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液晶顯示器工作原理及其特點
摘要: 液晶顯示器(LCD)是現(xiàn)在非常普遍的顯示器,。它具有體積小,、重量輕,、省電,、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點,。液晶顯示器(LCD)的原理與陰極射線管顯示器(CRT)大不相同,。
Abstract:
Key words :

液晶顯示器(LCD)是現(xiàn)在非常普遍的顯示器。它具有體積小,、重量輕,、省電,、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點,。液晶顯示器(LCD)的原理與陰極射線管顯示器(CRT)大不相同,。LCD是基于液晶電光效應的顯示器件。包括段顯示方式的字符段顯示器件,;矩陣顯示方式的字符,、圖形、圖像顯示器件,;矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影電視液晶屏等,。液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性,在通電時導通,,使液晶排列變得有秩序,,使光線容易通過;不通電時,,排列則變得混亂,,阻止光線通過。下面介紹三種液晶顯示器的工作原理,。
  1.“扭曲向列型液晶顯示器”(Twisted Nematic Liquid crystal display),簡稱“TN型液晶顯示器”,。這種顯示器的液晶組件構造如圖11所示。向列型液晶夾在兩片玻璃中間,。這種玻璃的表面上先鍍有一層透明而導電的薄膜以作電極之用,。這種薄膜通常是一種銦(Indium)和錫(Tin)的氧化物(Oxide),簡稱ito,。然后再在有ito的玻璃上鍍表面配向劑,以使液晶順著一個特定且平行于玻璃表面之方向排列,。(圖11 a)中左邊玻璃使液晶排成上下的方向,,右邊玻璃則使液晶排成垂直于圖面之方向。此組件中之液晶的自然狀態(tài)具有從左到右共的扭曲, 這也是為什么被稱為扭曲型液晶顯示器的原因,。利用電場可使液晶旋轉的原理,,在兩電極上加上電壓則會使得液晶偏振化方向轉向與電場方向平行。 因為液態(tài)晶的折射率隨液晶的方向而改變,,其結果是光經過TN型液晶盒以后其偏振性會發(fā)生變化,。我們可以選擇適當?shù)暮穸仁构獾钠窕较騽偤酶淖儭D敲?,我們就可利用兩個平行偏振片使得光完全不能通過(如圖12所示),。若外加足夠大的電壓V使得液晶方向轉成與電場方向平行,光的偏振性就不會改變,。因此光可順利通過第二個偏光器,。于是,,我們可利用電的開關達到控制光的明暗。這樣會形成透光時為白,、不透光時為黑,,字符就可以顯示在屏幕上了。
 液晶顯示器工作原理

液晶顯示器工作原理 
  
  2.TFT型液晶顯示器的原理 TFT型液晶顯示器也采用了兩夾層間填充液晶分子的設計,。只不過是把左邊夾層的電極改為了FET晶體管,,而右邊夾層的電極改為了共通電極。在光源設計上,,TFT的顯示采用"背透式"照射方式,,即假想的光源路徑不是像TN液晶那樣的從左至右,而是從右向左,,這樣的作法是在液晶的背部設置了類似日光燈的光管,。 光源照射時先通過右偏振片向左透出,借助液晶分子來傳導光線,。由于左右夾層的電極改成FET電極和共通電極,,在FET電極導通時,液晶分子的表現(xiàn)如TN液晶的排列狀態(tài)一樣會發(fā)生改變,,也通過遮光和透光來達到顯示的目的,。但不同的是,由于FET晶體管具有電容效應,,能夠保持電位狀態(tài),,先前透光的液晶分子會一直保持這種狀態(tài),直到FET電極下一次再加電改變其排列方式為止,。 相對而言,,TN就沒有這個特性,液晶分子一旦沒有被施壓,,立刻就返回原始狀態(tài),,這是TFT液晶和TN液晶顯示原理的最大不同。
  3. “高分子散布型液晶顯示器”(Polymer dispersed liquid crystal liquid crystal display),,簡稱“PDLC型液晶顯示器”,。這種顯示器的液晶組件構造如圖13所示。高分子的單體(monomer)與液晶混合后夾在兩片玻璃中間,,做成一液晶盒,。這種玻璃與上面所用的相同,是表面上先鍍有一層透明而導電的薄膜作電極,。但是不需要在玻璃上鍍表面配向劑,。此時將液晶盒放在紫外燈下照射使個單體連結成高分子聚合物。在高分子形成的同時,,液晶與高分子分開而形成許多液晶小顆粒,。這些小顆粒被高分子聚合物固定住,。 當光照射在此液晶盒上,因折射率不同,,而在顆粒表面處產生折射及反射,。經過多次反射與折射,就產生了散射(scattering),。此液晶盒就像牛奶一樣呈現(xiàn)出不透明的乳白色,。
 液晶顯示器工作原理
  足夠大電壓加在液晶盒兩側的玻璃上﹐液晶順著電場方向排列,而使每顆液晶的排列均相同,。對正面入射光而言,,這些液晶有著相同的折射率n。如果我們可以選用的高分子材料的折射率與n相同,,對光而言這些液晶顆粒與高分子材料是相同的,;因而在液晶盒內部沒有任何折射或反射的現(xiàn)象產生。此時的液晶盒就像透明的清水一樣,。

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