本篇將會講屏的結(jié)構(gòu)和基本工作原理，屏基本分為LCD屏和OLED 屏，二者的發(fā)光原理不同，但在結(jié)構(gòu)上有一定的相似性。

而在講屏的結(jié)構(gòu)前，首先要了解光。光是一種電磁波，在沿直線的傳播方向上，光波垂直振動著，并在振動平面上以隨機(jī)均勻分布的方向振動。

如果光波的振動方向固定，那么這樣的光稱為線偏振光，振動方向稱為偏振方向，偏正方向與光波的傳播方向形成偏正面。液晶顯示器，是通過控制光通過液晶盒后的偏振狀態(tài)，從而控制透過的光以及狀態(tài)來達(dá)到顯示效果的。

因此，通常LCD的構(gòu)造，可以簡單分為前后偏振片、前后玻璃片、液晶層、背光源系統(tǒng)等，如下圖。前后偏振片用來選擇出入的光波，前后玻璃片用來承載各式材料，液晶層則是用來調(diào)色的，由于液晶本身不能發(fā)光，因此需要背光源來照射，最后五彩繽紛的光就顯示出來了。

OLED則不同，它具有自發(fā)光的特性，因此不需要背光源。構(gòu)造為在TFT基板上蒸鍍在通電下可以自發(fā)光的RGB三色有機(jī)膜層。通過TFT基板控制電流大小，即可控制RGB有機(jī)膜層的發(fā)光亮暗，從而混合出顯示所需的顏色。

液晶面板

一塊LCD屏的組成，可分為兩部分：液晶面板和背光板。液晶面板（液晶盒）包括偏振片、玻璃基板、彩色濾色膜、電極、液晶及定向?qū)?。背光模組由冷陰極熒光燈（CCFL）、導(dǎo)光板（光波導(dǎo)）、擴(kuò)散板和棱鏡片組成，其作用是件光源均勻地傳送到液晶面板。

偏光片的全稱是偏振光片，液晶顯示器的成像必須依靠偏振光，所有的液晶都有前后兩片偏振光片緊貼在液晶玻璃，組成總厚度1mm左右的液晶片。液晶屏中的偏光片分為上偏光片和下偏光片，上下兩偏光片相互垂直。其作用就像是柵欄一般，會阻隔掉與柵欄垂直的光波分量，只準(zhǔn)許與柵欄平行的光波分量通過。

液晶玻璃基板是液晶平板顯示器的重要組成部分，其厚度主要為0.7 mm及0.5m m，且即將邁入更?。ㄈ?.4mm）厚度之制程。這是一種表面極其平整的浮法生產(chǎn)薄玻璃片，表面蒸鍍有一層In2O3或SnO2透明導(dǎo)電層即ITO膜層，經(jīng)光刻加工制成透明導(dǎo)電圖形。這些圖形由像素圖形和外引線圖形組成。因此，外引線不能進(jìn)行傳統(tǒng)的錫焊，只能通過導(dǎo)電橡膠條或?qū)щ娔z帶等進(jìn)行連接。如果劃傷、割斷或腐蝕，則會造成器件報廢。

玻璃基板分上玻璃基板和下玻璃基板，主要用于夾住液晶。對于TFT-LCD，下層玻璃長有薄膜晶體管（Thin film transistor，TFT），上層玻璃則貼有彩色濾光膜。彩色濾色膜：產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三種基色光。

液晶材料是小分子有機(jī)化合物，它是液晶顯示的主體。液晶材料一般是由幾種到十幾種的單體液晶材料構(gòu)成，每種材料又各自固定的清涼點(diǎn)TL和結(jié)晶點(diǎn)Ts。因此也要求每種液晶顯示器件必須使用和保存在Ts-TL之間的一定溫度范圍內(nèi)。通過電壓控制，液晶分子會發(fā)生轉(zhuǎn)向，進(jìn)而改變光線射入后的偏振方向。液晶材料是整個液晶屏中的最上游，技術(shù)難度最大。

簡單的說，TFT LCD液晶屏的基本結(jié)構(gòu)為兩片玻璃基板中間夾一層液晶。前端LCD面板貼上彩色濾光片﹐后端TFT面板上制作薄膜晶體管（TFT）。當(dāng)施加電壓于晶體管時﹐液晶轉(zhuǎn)向﹐光線穿過液晶后在前端面板上產(chǎn)生一個畫素。背光模塊位于TFT-Array面板之后負(fù)責(zé)提供光源。彩色濾光片給予每一個畫素特定的顏色。結(jié)合每一個不同顏色的畫素所呈現(xiàn)出的就是面板前端的影像。

OLED層級結(jié)構(gòu)少，相對LCD去掉了背光板、增光片、部分偏光片結(jié)構(gòu)；OLED使用的有機(jī)發(fā)光材料比LCD的多層發(fā)光結(jié)構(gòu)的可塑性高，且作為OLED器件支撐功能的襯底可選取更為柔性的塑料材質(zhì)，器件整體柔性好。

背光模組的“得與失”

背光是一種照明的形式，常被用于LCD顯示上。背光式和前光式不同之處在于背光是從側(cè)邊或是背后照射，其光源可能是白熾燈泡、電光面板(ELP)、發(fā)光二極管(LED)、冷陰極管(CCFL)等。電光面板提供整個表面均勻的光，而其他的背光模組則使用散光器從不均勻的光源中來提供均勻的光線。

液晶分子本身不會發(fā)光，而人眼能夠看到物體，是因?yàn)檠矍蚪邮盏搅斯庠窗l(fā)射出的光線。目前業(yè)內(nèi)主流的液晶背光技術(shù)包括發(fā)光二極管(LED)或冷陰極燈管(CCFL)，也稱為光源(Source)。

LED背光主要有三種類型，直下式背光（top view），側(cè)入式背光（side view）和量子點(diǎn)背光。直下式的特點(diǎn)在于畫質(zhì)細(xì)膩，背光源可設(shè)置區(qū)域，也就是說所謂的“局部控光”技術(shù)，從而針對不同的顏色實(shí)現(xiàn)單獨(dú)處理，直下式背光源的厚度由燈箱底部和散射板的距離決定，通常厚度越厚，背光源的光均勻性就越好。

側(cè)入式背光是在液晶面板四周架設(shè)LED燈泡，照射到導(dǎo)光板后實(shí)現(xiàn)液晶屏照明。后度較薄，無法實(shí)現(xiàn)局部控光，顏色表現(xiàn)方面不及直下式那么出色。量子點(diǎn)背光的特色在于使用了納米晶體材質(zhì)代替LED光源，實(shí)現(xiàn)更純凈、顏色還原更逼真的背光色彩，效果接近OLED。

OLED是一種電流注入型發(fā)光顯示器件，施加電力之后就能發(fā)光。OLED是一種固態(tài)半導(dǎo)體設(shè)備，其厚度為100-500納米，其構(gòu)成有基層、陽極、有機(jī)層、導(dǎo)電層、發(fā)射層、陰極，其中基層（透明塑料，玻璃，金屬箔）——基層用來支撐整個OLED。

陽極在電流流過設(shè)備時消除電子（增加電子“空穴”），陰極（可以是透明的，也可以不透明，視OLED類型而定）當(dāng)設(shè)備內(nèi)有電流流通時，陰極會將電子注入電路。導(dǎo)電層由有機(jī)塑料分子構(gòu)成，這些分子傳輸由陽極而來的“空穴”?？刹捎镁郾桨纷鳛镺LED的導(dǎo)電聚合物。發(fā)射層由有機(jī)塑料分子（不同于導(dǎo)電層）構(gòu)成，這些分子傳輸從陰極而來的電子；發(fā)光過程在這一層進(jìn)行?？刹捎镁圮套鳛榘l(fā)射層聚合物。

正是基于此，OLED不需要背光層，且由于可以像素級控制，OLED屏具有高度可折疊能力，以及更高清的顯示。

主動/被動矩陣式驅(qū)動

有了以上兩項(xiàng)技術(shù)，液晶顯示還差一個驅(qū)動。顯示屏是由成千上萬個像素點(diǎn)構(gòu)成，而為了實(shí)現(xiàn)彩色效果，每一個像素又需要三原色紅藍(lán)綠來調(diào)和。

通過控制RGB三個像素不同的亮度， 讓每一個像素顯示出一種顏色，然后控制單個像素點(diǎn)實(shí)時以一定的頻率刷新，最后才能顯示出連貫的動態(tài)畫面。而要完成這些工作，則要依靠驅(qū)動IC、控制IC來完成。

TFT（Thin Film Transistor）是薄膜晶體管（矩陣）——可以“主動的”對屏幕上的各個獨(dú)立的像素進(jìn)行控制，這也就是所謂的主動矩陣TFT（active matrix TFT）的來歷。

它具有晶體管的“有源性（開關(guān)、放大）”和“薄膜”的“薄”的雙重特性，與平板顯示屏（例如LCD、OLED等）組合，構(gòu)成當(dāng)今的平板電視（TFT－LCD、TFT－OLED），TFT是其中關(guān)鍵核心部件之一。

LCD最常用的兩種驅(qū)動方式，便是主動矩陣式和被動矩陣式。對所有的像素同時持續(xù)的給出影像信號的驅(qū)動方式，稱為靜態(tài)驅(qū)動方式，或是直接驅(qū)動方式。

而對于將像素分成幾群（幅時間內(nèi)），每個群依序給予訊號的驅(qū)動方式，則為動態(tài)驅(qū)動方式或多重驅(qū)動方式。在像素數(shù)較少的顯示器下，雖可用靜態(tài)驅(qū)動，若是像素數(shù)太多，則全部像素的電極必須施予獨(dú)立配線，靜態(tài)驅(qū)動方式就無法了。

TFT-LCD是有源（主動）驅(qū)動顯示，而傳統(tǒng)的TN/S TN-LCD是無源驅(qū)動。無源（被動）驅(qū)動顯示OLED或LCD通常只能同時顯示200行以下，因此要顯示更多的行數(shù)以達(dá)到高清晰度，就要采用有源（主動）驅(qū)動顯示方式，即TFT-LCD、AMOLED。有源（主動）驅(qū)動顯示方式包含TFT制作技術(shù)。

OLED根據(jù)有機(jī)發(fā)光顯示器的驅(qū)動方式，分被動式(Passive Matrix, PMOLED)和主動式(Active Matrix, AMOLED)，而主動式也是利用了TFT搭配電容控制亮度灰階表現(xiàn)。

在主動驅(qū)動方式下，OLED并不需要驅(qū)動到非常高的亮度，因此可達(dá)到較佳的壽命表現(xiàn)，也可以達(dá)成高解析度的需求。OLED結(jié)合TFT的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)主動式驅(qū)動OLED，可符合對目前顯示器市場上對于畫面播放的流暢度，以及解析度越來越高要求，充分展現(xiàn)OLED上述之優(yōu)越的特性。

以上，就是屏的基本組成以及工作原理。在屏的整個構(gòu)成中，技術(shù)壁壘等級依次為液晶、玻璃基板、驅(qū)動IC等，尤其是玻璃基板還涉及到工藝難度等?！陡吖?a href="http://m.1cnz.cn/v/" target="_blank">智能汽車》將會繼續(xù)進(jìn)行剖析。