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TFT顯示屏的工作原理

類別:常見問題 文章出處://www.giqxe.icu/發布時間:2018-03-13 瀏覽人次:

  TFT 顯示屏是“ Thin Film Transistor ”的簡稱,指的是薄膜液晶顯示屏,而實際上指的是薄膜晶體管(矩陣)—— 可以“主動的”對屏幕上的各個獨立的象素進行控制,這也就是所謂的主動矩陣 TFT ( active matrix TFT )的來歷。


  那么圖象究竟是怎么產生的呢?基本原理很簡單:顯示屏由許多可以發出任意顏色的光線的象素組成,只要控制各個象素顯示相應的顏色就能達到目的了。在 TFT LCD 中一般采用背光技術,為了能精確地控制每一個象素的顏色和亮度就需要在每一個象素之后安裝一個類似百葉窗的開關,當“百葉窗”打開時光線可以透過來,而“百葉窗”關上后光線就無法透過來。當然,在技術上實際上實現起來就不像剛才說的那么簡單。 LCD ( Liquid Crystal Display )就是利用了液晶的特性(當加熱時為液態,冷卻時就結晶為固態)。


一般液晶有三種形態:


  類似粘土的層列( Smectic )液晶


  類似細火柴棒的絲狀( Nematic )液晶


  類似膽固醇狀的( Cholestic )液晶


  液晶顯示屏使用的是絲狀,當外界環境變化它的分子結構也會變化,從而具有不同的物理特性 ——就能夠達到讓光線通過或者阻擋光線的目的——也就是剛才比方的百葉窗。

TFT顯示屏.jpg

  大家知道三原色,所以構成顯示屏上的每個象素需上面介紹的三個類似的基本組件來構成,分別控制紅、綠、藍三種顏色。


  目前使用的最普遍的是扭曲向列 龙族幻想官方视频( Twisted Nematic TFT LCD ),下圖就是解釋的此類 TFT 顯示器的工作原理。現存的技術差別很大,我們將會在本文的第二部分中詳細介紹。


  在上、下兩層上都有溝槽,其中上層的溝槽是縱向排列,而下層是橫向排列的。當不加電壓液晶處于自然狀態,從發光圖 2a 扭曲向列 TFT 顯示器工作原理圖示意圖層發散過來的光線通過夾層之后,會發生 90 度的扭曲,從而能在下層順利透過。


  當兩層之間加上電壓之后,就會生成一個電場,這時液晶都會垂直排列,所以光線不會發生扭轉 ——結果就是光線無法通過下層。


  TFT 象素架構:彩色濾光鏡依據顏色分為紅、綠、藍三種,依次排列在玻璃基板上組成一組( dot pitch )對應一個象素每一個單色濾光鏡稱之為子象素( sub-pixel )。也就是說,如果一個 TFT 顯示器最大支持 1280 × 1024 分辨率的話,那么至少需要 1280 × 3 × 1024 個子象素和晶體管。對于一個 15 英寸的 TFT 顯示器( 1024 × 768 )那么一個象素大約是 0.0188 英寸(相當于 0.30mm ),對于 18.1 英寸的 TFT 顯示器而言( 1280 × 1024 ),就是 0.011 英寸(相當于 0.28mm )。


  大家知道,象素對于顯示器是有決定意義的,每個象素越小顯示器 可能達到的最大分辨率就會越大。不過由于晶體管物理特性的限制,現階段 TFT 每個象素的大小基本就是 0.0117 英寸( 0.297mm ),所以對于 15 英寸的顯示器來說,分辨率最大只有 1280 × 1024 。


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