tftlcd液晶顯示器的工作原理(編輯修改稿)
2025-06-09 22:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 于其液晶分子的長的像棒狀,所以其指向矢的方向與分子長軸平行.再參照單光軸晶體的折射系數(shù)定義,它會有兩個折射率，分別為垂直于液晶長軸方向n⊥(=ne)及平行液晶長軸方向n//(=no)兩種，所以當光入射液晶時，便會受到兩個折射率的影響，造成在垂直液晶長軸與平行液晶長軸方向上的光速會有所不同。 若光的行進方向與分子長軸平行時的速度,小于垂直于分子長軸方向的速度時，這意味著平行分子長軸方向的折射率大于垂直方向的折射率(因為折射率與光速成反比)，也就是neno0.所以雙折射率Δn0,我們把它稱做是光學正型的液晶,而層狀液晶與線狀液晶幾乎都是屬于光學正型的液晶.倘使光的行進方向平行于長軸時的速度較快的話，代表平行長軸方向的折射率小于垂直方向的折射率,所以雙折射率Δn.而膽固醇液晶多為光學負型的液晶. :對于液晶的光電特性來說,除了上述的兩個重要特性之外,還有許多不同的特性.比如說像彈性常數(shù)(elasticconstant:κ11,κ22,κ33),它包含了三個主要的常數(shù),分別是,κ11指的是斜展(splay)的彈性常數(shù),κ22指的是扭曲(twist)的彈性常數(shù),κ33指的是彎曲(bend)的彈性常數(shù).另外像黏性系數(shù)(viscositycoefficients,η),則會影響液晶分子的轉動速度與反應時間(responsetime),其值越小越好.但是此特性受溫度的影響最大.另外還有磁化率(magneticsusceptibility),也因為液晶的異方性關系,分成c//與c⊥.而磁化率異方性則定義成Δc=c//c⊥.此外還有電導系數(shù)(conductivity)等等光電特性.液晶特性中最重要的就是液晶的介電系數(shù)與折射系數(shù).介電系數(shù)是液晶受電場的影響決定液晶分子轉向的特性,而折射系數(shù)則是光線穿透液晶時影響光線行進路線的重要參數(shù).而液晶顯示器就是利用液晶本身的這些特性,適當?shù)睦秒妷?來控制液晶分子的轉動,進而影響光線的行進方向,來形成不同的灰階,作為顯示影像的工具.當然啦,單靠液晶本身是無法當作顯示器的,還需要其它的材料來幫忙,以下我們要來介紹有關液晶顯示器的各項材料組成與其操作原理. 偏光板(polarizer)我記得在高中時的物理課,當教到跟光有關的物理特性時,做了好多的物理實驗,目的是為了要證明光也是一種波動.而光波的行進方向,是與電場及磁場互相垂直的.同時光波本身的電場與磁場分量,彼此也是互相垂直的.也就是說行進方向與電場及磁場分量,彼此是兩兩互相平行的.(請見圖7)而偏光板的作用就像是柵欄一般,會阻隔掉與柵欄垂直的分量,只準許與柵欄平行的分量通過.所以如果我們拿起一片偏光板對著光源看,會感覺像是戴了太陽眼鏡一般,光線變得較暗.但是如果把兩片偏光板迭在一起,那就不一樣了.當您旋轉兩片的偏光板的相對角度,會發(fā)現(xiàn)隨著相對角度的不同,光線的亮度會越來越暗.當兩片偏光板的柵欄角度互相垂直時,光線就完全無法通過了.(請見圖8)而液晶顯示器就是利用這個特性來完成的.利用上下兩片柵欄互相垂直的偏光板之間,充滿液晶,再利用電場控制液晶轉動,來改變光的行進方向,如此一來,不同的電場大小,就會形成不同灰階亮度了.(請見圖9) 上下兩層玻璃與配向膜(alignmentfilm)這上下兩層玻璃主要是來夾住液晶用的.在下面的那層玻璃長有薄膜晶體管(Thinfilmtransistor,TFT),而上面的那層玻璃則貼有彩色濾光片(Colorfilter).如果您注意到的話(請見圖3),這兩片玻璃在接觸液晶的那一面,并不是光滑的,而是有鋸齒狀的溝槽.這個溝槽的主要目的是希望長棒狀的液晶分子,會沿著溝槽排列.如此一來,液晶分子的排列才會整齊.因為如果是光滑的平面,液晶分子的排列便會不整齊,造成光線的散射,形成漏光的現(xiàn)象.其實這只是理論的說明,告訴我們需要把玻璃與液晶的接觸面,做好處理,以便讓液晶的排列有一定的順序.但在實際的制造過程中,并無法將玻璃作成有如此的槽狀的分布,一般會在玻璃的表面上涂布一層PI(polyimide),然后再用布去做磨擦(rubbing)的動作,好讓PI的表面分子不再是雜散分布,會依照固定而均一的方向排列.而這一層PI就叫做配向膜,它的功用就像圖3中玻璃的凹槽一樣,提供液晶分子呈均勻排列的接口條件,讓液晶依照預定的順序排列. TN(TwistedNematic)LCD從圖10中我們可以知道,當上下兩塊玻璃之間沒有施加電壓時,液晶的排列會依照上下兩塊玻璃的配向膜而定.對于TN型的液晶來說,上下的配向膜的角度差恰為90度.(請見圖9)所以液晶分子的排列由上而下會自動旋轉90度,當入射的光線經(jīng)過上面的偏光板時,會只剩下單方向極化的光波.通過液晶分子時,由于液晶分子總共旋轉了90度,所以當光波到達下層偏光板時,光波的極化方向恰好轉了90度.而下層的偏光板與上層
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1