濾光片如何影響LCD液晶顯示屏顯示的？

相信大家都多少看過一些關于我的世界的視頻，當一個方塊以某種固定顏色排列成一行行時，便可以構成不同的二維圖形；我們都知道，構成人眼可見的彩色世界的基本顏色R（紅）G（綠）B（藍），當這個方塊足夠小，且這些方塊可以通過光透過強度進行各自調控時，它便成為一個像素點，這些像素點形成的陣列（如條狀陣列或Delta排列）通過不斷變化顏色形成不同的圖像效果；當這些像素點足夠小而多時，便形成了我們所說的分辨率。

（我的世界陣列計算器換算）

那么，這些“方塊”是如何通過變化顏色的呢！這里我們就要介紹一下LCD成像了；

在LCD成像中，由LED燈管或側入式導光板發(fā)出純白色光（含所有可見光譜），白光本身無圖像信息，需被精密操控。液晶層是由兩片玻璃基板夾持的液晶分子層，未通電時液晶分子呈90°扭曲 → 引導光線旋轉90°，通電時：液晶分子豎直排列 → 光線無旋轉。

（LCD成像元件）

此時由上下偏光片負責協(xié)調作戰(zhàn):

下偏光片僅允許豎直振動光通過（如只放行“立正”的光）；

上偏光片僅接收水平振動光（如只迎接“躺平”的光），

→ 未通電：光被旋轉90°后匹配上偏光片 → 亮像素

→ 通電：光未被旋轉 → 被上偏光片阻擋 → 暗像素

此時已形成黑白圖像（如同老式液晶計算器）。

接下來，就是彩色濾光片發(fā)揮的時候了，這些黑白光影將在彩色濾光片的濾波下轉化為絢麗色彩，彩色濾光片由的微觀結構分割為紅(R)/綠(G)/藍(B) 三個子像素，子像素約3微米（頭發(fā)絲的1/25）。

（LCD液晶模組）

彩色濾光片：

這是實現彩色顯示的關鍵。對于彩色LCD屏（即使是單色屏，早期也有灰色濾光片），在液晶層和面向用戶的上偏光片之間，有一層彩色濾光膜。

作用：這層膜由無數微小的紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色的濾光單元（類似馬賽克）組成。背光（白光）通過液晶層后，再經過這些RGB濾光單元，就被過濾成了紅、綠、藍三原色光。通過控制每個像素點上RGB子像素的亮度混合，就能顯示出各種顏色。

（彩色濾光片-僅做配圖展示）

工作原理

（LCD發(fā)光原理）

混色原理：人眼在正常視距下自動混合三原色（如：R+G=黃，R+B=品紅，G+B=青）

當然，很多人比較好奇，三原色是如何通過調控混合成色的呢！其實也很簡單，例如需要顯示成黃色時，紅色子像素調控為100%亮度，綠色子像素調控為100%亮度，藍色子像素調控為0%亮度，即可顯示黃色效果。

關鍵組件2：黑色矩陣（Black Matrix）

位置：彩色濾光片間的金屬隔斷

作用：防止相鄰子像素串色（如紅色侵入綠色區(qū)）、提升對比度（如同像素間的“防溢堤壩”）

濾光片的核心價值

典型案例：

普通LCD屏色域約72% NTSC（sRGB 100%）

量子點濾光片（如三星QLED）色域達110% NTSC
原理：量子點將藍光轉化為純紅/綠光，光譜純度提升40%*

技術演進：濾光片的未來

超薄化：折疊屏用PET基材替代玻璃，厚度從200μm降至50μm

自發(fā)光替代：MicroLED技術取消濾光片（每個像素自發(fā)光）

光效革命：無偏光片設計（金屬線柵偏振器）提升透光率至90%

成像鏈的關鍵樞紐

總的來說，濾光片如同LCD顯示屏的「色彩翻譯官」——它將液晶層輸出的黑白光信號，通過數百萬個微縮RGB濾鏡轉化為彩色圖像。沒有濾光片的精密分光，再先進的液晶技術也只能呈現灰色世界。正是這些納米級的“染色師”與“光警察”（偏光片）協(xié)同工作，才讓方寸屏幕得以展現億萬象色彩。