筆記 顯示屏LCD

2021-06-03 10:42:37 字數 1906 閱讀 5234

之前有個屏廠家講過背光液晶屏的原理,液晶是特殊狀態。可能不太記得講了什麼,也沒留下ppt,遺憾。後來有一樣機,裝過,觸控螢幕是薄薄一層,下面是顯示屏,從物理上是分離的。

這次從網上收集資料,先學習一下顯示屏是什麼。現在,pc顯示屏已經有led(發光方式)屏了。但是貌似手機都是lcd(背光方式)。

lcd

亮度工作原理

以前聽那個台灣人說液晶豎起來,倒下去,豎起來,倒下去,貌似是唯一的印象。

懸浮於兩個透明電極(氧化銦錫)(稀土很重要)間的一列液晶分子層,兩邊外側有兩個偏振方向互相垂直的偏振過濾片。簡單說,兩個互相垂直的偏正片,光線不能通過。偏正片之間有液晶,當電流通過電晶體產生電場變化,造成液晶分子偏轉,藉以改變光線的偏極性,從而改變光線的方式,使光可以透過第二個偏正片。控制電壓,可實現不同的灰度。

lcd可透射顯示,也可反射顯示,投射方式見手機、電腦屏,如上圖所示,反射方式如計算器、手錶(我覺得這種方式只需一偏正片即可,光通過後,經過液晶完全轉向90度,反射後的光不能再次通過偏正片為黑,反之為亮。當然也可以在第二個偏振片後面有反射面,效果等同於經過兩次液晶屏。經查,仍是兩層偏正片,而計算器,只是數字部分有液晶,非全屏)。半穿透反射式lcd既可以當作透射型使用,也可當作反射型使用。我曾有台索愛的手機,休眠時,如手錶方式顯示時間,啟用時採用投射方式,我覺得很好,看時間特別方便,無需點亮。

亮度工作原理進一步說明[3]

對於tn(twisted nematic)型的液晶來說,上下配向膜的角度差恰為90度,所以液晶分子的排列由上而下會自動旋轉90度。當入射的光線經過上面的偏光板時, 到達下層偏光板時, 光波的極化方向恰好轉了90度,光線可順利通過。如果對上下兩塊玻璃施加電壓時, 由於tn型液晶多為介電係數異方性為正型的液晶,即代表著平行方向的介電係數比垂直方向的介電係數大,因此當液晶分子受電場影響時,其排列方向會傾向平行於電場方向。即液晶分子的排列都變成站立,經過液晶分子不會改變極化方向,無法通過下層偏光板。

這種方式不加電通過,稱為normal white(nw),如果上下兩個偏光片平行,則是normal black(nb)方式。我們的計算機亮點多,軟體多為白底黑字,所以採用nw方式。這就是說,我們弄個暗桌面背景實際上更耗電……

此外還有stn(super twisted nemaitc),在tn不加電中液晶旋轉90度,stn則為270度。相同電壓差,tn的灰階要大,反映時間要快。super也不是次次就更牛

色彩工作原理

左圖繼續放大,黑色部分是遮住一些不透光部分,例如tft。顯示屏是條狀,因為垂直線多,例如文字,邊框。而電視機的畫面多為曲線,故馬賽克排列,或者現在的三角排列。

顯示器的亮度關鍵因素是開口率,即光線能透過的有效區域比例,除了tft,還有ito的走線, 或是cr/al的走線等等。亮度損耗,包括偏正板(50%),玻璃(95%)、液晶(95%)、開口率(50%),彩色濾光片(27%,每種顏色33%在乘上損耗80%),則透過率僅為6%,中間有些數值難以改變或者提高影響不大,關鍵在於開口率,這也是省電的關鍵。

控制和tft

如果每個點都有單獨電壓控制,對於手錶沒問題,但是隨著畫素增加,不現實,另每個紅綠藍都需單獨控制。

有被動陣列和主動陣列。被動陣列方式,每行為一組,每列為一組,將畫素排成行與列則可將連線線數量減至數以千計。控制某個點,需要行(例如用負電壓)和列(例如用正電壓)兩組聯動,仍有問題。反映時間慢和對比度低。即是同一行或同一列的其他畫素雖然受到的電壓僅為部分值,但這種部份切換仍會使畫素變暗。開始不太了解,看了資料三,有些明白,液晶有一定記憶能力,因為上下層玻璃夾著液晶,形成平行電容板,有助維持原狀。如更改每個點的灰度,通過更改該行(負電)和該列(正電)的電壓,該點可改變,而列上、行上的其他點,雖然行列不似那點是正負電,而是正零電或負零點,仍是受到影響。

資料** :

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[3]

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