本篇将会讲屏的结构和根本作业原理,屏根本分为LCD屏和OLED 屏,二者的发光原理不同,但在结构上有必定的相似性。
而在讲屏的结构前,首先要了解光。光是一种电磁波,在沿直线的传达方向上,光波笔直振荡着,并在振荡平面上以随机均匀分布的方向振荡。
假如光波的振荡方向固定,那么这样的光称为线偏振光,振荡方向称为偏振方向,偏正方向与光波的传达方向构成偏正面。液晶显现器,是经过操控光经过液晶盒后的偏振状况,然后操控透过的光以及状况来到达显现作用的。
因而,一般LCD的结构,能够简略分为前后偏振片、前后玻璃片、液晶层、背光源死而复生等,如下图。前后偏振片用来挑选收支的光波,前后玻璃片用来承载各式资料,液晶层则是用来调色的,因为液晶自身不能发光,因而需求背光源来照耀,最终五光十色的光就显现出来了。
OLED则不同,它具有自发光的特性,因而不需求背光源。结构为在TFT基板上蒸镀在通电下能够自发光的RGB三色有机膜层。经过TFT基板操控电流巨细,即可操控RGB有机膜层的发亮光暗,然后混合出显现所需的色彩。
一块LCD屏的组成,可分为两部分:液晶面板和背光板。液晶面板(液晶盒)包括偏振片、玻璃基板、五颜六色滤色膜、电极、液晶及定向层。背光模组由冷阴极荧光灯(CCFL)、导光板(光波导)、扩散板和棱镜片组成,其作用是件光源均匀地传送到液晶面板。
偏光片的全称是偏振光片,液晶显现器的成像有必要依托偏振光,一切的液晶都有前后两片偏振光片紧贴在液晶玻璃,组成总厚度1mm左右的液晶片。液晶屏中的偏光片分为上偏光片和下偏光片,上下两偏光片彼此笔直。其作用就像是栅门一般,会隔绝掉与栅门笔直的光波重量,只允许与栅门平行的光波重量经过。
液晶玻璃基板是液晶平板显现器的重要组成部分,其厚度首要为0.7 mm及0.5m m,且行将迈入更薄(如0.4mm)厚度之制程。这是一种外表极端平坦的浮法出产薄玻璃片,外表蒸镀有一层In2O3或SnO2通明导电层即ITO膜层,经光刻加工制成通明导电图形。这些图形由像素图形和外引线图形组成。因而,外引线不能进行传统的锡焊,只能经过导电橡胶条或导电胶带等进行衔接。假如划伤、切断或腐蚀,则会形成器材作废。
玻璃基板分上玻璃基板和下玻璃基板,首要用于夹住液晶。关于TFT-LCD,底层玻璃长有薄膜晶体管(Thin film transistor,TFT),上层玻璃则贴有五颜六色滤光膜。五颜六色滤色膜:发生红、绿、蓝三种基色光。
液晶资料是小分子有机化合物,它是液晶显现的主体。液晶资料一般是由几种到十几种的单体液晶资料构成,每种资料又各自固定的清凉点TL和结晶点Ts。因而也要求每种液晶显现器材有必要运用和保存在Ts-TL之间的必定温度范围内。经过电压操控,液晶分子会发生转向,然后改动光线射入后的偏振方向。液晶资料是整个液晶屏中的最上游,技能难度最大。
简略的说,TFT LCD液晶屏的根本结构为两片玻璃基板中心夹一层液晶。前端LCD面板贴上五颜六色滤光片﹐后端TFT面板上制造薄膜晶体管(TFT)。当施加电压于晶体管时﹐液晶转向﹐光线穿过液晶后在前端面板上发生一个画素。背光模块坐落TFT-Array面板之后担任供给光源。五颜六色滤光片给予每一个画素特定的色彩。结合每一个不同色彩的画素所呈现出的便是面板前端的印象。
OLED层级结构少,相对LCD去掉了背光板、长脸片、部分偏光片结构;OLED运用的有机发光资料比LCD的多层发光结构的可塑性高,且作为OLED器材支撑功用的衬底可选取更为柔性的塑料原料,器材全体柔性好。
背光是一种照明的方法,常被用于LCD显现上。背光式和前光式不同之处在于背光是从侧边或是背面照耀,其光源可能是白炽灯泡、电光面板(ELP)、发光二极管(LED)、冷阴极管(CCFL)等。电光面板供给整个外表均匀的光,而其他的背光模组则运用散光器从不均匀的光源中来供给均匀的光线。
液晶分子自身不会发光,而人眼能够看到物体,是因为眼球接纳到了光源发射出的光线。现在业界干流的液晶背光技能包括发光二极管(LED)或冷阴极灯管(CCFL),也称为光源(Source)。
LED背光首要有三种类型,直下式背光(top view),侧入式背光(side view)和量子点背光。直下式的特征在于画质细腻,背光源可设置区域,也便是说所谓的“部分控光”技能,然后针对不同的色彩完结独自处理,直下式背光源的厚度由灯箱底部和散射板的间隔决议,一般厚度越厚,背光源的光均匀性就越好。
侧入式背光是在液晶面板四周架起LED灯泡,照耀到导光板后完结液晶屏照明。后度较薄,无法完结部分控光,色彩体现方面不及直下式那么出色。量子点背光的特征在于运用了纳米晶体原料替代LED光源,完结更纯洁、色彩复原更传神的背光色彩,作用挨近OLED。
OLED是一种电流注入型发光显现器材,施加电力之后就能发光。OLED是一种固态半导体设备,其厚度为100-500纳米,其构成有底层、阳极、有机层、导电层、发射层、阴极,其间底层(通明塑料,玻璃,金属箔)底层用来支撑整个OLED。
阳极在电流流过设备时消除电子(添加电子“空穴”),阴极(可所以通明的,也能够不通明,视OLED类型而定)当设备内有电流流转时,阴极会将电子注入电路。导电层由有机塑料分子构成,这些分子传输由阳极而来的“空穴”。可选用聚苯胺作为OLED的导电聚合物。发射层由有机塑料分子(不同于导电层)构成,这些分子传输从阴极而来的电子;发光进程在这一层进行。可选用聚芴作为发射层聚合物。
正是基于此,OLED不需求背光层,且因为能够像素级操控,OLED屏具有高度可折叠才干,以及更高清的显现。
有了以上两项技能,液晶显现还差一个驱动。显现屏是由不计其数个像素点构成,而为了完结五颜六色作用,每一个像素又需求三原色红蓝绿来谐和。
经过操控RGB三个像素不同的亮度, 让每一个像素显现出一种色彩,然后操控单个像素点实时以必定的频率改写,最终才干显现出连接的动态画面。而要完结这些作业,则要依托驱动IC、操控IC来完结。
它具有晶体管的“有源性(开关、扩大)”和“薄膜”的“薄”的两层特性,与平板显现屏(例如LCD、OLED等)组合,构成当今的平板电视(TFT-LCD、TFT-OLED),TFT是其间要害核心部件之一。
LCD最常用的两种驱动方法,便是自动矩阵式和被迫矩阵式。对一切的像素一起继续的给出印象信号的驱动方法,称为静态驱动方法,或是直接驱动方法。
而关于将像素分红几群(幅时间内),每个群依序给予信号的驱动方法,则为动态驱动方法或多重驱动方法。在像素数较少的显现器下,虽可用静态驱动,若是像素数太多,则悉数像素的电极有必要施予独立配线,静态驱动方法就无法了。
TFT-LCD是有源(自动)驱动显现,而传统的TN/S TN-LCD是无源驱动。无源(被迫)驱动显现OLED或LCD一般只能一起显现200行以下,因而要显现更多的行数以到达高清晰度,就要选用有源(自动)驱动显现方法,即TFT-LCD、AMOLED。有源(自动)驱动显现方法包括TFT制造技能。
在自动驱动方法下,OLED并不需求驱动到十分高的亮度,因而可到达较佳的寿数体现,也能够达到高解析度的需求。OLED结合TFT的技能可完结自动式驱动OLED,可契合对现在显现器市场上关于画面播映的流通度,以及解析度越来越高要求,充沛展示OLED上述之优胜的特性。
以上,便是屏的根本组成以及作业原理。在屏的整个构成中,技能壁垒等级依次为液晶、玻璃基板、驱动IC等,尤其是玻璃基板还涉及到工艺难度等。《高工智能轿车》将会继续进行分析。