TFT液晶結(jié)構(gòu)和顯像原理

TFT液晶結(jié)構(gòu)和顯像原理今天，LCD（LiquidCrystalDisplay）已經(jīng)滲入各種需要進(jìn)行圖像和數(shù)據(jù)顯示的電子終端，且平板電視的普及風(fēng)暴已經(jīng)被引爆，眾多的平板顯示技術(shù)中TFT-LCD占據(jù)了絕對(duì)主流。在此，讓大家認(rèn)識(shí)一下TFT-LCD是如何將影像顯示出來(lái)。1.4.1圖11、背光板LCD的顯像原理是靠液晶阻擋光線(xiàn)的分量達(dá)到控制明暗，所以必須要有光源才可能在屏幕上看到圖像，所以背光板負(fù)責(zé)為液晶屏顯像提供最基本的光源。2、下偏光板背光板送出來(lái)的光線(xiàn)方向性不一致，呈放射狀，如果這樣的光線(xiàn)通過(guò)液晶分子的扭轉(zhuǎn)，我們?cè)谄聊簧线€是看不到正常的圖像，看到的可能是白茫茫的一片，或者是花花綠綠的色塊，而不會(huì)是我們想看到的圖像。下面的偏光板承擔(dān)了將光線(xiàn)的方向規(guī)范成一致后再送往液晶層的工作。3、薄膜基板液晶分子的扭轉(zhuǎn)角度是由TFT控制。4、液晶這層液晶分子在TFT控制下發(fā)生扭轉(zhuǎn)，達(dá)到將方向一致的光線(xiàn)通亮進(jìn)行控制，從而在通往后面像素單元的光線(xiàn)明暗度發(fā)生了改變。5、彩色濾光片如果你有幸關(guān)于20世紀(jì)80年代記憶的話(huà)，相信你會(huì)記得當(dāng)時(shí)的黑白電視屏幕前經(jīng)常會(huì)有一片彩色的塑料片片，安裝上了這片塑料片后，黑白電視機(jī)似乎變成了彩色電視機(jī)，我們可以看到某些時(shí)候人的臉蛋變粉紅了、嘴唇變紅了、其他的景物都有了顏色，雖然有時(shí)候顏色并不符合實(shí)際。其實(shí)這片塑料片就是彩色濾色片（這個(gè)東西的發(fā)明者估計(jì)靈感來(lái)自液晶顯示器）。

液晶本身沒(méi)有顏色,所以用濾色片產(chǎn)生各種顏色,液晶屏中每個(gè)液晶子像素顯示的顏色取決于色彩過(guò)濾器，而不是子像素,背光源發(fā)出的是白色的光線(xiàn)，白色光線(xiàn)經(jīng)過(guò)各種顏色的濾色片后，我們?cè)跒V色片后面可以看到與濾色片對(duì)應(yīng)顏色的光線(xiàn)被傳出，所以在液晶顯示屏中，彩色濾色片的功能是上色，與CRT顯示器的熒光粉功能對(duì)應(yīng)。液晶子像素只能通過(guò)控制光線(xiàn)的通過(guò)強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)灰階,只有少數(shù)主動(dòng)矩陣顯示采用模擬信號(hào)控制,大多數(shù)則采用數(shù)字信號(hào)控制技術(shù)。大部分?jǐn)?shù)字控制的LCD都采用了8位控制器（也有的數(shù)字控制采用10位控制器），可以產(chǎn)生256級(jí)灰階。每個(gè)子像素能夠表現(xiàn)256級(jí),那么你就能夠得到256×3種色彩,每個(gè)像素能夠表現(xiàn)16,777,216種成色，也就是我們常見(jiàn)的所謂1677.7216萬(wàn)色。因?yàn)槿说难劬?duì)亮度的感覺(jué)并不是線(xiàn)性變化的,人眼對(duì)低亮度的變化更加敏感,所以這種24位的色度已經(jīng)能完全達(dá)到理想要求。工程師們通過(guò)脈沖電壓調(diào)節(jié)的方法以使色彩變化看起來(lái)更加統(tǒng)一。上偏光板原本方向一致光線(xiàn)經(jīng)過(guò)了液晶層的扭轉(zhuǎn)后又變得方向不一致，所以如果不把呈漫射狀的光線(xiàn)再次規(guī)整，則在屏幕前看到的依然是白茫茫一片，被液晶扭轉(zhuǎn)過(guò)了的光線(xiàn)并沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，所以必須在此將漫射光進(jìn)行規(guī)整，使用一片與下偏光片偏光方向正交偏光片將經(jīng)過(guò)液晶扭轉(zhuǎn)的光心重新進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，不同角度的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)上偏光板的亮度不同，所以我們可以在屏幕上可以看到明暗交替畫(huà)面，因?yàn)楸黄D(zhuǎn)的光線(xiàn)是經(jīng)過(guò)了彩色濾色片的彩色光，所以我們?cè)谄聊磺翱梢钥吹轿覀冃枰膱D像。具體原理如圖2所示。

圖2圖3無(wú)上偏光板

圖4有上偏光板與無(wú)上偏光板效果對(duì)比圖5加上偏光板的完整畫(huà)面1.4.2LCD的彩色成像原理與CRT一樣，還是通過(guò)紅、綠、藍(lán)三基色組成各種顏色。不同的是CRT通過(guò)高速電子束擊打三基色熒光粉產(chǎn)生彩色光，LCD通過(guò)規(guī)律涂有三基色的濾色片后產(chǎn)生彩色。通過(guò)控制濾色片每個(gè)基色下的液晶分子是透過(guò)液晶分子的光線(xiàn)亮度發(fā)生變化，從而達(dá)到有不同亮度的基色模擬自然界的各種色彩。由于濾色片在上偏光板的下面，所以造成了LCD屏看成像有視角要求，不過(guò)這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)在已經(jīng)解決的相當(dāng)?shù)暮昧恕?/p>

三基色組合成各種彩色的示意如圖6。圖61.4.3

如圖7，我們可以知道彩色濾色片的基色排列有不一樣。根據(jù)彩色濾色片基色的位置不一樣，其下面對(duì)應(yīng)液晶分子單元控制順序必須作相應(yīng)的更改，否則顯示出來(lái)的圖像只能是花屏。

圖7中的三種彩色濾色片基色排列中條形排列是最為簡(jiǎn)單的，因?yàn)榛帕泻?jiǎn)單成縱橫線(xiàn)，所以控制起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，但是這種排列順序的排列得到的圖象并不完美，它可能出現(xiàn)顯示的線(xiàn)條粗細(xì)不均勻，而且圖像斜線(xiàn)面的鋸齒現(xiàn)象嚴(yán)重。所以發(fā)展了馬賽克排列狀的綠色片，這種排列可以比較好地解決圖像鋸齒問(wèn)題，但是這種排列順序依然無(wú)法解決線(xiàn)條的精細(xì)顯示問(wèn)題