液晶顯示器的特性和工作原理
液晶顯示器(LCD)現(xiàn)在是非常常見的顯示器.具有體積小,重量輕,省電,輻射小,便于攜帶的優(yōu)點(diǎn).液晶顯示器(LCD)的原理與陰極射線管顯示器(CRT)的原理有很大不同.LCD是基于液晶的電光效應(yīng)的顯示裝置.在段顯示模式下包括字符段顯示設(shè)備;矩陣顯示模式下的字符,圖形和圖像顯示設(shè)備;液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性在通電時開啟,從而使液晶排列變得有序,使光線可以輕松通過;當(dāng)不通電時,該裝置會變得混亂并阻止光通過.下面介紹三種類型的液晶顯示器的工作原理.
1.“扭曲向列型液晶顯示器”,稱為“TN型液晶顯示器”.該顯示器的液晶模塊的結(jié)構(gòu)在圖2中示出.11.向列液晶夾在兩塊玻璃之間.該玻璃的表面首先鍍有透明且導(dǎo)電的膜以用作電極.這種膜通常是一種氧化銦(Indium)和(Tin)(Oxide),稱為ito.然后,將表面取向劑用ito鍍在玻璃上,使得液晶在平行于玻璃表面的特定方向上排列.(圖11a)左玻璃使液晶上下對齊,右玻璃使液晶上下方向?qū)R.該組件中液晶的自然狀態(tài)是從左到右.
失真,這就是為什么將其稱為扭曲液晶顯示器的原因.利用電場可使液晶旋轉(zhuǎn)的原??理,將電壓施加到兩個電極將使液晶的極化方向平行于電場方向.因為液晶的折射率隨液晶的方向而變化,所以結(jié)果是光的偏振態(tài)在穿過TN型液晶盒之后將發(fā)生變化.我們可以選擇合適的厚度以使光的偏振方向發(fā)生變化
.然后,我們可以使用兩個平行的偏振器使光*不可能通過(如圖12所示).如果施加足夠大的電壓V以使液晶的方向與電場的方向平行,則光的偏振將不會改變.因此,光可以平滑地通過第二偏振器.因此,我們可以使用電氣開關(guān)來控制燈光的亮度.透明時將顯示為白色,不透明時將顯示為黑色,并且可以在屏幕上顯示字符.
2.TFT型液晶顯示器的原理TFT型液晶顯示器還采用在兩個夾層之間填充液晶分子的設(shè)計.只是將左中間層的電極更改為FET晶體管,并將右中間層的電極更改為公共電極.在光源設(shè)計方面,TFT顯示器采用“反向”照明方法,即,假想的光源路徑不是像TN液晶那樣從左到右,而是從右到左.該方法設(shè)置在類似于熒光燈的液晶A管的背面.當(dāng)光源被照射時,它首先穿過右偏振器并穿過左偏振器,并使用液晶分子來透射光.由于左右夾層電極分別變?yōu)镕ET電極和公共電極,因此當(dāng)FET電極導(dǎo)通時,液晶分子的行為會像TN液晶的排列狀態(tài)一樣發(fā)生變化,從而達(dá)到顯示目的.遮光和透光.但是不同之處在于,由于FET晶體管具有電容效應(yīng)并且可以保持電勢狀態(tài),因此先前透明的液晶分子將保持該狀態(tài),直到FET電極下次再次通電以改變其排列方式.相對而言,TN沒有此特性.一旦不按壓液晶分子,它們立即返回原始狀態(tài).這是TFT液晶與TN液晶顯示器的最大區(qū)別.
3.“聚合物分散液晶顯示器”,縮寫為“PDLC液晶顯示器”.該顯示器的液晶模塊的結(jié)構(gòu)在圖2中示出.13.將聚合物的單體和液晶混合并夾在兩塊玻璃之間,以形成液晶盒.該玻璃與上面使用的玻璃相同,首先在表面上涂覆透明導(dǎo)電膜作為電極.但是不需要在玻璃上鍍表面取向劑.此時,將液晶單元置于紫外線燈下以照射單體以形成高分子聚合物.在形成聚合物時,液晶與聚合物分離以形成許多小的液晶顆粒.這些小顆粒被高分子聚合物固定在適當(dāng)?shù)奈恢?當(dāng)光照射到該液晶盒上時,由于折射率的差異,在顆粒表面上發(fā)生折射和反射.經(jīng)過多次反射和折射后,會發(fā)生散射(散射).這個液晶盒呈現(xiàn)出乳白色的不透明乳白色.
在液晶單元的兩側(cè)上的玻璃上施加足夠的電壓,并且
液晶顯示器在電場方向上排列,使得每個液晶的排列相同.對于正面入射光,這些液晶具有相同的折射率n.如果我們可以選擇的高分子材料的折射率與n相同,那么這些液晶粒子與用于光的高分子材料相同;因此,在液晶單元內(nèi)部沒有折射或反射.此時的液晶盒就像透明的水。