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1、液晶顯示器件華北電力大學(xué)譚占鰲液晶分子的沿面排列液晶顯示器件基本結(jié)構(gòu)液晶分子的沿面排列分子排列類型控制液晶分子排列的方法常見的液晶顯示器件液晶顯示的三種方式—反射式液晶顯示的三種方式—透射式液晶顯示的三種方式—投影式扭曲向列液晶顯示器件扭曲向列型顯示器(TN-LCD)根據(jù)液晶在玻璃基板間的起始排列方式和偏極化板設(shè)計(jì)不同可分為(1)常亮型(NormallyWhite)顯示器和(2)常暗型(NormallyBlack)顯示器。常暗型任務(wù)7彩色顯示器與顯卡選型當(dāng)兩片玻璃(內(nèi)側(cè)涂有透明的導(dǎo)電涂層電極)之間加上電壓時,液晶分子會做規(guī)則旋轉(zhuǎn)90o排列或打亂排列,產(chǎn)生透光度的差別,從
2、而形成一個象素點(diǎn),眾多的液晶分子形成的亮暗點(diǎn)就形成了圖像液晶顯示器顯示原理偏光板的光透過圖液晶顯示器顯示原理偏光板的工作原理液晶顯示器顯示原理TN型LCD的工作原理液晶顯示器顯示原理TN型LCD的Normallywhite與Normallyblack結(jié)構(gòu)透光率與外加電壓的關(guān)系超扭曲向列液晶顯示器扭曲向列液晶(TN-LCD)是目前最普遍用來制造液晶顯示器的技術(shù),然而由于扭曲向列液晶只能旋轉(zhuǎn)約90度,而造成液晶顯示器視角狹小的問題,為了得到更寬廣的視野角度,可以在上下玻璃基板內(nèi)側(cè)鍍成三角形,使得液晶扭轉(zhuǎn)角度增大,從而擴(kuò)大視角。我們把扭曲角度大于90度,一般在180-360度
3、的液晶稱為超扭曲液晶(STN,SuperTwistedNematic)。為了維持大于90度的扭轉(zhuǎn)角,需要使向列液晶具有本征的(即天生的)扭曲結(jié)構(gòu),稱為手性向列相。所謂手性向列相就是摻有百分之幾旋光材料的普通向列液晶。摻雜分子的左旋或右旋性賦予整個向列液晶具有內(nèi)在的宏觀扭曲結(jié)構(gòu)。當(dāng)手性向列液晶填入液晶盒時,在上下基片處,由于定向處理,液晶分子的指向失是固定的,從而是螺距長度比本征值伸長或縮短。因?yàn)槁菥嗯c摻雜濃度成正比,所以混合物的螺距容易調(diào)節(jié),使它適合不同厚度的液晶盒。液晶分子扭轉(zhuǎn)角和外加電壓的關(guān)系隨著總扭曲角度的增加,曲線明顯變陡,當(dāng)扭曲角增加到270度時,曲線的陡度趨
4、于無窮大,這意味著扭轉(zhuǎn)角為270度時的STN液晶盒的光電特性曲線十分陡峭,相應(yīng)非??欤@對于一般計(jì)算機(jī)終端和辦公自動設(shè)備都已經(jīng)夠用了。透射率與扭轉(zhuǎn)角及外加電壓的關(guān)系由圖可以看出,亮度由100%到0,TN-LCD比STN-LCD的斜率平緩,所以TN-LCD在顯示中間色時,比STN-LCD好,也就是灰度等級高,但是變化緩慢,其對比度不如STN-LCD高。STN-LCD工作原理STN型的顯示原理與TN相類似,不同的是TN扭轉(zhuǎn)式向列場效應(yīng)的液晶分子是將入射光旋轉(zhuǎn)90度,而STN超扭轉(zhuǎn)式向列場效應(yīng)是將入射光旋轉(zhuǎn)180~270度。要在這里說明的是,單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩
5、種情形(或稱黑白),并沒有辦法做到色彩的變化。而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的關(guān)系,以及光線的干涉現(xiàn)象,因此顯示的色調(diào)都以淡綠色與橘色為主。但如果在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器加上-彩色濾光片(colorfilter),并將單色顯示矩陣之任-像素(pixel)分成三個子像素(sub-pixel),分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色,再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和,也可以顯示出全彩模式的色彩。TN-LCD與STN-LCD的區(qū)別(1)扭轉(zhuǎn)角度不同。在TN液晶盒中扭曲角為90度;在STN液晶盒中扭曲角為270度或附近值;(2)分子排列不同。在TN液晶盒中,起偏鏡的偏光軸與上表面液晶分
6、子長軸平行,檢偏鏡的偏光軸與下基片表面分子長軸平行,即上下偏光軸互成90度;在STN液晶盒中,上下偏光軸與上下基片分子長軸都不互相平行,而是成一個角度,一般為30度;(3)工作原理不同。TN液晶盒是利用液晶分子旋光特性工作的,而STN液晶盒由于經(jīng)起偏鏡的入射線偏振光與液晶分子成角度,使入射光被分解為正常束和異常束兩種,通過液晶盒兩束光產(chǎn)生光程差,在通過檢偏鏡時發(fā)生干涉。所以STN液晶盒是利用液晶的雙折射特性工作的;(4)工作模式不同。TN液晶盒工作于黑白模式;STN液晶盒一般工作于光程差為0.8微米情況下,干涉色為黃色。當(dāng)加上大于閾值的電壓時,白光可透過液晶層,但經(jīng)過檢
7、偏鏡時則明顯減弱,液晶盒呈黑色,稱為黑/黃模式。如果檢偏鏡的光軸相對于出射光側(cè)液晶分子長軸方向左旋30度,則為白/藍(lán)模式。即不加電時液晶盒呈藍(lán)色;加電時,液晶盒呈無色外觀。因此STN是有色模式。電控雙折射液晶顯示(ECB-LCD)當(dāng)入射光的偏振面垂直于圖a所示V⊥=C⊥/n⊥的紙平面,入射光將分成兩部分傳播,部分的偏振面平行于液晶分子的長軸,另一部分垂直于液V∥=C∥/n∥晶分子的長軸。因?yàn)檫@兩部分光的電矢量都與液晶分子長軸垂V⊥=V∥直,所以這兩部分光的傳播速度相同,光不發(fā)生折射,即單軸晶體中的尋常光。如果入射光的偏振面與紙平面平行,光