显示器成像原理 液晶的成像原理是啥呀?

作者&投稿:化阮 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
液晶显示器成像基本原理

LCD依赖偏振光片和光线本身。自然光线是朝四面八方随机发散的,偏振光则是有一定振动方向的光波,只有与偏振片平行的光才能通过偏振光片,也就是偏振光片能阻断不与自身平行的所有光线。液晶显示器中有两个偏振光片,1、入射偏振光片,去除与偏振光片偏振方向不平行的光线,2、出射偏振光片,根据光被液晶扭转的偏转角度通过光量,形成图像。只有光线本身已扭转到与第二个偏振光片偏正方向匹配,光线才得以最大的穿透。
LCD正是由这样两个相互垂直的偏振滤光片构成,所以在正常不通电情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是,由于两个滤光器之间充满了扭曲液晶,所以在光线射出第一个偏振光片后,会被液晶分子扭转90度,最后从第二个偏正光片中穿出。另一方面,若为液晶加一个电压,分子又会重新排列并完全平行,使光线不再扭转,所以正好被第二个偏振光片挡住。
总之,在入射偏振片与出射偏振片偏振方向成90度角时,对液晶加电将光线阻断,不加电则使光线射出。入射偏振片与出射偏振片平行时,对液晶加电光线将射出,不加电则使光线被阻挡。

目前液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主:

① TN型液晶显示技术

TN型液晶显示技术是液晶显示中最基本的,其它种类的液晶显示器械皆以TN型为基础来加以改进, 所以它的运作原理也较其它技术来的简单。它主要包括垂直方向与水平方向的偏光板、配向膜、液晶材料以及导电的玻璃基板。

TN型液晶显示技术的显象原理是将液晶材料置于两片透明导电玻璃间,液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列,如果电场未形成,光线会顺利的从偏光板射入,依液晶分子旋转其行进方向,然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后,两片玻璃间会形成电场,进而影响其间液晶分子的排列,使其分子棒进行扭转,光线便无法穿透,进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象,叫做扭转式向列场效应,简称TNFE(twisted nematic field effect)。在电子产品中所用的液晶显示器,几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。但因为单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情况,所以只能形成黑白两种颜色,并没有办法做到色彩的变化。

② STN型液晶显示器技术

STN型的显示原理与TN相类似,不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度,而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。这一区别导致了光线的干涉现象,实现了一定程度色彩的变化,使STN型液晶显示器具备了一些淡绿色与橘色的色调。如果再加上一个色彩滤光片(color filter),并将单色显示矩阵之任何一个像素(pixel)分成三个子像素(sub-pixel),分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色彩。

③ TFT型液晶显示器技术

一般TFT液晶显示屏的主要构成包括荧光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式液晶体管等。这种液晶显示器必须先利用荧光灯管投射出光源,这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶,这时液晶分子的排列方式会改变穿透液晶的光线角度,然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。而我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩,并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。它与前二者的区别是把TN上部夹层的电极改为FET液体管,而下层改为共同电极。

CRT显示器成像基本原理:

三原色可以组成所有色彩,显示器通过单个像素点上的三组颜色组合来实现显示色彩的。荧光粉受到电子流轰击得到能量,显示色彩。
CRT(阴极射线管)显示器通过将高能电子激活屏幕上的荧光粉显示色彩,传统用三枪三束显示管(激活红绿蓝荧光区的三束电子流分别用三根发射枪管控制),也有sony独创的单枪三束显示管(特丽珑管),定位更准,所以画质精度更高,所以当时sony显示器是无对手可言的。
如今的LCD也是如此,每个像素点排列三个液晶槽每个槽负责一种原色,通过改变液晶两端的电压来扭转液晶的开闭达到显色效果。

读出的顺序对应于图像为从左到右一整行后,再到下一行,直至右下角最后一个象点。再回到左上角象点读出,电压的输出分红、绿、蓝三个通道,对应每一色,光亮度越高,输出的电压越高,通常输出电压范围(国际标准为0-0.7V或0-0.1V)此三通道电压由信号线的1、2、3号脚输入到显示器。

在显示器一侧:图象放大电路把0-0.7V电压转换为约0-40V,用于调节电子枪电子束的强弱,电子束对荧光屏的荧光粉进行扫描。在时间、位置上与显卡的读出一一对应,称为同步。同步又分水平同步和垂直同步,分别标定每一行的起始点,和每一幅图象的行。

电子束对荧幕的扫描过电场(静电偏转)或磁场(磁偏转)的控制。静电偏转特点反应快、角度小,极均匀,通常用于测量仪器(示波器为典型例子)。磁偏转反应慢(每秒十三个来回)均匀度稍差(需加复杂枕形较正),偏转角度大,可偏转角度90度-110度,显示器通常用90度磁偏转系统,110度用于大屏幕电视机。

三原色可以组成所有色彩,显示器通过单个像素点上的三组颜色组合来实现显示色彩的。荧光粉受到电子流轰击得到能量,显示色彩。
CRT(阴极射线管)显示器通过将高能电子激活屏幕上的荧光粉显示色彩,传统用三枪三束显示管(激活红绿蓝荧光区的三束电子流分别用三根发射枪管控制),也有sony独创的单枪三束显示管(特丽珑管),定位更准,所以画质精度更高,所以当时sony显示器是无对手可言的。
如今的LCD也是如此,每个像素点排列三个液晶槽每个槽负责一种原色,通过改变液晶两端的电压来扭转液晶的开闭达到显色效果。

笔记本液晶属于一种有机化合物,分子形状为长棒状,长度大约10NM,在不同的电流作用下,分子会做有规律的旋转,这样对光线产生了一定的控制,很多液晶分子构成一个像素,而很多像素又构成了显示的完整图象~。

2.主动矩阵式LCD
TFT-LCD液晶显示器的结构与TN-LCD液晶显示器基本相同,不同的是将TN-LCD上夹层的电极改为FET晶体管,而下夹层改为共通电极。

TFT-LCD液晶显示器的显像是采用“背透式”照射的方式。当光源照射时,先通过下偏光板向上透出,借助液晶分子来传导光线。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极,在FET电极导通时,液晶分子的排列状态同样会发生改变,也通过遮光和透光来达到显示的目的。但不同的是,由于FET晶体管具有电容效应,能够保持电位状态,先前透光的液晶分子会一直保持这种状态,直到FET电极下一次再加电改变其排列方式为止。

只讲原理。
GTR(老式)热电子射击,发出不同波长的可见光成像。
LCD是根据液晶的光学性质制成,即不同电压下发出不同的可见光,特点是用材少且辐射小。
其它不懂可以上相关网站查寻,更有利你知识的积累和理解。

LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒,下基板玻璃上设置TFT,上基板玻璃上设置彩色滤光片,通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。



液晶显示器成像原理~

液晶显示器工作原理

现在市场上的液晶显示器都采用了TFT液晶面板,这种液晶面板的是目前最先进的液晶显示器技术,从结构上看,液晶屏由两片线性偏光器和一层液晶所构成。其中,两片线性偏光器分别位于液晶显示器的内外层,每片只允许透过一个方向的光线,它们放置的方向成90度交叉(水平、垂直),也就是说,如果光线保持一个方向射入,必定只能通过某一片线性偏光器,而无法透过另一片,默认状态下,两片线性偏光器间会维持一定的电压差,滤光片上的薄膜晶体管就会变成一个个的小开关,液晶分子排列方向发生变化,不对射入的光线产生任何影响,液晶显示屏会保持黑色。一旦取消线性偏光器间的电压差,液晶分子会保持其初始状态,将射入光线扭转90度,顺利透过第二片线性偏光器,液晶屏幕就亮起来了。当然这是一个很简单的原理模型,真正的液晶显示器内还有更复杂的电路结构。
红绿蓝三原色大家都知道,当这三种颜色同时混合时就会产生白色,这当然实在三原色强度一样的情况下才能够显示器纯正的白色,这样,从图中我们可以看见液晶面板的每一个像素中都有三种原色,这三种原色如果强度不同变化就可以产生不同的混色效果,这样全屏就有1024×768这样的像素,所以真实分辨率就是1024×768。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即2的6次方=64种颜色.可以很简单的得出,每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64×64=262144种颜色,高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色,即2的8次方=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术,可以显示器16777216种颜色
液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质,它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时,就会改变它的物理性质而发生形变,此时通过它的光的折射角度就会发生变化,而产生色彩。

液晶屏幕后面有一个背光,这个光源先穿过第一层偏光板,再来到液晶体上,而当光线透过液晶体时,就会产生光线的色泽改变,从液晶体射出来的光线,还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度,再加上电压的变化和一些其它的装置,液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。

液晶显示有主动式和被动式两种,其实这两种的成像原理大同小异,只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了FET场效晶体管以及共通电极,这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是TFT(Thin Film Transistor薄膜晶体管),被动式液晶屏幕有STN(Super TN超扭曲向列LCD)和DSTN(Double layer Super TN双层超扭曲向列LCD)等。

扫描电子显微镜的工作原理
答:扫描电子显微镜的工作原理:扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时,被激发的区域将产生二...

扫描电镜的原理
答:扫描电镜原理:所谓扫描是指在图象上从左到右、从上到下依次对图象象元扫掠的工作过程。在电子扫描中,把电子束从左到右方向的扫描运动叫做行扫描或称作水平扫描,把电子束从上到下方向的扫描运动叫做帧扫描或称作垂直扫描。两者的扫描速度完全不同,行扫描的速度比帧扫描的速度快,对于1000条线的扫描图象...

请问扫描电镜的成像原理是什么?
答:扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时,被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子,以及在...

扫描电镜与透射电镜的区别?
答:2、基本工作原理:透射电镜:电子束在穿过样品时,会和样品中的原子发生散射,样品上某一点同时穿过的电子方向是不同,这样品上的这一点在物镜1-2倍焦距之间,这些电子通过过物镜放大后重新汇聚,形成该点一个放大的实像,这个和凸透镜成像原理相同。这里边有个反差形成机制理论比较深就不讲,但可以这么...

液晶的显示器原理是什么?
答:液晶显示屏的工作原理是依靠在两块能进行导电的玻璃中间放入液晶屏,从而两个电极之间发生电场反应,液晶分子进行扭曲产生电磁效应现象,从而对光源投射和遮蔽的作用进行管制,在通过电源的控制按钮导致明暗现象产生,使得显示屏能够展现出影像的效果,倘若我们在安装上彩色滤光片的话,影像就会显示为彩色的。当...

显示器按工作原理划分可分为那几种类型?
答:4、3D,3D显示器。利用“视差栅栏”,使两只眼睛分别接受不同的图像,来形成立体效果。平面显示器提供两组相位不同的图像以形成立体感的影像。5、PDP,等离子显示器。成像原理是等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室,通过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光,然后紫外光...

CRT显示的工作原理是什么?
答:CRT显示器可分为两处重要部分,一部分是阴极射线管,另一部分是控制线路。阴极射线管,它的工作原理就是其末端的合金体受电压刺激放出带电负离子(也叫阴离子),阴离子先经过电流开关,电流开关控制着阴离子行动,如果电压在-24V至-40V之间,那么阴离子就可通过。如果不允许阴离子通过,电流开关就会...

大家认为液晶显示器工作原理是什么?
答:LCD显示器的工作原理:从液晶显示器的结构来看,无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。LCD由两块玻璃板构成,厚约1mm,其间由包含有液晶材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示屏背面有一块背光...

平面镜成像中提词器从显示器上看到的是什么
答:平面镜所成的像。平面镜成像中,由于镜面和提词器成45°角,字体的像在平面镜上方,像和物关于镜面对称,提词器从显示器上看到的是平面镜所成的像。平面镜成像是一种物理现象。指的是太阳或者灯的光照射到人的身上,被反射到镜面上平面镜又将光反射到人的眼睛里,因此我们看到了自己在平面镜中的...

显微镜:转换器的使用方法
答:转动转换器,把两个物镜偏到两旁,并将镜 筒缓缓下降到最低处。最后把显微镜放进镜箱里,送回原处。 注意:以上是单筒显微镜的使用方法 以下为完整的一个实验 目的要求] 1.了解光学显微镜的构造、成像原理及其使用方法。 2.学习临时装片及绘制生物图的方法。 [材料用品] 材料:水绵营养体 用品:显微镜、载玻片、...