3.1.2 LCD产品的显示功能
被动发光的LCD产品,其显示过程可以大致分为3个部分:①点光源或线光源转为面光源;②液晶与偏光片的组合在驱动电路的作用下,控制背光源透过显示屏后的出光量;③使用CF对不同的出光量进行加法混色,产生所需的彩色显示。完成LCD产品显示过程光学处理的结构及其支撑材料如图3-2所示,背光源为侧光式,因为目前的大尺寸LCD电视和中小尺寸LCD产品基本都采用侧光式背光源。
图3-2 完成LCD产品显示过程光学处理的结构及其支撑材料
LCD产品显示过程的第1个部分是成本控制的主体。在侧光式背光源中,CCFL线光源或LED点光源发出的光进入导光板,通过导光板下表面的网点反射、折射等光学作用后在整个面内大致均匀分布开来。从导光板下表面漏出的光经下方反射片作用后反射到导光板的出光面。从导光板出光面射出的光是散乱的,而且不够均匀,所以需要用扩散片、棱镜片(增亮膜)等光学膜片进行聚光和均匀化处理。
LCD产品显示过程的第2个部分是技术核心和品质控制的关键。液晶作为双折射体,处理的是光的偏振状态,而背光源发出的是自然光,所以需要先通过TFT侧偏光片把自然光转换为线偏振光。一般,CF侧偏光片和TFT侧偏光片呈正交状态,通过液晶的偏光处理,在全白与全黑之间分出256段(8位)的亮度等级,即256个灰阶。与此对应,液晶存在256个偏振状态。而这些偏振状态通过驱动电路进行控制,液晶的每个偏振状态都对应一个信号电压。实际上,考虑到液晶的信赖性问题,驱动液晶的电压为交流电压,所以液晶的每个偏振状态往往对应正、负两个信号电压。根据液晶显示模式的不同,有的驱动电压同时加在CF和TFT两侧,有的驱动电压只加在TFT一侧。
LCD产品显示过程的第3个部分是彩色显示的核心,主要影响因素是CF和背光源。背光源决定了LCD产品显示的色温,CF决定了LCD产品显示的色域。背光源的分光光谱和CF的透过光谱共同决定了CF的基色透光程度。