顯示屏可以分為兩類(lèi):LED顯示屏 和液晶顯示屏(LCD)
TFT-LCD的特點(diǎn):體積小、重量輕、低輻射、低耗電量、全彩化等。
1、TFT-LCD的結構
· 背光板模組:提供光的來(lái)源;
· 上下偏光板,玻璃基板,液晶:形成偏振光,控制光線(xiàn)的通過(guò)與否;
· 彩色濾光片:提供TFTLCD紅、綠、藍(光的三原色)的來(lái)源;
· ITO透明導電層:提供透明的導電通路;
· Photo Spacer(間隔物):提供一固定高度給彩色濾光片和TFT Glass Substrate。作為灌入液晶時(shí)的空間.及作為上下兩層Glass的支撐。
2、TFT-LCD顯示原理
· 背光:顯示屏的光源,LCD的背光常見(jiàn)的有兩種CCFL(冷陰極光燈管)背光和LED背光。
CCFL具有高功率、高亮度、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。
LED具有功耗低、光源均勻、壽命長(cháng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。價(jià)格稍貴。

市面上出現的LED顯示器,其實(shí)就是“LED背光液晶顯示器”,目前比較流行的液晶顯示器是“CCFL背光液晶顯示器”。二者都是液晶顯示器只是背光源不同而已。技術(shù)最新的是OLED顯示器。
· 液晶:TFT-LCD使用的液晶為T(mén)N型液晶,液晶分子呈橢圓狀。

a、液晶的特性:TN型液晶一般是順著(zhù)長(cháng)軸方向串接,長(cháng)軸之間彼此平行方式排列。當接觸到槽狀表面時(shí),液晶分子就會(huì )順著(zhù)槽的方向排列于槽中。

b、液晶的垂直分布:當液晶被包含到兩個(gè)槽狀表面中間,且槽的方向互相垂直,則液晶分子的排列為,上表面分子沿著(zhù)a方向;下表面分子沿著(zhù)b方向;介于上下表面的分子產(chǎn)生旋轉效應,因此液晶分子在兩個(gè)表面間產(chǎn)生90度旋轉。

c、光與液晶分子產(chǎn)生偏轉效果:可以看到射入上表面的一束光線(xiàn)排列方式與槽的方向相同,但是經(jīng)過(guò)中間液晶分子的旋轉使得這束光線(xiàn)的方向發(fā)生了偏轉,最終從下表面射出時(shí),這束光線(xiàn)的排列方向又變成了與下表面槽方向平行。

d、液晶在電壓作用下均勻分布:當在上下表面之間加入電壓后,液晶分子會(huì )順著(zhù)電場(chǎng)的方向排列,形成直立排列的現象。此時(shí)入射光線(xiàn)不受液晶分子的影響,直接射出下表面。

· 偏光板的特性:將非偏極光(一般光線(xiàn))過(guò)濾成偏極光。當非偏極光通過(guò)a方向的 偏光片時(shí),光線(xiàn)被過(guò)濾成與a方向平行的線(xiàn)性偏極光。當然如果非偏極光通過(guò)b方向的偏光片時(shí),光線(xiàn)會(huì )被過(guò)濾成與b方向平行的線(xiàn)性偏極光。如下圖:圖1中非偏極光通過(guò)第一塊a方向的偏光片后,被過(guò)濾成a方向平行的線(xiàn)性偏極光,并且能順利通過(guò)第二張a方向的偏光片。圖2中非偏極光通過(guò)第一塊a方向的偏光片后,要通過(guò)第二塊偏光片時(shí),發(fā)現第二塊偏光片被旋轉了90度,此時(shí),就無(wú)法通過(guò)了。

偏光板、槽狀表面、液晶組合后產(chǎn)生的光學(xué)現象如下(此時(shí)沒(méi)有施加電壓):

施加電壓后現象如下,光線(xiàn)被阻擋:

當電流通過(guò)電晶體產(chǎn)生電場(chǎng)變化,造成液晶分子偏轉,借以改變光線(xiàn)的偏極性,再利用偏光片決定畫(huà)素(Pixel)的明暗狀態(tài)。這樣就可以實(shí)現對光線(xiàn)亮暗的控制,如果要顯示彩色,我們后面在講彩色濾光片。
· 彩色濾光片(color fliters)
a、結構

b、彩色濾光片像素矩陣的排列方式如下,分別為馬賽克、直條式、三角形式、四化素

c、不同顏色的顯示:要顯示不同的顏色只需要控制Pixel Electrode(像素電極)即可。

在這里會(huì )有一個(gè)疑問(wèn),這里的彩色濾光片上的三原色塊,是每個(gè)色塊對應一個(gè)像素電極還是一個(gè)像素點(diǎn)對應一個(gè)像素電極呢?或者說(shuō)一個(gè)像素點(diǎn)對應一個(gè)單色塊還是多個(gè)單色塊(紅綠藍中的一個(gè)色塊)?我的理解是每個(gè)單色塊對應一個(gè)像素電極,每個(gè)像素點(diǎn)對應多個(gè)單色塊(24位的話(huà)就應該有24個(gè)單色塊),也就是說(shuō)每個(gè)像素點(diǎn)對應多個(gè)像素電極。因為每個(gè)像素點(diǎn)能顯示多中顏色,并不只是顯示紅藍綠。
彩色單元對應到TFT的控制單元,就可以完成我們像素點(diǎn)的顏色控制。TFT矩陣等效電路如下:

· TFT-LCD顯像原理
SCAN IC傳輸信號:完成圖像信號輸入
Driver IC傳輸顯像控制信號:完成TFT單元控制
當某一sub-pixel導通時(shí),該sub-pixel因無(wú)法透光呈黑色:這部分完成像素的亮暗
sub-pixel沒(méi)有導通,則光通過(guò)c/f而顯示顏色
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