¿Cuál es la estructura de una pantalla LCD?

Su principio de funcionamiento principal es controlar el ángulo de torsión de las moléculas de cristal líquido aplicando voltaje, cambiando así el estado de polarización de la luz. Luego, las Polaroid actúan como una "puerta" para determinar si la luz puede pasar y, en última instancia, logran cambios de brillo en cada píxel. Combinado con filtros de color, se pueden mostrar colores brillantes.

He aquí un desglose de un típicoLCDEstructura de capas de atrás hacia adelante (desde la luz de fondo hasta la superficie de la pantalla):

Desglose de la estructura central del LCD

Parte 1: Módulo de retroiluminación

Esta es la "fuente de luz" de la pantalla LCD, ya que los cristales líquidos por sí solos no emiten luz.
1. Luz de fondo:
· Temprano: CCFL (lámparas fluorescentes de cátodo frío), similares a pequeños tubos fluorescentes, dispuestas a ambos lados o detrás de la pantalla.
· Moderno: LED (-diodos emisores de luz). Esta es actualmente la corriente principal absoluta y generalmente se divide en dos diseños:
Edge-lit: se instalan tiras de luz LED alrededor del bisel de la pantalla, distribuyendo uniformemente la luz por toda la pantalla a través de una guía de luz. Este enfoque ofrece la ventaja de ser muy delgado.
Iluminación-directa: las luces LED se distribuyen uniformemente directamente detrás del panel, lo que permite la atenuación por zonas, iluminando y oscureciendo las áreas deseadas, mejorando así el contraste y la calidad de la imagen. (Comúnmente utilizado en televisores-de gama alta)

2. Placa guía de luz: (utilizada principalmente para retroiluminación de entrada de borde-) Una placa acrílica transparente con un diseño de puntos preciso en la superficie, que convierte la fuente de luz puntual LED desde el borde en una fuente de luz de superficie-emisora ​​uniforme.

3. Película de mejora del brillo/grupo de películas ópticas: pila de películas ubicadas encima de la placa guía de luz, que se utiliza para mejorar y concentrar la luz.

Difusor: Proporciona una iluminación más uniforme, eliminando sombras de puntos o LED. Película de mejora de brillo/prisma: enfoca la luz difusa directamente frente a la pantalla, aumentando significativamente el brillo frontal.

La segunda parte: cuerpo del panel LCD
Este es el núcleo de la tecnología y normalmente consta de dos sustratos de vidrio paralelos.

1. Sustrato de vidrio inferior - Sustrato de matriz TFT · Esta es la capa más compleja y sofisticada de la pantalla LCD. No es plano, sino que presenta millones de diminutos transistores de película delgada-fabricados mediante fotolitografía. Cada transistor corresponde a un subpíxel (los subpíxeles rojo, verde y azul forman un píxel). · Cada subpíxel tiene un electrodo de píxel transparente (normalmente ITO, óxido de indio y estaño).

2. Sustrato de vidrio superior - Sustrato de filtro de color · En el lado interior, correspondiente a cada sub-píxel, están impresos filtros de color rojo, verde y azul. Estos filtros colorean la luz que pasa a través del cristal líquido.

Entre los filtros, hay una matriz negra, que es una rejilla negra-a prueba de luz que se utiliza para aislar la luz de los sub-píxeles adyacentes, evitar el color-cruzado y mejorar el contraste y la claridad.

El lado interior del sustrato está cubierto con un electrodo común (también una película de ITO), que junto con el electrodo de píxel del sustrato inferior forma un campo eléctrico para impulsar el cristal líquido.

3. Material de cristal líquido · Vertido con precisión entre dos sustratos, el material tiene solo unas pocas micras de espesor. Para controlar la alineación inicial de las moléculas de cristal líquido, se aplica una capa de alineación a los lados internos de los sustratos superior e inferior. Los surcos microscópicos se forman mediante fricción y otros métodos, lo que permite que las moléculas de cristal líquido se alineen en una dirección específica.

4. Marco sellador y espaciadores · Utilice sellador para unir los dos sustratos de vidrio manteniendo un espacio de celda preciso. · Pequeñas bolas de plástico o pilares formados fotolitográficamente se encuentran esparcidos dentro de la celda como espaciadores para evitar que las dos láminas de vidrio se peguen debido a fuerzas externas.

Parte 3: "Puertas" de luz y control
1. Polarizadores
· Las pantallas LCD tienen dos polarizadores, como dos "puertas".
· Polarizador inferior: Se coloca entre la unidad de retroiluminación y el sustrato TFT. Sólo deja pasar la luz con una dirección de vibración específica.
.Polarizador superior: Unido al sustrato del filtro de color. Su dirección de polarización es de 90 grados (o 0 grados, según el modo de cristal líquido) perpendicular al polarizador inferior.
Principio básico: cuando no se aplica voltaje, las moléculas de cristal líquido tuercen la dirección de polarización de la luz 90 grados, permitiéndole pasar a través del segundo polarizador, lo que hace que el píxel parezca "brillante". Cuando se aplica voltaje, las moléculas de cristal líquido ya no tuercen la luz, bloqueándola del segundo polarizador, lo que hace que el píxel parezca "oscuro". Controlando el voltaje, se pueden controlar con precisión los tonos de gris.

Por lo tanto, la estructura de LCD es un sistema sofisticado que está interconectado. La luz de fondo emite luz blanca, filtrada por el polarizador, regulada por el cristal líquido y coloreada por el filtro de color, formando finalmente cada píxel colorido que vemos en la pantalla.