Ποια είναι η δομή μιας οθόνης LCD;

Η βασική αρχή λειτουργίας του είναι να ελέγχει τη γωνία συστροφής των μορίων υγρών κρυστάλλων εφαρμόζοντας τάση, αλλάζοντας έτσι την κατάσταση πόλωσης του φωτός. Στη συνέχεια, τα Polaroid λειτουργούν σαν μια "πύλη" για να καθορίσουν εάν το φως μπορεί να περάσει μέσα από αυτό, επιτυγχάνοντας τελικά αλλαγές φωτεινότητας σε κάθε pixel. Σε συνδυασμό με τα χρωματικά φίλτρα, μπορούν να εμφανιστούν λαμπερά χρώματα.

Εδώ είναι μια ανάλυση ενός τυπικούοθόνη υγρού κρυστάλλουδομή στρώματος από πίσω προς τα εμπρός (από τον οπίσθιο φωτισμό στην επιφάνεια της οθόνης):

Ανάλυση δομής πυρήνα LCD

Μέρος 1: Μονάδα οπίσθιου φωτισμού

Αυτή είναι η «πηγή φωτός» της LCD, καθώς οι ίδιοι οι υγροί κρύσταλλοι δεν εκπέμπουν φως.
1. Οπίσθιος φωτισμός:
· Πρώιμα: CCFL (λάμπες φθορισμού ψυχρής καθόδου), παρόμοια με μικρούς σωλήνες φθορισμού, τοποθετημένα εκατέρωθεν ή πίσω από την οθόνη.
· Σύγχρονα: LED (δίοδοι εκπομπής φωτός-). Αυτή τη στιγμή είναι το απόλυτο mainstream και γενικά χωρίζεται σε δύο διατάξεις:
Edge-φωτισμένο: Οι λωρίδες φωτός LED είναι εγκατεστημένες γύρω από το πλαίσιο της οθόνης, κατανέμοντας ομοιόμορφα το φως σε ολόκληρη την οθόνη μέσω ενός οδηγού φωτός. Αυτή η προσέγγιση προσφέρει το πλεονέκτημα ότι είναι πολύ λεπτή.
Άμεσο-αναμμένο: Τα φώτα LED κατανέμονται ομοιόμορφα ακριβώς πίσω από τον πίνακα, επιτρέποντας τη μείωση της φωτεινότητας των ζωνών, φωτίζοντας τις επιθυμητές περιοχές και σκουρύνοντας τις επιθυμητές περιοχές, βελτιώνοντας έτσι την αντίθεση και την ποιότητα της εικόνας. (Συνήθως χρησιμοποιείται σε τηλεοράσεις υψηλής ποιότητας)

2. Πλάκα οδηγού φωτός: (χρησιμοποιείται κυρίως για οπίσθιο φωτισμό της ακμής-εισόδου) Μια διαφανής ακρυλική πλάκα με ακριβή σχεδίαση κουκκίδων στην επιφάνεια, η οποία μετατρέπει τη σημειακή πηγή φωτός LED από την άκρη σε μια ομοιόμορφη πηγή φωτός επιφάνειας-που εκπέμπει επιφάνεια.

3. Ομάδα φιλμ ενίσχυσης φωτεινότητας/οπτική ταινία: Μια στοίβα φιλμ που βρίσκεται πάνω από την πλάκα οδηγού φωτός, που χρησιμοποιείται για την ενίσχυση και τη συγκέντρωση του φωτός.

Diffuser: Παρέχει πιο ομοιόμορφο φωτισμό, εξαλείφοντας τις σκιές από κουκκίδες ή LED. Φιλμ ενίσχυσης πρίσματος/φωτεινότητας: Εστιάζει το διάχυτο φως ακριβώς μπροστά από την οθόνη, αυξάνοντας σημαντικά τη μετωπική φωτεινότητα.

Το δεύτερο μέρος: Σώμα πάνελ LCD
Αυτός είναι ο πυρήνας της τεχνολογίας και συνήθως αποτελείται από δύο παράλληλα γυάλινα υποστρώματα.

1. Κάτω Γυάλινο Υπόστρωμα - Υπόστρωμα Συστοιχίας TFT · Αυτό είναι το πιο περίπλοκο και εξελιγμένο στρώμα της οθόνης LCD. Δεν είναι επίπεδο, αλλά διαθέτει εκατομμύρια μικροσκοπικά λεπτά-τρανζίστορ με φιλμ που κατασκευάζονται με φωτολιθογραφία. Κάθε τρανζίστορ αντιστοιχεί σε ένα υποπίξελ (το κόκκινο, το πράσινο και το μπλε υποπίξελ αποτελούν ένα εικονοστοιχείο). · Κάθε υποπίξελ έχει ένα διαφανές ηλεκτρόδιο εικονοστοιχείου (συνήθως ITO, οξείδιο κασσίτερου ινδίου).

2. Επάνω Γυάλινο Υπόστρωμα - Έγχρωμο Υπόστρωμα Φίλτρου · Στην εσωτερική πλευρά, που αντιστοιχεί σε κάθε υπο-pixel, εκτυπώνονται κόκκινα, πράσινα και μπλε φίλτρα χρώματος. Αυτά τα φίλτρα χρωματίζουν το φως που διέρχεται από τον υγρό κρύσταλλο.

Ανάμεσα στα φίλτρα, υπάρχει μια μαύρη μήτρα, η οποία είναι ένα ελαφρύ-μαύρο πλέγμα που χρησιμοποιείται για την απομόνωση του φωτός γειτονικών υπο-εικονοστοιχείων, την αποτροπή του σταυρού-χρωμάτων και τη βελτίωση της αντίθεσης και της ευκρίνειας.

Η εσωτερική πλευρά του υποστρώματος καλύπτεται με ένα κοινό ηλεκτρόδιο (επίσης ένα φιλμ ITO), το οποίο μαζί με το ηλεκτρόδιο pixel του κάτω υποστρώματος σχηματίζουν ένα ηλεκτρικό πεδίο για την κίνηση του υγρού κρυστάλλου.

3. Υγρό κρύσταλλο Υλικό · Ακρίβεια χύνεται μεταξύ δύο υποστρωμάτων, το υλικό έχει πάχος μόνο μερικά μικρά. Για τον έλεγχο της αρχικής ευθυγράμμισης των μορίων υγρών κρυστάλλων, εφαρμόζεται ένα στρώμα ευθυγράμμισης στις εσωτερικές πλευρές του άνω και κάτω υποστρώματος. Μικροσκοπικές αυλακώσεις σχηματίζονται μέσω τριβής και άλλων μεθόδων, επιτρέποντας στα μόρια υγρών κρυστάλλων να ευθυγραμμιστούν προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

4. Πλαίσιο στεγανοποίησης και αποστάτες · Χρησιμοποιήστε στεγανωτικό για να συνδέσετε τα δύο γυάλινα υποστρώματα μεταξύ τους διατηρώντας ένα ακριβές κενό κυψέλης. · Μικροσκοπικές πλαστικές μπάλες ή φωτολιθογραφικά διαμορφωμένες κολόνες είναι διάσπαρτες μέσα στο κελί ως διαχωριστικά για να αποτρέψουν τη συγκόλληση των δύο γυάλινων φύλλων μεταξύ τους λόγω εξωτερικών δυνάμεων.

Μέρος 3: Φωτεινές «Πύλες» και Έλεγχος
1. Πολωτές
· Οι οθόνες LCD έχουν δύο πολωτές, όπως δύο "πύλες".
· Κάτω πολωτής: Προσαρμόζεται μεταξύ της μονάδας οπίσθιου φωτισμού και του υποστρώματος TFT. Επιτρέπει να περάσει μόνο φως με συγκεκριμένη κατεύθυνση δόνησης.
.Επάνω πολωτής: Προσαρμόζεται στο υπόστρωμα του έγχρωμου φίλτρου. Η κατεύθυνση πόλωσής του είναι 90 μοίρες (ή 0 μοίρες, ανάλογα με τη λειτουργία υγρών κρυστάλλων) κάθετα στον κάτω πολωτή.
Βασική αρχή: Όταν δεν εφαρμόζεται τάση, τα μόρια υγρών κρυστάλλων στρίβουν την κατεύθυνση πόλωσης του φωτός κατά 90 μοίρες, επιτρέποντάς του να περάσει μέσα από τον δεύτερο πολωτή, με αποτέλεσμα το εικονοστοιχείο να εμφανίζεται "φωτεινό". Όταν εφαρμόζεται τάση, τα μόρια υγρών κρυστάλλων δεν περιστρέφουν πλέον το φως, εμποδίζοντάς το από τον δεύτερο πολωτή, με αποτέλεσμα το εικονοστοιχείο να εμφανίζεται «σκοτεινό». Με τον έλεγχο της τάσης, οι αποχρώσεις του γκρι μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια.

Επομένως, η δομή της LCD είναι ένα εξελιγμένο σύστημα που είναι συνδεδεμένο μεταξύ τους. Το λευκό φως εκπέμπεται από τον οπίσθιο φωτισμό, φιλτράρεται από τον πολωτή, ρυθμίζεται από τον υγρό κρύσταλλο και χρωματίζεται από το φίλτρο χρώματος, σχηματίζοντας τελικά κάθε πολύχρωμο pixel που βλέπουμε στην οθόνη.