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TFT液晶屏显示图像工作原理


    下面我们就结合下图所示的电路框图,简单的描述一下TFT液晶显示屏显示图像的全工作过程。

在图中,将一个像素电极直接接到场效应管的漏极D上,另外一个像素电极就接到驱动电源的某一个电位之上(公共电极上面),然后再把场效应管的栅极G来作为该像素的选通控制端,把源极S来作为数据的写入端,以此来搭建成TFT的一个驱动电路。

TFT液晶屏


在图中只画出了液晶像索的一个模型,并没有画出像素的电容CLc,实际上这二者都是一致的,因为液晶材料具有着容性负载特性,在建立TFT液晶显示屏的驱动电路模型时,既可以把液晶的像素等效作为一个电容CLC,还可以画一个像素。


TFT场效应管的栅极G直接连接到行驱动器的扫描选通信号上面,该信号是由行驱动器所控制的。TFT场效应管的源极会连接到一个源极驱动器内DAC(数/模)转换器的输出端。DAC转换器所输出的其实就是模拟电压,作为显示像素的模拟驱动电压。

当我们选通某一个像素时,在TFT场效应管的栅极G上面施加正向的导通电压,使得场效应管进入到导通的状态,同时要显示数据通过DAC的转换器,然后加到TFT场效应管的源极S,通过导通的TFT场效应管,再到达TFT的漏极D,在显示像素一边形成电场,对液晶材料进行充电,最后实现显示效果。

当去掉栅极电压的时候,TFT的场效应管关断,进入到截止的状态。场效应管的关断电阻Roff非常的大,与液晶材料中的等效电容、存储电容相结合,形成了一个比较大的放电时间常数T =RoffXC,从而使得施加在像素上面的电压缓慢的释放,让该像素的显示效果还可以保持一段相当长的时间。加在液晶层上的模拟驱动电压可以存储,使液晶层能够稳定地工作,这个驱动电压通过TFT也可以在短时间之内重新写入,因此,能够满足其图像品质的要求。

TFT液晶屏的每一个像素之上都会有一个TFT,可以很有效地克服非选通时的串扰,使得液晶显示屏的静态特性和扫描线数无关,因此大大的提高了其图像的质量。

值得我们警惕注意的是,加在液晶TFT源极上的驱动电压,是不能像CRT阴极那样是一个已固定极性的直流信号。因为在液晶显示屏内部的一些液晶分子如果处于单一极性的电场作用之下,则会在直流的电场之中发生电解的反应,使得液晶分子按不同的带电极性而分别趋向于正、负两极,从而导致堆积发生极化作用,最后逐渐失去旋光的特性而不能起到光阀的作用,致使液晶屏的工作寿命终止。

我们要正确的使用液晶,绝对不能采用显像管式的激励方式,而是既要给液晶施加一定的电压(方便调整对比度),又要保证我们所加的电压是符合液晶驱动的要求的,即:不能够有平均直流的成分。具体方法是:在显示屏的源极之上加上极性相反而幅度大小相等的交流电压。交流的极性不断的变化倒相,故不会使液晶分子产生出电解极化的作用,而所加电雎义能控制它的透光度,从而可以达到调整对比度的目的。

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