TFT液晶结构和显像原理

TFT液晶结构和显像原理今天，LCD（LiquidCrystalDisplay）已经渗入各种需要进行图像和数据显示的电子终端，且平板电视的普及风暴已经被引爆，众多的平板显示技术中TFT-LCD占据了绝对主流。在此，让大家认识一下TFT-LCD是如何将影像显示出来。1.4.1图11、背光板LCD的显像原理是靠液晶阻挡光线的分量达到控制明暗，所以必须要有光源才可能在屏幕上看到图像，所以背光板负责为液晶屏显像提供最基本的光源。2、下偏光板背光板送出来的光线方向性不一致，呈放射状，如果这样的光线通过液晶分子的扭转，我们在屏幕上还是看不到正常的图像，看到的可能是白茫茫的一片，或者是花花绿绿的色块，而不会是我们想看到的图像。下面的偏光板承担了将光线的方向规范成一致后再送往液晶层的工作。3、薄膜基板液晶分子的扭转角度是由TFT控制。4、液晶这层液晶分子在TFT控制下发生扭转，达到将方向一致的光线通亮进行控制，从而在通往后面像素单元的光线明暗度发生了改变。5、彩色滤光片如果你有幸关于20世纪80年代记忆的话，相信你会记得当时的黑白电视屏幕前经常会有一片彩色的塑料片片，安装上了这片塑料片后，黑白电视机似乎变成了彩色电视机，我们可以看到某些时候人的脸蛋变粉红了、嘴唇变红了、其他的景物都有了颜色，虽然有时候颜色并不符合实际。其实这片塑料片就是彩色滤色片（这个东西的发明者估计灵感来自液晶显示器）。

液晶本身没有颜色,所以用滤色片产生各种颜色,液晶屏中每个液晶子像素显示的颜色取决于色彩过滤器，而不是子像素,背光源发出的是白色的光线，白色光线经过各种颜色的滤色片后，我们在滤色片后面可以看到与滤色片对应颜色的光线被传出，所以在液晶显示屏中，彩色滤色片的功能是上色，与CRT显示器的荧光粉功能对应。液晶子像素只能通过控制光线的通过强度来调节灰阶,只有少数主动矩阵显示采用模拟信号控制,大多数则采用数字信号控制技术。大部分数字控制的LCD都采用了8位控制器（也有的数字控制采用10位控制器），可以产生256级灰阶。每个子像素能够表现256级,那么你就能够得到256×3种色彩,每个像素能够表现16,777,216种成色，也就是我们常见的所谓1677.7216万色。因为人的眼睛对亮度的感觉并不是线性变化的,人眼对低亮度的变化更加敏感,所以这种24位的色度已经能完全达到理想要求。工程师们通过脉冲电压调节的方法以使色彩变化看起来更加统一。上偏光板原本方向一致光线经过了液晶层的扭转后又变得方向不一致，所以如果不把呈漫射状的光线再次规整，则在屏幕前看到的依然是白茫茫一片，被液晶扭转过了的光线并没有体现出来，所以必须在此将漫射光进行规整，使用一片与下偏光片偏光方向正交偏光片将经过液晶扭转的光心重新进行偏转，不同角度的光线经过上偏光板的亮度不同，所以我们可以在屏幕上可以看到明暗交替画面，因为被偏转的光线是经过了彩色滤色片的彩色光，所以我们在屏幕前可以看到我们需要的图像。具体原理如图2所示。

图2图3无上偏光板

图4有上偏光板与无上偏光板效果对比图5加上偏光板的完整画面1.4.2LCD的彩色成像原理与CRT一样，还是通过红、绿、蓝三基色组成各种颜色。不同的是CRT通过高速电子束击打三基色荧光粉产生彩色光，LCD通过规律涂有三基色的滤色片后产生彩色。通过控制滤色片每个基色下的液晶分子是透过液晶分子的光线亮度发生变化，从而达到有不同亮度的基色模拟自然界的各种色彩。由于滤色片在上偏光板的下面，所以造成了LCD屏看成像有视角要求，不过这个问题现在已经解决的相当的好了。

三基色组合成各种彩色的示意如图6。图61.4.3

如图7，我们可以知道彩色滤色片的基色排列有不一样。根据彩色滤色片基色的位置不一样，其下面对应液晶分子单元控制顺序必须作相应的更改，否则显示出来的图像只能是花屏。

图7中的三种彩色滤色片基色排列中条形排列是最为简单的，因为基色排列简单成纵横线，所以控制起来相对简单，但是这种排列顺序的排列得到的图象并不完美，它可能出现显示的线条粗细不均匀，而且图像斜线面的锯齿现象严重。所以发展了马赛克排列状的绿色片，这种排列可以比较好地解决图像锯齿问题，但是这种排列顺序依然无法解决线条的精细显示问题