TFT-LCD构造与成像原理
tft-lcd工作原理
tft-lcd工作原理TFT-LCD工作原理TFT-LCD（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display）是一种液晶显示技术，广泛应用于平板电视、电子游戏机、智能手机和计算机显示器等设备中。
它通过利用液晶的光学特性和薄膜晶体管的电学特性来实现图像的显示。
TFT-LCD的工作原理可以分为两个主要步骤：电学控制和光学调制。
第一步电学控制，液晶显示屏由一系列的像素组成，每个像素由液晶分子和薄膜晶体管构成。
薄膜晶体管是一种电子开关，通过控制其通断状态来控制液晶分子的排列，从而实现像素的显示。
每个像素都有一个对应的薄膜晶体管，它们分别由一个源极、栅极和漏极组成。
当薄膜晶体管的栅极电压升高时，源极和漏极之间会形成一个导通通道，电流可以通过。
反之，当栅极电压降低时，通道将关闭，电流无法通过。
第二步光学调制，液晶分子的排列状态会影响光的传播和偏振方向。
液晶分子在电场的作用下可以呈现不同的排列方式，分别为平行排列和垂直排列。
当液晶分子呈现平行排列时，光线经过液晶层时会发生偏转，无法通过偏振器，像素呈现出黑色。
而当液晶分子呈现垂直排列时，光线能够通过液晶层和偏振器，像素呈现出亮色。
通过控制薄膜晶体管的通断状态，可以改变液晶分子的排列方式，从而控制像素的亮度和颜色。
在TFT-LCD中，每个像素都包含有红、绿、蓝三个亚像素，通过调节每个亚像素的亮度和颜色来显示出丰富多彩的图像。
这是通过在液晶层前面加入颜色滤光片实现的。
颜色滤光片分别为红、绿、蓝三个基色，与每个亚像素一一对应。
当液晶分子呈现垂直排列时，光线可以通过液晶层和颜色滤光片，从而显示出相应的颜色。
而当液晶分子呈现平行排列时，光线无法通过颜色滤光片，像素呈现出黑色。
TFT-LCD的工作原理是通过电学控制和光学调制来实现图像的显示。
电学控制通过控制薄膜晶体管的通断状态来改变液晶分子的排列方式，从而实现像素的亮度和颜色的控制。
TFT-LCD构造与成像原理
9.1.3.2.用三种颜色相混，所能混出的颜色， 只能在三个色点所连成的三角形内。
9.1.3.3.从舌尖图上可以看出用Ｒ、Ｇ、Ｂ三 个点，所围成的三角形越大，越能显示出自然 界中较多的颜色，但肯定不可能显示所有的色 彩。
2.2.2:再让此偏振光通过另一个光栅，则通过光线的强弱与两者之间形成的 角度有关。
(Ｘ方向的偏光片只能让Ｘ振动方向的光通过。例如：参考图中自然光源向下射出光线，通过一 个Ｘ向的偏光片成为Ｘ向偏振光，而垂直Ｙ向光线则被挡住不能通过。）
2.2.3:如何改变偏振光与检偏器之间的角度。利用液晶来完成。
2
液晶模组件
３．TFT-LCM的面板构造
标准白光源 偏光片 电极板 彩色滤光片
偏光片
视面
TFT-LCD由：背光板、下 偏光片、液晶模组件 （下玻璃、信号电极、 TFT、下配向膜、液晶、 上配向膜、共通电极、 彩膜、上玻璃）、上偏 光片等组成。
3
４．液晶的要求
4.1、无色透明 透光性好，不影响色彩。
4.2 、长棒形形状 长棒状可以方更位置固定。（配向层） （配向膜是形如挫衣板一样有机膜，当它与液晶接触时，很容易
结论：通过改变加在电极两端电压的大小，即改变电 场的强弱，从而可以达到改变画面明暗的目的。
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６．信号驱动示意图
视频信号输入端
显
示
线
控
制
端
将画面分成若干的像 素，分别用各自的电
极控制，就可以得到
光通量各自不同的像
素单元，便可组成一
幅完整的画像。
控制液晶旋 转角度的信 号电压。
tft lcd工作原理
tft lcd工作原理
TFT（薄膜晶体管）LCD（液晶显示器）是一种基于薄膜晶体
管技术的液晶显示器。
其工作原理如下：
1. 像素结构：TFT LCD由一系列的像素组成，每个像素都包
含了红、绿、蓝三个基色的液晶单元和一个薄膜晶体管。
液晶单元根据电压的变化来控制光的透过程度，从而实现颜色的显示。
薄膜晶体管则负责控制电流的开关。
每个像素中的液晶单元和薄膜晶体管都被附着在透明的玻璃基板上。
2. 薄膜晶体管的作用：薄膜晶体管是TFT LCD的核心部件，
它负责控制电流的开关。
当电流通过薄膜晶体管时，它会改变液晶单元的电场，从而改变其透光性质。
薄膜晶体管的开关控制是通过将其上的栅极电压调高或调低来实现的，进而控制液晶单元的透光程度。
3. 光的透过过程：当液晶单元处于关闭状态时，它不能透过光，显示为黑色。
当液晶单元处于开启状态时，根据电场的变化，液晶分子会重新排列，使光线通过透射，显示为不同的颜色和亮度。
4. 控制信号：为了控制TFT LCD的每个像素，需要向每个像
素提供控制信号。
这些控制信号是通过一些线路和电路驱动器传递的，以确保每个像素都能准确显示所需的颜色和亮度。
总结来说，TFT LCD的工作原理是通过控制薄膜晶体管来调
节液晶单元的透光性质，从而显示不同的颜色和亮度。
通过像
素的排列和控制信号的传递，TFT LCD可以呈现出清晰、亮丽的图像。
TFT-LCD原理与设计
TFT-LCD原理与设计
TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）是一种广泛使用于平板
电视、电脑显示器、手机等设备中的液晶显示技术。
其工作原理是利用薄膜晶体管和液晶分子的特性实现图像显示。
TFT-LCD的结构由多个层次组成，包括色彩滤光片、透明电极、薄膜晶体管和液晶层等。
色彩滤光片用于调节液晶层的颜色显示，透明电极用于施加电场，而薄膜晶体管则负责控制电流的流动。
这些层次协同工作，使得液晶分子在电场作用下产生偏转，并改变光的透过率，从而形成显示图像。
TFT-LCD的工作原理基于液晶的光电效应。
液晶分子具有两
种状态：向列方向对齐的“ON”态和与列方向垂直的“OFF”态。
当施加电场时，液晶分子会发生扭曲，产生向与列方向垂直的“ON”态。
通过调节电场的强弱和方向，可以控制液晶分子的
偏转程度，进而控制透过液晶层的光的亮度和颜色。
TFT-LCD还需要使用后端的驱动电路来控制薄膜晶体管的导
通和断开，以及控制液晶分子的偏转。
这些驱动电路通常由晶体管和电容器组成，能够实现高速刷新和精确的图像显示。
在TFT-LCD的设计中，需要考虑多个因素，包括像素密度、
色彩还原、亮度和对比度等。
为了提高图像质量，设计者需要选择合适的材料、优化电流和电场的控制参数，并采用高精度的光学和电子元件。
总之，TFT-LCD利用薄膜晶体管和液晶分子的特性，通过控
制电场来实现图像显示。
其设计需要考虑多个因素，以实现高质量的图像效果。
tft lcd技术原理
tft lcd技术原理TFT(LCD)技术原理是指薄膜晶体管液晶显示技术(TFT-LCD，Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display)。
下面将详细介绍其工作原理。
TFT-LCD由液晶显示屏和后端驱动电路两部分组成。
液晶显示屏是由若干个液晶单元组成的，每个液晶单元由液晶分子、电极和偏振片构成。
液晶分子具有特殊的电光特性，可以根据电场的变化来控制光的通过程度，从而实现图像显示。
液晶单元中的液晶分子处于两种不同的排列状态：平行排列和垂直排列。
当液晶分子是平行排列时，光线经过液晶层时会发生旋光现象，没有电场作用下，光线通过液晶层时方向不会发生改变。
而当液晶分子是垂直排列时，光线经过液晶层时会被旋转90度，即偏振方向会发生变化。
TFT液晶显示屏利用切换液晶分子的排列状态来控制光的透过程度。
每个液晶单元都配备一个薄膜晶体管(TFT)，TFT作为一个电子开关，可以控制电场的加与不加。
当电场加到液晶单元上时，液晶分子会在电场的作用下发生排列状态的改变。
TFT-LCD通过后端驱动电路对每个液晶单元的TFT进行精确的电压控制，从而控制光的透过程度。
后端驱动电路根据输入的视频信号和控制信号生成相应的电压信号，这些信号通过电极施加到TFT上，控制液晶分子的排列状态。
具体来说，当后端驱动电路向液晶单元的TFT施加正向电压时，电场作用下液晶分子垂直排列，光线被旋转90度，无法通过偏振片，显示为暗状态。
而当后端驱动电路向TFT施加负向电压时，电场作用下液晶分子平行排列，光线无需经过旋转，可以通过偏振片，显示为亮状态。
通过对每个液晶单元的TFT施加不同的电压，可以实现不同程度的光透过，从而形成图像。
多个液晶单元组合在一起，就可以形成液晶显示屏，可以显示出各种复杂的图像和视频。
总结来说，TFT-LCD技术利用电场控制液晶分子的排列状态，通过后端驱动电路对每个液晶单元的电压进行精确控制，从而实现图像的显示。
tft-lcd工作原理
tft-lcd工作原理TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）是一种常用于电子产品的显示技术，它在手机、电视、电脑等设备中广泛应用。
本文将从TFT-LCD 的工作原理入手，介绍其基本结构和工作过程。
TFT-LCD由多个液晶单元组成，每个液晶单元由一个薄膜晶体管（TFT）和一个液晶分子层构成。
薄膜晶体管是一种用于控制液晶分子的开关，液晶分子层则是用于调节光的通过状态。
整个液晶显示器由成千上万个液晶单元组成，每个液晶单元控制一个像素点的亮度和颜色。
液晶分子层是TFT-LCD的核心部分，它由两片平行的玻璃基板组成，中间夹着液晶分子。
液晶分子具有向不同方向旋转光线的特性，通过电压的作用，可以控制液晶分子的旋转角度，从而改变光的通过状态。
液晶分子层的两片玻璃基板上分别涂有透明导电层和栅极线，形成了每个液晶单元的电极。
TFT薄膜晶体管是控制液晶分子旋转的关键部件。
每个TFT晶体管由一个薄膜晶体管和一个电容器组成。
薄膜晶体管是一种用于放大电信号的开关，它由半导体材料制成。
当电流通过薄膜晶体管时，半导体材料中的电子会被激发，从而改变导电性能，控制电荷的流动。
电容器用于存储电荷，通过改变电容器的电荷状态，可以控制薄膜晶体管的开关状态。
TFT-LCD的工作过程可以分为两个阶段：光的控制和电信号的控制。
在光的控制阶段，背光源发出白光，经过液晶分子层后，根据电压的作用，液晶分子的旋转角度不同，光的透过率也不同，从而实现对光的控制。
在电信号的控制阶段，输入的电信号经过电路控制，通过薄膜晶体管控制对应液晶单元的电压，从而控制液晶分子的旋转角度，进而控制光的透过率。
TFT-LCD的优点在于色彩鲜艳、显示效果好、功耗低等。
与传统的CRT显示器相比，TFT-LCD具有更高的分辨率、更快的响应速度和更薄的厚度。
此外，TFT-LCD还具有广视角、抗干扰能力强等特点，使其在各种电子设备中得到广泛应用。
TFT-LCD是一种基于薄膜晶体管和液晶分子层的显示技术，通过控制液晶分子的旋转角度，实现光的控制，并通过薄膜晶体管控制电信号，实现对液晶分子的控制。
TFT型LCD工作原理简述
TFT型LCD工作原理简述TFT型LCD的工作原理较为复杂,可以从以下5个方面加以理解：1．结构特点TFT型LCD主要由LCD控制模块和LCD面板两部分组成。
由于采用TFT（薄膜晶体管），因此又称为薄膜晶体管显示器。
TFT的作用是用来主动控制每一个像素的器件,这样就相当于在每一个像素点上设计了一个场效应开关管。
多个TFT构成一个TFT液晶板,如下图所示。
因此，TFT型LCD容易实现真彩色和高分辨率。
TFT型LCD是由两层玻璃基板夹住液晶组成的,形成一个平行板电容器，通过嵌入在下玻璃板上的TFT对这个电容器和内置的存储电容充电,来维持每幅图像所需要的电压直到下一幅图像更新。
由于LCD面板本身并不发光,因此还必须增设背光灯作为光源，并加上一个背光板来分布光线，从而提高屏幕亮度。
2．电路原理在TFT型LCD中使用的TFT是一个三端器件，其功能就是一个开关管.在TFT型LCD的玻璃基板上制作半导体层，在两端有与之相连接的源极和漏极，并通过栅极绝缘膜与半导体相对应,利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间的电流.显示屏上的每个像素从结构上可以看作为像素电极和公用电极之间夹有一层液晶，从电学的角度可以把它看作电容.其等效电路如下图所示。
其工作原理是：要对 j行i列的像素点户(i、j）充电,就要把开关K（i,j）导通，对信号线D(i)施加目标电压，使数据线G（j）的数据信号加到像素P点.当像素电极被充分充电后,即使开关断开，电容中的电荷也得到保存，电极间的液晶分子继续有电场作用。
数据线的作用是对信号线施加目标电压，而行驱动器的作用是起开关的导通和断开作用。
由于加在液晶上的电压可以存储，因此液晶层能稳定的工作。
3．彩色形成原理TFT型LCD中的红、绿、蓝三原色是由彩色滤光片产生的。
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，每个像素（点）是由三种颜色的单元或称为子像素所组成。
如下图所示为彩色滤光片排列图，每个子像素的左上角（灰色矩形）为不透光的TFT。
TFT-LCD知识培训
04
TFT-LCD产业现状与趋 势
全球TFT-LCD产业现状
产业规模
全球TFT-LCD产业规模持续增长， 市场规模不断扩大。
技术发展
随着技术的不断进步，TFT-LCD产 品的分辨率、色彩表现、对比度等 性能指标不断提升。
总结词
技术突破，广泛应用
详细描述
第二代TFT-LCD技术在第一代的基础上取得了重大突破，提高了响应速度，改善了色彩表现和视角。 这一代技术开始广泛应用于手机、笔记本电脑等电子产品中，成为主流显示技术之一。
第三代TFT-LCD技术
总结词
高清晰度，高分辨率
详细描述
第三代TFT-LCD技术主要解决了高清晰度和高分辨率的问题 ，实现了更细腻的画面表现。这一代技术广泛应用于高清电 视、显示器等领域，满足了人们对高品质视觉体验的需求。
详细描述
目前，4K、8K等高分辨率TFT-LCD显示屏 已经逐渐普及，能够提供更加细腻、真实的 画面效果。同时，大尺寸化也是未来的发展 趋势，将有助于拓宽应用场景，如家庭影院、 高端电视等。
柔性显示
总结词
随着可穿戴设备和移动设备的兴起， 柔性显示技术成为TFT-LCD的重要发 展方向，将显示屏做成可弯曲、可折 叠的形态，为用户带来更多样化的使 用体验。
绿色环保成为行业发展趋势随着 Nhomakorabea保意识的提高，绿色环保成为TFT-LCD行业发展的趋势，推 动产业向更加环保和可持续的方向发展。
06
TFT-LCD的未来发展方 向
高分辨率、大尺寸化
总结词
随着消费者对视觉体验要求的提高，TFTLCD技术正朝着高分辨率、大尺寸化的方向 发展，以满足市场对更高清晰度、更大屏幕 的需求。
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9.1.4.2.空间混色：
在相距较近的物理空间上，放置两种颜色，两者之间距，小于人眼的 分辨能力，则同样能达到混色效果，如：彩色电视机的银屏就是由ＲＧＢ 三种色点组成。
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THE END
2005/01/17
吴正福 19
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4.4 、光学性质 双折射、全反射。偏振光逐层逐个分子传播光线，振动方向随 液晶位置变化而改变。 （Ｘ向偏振光被迫随一个个液晶分子逐渐旋转９０度，成 为Ｙ向偏振光。） 4.5 、为有极性分子（分子的两端分别带有“+”“-”电荷，但正 负电荷总量相等） 易受电场力作用，以便通过电场控制并改变液晶的位置（由平 躺变为竖列）。 （将液晶置于两个电极之间，当电极加压，所形成电场力 足以使液晶分子竖立起来时。则此时原来被液晶旋转９０度的偏 振光，会因失去液晶旋转作用，而不能使其振动方向由Ｘ向变成 Ｙ向。） 4.6 、有弹性 便于记住原始位置，在电场撤消后，能自行归位。
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８．光源
光源要求具有下例特定条件： １．白度好，不偏色。 ２．发光效率高，省能。 ３．高度均匀。
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８．１．光學元件的效率
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８．２．側光式背光源的構造
====将线光源变成面光源 ==== 苏州京东方茶谷电子有限公司
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９．彩色
9.1:混色原理： 9.1.1:加法混色： Ｒ（红）＋Ｇ（绿）＋Ｂ（蓝）＝Ｗ（白）
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９．彩色
9.1.2:减法混色： Ｒ（红）＋Ｙ（黄）＋Ｂ（蓝）＝ＢＬ（黑）
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９．彩色
9.1.3:混色：
9.1.3.1. 用两种颜色相混（每种颜色在舌尖图
上用一个点表示），所能混出的颜色只能在 两个色点所连成的线段上。 9.1.3.2.用三种颜色相混，所能混出的颜色， 只能在三个色点所连成的三角形内。 9.1.3.3.从舌尖图上可以看出用Ｒ、Ｇ、Ｂ三 个点，所围成的三角形越大，越能显示出自 然界中较多的颜色，但肯定不可能显示所有 的色彩。 9.1.3.4.将ＬＣＤ上各个像素单元，有规律地 分别加上Ｒ、Ｇ、Ｂ三种彩色薄膜，使各像 素变成不同亮度的ＲＧＢ彩色光线，就可以 达到显示彩色画面的目的。
液晶模组件 视面
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４．液晶的要求
4.1、无色透明 透光性好，不影响色彩。 4.2 、长棒形形状 长棒状可以方更位置固定。（配向层） （配向膜是形如挫衣板一样有机膜，当它与液晶接触时，很容易 使长棒形液晶分子自然地顺着配向膜槽躺下。配向膜上下各有一个， 槽面相对，中间夹着液晶，两个配向膜槽向成９０度正交。） 4.3 、有粘性 多层重叠而不滑落，让光线有改变方向的机会。 （由于液晶的粘度作用，迫使液晶分子的排列方式从上至下，水 平旋转９０度。）
ＴＦＴ－ＬＣＤ
构造与成像原理
2005/01/17
吴正福 0
１．什么是TFT-LCM
TFT-LCM的英文全称 :
Thin Film Transistor Liquid Crystal Module 薄膜晶体管液晶显示器
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2.2.3:如何改变偏振光与检偏器之间的角度。利用液晶来完成。
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３．TFT-LCM的面板构造
标准白光源 偏光片 电极板 彩色滤光片 偏光片 TFT-LCD由：背光板、下 偏光片、液晶模组件 （下玻璃、信号电极、 TFT、下配向膜、液晶、 上配向膜、共通电极、 彩膜、上玻璃）、上偏 光片等组成。
７．TFT-LCM的面板纵向剖示图
玻璃基板 框胶 TFT 异向性 导电膜 TAB 接插件 控制IC 印刷电路板 下偏光片 驱动IC 扩散片 间隔剂 导光板 增光片 灯管 反射片 上偏光片 黑纹
彩色滤光片
保护层 共通电极 配向层 液晶 电容 像素电极
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５．液晶显像原理示意图
光线
上偏光片下配向层 下偏光板
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５．液晶显像原理示意图
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６．信号驱动示意图
视频信号输入端
控制液晶旋 转角度的信 号电压。
让信号电压通 过的控制开关 （ＴＦＴ）。 控制开关（Ｔ ＦＴ）的控制 端。
显 示 线 控 制 端
将画面分成若干的像 素，分别用各自的电 极控制，就可以得到 光通量各自不同的像 素单元，便可组成一 幅完整的画像。
自然界的颜色 所有颜色成一幅舌尖状 图 苏州京东方茶谷电子有限公司 Su Zhou BOE CHATANI Electronics Co..Ltd 17
９．彩色
9.1.4:两种混色的方法：
9.1.4.1.时间混色：
让不同的颜色，在不同的时间段，快速分别进入人的视野，则人眼分 不出这两种颜色，只能感觉到一种颜色（两色相混的结果。如：在风车叶 子上涂上不同的颜色，旋转后，只能看到一种颜色）。
5.1:（图左部分）光线（标准白光源）通过上偏光片（假设为横向 ）形成横向偏振光，由于所选择之液晶之本身特性以及上、下配 向层的作用，使得上、下层之间的液晶旋转了90度，从而也使偏 振光线跟着旋转９０度，变为纵向偏振光，当通过下偏光片（假 设也为横向）时，由于方向不同（成９０度）光线不能通过，此 时画面为黑。 5.2:（图右部分）给液晶（有极分子）加一个足够大的电场，在电 场力的作用下，液晶分子全部站列起来，摆脱了配向层的束缚， 此时光线不能旋转９０度，偏振光与下偏光片同向，光线通过， 此时画面为白。 5.3:如果控制所加电场电压大小，能使液晶分子在０－９０度之间 变化，则最终射出的光线也会从黑至白逐渐变化，如果再使光线 通过一层有色滤光片，则可以实现各种彩色显示。 结论：通过改变加在电极两端电压的大小，即改变电 场的强弱，从而可以达到改变画面明暗的目的。
一个像素 单元。 两个电极将 液晶夹在中 间。
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６．信号驱动示意图
6.1: TFT
D S
D S D S
G
G
G
6.1.1. TFT=ＭＯＳ管，可视为一个开关。
不通时保持信息电压
导通时读取信息电压 苏州京东方茶谷电子有限公司
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６．信号驱动示意图 6.2.像素的显示控制 6.2.1:同一行横向TFT之门极连在一齐，一行一根线，有多 少行，就有多少根控制线，称之为GATE端。 6.2.2:GATE工作方式：逐行依次打开，每次只打开一根线。 6.2.3:同一列纵向TFT 之漏极（DATA）连在一齐，一列一 根线，有多少列就有多少根数据（信号）线，称之SOURCE端 。 SOURCE端同时作用于各自列。每一个TFT的源极接像素 电极的一个极（信号电极），所有像素的另一个电极，连在 一齐，称之为共通电极COM，做在上玻璃内侧，由于像素电 极所形成的电容量太小，所以能存储的电荷很少，不能克服 因电容泄漏造成的电场失落，从而影响画面内容的存储时间 ，所以设计上，增加了一个储存电容与像素电极并联。 苏州京东方茶谷电子有限公司 Su Zhou BOE CHATANI Electronics Co..Ltd 10
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２．显示图像的思路
2.1、如何得到一种可以明暗变化自如的光线。
2.1.1:控制白炽灯的电压：速度不够。NG！ 2.1.2:用一个物体遮挡住部分光线，快速改变物体的形状，达到目的。OK！ 是什么？ 2.1.3:用一束电子快速扫过荧光粉，同时控制电子束强度，达到目的。OK！ 是什么？
以上的思路建立在“控制光线强弱”基础上。 新思路：利用光线振动的有方向性。
2.2.1:先让光线通过一个光栅变成单一振动方向的偏振光。（有何缺点？）
（光有波粒二重性，自然界中光的振动方向在３６０度各个方向都有。偏光片是一个光栅栏，它 只能让特定振动方向的光波通过，例如水平Ｘ方向。)
2.2.2:再让此偏振光通过另一个光栅，则通过光线的强弱与两者之间形成的 角度有关。
(Ｘ方向的偏光片只能让Ｘ振动方向的光通过。例如：参考图中自然光源向下射出光线，通过一 个Ｘ向的偏光片成为Ｘ向偏振光，而垂直Ｙ向光线则被挡住不能通过。）