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TFT顯示屏圖象究竟是怎么產(chǎn)生的呢？
來(lái)源:
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作者:jinghong888
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發(fā)布時(shí)間: 2018-12-24
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TFT 顯示屏是“ Thin Film Transistor ”的簡(jiǎn)稱，指的是薄膜液晶顯示屏，而實(shí)際上指的是薄膜晶體管（矩陣）—— 可以“主動(dòng)的”對(duì)屏幕上的各個(gè)獨(dú)立的象素進(jìn)行控制，這也就是所謂的主動(dòng)矩陣 TFT （ active matrix TFT ）的來(lái)歷。
那么圖象究竟是怎么產(chǎn)生的呢？基本原理很簡(jiǎn)單：顯示屏由許多可以發(fā)出任意顏色的光線的象素組成，只要控制各個(gè)象素顯示相應(yīng)的顏色就能達(dá)到目的了。在 TFT LCD 中一般采用背光技術(shù)，為了能精確地控制每一個(gè)象素的顏色和亮度就需要在每一個(gè)象素之后安裝一個(gè)類似百葉窗的開關(guān)，當(dāng)“百葉窗”打開時(shí)光線可以透過來(lái)，而“百葉窗”關(guān)上后光線就無(wú)法透過來(lái)。當(dāng)然，在技術(shù)上實(shí)際上實(shí)現(xiàn)起來(lái)就不像剛才說(shuō)的那么簡(jiǎn)單。 LCD （ Liquid Crystal Display ）就是利用了液晶的特性（當(dāng)加熱時(shí)為液態(tài)，冷卻時(shí)就結(jié)晶為固態(tài)）。
一般液晶有三種形態(tài)：
類似粘土的層列（ Smectic ）液晶
類似細(xì)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(dāng)外界環(huán)境變化它的分子結(jié)構(gòu)也會(huì)變化，從而具有不同的物理特性 ——就能夠達(dá)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。
大家知道三原色，所以構(gòu)成顯示屏上的每個(gè)象素需上面介紹的三個(gè)類似的基本組件來(lái)構(gòu)成，分別控制紅、綠、藍(lán)三種顏色。
目前使用的最普遍的是扭曲向列 TFT 液晶顯示屏（ Twisted Nematic TFT LCD ），下圖就是解釋的此類 TFT 顯示器的工作原理?，F(xiàn)存的技術(shù)差別很大，我們將會(huì)在本文的第二部分中詳細(xì)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(dāng)不加電壓液晶處于自然狀態(tài)，從發(fā)光圖 2a 扭曲向列 TFT 顯示器工作原理圖示意圖層發(fā)散過來(lái)的光線通過夾層之后，會(huì)發(fā)生 90 度的扭曲，從而能在下層順利透過。
當(dāng)兩層之間加上電壓之后，就會(huì)生成一個(gè)電場(chǎng)，這時(shí)液晶都會(huì)垂直排列，所以光線不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn) ——結(jié)果就是光線無(wú)法通過下層。
TFT 象素架構(gòu)：彩色濾光鏡依據(jù)顏色分為紅、綠、藍(lán)三種，依次排列在玻璃基板上組成一組（ dot pitch ）對(duì)應(yīng)一個(gè)象素每一個(gè)單色濾光鏡稱之為子象素（ sub-pixel ）。也就是說(shuō)，如果一個(gè) 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(gè)子象素和晶體管。對(duì)于一個(gè) 15 英寸的 TFT 顯示器（ 1024 × 768 ）那么一個(gè)象素大約是 0.0188 英寸（相當(dāng)于 0.30mm ），對(duì)于 18.1 英寸的 TFT 顯示器而言（ 1280 × 1024 ），就是 0.011 英寸（相當(dāng)于 0.28mm ）。
大家知道，象素對(duì)于顯示器是有決定意義的，每個(gè)象素越小顯示器 可能達(dá)到的最大分辨率就會(huì)越大。不過由于晶體管物理特性的限制，現(xiàn)階段 TFT 每個(gè)象素的大小基本就是 0.0117 英寸（ 0.297mm ），所以對(duì)于 15 英寸的顯示器來(lái)說(shuō)，分辨率最大只有 1280 × 1024 。
那么圖象究竟是怎么產(chǎn)生的呢？基本原理很簡(jiǎn)單：顯示屏由許多可以發(fā)出任意顏色的光線的象素組成，只要控制各個(gè)象素顯示相應(yīng)的顏色就能達(dá)到目的了。在 TFT LCD 中一般采用背光技術(shù)，為了能精確地控制每一個(gè)象素的顏色和亮度就需要在每一個(gè)象素之后安裝一個(gè)類似百葉窗的開關(guān)，當(dāng)“百葉窗”打開時(shí)光線可以透過來(lái)，而“百葉窗”關(guān)上后光線就無(wú)法透過來(lái)。當(dāng)然，在技術(shù)上實(shí)際上實(shí)現(xiàn)起來(lái)就不像剛才說(shuō)的那么簡(jiǎn)單。 LCD （ Liquid Crystal Display ）就是利用了液晶的特性（當(dāng)加熱時(shí)為液態(tài)，冷卻時(shí)就結(jié)晶為固態(tài)）。
一般液晶有三種形態(tài)：
類似粘土的層列（ Smectic ）液晶
類似細(xì)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(dāng)外界環(huán)境變化它的分子結(jié)構(gòu)也會(huì)變化，從而具有不同的物理特性 ——就能夠達(dá)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。
大家知道三原色，所以構(gòu)成顯示屏上的每個(gè)象素需上面介紹的三個(gè)類似的基本組件來(lái)構(gòu)成，分別控制紅、綠、藍(lán)三種顏色。
目前使用的最普遍的是扭曲向列 TFT 液晶顯示屏（ Twisted Nematic TFT LCD ），下圖就是解釋的此類 TFT 顯示器的工作原理?，F(xiàn)存的技術(shù)差別很大，我們將會(huì)在本文的第二部分中詳細(xì)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(dāng)不加電壓液晶處于自然狀態(tài)，從發(fā)光圖 2a 扭曲向列 TFT 顯示器工作原理圖示意圖層發(fā)散過來(lái)的光線通過夾層之后，會(huì)發(fā)生 90 度的扭曲，從而能在下層順利透過。
當(dāng)兩層之間加上電壓之后，就會(huì)生成一個(gè)電場(chǎng)，這時(shí)液晶都會(huì)垂直排列，所以光線不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn) ——結(jié)果就是光線無(wú)法通過下層。
TFT 象素架構(gòu)：彩色濾光鏡依據(jù)顏色分為紅、綠、藍(lán)三種，依次排列在玻璃基板上組成一組（ dot pitch ）對(duì)應(yīng)一個(gè)象素每一個(gè)單色濾光鏡稱之為子象素（ sub-pixel ）。也就是說(shuō)，如果一個(gè) 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(gè)子象素和晶體管。對(duì)于一個(gè) 15 英寸的 TFT 顯示器（ 1024 × 768 ）那么一個(gè)象素大約是 0.0188 英寸（相當(dāng)于 0.30mm ），對(duì)于 18.1 英寸的 TFT 顯示器而言（ 1280 × 1024 ），就是 0.011 英寸（相當(dāng)于 0.28mm ）。
大家知道，象素對(duì)于顯示器是有決定意義的，每個(gè)象素越小顯示器 可能達(dá)到的最大分辨率就會(huì)越大。不過由于晶體管物理特性的限制，現(xiàn)階段 TFT 每個(gè)象素的大小基本就是 0.0117 英寸（ 0.297mm ），所以對(duì)于 15 英寸的顯示器來(lái)說(shuō)，分辨率最大只有 1280 × 1024 。
