液晶顯示模塊是一種常見的顯示器件,如電視、電腦顯示器和智能手機(jī),它能夠利用電場(chǎng)控制液晶分子的定向,從而實(shí)現(xiàn)圖像的顯示,下面我將詳細(xì)介紹液晶屏顯示模塊的工作原理,包括外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電路。
一、外部結(jié)構(gòu)
液晶屏顯示模塊由若干層組成,包括液晶材料層、微透鏡層、偏振板層等,[圖1]如下所示,其中液晶材料層主要由液晶分子和色濾等組成,液晶分子有液晶分子方向膜(aligned)和非液晶分子方向膜(unaligned)兩種,前者可以指定液晶分子排列方向,后者則無法指定。
二、內(nèi)部電路
液晶屏顯示模塊內(nèi)部電路包括像素驅(qū)動(dòng)電路、行列掃描電路等,行列掃描電路主要是對(duì)圖像進(jìn)行掃描和行列時(shí)序控制,使得液晶屏像素可以按照正確的順序顯示,像素驅(qū)動(dòng)電路則會(huì)根據(jù)掃描信號(hào)和圖像信號(hào)的輸入,控制每一行的像素點(diǎn)逐個(gè)點(diǎn)(即逐個(gè)電壓值)進(jìn)行顯示,而像素驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部分為源和柵驅(qū)動(dòng)電路兩層,通過不同的控制方式來控制液晶分子的旋轉(zhuǎn)和改變密度。
三、工作原理
液晶屏顯示模塊可以通過改變液晶分子的排列方向,使得光線透過不同方向的液晶分子,從而實(shí)現(xiàn)圖像的顯示,液晶分子的排列方向有三種:垂直排列、平行排列和斜向排列,而電極則通過電壓控制液晶分子的排列方向,從而實(shí)現(xiàn)顯示效果。
在LCD中,全刻度模式即為刻度為255,對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制值為11111111,電壓較大為5V(或10V),AC驅(qū)動(dòng)和DC驅(qū)動(dòng)都是基于在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電極之間加電信號(hào),可以分別造成正負(fù)電壓和電壓變化,從而改變液晶分子的排列方向,如圖2a所示,當(dāng)兩個(gè)電極的電壓相同時(shí),液晶分子保持垂直狀態(tài),而圖2b所示的斜向排列則是由于電壓不一樣的結(jié)果,在圖2c所示的平行排列中,則是在電極間加上了交流信號(hào)來改變排列方向,造成像素控制和光線透過程度不同,從而形成灰度圖像。
總之,在LCD顯示模塊中,電場(chǎng)控制液晶分子的排列方向,通過色濾器層和微透鏡層來調(diào)節(jié)亮度、色彩飽和度和反射率,從而顯示出具有高清清晰、鮮活色彩的圖像。