光，在白色的背光层上加一层有颜色的薄膜 ,白色的背光穿透了有颜色的薄膜后就能显示出彩色，在背光层和颜色薄膜之间加入一个控制阀门，就是 liquid crystal 那一层，也就是所谓的液晶层，这层可以通过改变电压的大小来控制开合的程度 ,开合大的射出去的光就多，这样就可以控制白光的量，调整红绿蓝的配比。

                                                  

③ LCD 的致命缺陷

液晶层不能完全关合，如果 LCD 显示黑色的时候，会有部分光穿过颜色层，所以LCD 的黑色其实是白色和黑色混合的灰色。而 OLED 显示黑色的时候可以直接关闭黑色区域的像素点,来达到几乎纯黑的效果。另外由于有背光层的存在， LCD 显示器的背光非常容易从屏幕与边框之间的缝隙漏出去， LCD 就不可能完全避免漏光现象，只能是严重程度了。

④ LCD屏幕的劣势

 LCD 由于背光层和液晶层的存在，它的厚度就要比 OLED 厚很多；不可以大幅度弯曲色彩不如 OLED ；不可以单独电亮某些像素点；更耗电； OLED 屏幕几乎没有任何拖延。                                                                                             

⑤ LCD 屏幕的优势
OLED 的寿命不如 LCD 的；屏幕是需要控制亮度的，对于 LCD  ,我们直接通过调整背光层的电压就能控制亮度（ DC 调光）；在分辨率相同的情况下, OLED 屏幕是不如  LCD 清楚的。中国内地企业主要从事小尺寸  OLED（手机屏幕）生产,大尺寸 OLED 生产方面还不成熟。所以家电产品类的屏幕几乎都是 LCD 屏幕。

 

三、 TFT 、 TN 、 VA 、 IPS 、 SLCD 的区别

TFT 是屏幕材质， IPS 、 TN 这些是显示技术 ,一般来说都是叫"使用  IPS 面板的TFT 显示器”。

 

（1） TFT

TFT（ Thin Film Transistor ）即薄膜场效应晶体管，属于有源矩阵液晶显示器中的一种。TFT 液晶显示屏的特点是亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳，但也存在着 比较耗电和成本较高的不足。TFT 式显示屏是各类笔记本电脑和台式机上的主流显示设备,该类显示屏上的每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，因此 TFT 式显示屏也是一类有源矩阵液晶显示设备。是最好的 LCD 彩色显示器之一, TFT 式显示器具有高响应度、高亮度高对比度等优点，其显示效果接近 CRT 式显示器。

                                                     

（2） TN 面板

TN 面板，全称 Twisted Nematic （扭曲向列型）面板，是显示屏屏幕的一种类型。

                                                                                                

（3） VA 面板

VA ( vertical alignment ) 面板，可细分为 MVA ( multi-domain vertical alignment )与 PVA ( patterned vertical alignment )两种。

                                             

（4） IPS                                                   

    IPS 俗称“ Super TFT ”，是由TFT升级而来的一种技术，本质还是 TFT 屏幕，只不过是采用 IPS 技术的 TFT 屏。相对于普通的 TFT 屏，它拥有可视角度大、色彩还原准确、触摸无水纹、环保省电等优势。|

 

（5） SLCD

SLCD 是英文 Splice Liquid Crystal Display 的缩写，即拼接专用液晶屏。

                                                                              

四、总结

本文档主要介绍 LCD 和 OLED 材质的特点与区别以及它们的优缺点 ,根据需求选择自己想要的屏。就技术成熟度而言， LCD 比 OLED 更好点。目前 LCD 显示器都是以 LED 作为背光源: LED 有体积小、功耗低、节能环保等特点，在兼顾轻薄的同时达到了较高的亮度。TFT-LCD 技术已经成熟，长期困扰液晶平板显示器的三大难题:视角、色饱和度、亮度已经获得解决。所在在目前个人家电方案设计中，比较倾向于 TFT-LCD。

 

五、Reference：

[1] 屏幕种类有哪些，特点，怎么挑？TFT、LCD、OLED、IPS、TN的含义与区别？高色域、刷新率、广视角、雾面屏又是什么？_猫捡球zj的博客-CSDN博客

[2] LCD与LED有什么区别？ - 知乎 (zhihu.com)

[3] 智东西公开课-MCU图形显示公开课恩智浦半导体专场课件-基于MCU的人机交互图形显示方案设计-恩智浦微控制器部门系统工程师武元伟.pdf