TFT原理
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TFT
是如何工作的
?
TFT
也就是薄膜晶体管,是用来主动控制每一个像素光通过量的组件。由于这个原因
,
我们也就称它是
主动矩阵薄膜晶
体管。影像是如何产生的
?
其实原理很简单
< br>:
让面
板上的每一个独立像素都能产生你想要的色彩。<
/p>
为了达成这个目的,
多个冷阴极灯管必
须
被使用来当作显示器的
背光源
。为了要让光通过每一个像素,面
板必须被分割且制
造成一个个的小门或开关来让光通过。
这项技
术的实现是相当复杂的且比我们上面提到
的都深。
液晶显示器<
/p>
(LCD)
也就是使用液晶组件来调变光的屏幕。
液晶可以改变它的分
子结构,因此可以让不同程度的光量通过它本身
(
也可完全阻断光线
)
。
液晶显示器理含
有两片偏极片、彩色滤光片数组及配向膜,它们可决定光通量的最大值与
颜色的产生。
液晶层位于两片玻璃片之间,
当施以一个电压给配
向层,
则产生一个电场,
使配向层界
面
的液晶朝某一个方向排列。每一个像素都由红、绿、蓝三个子像素
(Subpixel)
所组成,
就如同映像管一样。
最普遍的液晶模式为
扭转向列液晶
TFT(T
FF-TN)
。下面将解释这种结构的工作原理。
目前已有许多
其它的模式技术,将在
第二部份
---
广视角技术中介绍
。
图
2a.
标准的
TN
LCD
工作原理(亮)
当液晶层
不施任何电压降
时,液晶是在它的初
始状态,会把入射光的方向扭转
90
度,因此让背光源
的入射光能够通过
整个结构。
图
2b.
标准的
TN
LCD
工作原理(暗)
当液晶层施以某一电压差,液晶会改变它的初始状态,使液晶的排列方向不扭转,而不改变光的极化 方
向,因此经过液晶的光会被第二层偏极片吸收而整个结构呈现不透光的状态。
TFT
的结构
彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色的滤片,有规律地制作在
一块大玻璃基板上。每一个像素
(
点
)
是由
三种颜色的单元或称为子像素所组成。这也代表说,假如有
一块面板的分辨率为
1280X1024
,则它实际
拥有
3840X1024
个晶体管及子像素。ㄧ个
15.1
吋的液晶显示器
(
分辨率为
1024x768)
其点距为
0.0118
英吋
(0.3mm)
;而
18.1
吋的液晶显示器
(
分辨率为
1280x1024)
其点
距为
0.01
英吋
(0.28mm)<
/p>
。
图
4
一个
T
FT
像素。每个子像素的左上角
(
灰色
矩形
)
为不透光的薄膜晶体管,彩色滤光片能产生
RGB
三
原色。
显示器的点距越小,分辨率也就越高。然而,因为显示器之可
视范围有限,一旦扩展分辨率,则开口率
势必降低。如一个
15
吋的显示器
(
对角长度为
38cm)
,点距为
0.0118
< br>英吋
(0.297mm)
,当分辨率增加为
1280x1024
时,则每个像素之透光量减少而变得无意义。在这份文件
之第四部份将会列出点距与对角线
长度间的关系。
是什幺引起了令人不适的缩放误差?
一个面板之像素位置及分辨率在制造完成后都是固定的,
所以没
有所谓的画面几何问题
产生。
因此,
面
板之最大分辨率对应到像素总数。
大部分的游戏、
视讯及其它应
用的分
辨率都不会大于面板之最大分辨率。
一旦信号源提供较低
之分辨率时面板的视觉效果将
会变得如何呢?在这个情况下,电路需要将较小的画面放大
成与面板的最大分辨率一
样。
假如电路不能有效地进行这项工作
,
显示在液晶面板上之画面将严重失真与不符合
人体工学。从技
术的观点来看,这并不像处理
CRT
时一样容易。
为什幺?当
CRT
p>
面临这样的问题时,
只要调整电子束枪之偏斜电压,
就可接收新的分辨
率。
除此之外,
你也不用去考虑到电子束会同时地打在屏幕上相邻的两个点。
这一点与
TFT LCD
之驱动方式有很大的不同:由于是主动控制每一个独立的像
素,影像放大电
路需要对较小之分辨率做更复杂的计算。
这一点
对于放大倍数为整数
(
例如,
从
800X600
到
1600X1200
p>
,放大倍数为
2)
之情况较为简单:只要将
画面之高与宽都放大一倍即可,
即可得到正确的放大画面。
但是
,
从
800X600
放大到
1024X768
就没这幺简单了。
它的放
大倍数为
1.28(
不是整数
)
,所以并不是原画面的每一个像素都等量放大。显示器中的电
路必须去决定哪一个像素该放大一倍而哪一个不须放大。
当显示文字时,
数学上之模糊
误差将导致令人不舒适的效应
(
见下图
)
。为了要得到更好的效果,放
大电路通常使用一
个小技巧
(Advanced Scalin
g)
减低光学上之压迫性,
那就是,
假
如画面资料不能整数倍放
大时,减低某些像素之放大后之亮度将可改善画面之不舒适性。