液晶屏LCD與TFT液晶屏有什么區(qū)別？結構原理與顯示性能一樣嗎？

“液晶屏（LCD）”和“TFT液晶屏（TFT-LCD）”這兩個詞經常被混用，但它們在技術層級、結構原理、顯示性能和應用場景上其實存在明顯區(qū)別。液晶顯示（LCD,LiquidCrystalDisplay）是現(xiàn)代平板顯示技術的基礎。自20世紀70年代以來，LCD已從早期的TN（TwistedNematic）型顯示發(fā)展為高性能的TFT（ThinFilmTransistor）主動驅動顯示。

在行業(yè)中，人們常說“LCD屏”“TFT屏”，實際上TFT-LCD是LCD技術的一種具體實現(xiàn)形式，是“液晶顯示屏”的高級階段。

要理解兩者區(qū)別，需要明確：

LCD是一個廣義概念，表示“使用液晶作為光調制介質的顯示技術”；

TFT-LCD是LCD技術的一個分支，采用“薄膜晶體管陣列”作為驅動方式，是“主動矩陣型LCD”。

可以簡單理解為：所有的TFT都是LCD，但并非所有LCD都是TFT。

一、定義與分類

1.LCD（LiquidCrystalDisplay）液晶顯示屏

LCD是一種依靠電場控制液晶分子排列，改變光線透過率的顯示器件。它本身不發(fā)光，而是通過背光源+液晶層+偏光片調制光線實現(xiàn)圖像顯示。

按驅動方式分為兩大類：

被動矩陣（PM-LCD,PassiveMatrixLCD）：如TN、STN液晶屏；

主動矩陣（AM-LCD,ActiveMatrixLCD）：如TFT-LCD。

早期的計算器、電子表、儀表屏等多為STN或TN類型LCD。

2.TFT-LCD（ThinFilmTransistorLCD）薄膜晶體管液晶顯示屏

TFT-LCD是LCD的一種主動矩陣型顯示技術，在每個像素點下方集成一個薄膜晶體管（TFT）作為電子開關，通過電信號獨立控制液晶分子的取向角度。

TFT的引入解決了傳統(tǒng)被動矩陣LCD中：

響應慢

殘影重

亮度低

對比度差

等問題，使液晶顯示可以實現(xiàn)視頻級動態(tài)顯示。

TFT技術由日本日立公司于1987年率先商用，目前已成為全球主流LCD技術標準。

二、結構組成上的區(qū)別

層級	普通LCD（STN/TN）	TFT-LCD
驅動方式	被動矩陣	主動矩陣（每像素獨立控制）
電極結構	行列交叉電極陣列	每個像素帶TFT晶體管+電容
響應控制	全局控制	像素級控制
電光層	液晶層（扭曲或超扭曲結構）	液晶層（TN、IPS、VA等模式）
光源	CCFL或LED背光	LED背光為主
電路板	簡單時序控制板	含T-CON、Gate/Source Driver
可視角度	小（30°~60°）	大（170°以上）
色彩深度	256~4096色	16.7M色（24bit）

可以直觀地理解為：TFT-LCD是在LCD的基礎上加入了微型半導體驅動陣列，實現(xiàn)了像素級獨立控制和高速掃描。

三、顯示原理的區(qū)別

1.LCD顯示原理

LCD的基本原理是“電光調制”：液晶分子受電場控制旋轉，從而改變光線的偏振角。

無電壓時液晶分子呈螺旋排列，使光線通過偏光片時被旋轉90°，透光狀態(tài)；

施加電壓后分子重新排列，阻止光線通過，形成暗態(tài)。

由于每次控制信號都需作用于整行或整列像素，因此響應速度較慢（約100ms以上），只能顯示靜態(tài)圖像。

2.TFT-LCD顯示原理

TFT-LCD在每個像素后增加一個“薄膜晶體管（TFT）”和一個“儲能電容”。

當掃描信號導通時，該像素的電容被充電；當掃描信號關閉后，TFT晶體管維持該像素電壓，直到下一次刷新。

這種方式實現(xiàn)了：

像素獨立驅動

灰階精細調節(jié)

動態(tài)視頻顯示

更高亮度和色彩飽和度

因此，TFT-LCD屬于主動矩陣顯示技術（AM-LCD），而普通LCD屬于被動矩陣（PM-LCD）。

四、性能參數(shù)的對比

項目	普通LCD	TFT-LCD
驅動方式	行列交叉掃描（PM）	每像素獨立（AM）
響應時間	80~200ms	2~10ms
刷新率	≤30Hz	60Hz~240Hz
色彩表現(xiàn)	單色或低色	真彩16.7M色
亮度	100~300 cd/m²	300~1500 cd/m²
對比度	100:1~300:1	800:1~1500:1
可視角度	30°~60°	160°~178°
功耗	低	略高（因背光與TFT陣列）
壽命	長	長（背光壽命≥50,000h）
成本	低	略高（但價格逐年下降）
用途	文字、符號、低速圖像	圖形、視頻、高速顯示

五、典型應用區(qū)別

1.LCD（STN/TN）應用

電子表、計算器、溫控儀

電力儀表、醫(yī)療小屏

簡單字符顯示終端

優(yōu)點：低功耗、價格低、適合顯示數(shù)字與靜態(tài)信息。

缺點：刷新慢、無法顯示視頻、視角窄。

2.TFT-LCD應用

智能手機、平板電腦、筆記本顯示屏

工業(yè)觸控屏、HMI、PLC終端

車載中控屏、儀表盤

醫(yī)療影像顯示、手術終端

高亮廣告機、戶外顯示屏

優(yōu)點：響應快、色彩準、亮度高、支持多觸控。

缺點：結構復雜、功耗略高。

六、驅動電路與接口區(qū)別

項目	LCD	TFT-LCD
驅動電壓	3~5V	3.3~12V
接口方式	并口、串口（SPI/I²C）	LVDS、eDP、MIPI
控制芯片	簡單邏輯驅動IC	專用T-CON + Source/Gate Driver
控制方式	MCU并行控制	GPU/FPGA圖像信號驅動
刷新機制	被動行列掃描	主動時鐘同步掃描

LCD的驅動可由單片機直接控制，而TFT-LCD需專用控制器配合視頻信號。

因此，嵌入式系統(tǒng)通常使用ARM或MCU搭配顯示驅動芯片實現(xiàn)接口適配。

七、顯示效果差異舉例

項目	普通LCD示例	TFT-LCD示例
畫質表現(xiàn)	灰度分層明顯	色彩平滑真實
動態(tài)顯示	拖影明顯	視頻流暢無延遲
亮度均勻性	易出現(xiàn)暗角	均勻性優(yōu)良
陽光下可讀性	較差	可設計高亮型（>1000cd/m²）
工作溫度	-10~60℃	-30~85℃（工業(yè)級）

八、制造工藝區(qū)別

1.LCD（STN/TN）工藝

制造簡單，成本低；

主要涉及液晶配向、偏光片貼合、背光組裝；

無TFT層，信號線少，適合小尺寸產品。

2.TFT-LCD工藝

屬于微電子級工藝，工序多達5~7層：

透明導電層（ITO）濺射

非晶硅沉積

光刻刻蝕形成TFT陣列

彩膜與液晶滴注

背光模組裝配與封裝

生產環(huán)境要求高（潔凈度Class100~1000）

典型生產線：

G6/G8代玻璃基板TFT-LCD生產線（如京東方、友達、群創(chuàng)等）。

九、成本與市場發(fā)展

TFT-LCD早期成本高昂，但隨著制造線升級與供應鏈完善，已成為主流。

截至2024年，TFT-LCD面板成本已降至與STN屏相差不足20%。

目前全球90%以上的平板顯示設備采用TFT-LCD結構。

主要制造商包括（不分先后順序，只寫了一部分）：

京東方（BOE）

友達光電（AUO）

群創(chuàng)（Innolux）

天馬微電子（Tianma）

夏普（Sharp）

十、工業(yè)標準與規(guī)范差異

標準編號	標準名稱	適用范圍
IEC 61747-5-5	液晶顯示模組通用規(guī)范	TFT-LCD
VESA FPDM2.0	平板顯示測量標準	TFT-LCD性能評估
JEITA ED-2522	LCD接口定義標準	工業(yè)級TFT接口規(guī)范
GB/T 38238-2019	液晶顯示模組通用規(guī)范	國內TFT/工業(yè)LCD標準
GB/T 12848-2008	被動式液晶顯示器通用規(guī)范	STN/TN類型LCD
RoHS / REACH	環(huán)保物質控制	所有顯示設備

十一、技術演進關系

液晶顯示技術的進化路徑如下：

TN→STN→CSTN→TFT-LCD→IPS/VA/IGZO→Mini-LED背光→Micro-LCD

每一次技術更新都圍繞著以下三點改進：

1.提高響應速度與刷新率；

2.增加色深與對比度；

3.擴大視角與環(huán)境適應性。

目前TFT-LCD已經進入成熟階段，成為工業(yè)和民用顯示的核心平臺。

十二、對比表

對比項目	LCD（STN/TN）	TFT-LCD
顯示類型	被動矩陣	主動矩陣
像素控制	行列電極	每像素TFT晶體管
響應速度	慢（>80ms）	快（2~10ms）
刷新頻率	≤30Hz	60~240Hz
顏色顯示	單色/低彩	真彩16.7M色
亮度與對比	低	高
視角范圍	窄	寬（178°）
驅動復雜度	低	高（需T-CON）
成本	低	中等
適用場景	靜態(tài)顯示	圖像、視頻、多媒體顯示

液晶屏（LCD）與TFT液晶屏（TFT-LCD）并非對立關系，而是同一顯示體系的不同技術階段。

LCD是顯示原理層面的總稱；

TFT-LCD是在LCD基礎上通過加入薄膜晶體管實現(xiàn)像素級控制的高性能形態(tài)。

從顯示效果而言：

TFT-LCD的分辨率、亮度、響應速度與可視角度均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)LCD，因此成為當今平板顯示的主流技術。

在工業(yè)、醫(yī)療、車載和消費電子領域，TFT-LCD已幾乎完全取代傳統(tǒng)LCD。

十三、參考資料

1.維基百科 LiquidCrystalDisplay/ThinFilmTransistor LCD

2.百度百科 液晶顯示屏/TFT液晶屏

3.IEC61747-5-5

4.GB/T38238-2019

5.VESAFPDM2.0

6.JEITAED-2522

7.IEEETransactionsonDisplayTechnology,Vol.30(2023)

杭州立煌科技有限公司作為一家專注于工業(yè)領域的液晶顯示驅動方案提供商，與京東方（BOE）、天馬（TIANMA）、龍騰（IVO）、友達（AUO）、群創(chuàng)（Innolux）、京瓷（Kyocera）等多家全球領先液晶面板制造商建立深度合作關系，專業(yè)供應多品牌、全系列的工業(yè)級液晶顯示屏與定制化解決方案。