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TFT液晶顯示屏的組成與原理

2021-10-19 1614

主動矩陣式液晶屏

TFT液晶顯示屏器的構造與 TN-LCD 液晶顯現器根本相同,只不過將 TN-LCD 上夾層的電極改為 FET 晶體管,而下夾層改為共通電極。

TFT液晶顯示屏的工作原理與 TN-LCD 卻有許多不同之處。TFT液晶顯示屏的顯像原理是采用“背透式”映照方式。當光源映照時,先經過下偏光板向上顯露出,借助液晶分子來傳導光線。由于上下夾層的電極改成 FET 電極和共通電極,在 FET 電極導通時,液晶分子的排列狀態同樣會發作改動,也經過遮光和透光來到達顯現的目的。但不同的是,由于 FET 晶體管具有電容效應,可以堅持電位狀態,先前透光的液晶分子會不斷堅持這種狀態,直到 FET 電極下一次再加電改動其排列方式為止。

被動矩陣式液晶屏

TN-LCD、STN-LCD 和 DSTN-LCD 之間的顯現原理根本相同,不同之處是液晶分子的扭曲角度有些差異。下面以典型的 TN-LCD 為例,向大家引見其構造及工作原理。在厚度不到 1 厘米的 TN-LCD 液晶顯現屏面板中,通常是由兩片大玻璃基板,內夾著彩色濾光片、配向膜等制成的夾板,外面再包裹著兩片偏光板,它們可決議光通量的最大值與顏色的產生。彩色濾光片是由紅、綠、藍三種顏色構成的濾片,有規律地制造在一塊大玻璃基板上。每一個像素是由三種顏色的單元(或稱為子像素)所組成。假設有一塊面板的分辨率為 1280×1024,則它實踐具有 3840×1024 個晶體管及子像素。每個子像素的左上角(灰色矩形)為不透光的薄膜晶體管,彩色濾光片能產生 RGB 三原色。每個夾層都包含電極和配向膜上構成的溝槽,上下夾層中填充了多層液晶分子(液晶空間不到 5×10-6m)。在同一層內,液晶分子的位置雖不規則,但長軸取向都是平行于偏光板的。另一方面,在不同層之間,液晶分子的長軸沿偏光板平行平面連續改變 90 度。

其中,鄰接偏光板的兩層液晶分子長軸的取向,與所鄰接的偏光板的偏振光方向分歧。在接近上部夾層的液晶分子依照上部溝槽的方向來排列,而下部夾層的液晶分子依照下部溝槽的方向排列。最后再封裝成一個液晶盒,并與驅動 IC、控制 IC 與印刷電路板相銜接。

在正常狀況下光線從上向下映照時,通常只要一個角度的光線可以穿透下來,經過上偏光板導入上部夾層的溝槽中,再經過液晶分子改變排列的通路從下偏光板穿出,構成一個完好的光線穿透途徑。而液晶顯現器的夾層貼附了兩塊偏光板,這兩塊偏光板的排列和透光角度與上下夾層的溝槽排列相同。當液晶層施加某一電壓時,由于遭到外界電壓的影響,液晶會改動它的初始狀態,不再依照正常的方式排列,而變成豎立的狀態。因而經過液晶的光會被第二層偏光板吸收而整個構造呈現不透光的狀態,結果在顯現屏上呈現黑色。當液晶層不施任何電壓時,液晶是在它的初始狀態,會把入射光的方向改變 90 度,因而讓背光源的入射光可以經過整個構造,結果在顯現屏上呈現白色。為了到達在面板上的每一個獨立像素都能產生你想要的顏色,多個冷陰極燈管必需被運用來當作顯現器的背光源。

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