实际上液晶显示器件由于类型、用途不同，其结构不可能完全相同。但是，其基本形态和结构却是大同小异。对于应用者，了解基本结构已足够，所以本文将只介绍其基本结构、形态。
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一、 液晶显示器件基本构造
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。典型液晶显示器件基本结构如图1所示。它主要由图2所示的几大部件组成。
当然，不同类型的液晶显示器件其部分部件可能会有不同，如：相变型、PDLC，多稳态型液晶显示器件没有偏振片，有源矩阵型液晶显示器件在基板上制作有有源矩阵电路等，但是所有液晶显示器件都可以认为是由两片光刻有透明导电电极的基板，夹持一个液晶层，封接成一个偏平盒，有时在外表面还可能贴装上偏振片等构成。
下面以典型的扭曲向列型液晶显示器件（TN）为例，进行介绍，见图1。将两片光刻好透明导电图形的平板玻璃相对放置在一起，使其同相距为6~7μm。四周用环氧胶密封，但在一侧封接边上留有一个开口，该开口称为液晶注入口。液晶材料即是通过该注入口在真空条件下注入的。注入后，用树脂将开口封堵好，再在此液晶盒前后表面呈正交地贴上前后偏振片即完成了一个完整的液晶器件。当然，作为扭曲向列型液晶显示器件，在液晶盒内表面还应制作
上一层定向层。该定向层经定向处理后，可使液晶分子在液晶盒内，在前后玻璃基板表面都呈沿面平行排列，而在前后玻璃基板之间液晶分子又呈90度扭曲排列。
现将构成液晶显示器件的三大基本部件和特点介绍如下
1. 玻璃基板
这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。表面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电层即ITO膜层。经光刻加工制成透明导电图形。这些图形由像素图形和外引线图形组成。因此，外引线不能进行传统的锡焊，只能通过导电橡胶条或导电胶带等进行连接。如果划伤、割断或腐蚀，则会造成器件报废。
2. 液晶
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Tl和结晶点Ts。因此也要求每种液晶显示器件必须使用和保存在Ts~Tl之间的一定温度范围内，如果使用或保存温度过低，结晶会被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。
3. 偏振片
偏振片又称偏光片，由塑料膜材料制成。涂有一层光学压敏胶，可以贴在液晶盒的表面。前偏振片表面还有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕高湿、高湿，在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡。
二、 液晶显示器件的电极连接
液晶显示器件的电极图形虽然是看不见的透明导电图形，但它却决定了你今后应用时应该如何驱动和控制。
液晶显示器件在显示像素上可分为段形（Segmant）和点矩阵（matrix）两在类。点矩阵又可分为普通矩阵和有源矩阵。由于它们的电极排布不同，它们要求的驱动电路也不一样。所以，有必要单独进行介绍。
1. 静态驱动段形电极排布
这种液晶显示器件其段电极的每一个笔段都有一个引出线。而对应的背电极只有一个引出线。
2. 动态驱动段形电极排布
考虑到多位字符显示时静态驱动显示的外出电极过多，而改用动态驱动。在动态驱动时其电极连接、排布都要进行大的变化。这种电极排布的规则是前后对应电极必须按不同的组合连接，以使在任何前后一对对应电极通电时，只有一个像素电极被选通。
段形显示的像素是指显示像素为一长棒形，或称为笔段形。 七段显示是最常见的一种，实际上还可以有八段、九段、十四段、十六段，也可以用六段。或一百五十九段等。
其中一百五十九段液晶显示是作者专为显示汉字而设计的一个专利，为13＊13段形矩阵，可以显示三级汉字。
3. 普通点矩阵电极排布
普通点矩阵的电极实际上就是x方向和y方向的两组平等直线电极分布于前后玻璃基板上。不过，一种只显示字符的液晶显示器件，其电极为每隔若干条电极有一间隔。
而另一种图形式点矩阵的前后x、y电极条，无论多少都无间隔。以便使像素可以不间断的组成一幅图形。
为了不同的需要，点矩阵的外引线可以是单侧引出，也可以是双侧、三侧或中侧引出
三、液态晶体之特色
一般的固态晶体具有方向性，所以许多物理特性亦具有方向性。液态晶体不但具有一般晶体之方向性同时又具有液体之可流动性。如果要改变固态晶体方向必须旋转整个晶体。液态晶体就不同了，它的方向可经由电场或磁场来控制，这是一般的晶体无法达到的功能。 利用电场来控制液晶方向是在应用上常用的方法。有的液晶和电场平行时位能较低，所以当有一外加电场时 会朝着电场方向转动。有的液晶和电场垂直时位能较低，所以在有外加电场时 会向着与电场垂直的方向转动。所以，用液态晶体制作之组件，通常都将液态晶体包在两片玻璃中。而玻璃的表面镀有一层物质，这层物质叫做配向剂，由它的种类及处理方法可控制在没有外场时液态晶体的排列情形
此外，为了扩展普通点矩阵的驱动能力，在电极排布上，还有多重矩阵及双屏矩阵等排布。它们虽然仅仅是电极排布有所不同，但在外电路驱动和控制上却有着很不同的要求。这是应用者在选购时要特别予以重视的。
4. 有源矩阵电极排布
有源矩阵电极与普通液晶器件电极不同，以TFT-LCD为例，其矩阵电极和有源器件均在同一侧玻璃基板上，另一片玻璃基板上只是一个公用电极。
四、什么是液晶
液晶于1888年由奥地利植物学者Reinitzer发现，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶型式为向列（nematic）液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm~10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。液晶分子形状构造图
液晶显示器是以液晶材料为基本组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性。而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（visco-sity）与弹性（elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。就好象是将一把短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示着次黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。
此外，液晶除了有黏性的反应外，还具有弹性的反应，它们都是对于外加的力量，呈现了方向性的效果。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方式行进，产生了自然的偏转现像。至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induced dipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再通过液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得亮暗情况（或着称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。
五、液晶显示原理
在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色（如图左）；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色（如图右）。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。液晶配列显示原理图
六、液态晶体的类别
现在液态晶体这个名词的定义更广义。凡是不像一般液体那么乱又不像一般晶体那样具有三度空间之周期性的态均被称为液态晶体。甚至于那些具有液晶态的材料也被随意地称为液态晶体。液态晶体的类别可以许多方面来分【１】。 以构造来分可分成许多态,我们在这介绍几种较普遍得液晶态：
１、向列型液晶态 (Nematics):分子平均起来有一个特定方向，此平均方向通常用一个单位向量 来表示，请看（图三）所示。
２、胆固醇型液晶态 (Cholesterics):这一形液晶和向列形液晶几乎完全相同，只是 会如（图四）般沿者某一个方向随着位置缓慢旋转。
３、层状液晶态 (Smectics)：这一型液晶不但具有方向之秩序性，连分子的质心排列也有部分秩序性。我们由（图五）来说明。小棒子表示分子， 的方向是向上。除此外，分子还具有层状排列，（图五）中之横线是用来指出此层状结构。
图三 向列型液晶态(Nematics)
图四 胆固醇型液晶态
图五 层状液晶态
在上面所说的层状液晶态还可再细分成许多态。最近发现的ＴＧＢ（扭曲颗粒接口）液晶就有非常有趣的结构,在第六节中我们再单独介绍。 以材料来分可分成两大类： １、热致型液晶 (Thermotropics)－纯物质（或均匀之混合物）：此种材料在不同温度下会呈现不同性质之液态。我们用（图六）来说明各态与温度之关系。当然，对任一种物质而言，可能只具有某几个态。
图六 各液晶态与温度之关系
４、溶致型液晶 (Lyotropics)－两栖型分子之水溶液（如肥皂水）：两栖型分子的两端具有不同之性质；其一端亲水，而另一端拒水。 此种水溶液在不同浓度时会呈现不同性质之液态。（图七）中举出两个例子，说明这些分子在水中可能形成的结构。
图七 溶致型液
七﹑液态晶体之光学性质
光是一种电磁波，我们将其电场方向称为光的偏极方向。我们可用偏光器来选择某一特定方向之偏极光。已偏极化的光再经过一个偏光器时可全部通过或部分通过，视第二个偏光器的方向而定【２】。我们以（图八）说明偏光器的功能。
图八 偏光器之功能
光经过物质时，折射率与光偏极化的方向有关。在大部分向列型液晶中，光偏极化方向与 相同时折射率（n||）较大，光偏极化方向与 垂直时折射率（n?）较小。【１】 一偏极光经过一液态晶体后其偏极方向有时会改变。到底会不会改变则视液态晶体之排列而定（见图九）。所以我们改变液态晶体之排列方式即可改变通过光之偏极性。【３】若在液态晶体后面再加一个偏光器，则通过之光强度会有不同。
图九 不同的液晶排列对光之偏极化有不同之影响
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一、 液晶显示器件基本构造
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。典型液晶显示器件基本结构如图1所示。它主要由图2所示的几大部件组成。
当然，不同类型的液晶显示器件其部分部件可能会有不同，如：相变型、PDLC，多稳态型液晶显示器件没有偏振片，有源矩阵型液晶显示器件在基板上制作有有源矩阵电路等，但是所有液晶显示器件都可以认为是由两片光刻有透明导电电极的基板，夹持一个液晶层，封接成一个偏平盒，有时在外表面还可能贴装上偏振片等构成。
下面以典型的扭曲向列型液晶显示器件（TN）为例，进行介绍，见图1。将两片光刻好透明导电图形的平板玻璃相对放置在一起，使其同相距为6~7μm。四周用环氧胶密封，但在一侧封接边上留有一个开口，该开口称为液晶注入口。液晶材料即是通过该注入口在真空条件下注入的。注入后，用树脂将开口封堵好，再在此液晶盒前后表面呈正交地贴上前后偏振片即完成了一个完整的液晶器件。当然，作为扭曲向列型液晶显示器件，在液晶盒内表面还应制作
上一层定向层。该定向层经定向处理后，可使液晶分子在液晶盒内，在前后玻璃基板表面都呈沿面平行排列，而在前后玻璃基板之间液晶分子又呈90度扭曲排列。
现将构成液晶显示器件的三大基本部件和特点介绍如下
1. 玻璃基板
这是一种表面极其平整的浮法生产薄玻璃片。表面蒸镀有一层In2O3或SnO2透明导电层即ITO膜层。经光刻加工制成透明导电图形。这些图形由像素图形和外引线图形组成。因此，外引线不能进行传统的锡焊，只能通过导电橡胶条或导电胶带等进行连接。如果划伤、割断或腐蚀，则会造成器件报废。
2. 液晶
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Tl和结晶点Ts。因此也要求每种液晶显示器件必须使用和保存在Ts~Tl之间的一定温度范围内，如果使用或保存温度过低，结晶会被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。
3. 偏振片
偏振片又称偏光片，由塑料膜材料制成。涂有一层光学压敏胶，可以贴在液晶盒的表面。前偏振片表面还有一保护膜，使用时应揭去，偏振片怕高湿、高湿，在高温高湿条件下会使其退偏振或起泡。
二、 液晶显示器件的电极连接
液晶显示器件的电极图形虽然是看不见的透明导电图形，但它却决定了你今后应用时应该如何驱动和控制。
液晶显示器件在显示像素上可分为段形（Segmant）和点矩阵（matrix）两在类。点矩阵又可分为普通矩阵和有源矩阵。由于它们的电极排布不同，它们要求的驱动电路也不一样。所以，有必要单独进行介绍。
1. 静态驱动段形电极排布
这种液晶显示器件其段电极的每一个笔段都有一个引出线。而对应的背电极只有一个引出线。
2. 动态驱动段形电极排布
考虑到多位字符显示时静态驱动显示的外出电极过多，而改用动态驱动。在动态驱动时其电极连接、排布都要进行大的变化。这种电极排布的规则是前后对应电极必须按不同的组合连接，以使在任何前后一对对应电极通电时，只有一个像素电极被选通。
段形显示的像素是指显示像素为一长棒形，或称为笔段形。 七段显示是最常见的一种，实际上还可以有八段、九段、十四段、十六段，也可以用六段。或一百五十九段等。
其中一百五十九段液晶显示是作者专为显示汉字而设计的一个专利，为13＊13段形矩阵，可以显示三级汉字。
3. 普通点矩阵电极排布
普通点矩阵的电极实际上就是x方向和y方向的两组平等直线电极分布于前后玻璃基板上。不过，一种只显示字符的液晶显示器件，其电极为每隔若干条电极有一间隔。
而另一种图形式点矩阵的前后x、y电极条，无论多少都无间隔。以便使像素可以不间断的组成一幅图形。
为了不同的需要，点矩阵的外引线可以是单侧引出，也可以是双侧、三侧或中侧引出
三、液态晶体之特色
一般的固态晶体具有方向性，所以许多物理特性亦具有方向性。液态晶体不但具有一般晶体之方向性同时又具有液体之可流动性。如果要改变固态晶体方向必须旋转整个晶体。液态晶体就不同了，它的方向可经由电场或磁场来控制，这是一般的晶体无法达到的功能。 利用电场来控制液晶方向是在应用上常用的方法。有的液晶和电场平行时位能较低，所以当有一外加电场时 会朝着电场方向转动。有的液晶和电场垂直时位能较低，所以在有外加电场时 会向着与电场垂直的方向转动。所以，用液态晶体制作之组件，通常都将液态晶体包在两片玻璃中。而玻璃的表面镀有一层物质，这层物质叫做配向剂，由它的种类及处理方法可控制在没有外场时液态晶体的排列情形
此外，为了扩展普通点矩阵的驱动能力，在电极排布上，还有多重矩阵及双屏矩阵等排布。它们虽然仅仅是电极排布有所不同，但在外电路驱动和控制上却有着很不同的要求。这是应用者在选购时要特别予以重视的。
4. 有源矩阵电极排布
有源矩阵电极与普通液晶器件电极不同，以TFT-LCD为例，其矩阵电极和有源器件均在同一侧玻璃基板上，另一片玻璃基板上只是一个公用电极。
四、什么是液晶
液晶于1888年由奥地利植物学者Reinitzer发现，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶型式为向列（nematic）液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm~10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。液晶分子形状构造图
液晶显示器是以液晶材料为基本组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性。而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（visco-sity）与弹性（elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。就好象是将一把短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示着次黏性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。
此外，液晶除了有黏性的反应外，还具有弹性的反应，它们都是对于外加的力量，呈现了方向性的效果。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方式行进，产生了自然的偏转现像。至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induced dipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再通过液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得亮暗情况（或着称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。
五、液晶显示原理
在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色（如图左）；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色（如图右）。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。液晶配列显示原理图
六、液态晶体的类别
现在液态晶体这个名词的定义更广义。凡是不像一般液体那么乱又不像一般晶体那样具有三度空间之周期性的态均被称为液态晶体。甚至于那些具有液晶态的材料也被随意地称为液态晶体。液态晶体的类别可以许多方面来分【１】。 以构造来分可分成许多态,我们在这介绍几种较普遍得液晶态：
１、向列型液晶态 (Nematics):分子平均起来有一个特定方向，此平均方向通常用一个单位向量 来表示，请看（图三）所示。
２、胆固醇型液晶态 (Cholesterics):这一形液晶和向列形液晶几乎完全相同，只是 会如（图四）般沿者某一个方向随着位置缓慢旋转。
３、层状液晶态 (Smectics)：这一型液晶不但具有方向之秩序性，连分子的质心排列也有部分秩序性。我们由（图五）来说明。小棒子表示分子， 的方向是向上。除此外，分子还具有层状排列，（图五）中之横线是用来指出此层状结构。
图三 向列型液晶态(Nematics)
图四 胆固醇型液晶态
图五 层状液晶态
在上面所说的层状液晶态还可再细分成许多态。最近发现的ＴＧＢ（扭曲颗粒接口）液晶就有非常有趣的结构,在第六节中我们再单独介绍。 以材料来分可分成两大类： １、热致型液晶 (Thermotropics)－纯物质（或均匀之混合物）：此种材料在不同温度下会呈现不同性质之液态。我们用（图六）来说明各态与温度之关系。当然，对任一种物质而言，可能只具有某几个态。
图六 各液晶态与温度之关系
４、溶致型液晶 (Lyotropics)－两栖型分子之水溶液（如肥皂水）：两栖型分子的两端具有不同之性质；其一端亲水，而另一端拒水。 此种水溶液在不同浓度时会呈现不同性质之液态。（图七）中举出两个例子，说明这些分子在水中可能形成的结构。
图七 溶致型液
七﹑液态晶体之光学性质
光是一种电磁波，我们将其电场方向称为光的偏极方向。我们可用偏光器来选择某一特定方向之偏极光。已偏极化的光再经过一个偏光器时可全部通过或部分通过，视第二个偏光器的方向而定【２】。我们以（图八）说明偏光器的功能。
图八 偏光器之功能
光经过物质时，折射率与光偏极化的方向有关。在大部分向列型液晶中，光偏极化方向与 相同时折射率（n||）较大，光偏极化方向与 垂直时折射率（n?）较小。【１】 一偏极光经过一液态晶体后其偏极方向有时会改变。到底会不会改变则视液态晶体之排列而定（见图九）。所以我们改变液态晶体之排列方式即可改变通过光之偏极性。【３】若在液态晶体后面再加一个偏光器，则通过之光强度会有不同。
图九 不同的液晶排列对光之偏极化有不同之影响
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