Hvad er opbygningen af en LCD-skærm?
Læg en besked
Dets kernearbejdsprincip er at kontrollere vridningsvinklen af flydende krystalmolekyler ved at påføre spænding og derved ændre lysets polarisationstilstand. Polaroids fungerer derefter som en "port" for at bestemme, om lys kan passere igennem, og i sidste ende opnår lysstyrkeændringer ved hver pixel. Kombineret med farvefiltre kan strålende farver vises.
Her er en oversigt over en typiskLCDlagstruktur fra bagside til front (fra baggrundsbelysning til skærmoverflade):
Nedbrydning af LCD-kernestruktur
Del 1: Baggrundslysmodul
Dette er LCD-skærmens "lyskilde", da flydende krystaller ikke selv udsender lys.
1. Baggrundsbelysning:
· Tidligt: CCFL'er (kold katode fluorescerende lamper), der ligner små lysstofrør, anbragt på begge sider eller bag skærmen.
· Moderne: LED'er (lysemitterende-dioder). Dette er i øjeblikket den absolutte mainstream og er generelt opdelt i to layouts:
Kant-oplyst: LED-lysstrimler er installeret rundt om skærmens kant, der fordeler lyset jævnt over hele skærmen via en lysleder. Denne tilgang giver den fordel, at den er meget tynd.
Direkte-lys: LED-lys er jævnt fordelt direkte bag panelet, hvilket muliggør zoneinddelt dæmpning, gør ønskede områder lysere og mørkere ønskede områder, hvorved kontrast og billedkvalitet forbedres. (Almindelig brug i high-tv'er)
2. Lyslederplade: (anvendes hovedsageligt til kant-baggrundsbelysning) En gennemsigtig akrylplade med et præcist prikdesign på overfladen, som omdanner LED-punktlyskilden fra kanten til en ensartet overflade-emitterende overfladelyskilde.
3. Lysstyrkeforbedrende film/optisk filmgruppe: En stak film placeret over lyslederpladen, der bruges til at forstærke og koncentrere lys.
Diffuser: Giver mere ensartet belysning, fjerner skygger fra prikker eller LED'er. Prisme/lysstyrkeforbedringsfilm: Fokuserer diffust lys direkte foran skærmen, hvilket øger den frontale lysstyrke markant.
Den anden del: LCD-panelets krop
Dette er kernen i teknologien og består normalt af to parallelle glassubstrater.
1. Nedre glassubstrat - TFT Array Substrate · Dette er det mest komplekse og sofistikerede lag på LCD'en. Den er ikke flad, men har i stedet millioner af bittesmå tynde-filmtransistorer fremstillet ved hjælp af fotolitografi. Hver transistor svarer til en subpixel (røde, grønne og blå subpixels udgør en pixel). · Hver subpixel har en gennemsigtig pixelelektrode (normalt ITO, indiumtinoxid).
2. Øvre glassubstrat - farvefiltersubstrat · På indersiden, svarende til hver under-pixel, er der trykt røde, grønne og blå farvefiltre. Disse filtre farver lyset, der passerer gennem den flydende krystal.
Mellem filtrene er der en sort matrix, som er et lys-tæt sort gitter, der bruges til at isolere lyset fra tilstødende under-pixels, forhindre kryds-farver og forbedre kontrast og klarhed.
Den indvendige side af substratet er dækket af en fælles elektrode (også en ITO-film), som sammen med pixelelektroden på det nederste substrat danner et elektrisk felt til at drive den flydende krystal.
3. Flydende krystal materiale · Præcision hældt mellem to substrater, materialet er kun et par mikrometer tykt. For at kontrollere den indledende justering af flydende krystalmolekylerne påføres et justeringslag på indersiden af de øvre og nedre substrater. Mikroskopiske riller dannes gennem friktion og andre metoder, hvilket gør det muligt for de flydende krystalmolekyler at justere i en bestemt retning.
4. Forseglingsramme og afstandsstykker · Brug fugemasse til at binde de to glasunderlag sammen, mens der bevares en præcis cellespalte. · Små plastikkugler eller fotolitografisk formede søjler er spredt inde i cellen som afstandsstykker for at forhindre de to glasplader i at klæbe sammen på grund af eksterne kræfter.
Del 3: Lys "Gates" og kontrol
1. Polarisatorer
· LCD-skærme har to polarisatorer, som to "gates".
· Nedre polarisator: Fastgøres mellem baggrundsbelysningsenheden og TFT-substratet. Den tillader kun lys med en bestemt vibrationsretning at passere igennem.
.Øvre polarisator: Fastgjort til farvefiltersubstratet. Dens polarisationsretning er 90 grader (eller 0 grader, afhængigt af flydende krystaltilstand) vinkelret på den nedre polarisator.
Grundprincip: Når der ikke påføres spænding, vrider flydende krystalmolekyler lysets polarisationsretning 90 grader, hvilket lader det passere gennem den anden polarisator, hvilket resulterer i, at pixlen fremstår "lys". Når spænding påføres, vrider de flydende krystalmolekyler ikke længere lyset, hvilket blokerer det fra den anden polarisator, hvilket resulterer i, at pixlen ser "mørk ud". Ved at styre spændingen kan de grå nuancer styres præcist.
Derfor er strukturen af LCD et sofistikeret system, der er forbundet med hinanden. Hvidt lys udsendes fra baggrundsbelysningen, filtreret af polarisatoren, reguleret af den flydende krystal og farvet af farvefilteret, hvilket i sidste ende danner hver farvestrålende pixel, vi ser på skærmen.
