tft-lcd液晶顯示器的工作原理(編輯修改稿)
2025-06-09 23:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 射率的差值。 依照上面所述，對(duì)層狀液晶、線狀液晶及膽固醇液晶而言，由于其液晶分子的長(zhǎng)的像棒狀，所以其指向矢的方向與分子長(zhǎng)軸平行。再參照單光軸晶體的折射系數(shù)定義，它會(huì)有兩個(gè)折射率，分別為垂直于液晶長(zhǎng)軸方向n⊥(=ne)及平行液晶長(zhǎng)軸方向n //(= no)兩種，所以當(dāng)光入射液晶時(shí)，便會(huì)受到兩個(gè)折射率的影響，造成在垂直液晶長(zhǎng)軸與平行液晶長(zhǎng)軸方向上的光速會(huì)有所不同。 若光的行進(jìn)方向與分子長(zhǎng)軸平行時(shí)的速度，小于垂直于分子長(zhǎng)軸方向的速度時(shí)，這意味著平行分子長(zhǎng)軸方向的折射率大于垂直方向的折射率(因?yàn)檎凵渎逝c光速成反比)，也就是neno 0。所以雙折射率Δn 0，我們把它稱做是光學(xué)正型的液晶，而層狀液晶與線狀液晶幾乎都是屬于光學(xué)正型的液晶。倘使光的行進(jìn)方向平行于長(zhǎng)軸時(shí)的速度較快的話，代表平行長(zhǎng)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(xué)負(fù)型的液晶。 ： 對(duì)于液晶的光電特性來(lái)說(shuō)，除了上述的兩個(gè)重要特性之外，還有許多不同的特性。比如說(shuō)像彈性常數(shù)(elastic constant ：κ11 ，κ22 ，κ33 )，它包含了三個(gè)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)。另外像粘性系數(shù)(viscosity coefficients，η )，則會(huì)影響液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與反應(yīng)時(shí)間(response time)，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(magnetic susceptibility)，也因?yàn)橐壕У漠惙叫躁P(guān)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(dǎo)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(chǎng)的影響決定液晶分子 轉(zhuǎn)向的特性，而折射系數(shù)則是光線穿透液晶時(shí)影響光線行進(jìn)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(dāng)?shù)睦秒妷?，?lái)控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而影響光線的行進(jìn)方向，來(lái)形成不同的灰階，作為顯示影像的工具。當(dāng)然啦，單靠液晶本身是無(wú)法當(dāng)作顯示器的，還需要其它的材料來(lái)幫忙，以下我們要來(lái)介紹有關(guān)液晶顯示器的各項(xiàng)材料組成與其操作原理。 偏光板(polarizer) 我記得在高中時(shí)的物理課，當(dāng)教到跟光有關(guān)的物理特性時(shí)，做了好多的物理實(shí)驗(yàn)，目的是為了要證明光也是一種波動(dòng)。而光波的行進(jìn)方向，是與電場(chǎng)及磁場(chǎng)互相垂直的。同時(shí)光波本身的電場(chǎng)與磁場(chǎng)分量，彼此也是互相垂直的。也就是說(shuō)行進(jìn)方向與電場(chǎng)及磁場(chǎng)分量，彼此是兩兩互相平行的 而偏光板的作用就像是柵欄一般，會(huì)阻隔掉與柵欄垂直的分量，只準(zhǔn)許與柵欄平行的分量通過(guò)。所以如果我們拿起一片偏光板對(duì)著光源看，會(huì)感覺(jué)像是戴了太陽(yáng)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(dāng)您旋轉(zhuǎn)兩片的偏光板的相對(duì)角度，會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著相對(duì)角度的不同，光線的亮度會(huì)越來(lái)越暗。當(dāng)兩片偏光板的柵欄角度互相垂直時(shí)。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(chǎng)控制液晶轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)改變光的行進(jìn)方向，如此一來(lái)，不同的電場(chǎng)大小，就會(huì)形成不同灰階亮度了。 上下兩層玻璃與配向膜(alignment film) 這上下兩層玻璃主要是來(lái)夾住液晶用的。在下面的那層玻璃長(zhǎng)有薄膜晶體管(Thin film transistor，TFT)，而上面的那層玻璃則貼有彩色濾光片(Color filter)。如果您注意到的話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(gè)溝槽的主要目的是希望長(zhǎng)棒狀的液晶分子，會(huì)沿著溝槽排列。如此一來(lái)，液晶分子的排列才會(huì)整齊。因?yàn)槿绻枪饣钠矫?，液晶分子的排列便?huì)不整齊，造成光線的散射，形成漏光的現(xiàn)象。其實(shí)這只是理論的說(shuō)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(shí)際的制造過(guò)程中，并無(wú)法將玻璃作成有如此的槽狀的分布，一般會(huì)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(dòng)作，好讓PI的表面分子不再是雜散分布，會(huì)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(yù)定的順序排列。 20081111 01:37回復(fù) .*4樓 TN(Twisted Nematic) LCD 我們可以知道，當(dāng)上下兩塊玻璃之間沒(méi)有施加電壓時(shí)，液晶的排列會(huì)依照上下兩塊玻璃的配向膜而定。對(duì)于TN型的液晶來(lái)說(shuō)，上下的配向膜的角度差恰為90度. 所以液晶分子的排列由上而下會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)90度，當(dāng)入射的光線經(jīng)過(guò)上面的偏光板時(shí)，會(huì)只剩下單方向極化的光波。通過(guò)液晶分子時(shí)，由于液晶分子總共旋轉(zhuǎn)了90度，所以當(dāng)光波到達(dá)下層偏
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