Jaka jest struktura wyświetlacza LCD?

Jego podstawową zasadą działania jest kontrolowanie kąta skręcenia cząsteczek ciekłokrystalicznych poprzez przyłożenie napięcia, zmieniając w ten sposób stan polaryzacji światła. Polaroidy działają następnie jak „brama”, aby określić, czy światło może przejść, ostatecznie osiągając zmiany jasności w każdym pikselu. W połączeniu z filtrami kolorowymi można wyświetlać wspaniałe kolory.

Oto zestawienie typowegoLCDstruktura warstw od tyłu do przodu (od podświetlenia do powierzchni ekranu):

Podział struktury rdzenia wyświetlacza LCD

Część 1: Moduł podświetlenia

Jest to „źródło światła” wyświetlacza LCD, ponieważ same ciekłe kryształy nie emitują światła.
1. Podświetlenie:
· Wczesne: CCFL (lampy fluorescencyjne z zimną katodą), podobne do małych świetlówek, rozmieszczone po obu stronach lub za ekranem.
· Nowoczesne: diody LED (-diody elektroluminescencyjne). Jest to obecnie absolutny mainstream i ogólnie dzieli się na dwa układy:
Krawędź-podświetlona: paski świetlne LED są zainstalowane wokół ramki ekranu i równomiernie rozprowadzają światło na całym ekranie za pomocą światłowodu. Zaletą tego podejścia jest to, że jest bardzo cienki.
Oświetlenie bezpośrednie: diody LED są równomiernie rozmieszczone bezpośrednio za panelem, umożliwiając strefowe przyciemnianie, rozjaśnianie i przyciemnianie wybranych obszarów, poprawiając w ten sposób kontrast i jakość obrazu. (Powszechnie stosowane w telewizorach-z najwyższej półki)

2. Płytka prowadząca światło: (stosowana głównie do podświetlenia krawędzi-wejściowej) Przezroczysta płyta akrylowa z precyzyjnym wzorem punktowym na powierzchni, która przekształca punktowe źródło światła LED z krawędzi w jednolite, powierzchniowe-emitujące źródło światła.

3. Grupa folii poprawiających jasność/grupa folii optycznych: Stos folii umieszczonych nad płytką światłowodową, służących do wzmacniania i skupiania światła.

Dyfuzor: Zapewnia bardziej równomierne oświetlenie, eliminując cienie z punktów lub diod LED. Folia pryzmatyczna/zwiększająca jasność: skupia rozproszone światło bezpośrednio przed ekranem, znacznie zwiększając jasność z przodu.

Część druga: korpus panelu LCD
Stanowi to rdzeń technologii i zazwyczaj składa się z dwóch równoległych podłoży szklanych.

1. Dolne podłoże szklane - Podłoże matrycy TFT · Jest to najbardziej złożona i wyrafinowana warstwa wyświetlacza LCD. Nie jest płaski, ale zawiera miliony maleńkich-tranzystorów cienkowarstwowych wytworzonych przy użyciu fotolitografii. Każdy tranzystor odpowiada subpikselowi (subpiksele czerwony, zielony i niebieski tworzą piksel). · Każdy subpiksel ma przezroczystą elektrodę pikselową (zwykle ITO, tlenek indu i cyny).

2. Górne podłoże szklane - Podłoże filtra koloru · Na wewnętrznej stronie, odpowiadającej każdemu sub-pikselowi, są wydrukowane filtry kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego. Filtry te barwią światło przechodzące przez ciekły kryształ.

Pomiędzy filtrami znajduje się czarna matryca, czyli-odporna na światło czarna siatka służąca do izolowania światła sąsiadujących sub-pikseli, zapobiegania krzyżowaniu-kolorów oraz poprawy kontrastu i przejrzystości.

Wewnętrzna strona podłoża pokryta jest wspólną elektrodą (także folią ITO), która wraz z elektrodą pikselową dolnego podłoża tworzy pole elektryczne napędzające ciekły kryształ.

3. Materiał ciekłokrystaliczny · Precyzyjnie wylany pomiędzy dwa podłoża, materiał ma tylko kilka mikronów grubości. Aby kontrolować początkowe ustawienie cząsteczek ciekłych kryształów, na wewnętrzne strony górnego i dolnego podłoża nakłada się warstwę wyrównującą. Mikroskopijne rowki powstają w wyniku tarcia i innych metod, umożliwiając cząsteczkom ciekłego kryształu ustawienie się w określonym kierunku.

4. Rama uszczelniająca i elementy dystansowe · Użyj środka uszczelniającego, aby połączyć ze sobą dwa podłoża szklane, zachowując precyzyjną szczelinę komórkową. · Małe plastikowe kulki lub słupki uformowane fotolitograficznie są rozproszone w ogniwie jako przekładki zapobiegające sklejaniu się dwóch tafli szkła pod wpływem sił zewnętrznych.

Część 3: Lekkie „bramy” i sterowanie
1. Polaryzatory
· Wyświetlacze LCD mają dwa polaryzatory, jak dwie „bramki”.
· Dolny polaryzator: Mocowany pomiędzy jednostką podświetlającą a podłożem TFT. Przepuszcza jedynie światło o określonym kierunku wibracji.
.Górny polaryzator: Mocowany do podłoża filtra kolorowego. Jego kierunek polaryzacji wynosi 90 stopni (lub 0 stopni, w zależności od trybu ciekłokrystalicznego) prostopadle do dolnego polaryzatora.
Podstawowa zasada: Gdy nie jest przykładane napięcie, cząsteczki ciekłego kryształu skręcają kierunek polaryzacji światła o 90 stopni, umożliwiając mu przejście przez drugi polaryzator, w wyniku czego piksel wydaje się „jasny”. Po przyłożeniu napięcia cząsteczki ciekłego kryształu nie skręcają już światła, blokując je przed drugim polaryzatorem, w wyniku czego piksel wydaje się „ciemny”. Kontrolując napięcie, można precyzyjnie kontrolować odcienie szarości.

Dlatego struktura LCD jest wyrafinowanym systemem, który jest ze sobą powiązany. Z podświetlenia emitowane jest białe światło, filtrowane przez polaryzator, regulowane przez ciekły kryształ i barwione przez filtr kolorowy, ostatecznie tworząc każdy kolorowy piksel, który widzimy na ekranie.