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液晶显示器的工作原理解析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于起偏器吸收了一个方向的光振动,所以背光的能量损失较大,导致显示的亮度、对比度低。这样,通过薄膜场效应晶体管就可以控制每个像素的工作状态,从而实现图像显示。而行、列电极输入的驱动信号由显示屏内的放大电路提供。显示屏中的显示器件是由大量的液晶盒构成的,每个液晶盒都是包括R、G、B三基色滤色片。

液晶显示器的工作原理解析

1.TN-LCD的工作原理

TN-LCD由起偏器、检偏器、玻璃基板、液晶层、透明电极等构成,如图1-1所示。液晶放置在两块玻璃之间,玻璃基板与液晶层间安装了透明电极,在玻璃基板外部的入射光一侧的是起偏器,出射光一侧的是检偏器。由于起偏器吸收了一个方向的光振动,所以背光的能量损失较大,导致显示的亮度、对比度低。TN-LCD的起偏器和检偏器是配对使用的,并且作正交排列。当背光源发出的光通过起偏器后成为线偏振光,当入射偏振光的振动方向与检偏光的透光轴平行时,可以透光。反之,若入射偏振光的振动方向与检偏光的透光轴垂直时,就不能透光,如图1-2所示。

提示 通常情况下,起偏器与检偏器可以互换使用。

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图1-1 TN-LCD的构成

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图1-2 TN-LCD的工作原理示意图

提示

自然光转化为线偏振光的过程叫做起偏,用于形成线偏振光的光学器件就是起偏器;用于检测偏振光的偏振性的器件是检偏器。

在自然光中,任何取向的光振动都可分解为两个相互垂直方向上的分量,如果采用某种方法去掉其中一个垂直的振动分量,就可以形成线偏振光。液晶具有改变入射偏振光方向的特性,特别是当直线偏振光的振动方向与液晶分子取向的夹角为90°时,入射的线偏振光方向不发生变化。(www.xing528.com)

2.TFT-LCD的工作原理

TFT-LCD由TFT器件、存储电容、前偏光板、列驱动电极、像素电极、彩色滤光片、公共电极、后偏光板等构成,如图1-3所示。TFT-LCD内部的TFT矩阵控制电路如图1-4所示。图1-4中的虚线电容符号代表的是每个液晶像素,实线电容符号表示的是存储电容。而每个像素都设置一个由薄膜场效应晶体管组成的开关,它的源极(S)、漏极(D)、栅极(G)分别与列电极(信号电极)、像素电极、行电极(扫描电极)相接。

如图1-4所示,当薄膜场效应晶体管G极输入足够电压后其导通,将信号电极与像素电极接通。这样,通过薄膜场效应晶体管就可以控制每个像素的工作状态,从而实现图像显示。而行、列电极输入的驱动信号由显示屏内的放大电路提供。

目前的TFT-LCD是采用彩色滤光片的方法实现彩色显示。显示屏中的显示器件是由大量的液晶盒构成的,每个液晶盒都是包括R、G、B三基色滤色片。液晶盒数量多少就是表示显示屏有多少像素。理论上讲,像素越多,图像会越清晰、明亮。

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图1-3 TFT-LCD的构成

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图1-4 TFT-LCD内部矩阵TFT的控制电路

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