液晶屏顯示模塊能夠呈現(xiàn)豐富多樣的畫(huà)面,依賴(lài)其內(nèi)部各組件的協(xié)同運(yùn)作,原理涉及光學(xué)、電學(xué)等多學(xué)科知識(shí),主要通過(guò)液晶分子的特性、背光系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電路的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像顯示。
液晶是液晶屏顯示模塊的核心材料,它既具有液體的流動(dòng)性,又有晶體的光學(xué)特性。在自然狀態(tài)下,液晶分子的排列有一定規(guī)律,當(dāng)外界電場(chǎng)發(fā)生變化時(shí),液晶分子的排列方向也會(huì)隨之改變,這種特性是實(shí)現(xiàn)圖像顯示的基礎(chǔ)。
液晶屏顯示模塊的結(jié)構(gòu)中,底層是背光層。背光層通常由背光源組成,常見(jiàn)的背光源有冷陰熒光燈管和發(fā)光二管 。背光源的作用是提供均勻的光線(xiàn),這些光線(xiàn)會(huì)向上傳播,為整個(gè)顯示過(guò)程提供基礎(chǔ)光源。在背光源上方,存在一層偏光片,它的功能是將背光源發(fā)出的光線(xiàn)轉(zhuǎn)換為單一方向振動(dòng)的偏振光,只有特定方向振動(dòng)的光線(xiàn)能夠通過(guò)這層偏光片。
在偏光片之上,是由兩塊玻璃基板組成的液晶層,液晶分子就被封裝在這兩塊玻璃基板之間。每塊玻璃基板的內(nèi)表面都覆蓋有一層透明的導(dǎo)電薄膜,通過(guò)在這些導(dǎo)電薄膜上施加不同的電壓,能夠產(chǎn)生電場(chǎng)。當(dāng)電場(chǎng)施加到液晶層時(shí),液晶分子會(huì)在電場(chǎng)力的作用下改變排列方向。由于液晶分子具有旋光性,其排列方向的變化會(huì)導(dǎo)致通過(guò)液晶層的偏振光的振動(dòng)方向發(fā)生改變。
在液晶層上方,還有一層偏光片,這層偏光片的偏振方向與底層偏光片的偏振方向相互垂直。當(dāng)液晶分子未受電場(chǎng)影響時(shí),光線(xiàn)通過(guò)底層偏光片后,經(jīng)過(guò)液晶層會(huì)因液晶分子的旋光性改變振動(dòng)方向,從而能夠順利通過(guò)上層偏光片,此時(shí)對(duì)應(yīng)位置的像素呈現(xiàn)亮色;而當(dāng)在液晶層施加電場(chǎng),液晶分子排列方向改變,光線(xiàn)通過(guò)液晶層后振動(dòng)方向不再改變,無(wú)法通過(guò)上層偏光片,對(duì)應(yīng)位置的像素就呈現(xiàn)暗色。
液晶屏顯示模塊要顯示復(fù)雜的圖像,還需要驅(qū)動(dòng)電路的參與。驅(qū)動(dòng)電路會(huì)根據(jù)圖像信號(hào),準(zhǔn)確控制每一個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電薄膜上的電壓大小和變化,進(jìn)而控制液晶分子的排列,使不同像素點(diǎn)呈現(xiàn)出不同的亮度和顏色。通過(guò)紅、綠、藍(lán)三種顏色的像素點(diǎn)按照一定比例混合,就可以顯示出豐富多彩的畫(huà)面。例如顯示一幅風(fēng)景圖像時(shí),驅(qū)動(dòng)電路會(huì)根據(jù)圖像數(shù)據(jù),讓不同位置的像素點(diǎn)呈現(xiàn)出相應(yīng)的色彩和亮度,組合成完整的畫(huà)面。