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簡析單色液晶顯示屏的成像原理

文章出處:微而盛科技 | 作者:微而盛科技 | 日期:2021-01-15

  

如今,LCD已經滲透到各種需要顯示圖像和數據的電子終端中,在眾多平板顯示技術中,TFT-LCD占據了很大的主流。單色液晶顯示屏的基本結構。

 

 

 

  1.背(bei)光(guang)板:LCD成像的原理是(shi)通過液晶阻(zu)擋光(guang)成分(fen)來(lai)控(kong)制明暗,所(suo)以要有光(guang)源才能看到屏幕(mu)上的圖像,所(suo)以背(bei)光(guang)板負責為LCD屏幕(mu)成像提供基本的光(guang)源。

 

 

 

  2.下偏光(guang)板:下偏光(guang)板負責(ze)將光(guang)線送到液(ye)晶層之(zhi)前,使光(guang)線方向標準化。

 

 

 

  3.薄膜基板:液晶分(fen)子(zi)的扭轉角由TFT控(kong)制。

 

 

 

  4.液(ye)晶:這(zhe)一層(ceng)液(ye)晶分子在TFT的(de)(de)控(kong)制下發生扭曲,從而(er)控(kong)制同方向(xiang)光的(de)(de)亮度(du),從而(er)改(gai)變通向(xiang)后像素單元的(de)(de)光的(de)(de)亮度(du)。

 

 

 

  5.濾色片:這個(ge)東西的發明者(zhe)估計靈感來源(yuan)于(yu)LCD。

 

 

 

  液晶顯示器由(you)兩塊厚(hou)度約為1毫米的玻璃板組成,兩塊玻璃板以5m的均勻間隔隔開,中間含有液晶(LC)材料。由于液晶材料本身不發光,所以顯示屏兩側都有燈作為光源,液晶顯示屏背面有背光板(甚至是光板)和反光膜。背光板由熒光物質組成,可以發光,其作用主要是提供均勻的背景光源。背光發出的光在穿過偏振濾光層后進入包含數千個晶體滴的液晶層。液晶層中的晶體液滴都包含在一個小單元結構中,一個或多個單元構成屏幕上的一個像素。玻璃板和液晶材料之間是透明電極,分為行和列。在行和列的交叉處,通過改變電壓來改變液晶的旋光狀態。液晶材料的作用便像一個小光閥。圍繞液晶材料的是控制電路部分和驅動電路部分。當液晶顯示器中的電極產生電場時,液晶分子會發生扭曲,從而使穿過它們的光線發生有規律的折射,然后被第二過濾層過濾,顯示在屏幕上。

 

 

 

  技(ji)術是在兩個有細槽的平面之(zhi)間(jian)灌(guan)注液晶(jing)。這兩個平面上的凹槽相(xiang)互垂(chui)直(相交成90度)。便是說,如果一個平面上的分子沿南北方向排列,那么另一個平面上的分子沿東西方向排列,兩個平面之間的分子便被迫進入90度扭曲狀態。因為光是沿著分子的排列方向傳播的,所以光在通過液晶的時候也會被扭曲90度。然而,當電壓施加到液晶上時,分子會垂直重排,使得光可以直接發射,而沒有任何扭曲。LCD取決于偏光濾鏡(片)和光線本身。自然光在各個方向隨機分布。偏振濾光片其實是一系列越來越細的平行線。這些線形成一個網,阻擋所有不平行于這些線的光線。偏振濾光器的線正好垂直于線,所以可以完全阻擋偏振光。只有當兩個濾光器的線完全平行,或者光本身被扭曲以匹配第二個偏振濾光器時,光才能穿透。

 

 

 

  LCD是(shi)由兩個(ge)互相垂直的偏(pian)振濾(lv)(lv)光(guang)(guang)器組成的,所(suo)以正常情況下(xia)應該阻擋所(suo)有試圖透過的光(guang)(guang)線(xian)(xian)。但(dan)是(shi)扭(niu)曲(qu)的液(ye)晶填(tian)充在(zai)兩個(ge)濾(lv)(lv)光(guang)(guang)片(pian)之(zhi)間,所(suo)以光(guang)(guang)線(xian)(xian)通(tong)(tong)過濾(lv)(lv)光(guang)(guang)片(pian)后,會(hui)被液(ye)晶分子扭(niu)曲(qu)90度,通(tong)(tong)過第(di)二個(ge)濾(lv)(lv)光(guang)(guang)片(pian)。另一方面(mian),如果對液(ye)晶施加電壓,分子會(hui)重新排(pai)列(lie)并完全平行,使光(guang)(guang)不再(zai)扭(niu)曲(qu),所(suo)以只是(shi)被第(di)二個(ge)濾(lv)(lv)光(guang)(guang)片(pian)阻擋。總(zong)之(zhi),光(guang)(guang)是(shi)被通(tong)(tong)電擋住的,不通(tong)(tong)電也是(shi)發出來的。

 

 

 

  但是LCD中的液晶排列是可以改變的,這樣通電的時候發光,不通電的時候被遮擋。但是因為電腦屏幕幾乎都是開著的,所以只有“開機擋光”的方案才能達到節能的目的。



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