Quelle est la structure d’un écran LCD ?

Son principe de fonctionnement principal est de contrôler l'angle de torsion des molécules de cristaux liquides en appliquant une tension, modifiant ainsi l'état de polarisation de la lumière. Les polaroïds agissent alors comme une « porte » pour déterminer si la lumière peut passer à travers, obtenant finalement des changements de luminosité à chaque pixel. En combinaison avec des filtres de couleur, des couleurs brillantes peuvent être affichées.

Voici une ventilation d'un typiqueÉcran LCDstructure des couches de l'arrière vers l'avant (du rétroéclairage à la surface de l'écran) :

Répartition de la structure de base de l'écran LCD

Partie 1 : Module de rétroéclairage

Il s’agit de la « source lumineuse » de l’écran LCD, car les cristaux liquides eux-mêmes n’émettent pas de lumière.
1. Rétroéclairage :
· Précoces : CCFL (lampes fluorescentes à cathode froide), semblables à de petits tubes fluorescents, disposés de part et d'autre ou derrière l'écran.
· Moderne : LED (diodes électroluminescentes-). Il s’agit actuellement du courant dominant absolu et est généralement divisé en deux configurations :
Éclairage sur les bords : des bandes lumineuses LED sont installées autour du cadre de l'écran, répartissant uniformément la lumière sur tout l'écran via un guide de lumière. Cette approche offre l'avantage d'être très fine.
Éclairage direct- : les lumières LED sont réparties uniformément directement derrière le panneau, permettant une gradation par zone, éclaircissant les zones souhaitées et assombrissant les zones souhaitées, améliorant ainsi le contraste et la qualité de l'image. (Couramment utilisé dans les téléviseurs-haut de gamme)

2. Plaque de guidage de lumière : (principalement utilisée pour le rétroéclairage d'entrée par le bord) Une plaque acrylique transparente avec un motif de points précis sur la surface, qui convertit la source de lumière ponctuelle LED du bord en une source de lumière de surface uniforme-émettant en surface.

3. Groupe de films d'amélioration de la luminosité/films optiques : Une pile de films située au-dessus de la plaque de guidage de lumière, utilisée pour améliorer et concentrer la lumière.

Diffuseur : Fournit un éclairage plus uniforme, éliminant les ombres des points ou des LED. Film d'amélioration du prisme/luminosité : concentre la lumière diffuse directement devant l'écran, augmentant considérablement la luminosité frontale.

La deuxième partie : corps du panneau LCD
Il s'agit du cœur de la technologie et se compose généralement de deux substrats de verre parallèles.

1. Substrat inférieur en verre - Substrat de matrice TFT · Il s'agit de la couche la plus complexe et la plus sophistiquée de l'écran LCD. Il n'est pas plat, mais comporte à la place des millions de minuscules transistors à couche mince - fabriqués par photolithographie. Chaque transistor correspond à un sous-pixel (les sous-pixels rouge, vert et bleu constituent un pixel). · Chaque sous-pixel possède une électrode de pixel transparente (généralement ITO, oxyde d'étain et d'indium).

2. Substrat supérieur en verre - Substrat de filtre de couleur · Sur la face intérieure, correspondant à chaque sous--pixel, sont imprimés des filtres de couleur rouge, vert et bleu. Ces filtres colorent la lumière traversant les cristaux liquides.

Entre les filtres, il y a une matrice noire, qui est une grille noire-résistante à la lumière qui est utilisée pour isoler la lumière des sous-pixels adjacents, empêcher les couleurs croisées-et améliorer le contraste et la clarté.

La face interne du substrat est recouverte d'une électrode commune (également un film ITO) qui, avec l'électrode de pixel du substrat inférieur, forme un champ électrique pour piloter les cristaux liquides.

3. Matériau à cristaux liquides · Coulé avec précision entre deux substrats, le matériau n'a que quelques microns d'épaisseur. Pour contrôler l'alignement initial des molécules de cristaux liquides, une couche d'alignement est appliquée sur les faces internes des substrats supérieur et inférieur. Des rainures microscopiques sont formées par friction et par d'autres méthodes, permettant aux molécules de cristaux liquides de s'aligner dans une direction spécifique.

4. Cadre de scellement et entretoises · Utilisez du scellant pour coller les deux substrats de verre ensemble tout en maintenant un espace cellulaire précis. · De minuscules billes de plastique ou des piliers formés par photolithographie sont dispersés à l'intérieur de la cellule comme espaceurs pour empêcher les deux feuilles de verre de coller ensemble en raison de forces extérieures.

Partie 3 : Lumières « Portes » et contrôle
1. Polariseurs
· Les écrans LCD ont deux polariseurs, comme deux « portes ».
· Polariseur inférieur : fixé entre l'unité de rétroéclairage et le substrat TFT. Il ne laisse passer que la lumière ayant une direction de vibration spécifique.
.Polariseur supérieur : fixé au substrat du filtre coloré. Sa direction de polarisation est de 90 degrés (ou 0 degré, selon le mode des cristaux liquides) perpendiculairement au polariseur inférieur.
Principe de base : lorsqu'aucune tension n'est appliquée, les molécules de cristaux liquides tordent la direction de polarisation de la lumière de 90 degrés, lui permettant de passer à travers le deuxième polariseur, ce qui donne au pixel un aspect « lumineux ». Lorsqu'une tension est appliquée, les molécules de cristaux liquides ne tordent plus la lumière, la bloquant du deuxième polariseur, ce qui fait que le pixel apparaît « sombre ». En contrôlant la tension, les nuances de gris peuvent être contrôlées avec précision.

Par conséquent, la structure de l’écran LCD est un système sophistiqué relié entre eux. La lumière blanche est émise par le rétroéclairage, filtrée par le polariseur, régulée par les cristaux liquides et colorée par le filtre couleur, formant finalement chaque pixel coloré que nous voyons sur l'écran.