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Principio del display LCD
Jul 02, 2018

Principio del display LCD

  1. Conoscenza fisica e ottica del display a cristalli liquidi

2. Il principio di base del display a cristalli liquidi

3. Display LCD comune

4, tecnologia driver LCD

5, la selezione e la manutenzione del display a cristalli liquidi

   1. Conoscenza fisica e ottica del display a cristalli liquidi

Il concetto e la classificazione del cristallo liquido

Proprietà fisiche dei cristalli liquidi

Analisi delle proprietà ottiche dei cristalli liquidi (* * * * * *)

La disposizione delle molecole di cristalli liquidi

Risposta elettro-ottica di dispositivi a cristalli liquidi (* *)

  §1 Il concetto e la classificazione del cristallo liquido

1) il concetto di cristallo liquido:

                                              

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È relativo a cristalli e liquidi. In termini semplici, i cristalli liquidi sono in una questione tra cristalli e liquidi. Da un lato, ha il fluido e la continuità così come il liquido. D'altra parte, ha l'anisotropia del cristallo.

                                                                           

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      2) la classificazione dei cristalli liquidi:

Dalle condizioni fisiche della composizione e dell'evento, i cristalli liquidi possono essere classificati in due categorie: cristalli liquidi termotropici e cristalli liquidi liotropici.
Cristallo liquido termotropico: il cristallo liquido termotropico è ampiamente utilizzato nel campo del display. Il cristallo liquido termotropico è un fuso anisotropico in un determinato intervallo di temperatura quando il cristallo liquido viene riscaldato. Il cristallo liquido termotropico può essere suddiviso in tre categorie: cristallo liquido nematico, cristallo liquido a fase cristallina e cristallo liquido colestico, a causa del diverso stato di ordine delle molecole.

Cristallo liquido Nematic:
Le sue molecole sono disposte in strati e possono scorrere su, giù, sinistra e destra. Ha evidente anisotropia elettrica e ottica, e la sua viscosità è piccola, quindi il cristallo liquido nematico è attualmente il cristallo liquido più utilizzato.

Vicino al cristallo liquido a fase cristallina:
È composto da molecole di tipo asta o striscia e le molecole sono disposte in strati. L'asse lungo delle molecole nello strato è parallelo l'uno all'altro. La direzione può essere perpendicolare al livello e può essere inclinata con il livello. La posizione del centroide molecolare è disordinata nel livello. Può essere libero di muoversi e ha la fluidità, ma la viscosità è grande e la molecola non è facile da ruotare, cioè la velocità di risposta è lenta e generalmente non è adatta. Come unità di visualizzazione.

Cristallo liquido colesterico:
A causa del suo nome derivato dai derivati del colesterolo, le molecole di cristalli liquidi sono piatte, disposte in strati, le molecole intramolecolari sono parallele l'una all'altra, l'asse lungo della molecola è parallelo al piano dello strato e la direzione dell'asse lungo di i diversi strati sono leggermente cambiati e una struttura a spirale è disposta lungo la normale direzione del livello.
Il cristallo liquido colestico è molto utile nella tecnologia di visualizzazione. È utilizzato in molti additivi al cristallo liquido nematico. Può portare il cristallo liquido a formare la disposizione ritorta di 180o e 270o lungo la superficie della scatola di cristalli liquidi e creare il display STN.

Cristallo liquido Lyotropic:
È una sostanza cristallina liquida formata dissolvendo un soluto in un solvente. L'acqua del sapone è un cristallo liquido liotropico.
I cristalli liquidi tiotropici sono ampiamente distribuiti in natura e organismi, strettamente correlati al metabolismo, alla digestione, all'assorbimento, alla percezione e alla trasmissione di informazioni nel processo vitale, e sono stati oggetto di molta attenzione nei campi dell'ingegneria biologica, della vita, della medicina, della salute e vita.
Il cristallo liquido tiotropico non è stato ancora applicato nella tecnologia di visualizzazione.

§2 Proprietà fisiche dei cristalli liquidi

1, ordinare il parametro di cristallo liquido
I cristalli liquidi nematici sono simmetria cilindrica. Cioè, c'è un asse nel sistema. Chiamiamo l'asse parallelo all'asse (l'asse lungo della molecola) come l'asse principale della molecola, mentre la disposizione delle molecole di cristallo liquido come l'asta tonda tende ad essere parallela alla direzione del fuso.
Per descrivere il grado di orientamento di tutte le molecole nel sistema di cristalli liquidi nematici nel suo insieme rispetto al fuso, introduciamo un parametro ordinato S, che è correlato al materiale a cristalli liquidi, alla temperatura, e ha la caratteristica di temperatura negativa coefficiente, cioè quando la temperatura aumenta, il parametro dell'ordine diminuisce e la qualità di visualizzazione del dispositivo a cristalli liquidi diminuisce.

      

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S = 0 di liquido isotropico, S = 1 di cristallo ideale
Il parametro S ordinato del cristallo liquido è generalmente compreso tra 0,3 e 0,8.

2, l'anisotropia del cristallo liquido
Le molecole di cristalli liquidi sono di solito molecole a bastoncino rigido. A causa dei diversi gruppi molecolari collegati dalla testa e dalla coda, le molecole di cristalli liquidi hanno proprietà diverse nelle due direzioni dell'asse lungo e dell'asse corto. Le molecole di cristalli liquidi sono molecole polari. A causa delle forze intermolecolari, le molecole di cristalli liquidi sono insieme e l'asse lungo delle molecole è sempre l'un l'altro. In parallelo o con una direzione preferita, il vettore unitario della tendenza media dell'asse lungo di una molecola di cristalli liquidi è chiamato il direttore del cristallo liquido.
Le proprietà fisiche macroscopiche lungo l'asse lungo e le direzioni degli assi corte delle molecole di cristalli liquidi sono diverse, che è l'essenza dell'anisotropia dei cristalli liquidi.

   

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(1) anisotropia dielettrica
La costante dielettrica riflette il grado di polarizzazione dielettrica sotto l'azione del campo elettrico, e il valore del dielettrico può essere negativo. Secondo l'esperimento, si trova che l'asse lungo delle molecole di cristalli liquidi è parallelo o perpendicolare al momento polare del campo elettrico (la direzione del campo elettrico).
Chiamiamo una classe di cristalli liquidi con il momento di dipolo parallelo all'asse molecolare come un cristallo liquido positivo (NP); il cristallo liquido perpendicolare all'asse lungo della molecola è chiamato un cristallo liquido negativo (Nn). Gli effetti elettroottici di questi due tipi di cristalli liquidi sono diversi. Nella maggior parte dei display LCD, aggiungiamo cristalli liquidi positivi.

(2) resistività e conducibilità elettrica
La grandezza della resistività dei cristalli liquidi è generalmente di 108 ~ 1012 ohm cm, che è vicino al confine del semiconduttore e dell'isolante. L'inverso della resistività è la conduttività e la resistività è spesso utilizzata come valore di rilevamento della purezza del cristallo liquido. La piccola quantità di impurità è espressa come ione impurità, cioè la purezza del cristallo liquido è scarsa. Generalmente, quando p <1010 omega="" cm,="" la="" struttura="" molecolare="" del="" cristallo="" liquido="" viene="" distrutta="" dalla="" decomposizione="" elettrochimica="" sotto="" il="" campo="" elettrico="" esterno,="" fino="" a="" quando="" le="" proprietà="" dei="" cristalli="" liquidi="" non="" vengono="">
La resistività dei cristalli liquidi è anche anisotropa e la diffusione dinamica si basa su questa proprietà fisica.

(3) anisotropia dell'indice di rifrazione ottica
L'anisotropia dell'indice di rifrazione ottica influenza direttamente le proprietà ottiche dei dispositivi a cristalli liquidi, come la modifica dello stato di polarizzazione o della direzione di polarizzazione della luce incidente, che può riflettere o trasmettere la luce incidente corrispondente allo spin sinistro o destro e così via . Svolge un ruolo importante nell'effetto elettro-ottico dei dispositivi a cristalli liquidi.

(4) coefficiente di viscosità
Il coefficiente di viscosità è anche anisotropico, che influenza direttamente la velocità di risposta dei dispositivi a cristalli liquidi ed è uno dei parametri di prestazione più importanti dei dispositivi a cristalli liquidi.

3, la teoria del continuo del cristallo liquido
Nell'analisi delle proprietà fisiche dei cristalli liquidi, il comportamento di una singola molecola di cristalli liquidi viene ignorato e il cristallo liquido disposto viene considerato un mezzo continuo. Il vettore di direzione cambierà sotto il campo esterno e il vettore di destinazione verrà riportato allo stato originale dopo la rimozione del campo esterno. Questo processo può considerare il cristallo liquido equivalente a un'elasticità. La deformazione elastica del continuo e l'effetto della forza esterna è simile a quella della molla. Si noti che la deformazione richiede un certo tempo per essere completata, il che si traduce nel concetto di tempo di risposta.

Lo studio teorico del riarrangiamento delle molecole di cristalli liquidi sotto il campo elettrico è piuttosto complicato.

                                                     

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Sappiamo che quanto più piccola è l'energia libera delle molecole, tanto più stabili sono le proprietà fisiche delle molecole.
Dall'ultimo termine, è noto che quando il campo elettrico di un cristallo liquido positivo di> 0 viene applicato a un campo elettrico sopra una forza, al fine di minimizzare l'energia libera, l'asse lungo molecolare a cristalli liquidi (vettore di puntamento) essere riorganizzato in parallelo con il campo elettrico E.
Al fine di minimizzare l'energia libera, l'asse lungo delle molecole di cristalli liquidi (vettore diretto) sarà riorganizzato perpendicolarmente al campo elettrico E quando il campo elettrico di un cristallo liquido negativo di <0 viene="" imposto="" su="" un="" campo="" elettrico="" di="" più="" di="" uno="">

Il principio della maggior parte dei display a cristalli liquidi si basa sulla teoria sopra menzionata: la direzione di disposizione delle molecole di cristalli liquidi cambia sotto il campo esterno, e quindi influenza le proprietà ottiche del cristallo liquido, mostrando quindi determinate caratteristiche visive.

   

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Dopo che il campo elettrico è stato applicato al cristallo liquido positivo, l'asse lungo della molecola è stato riorganizzato parallelamente al campo elettrico.

                                                                              

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Dopo che il cristallo liquido negativo esercita il campo elettrico, l'asse lungo delle molecole si riorganizza perpendicolarmente al campo elettrico.

§3 Analisi delle proprietà ottiche dei cristalli liquidi (* * * * * *)

    1, polarizzazione della luce
Vettore ottico
Nella teoria delle onde elettromagnetiche, Maxwell sottolinea che l'onda elettromagnetica è un'onda trasversale ed è caratterizzata da due vettori di vibrazioni verticali, la forza del campo elettrico E e l'intensità del campo magnetico H. Perché la gente capisce che la luce è un trasverso onda dalla polarizzazione della luce, e il valore misurato della velocità della luce corrisponde al calcolo teorico della velocità dell'onda elettromagnetica, quindi la luce affermativa è una sorta di onda elettromagnetica. Un gran numero di esperimenti mostra che l'intensità della fotosensibilità e dell'azione fisiologica nell'onda di luce è l'intensità del campo elettrico E, quindi E è un vettore di luce, e chiamiamo la vibrazione di E come vibrazione di luce e la direzione del vettore di luce E è la direzione della vibrazione della luce.

Luce naturale:
La luce emessa da un atomo o da una molecola in un determinato momento è originariamente un'onda luminosa che ha una direzione definita di vibrazione, ma la luce abituale è una velocità casuale di emissione atomica, che è un processo batch rapido e mutevole. Quindi il vettore di luce di ogni colonna d'onda può essere distribuito in tutti i possibili quadrati. In media, il vettore di luce è alla luce. La direzione di propagazione è uniformemente distribuita e nessuna direzione è più dominante di altre direzioni. Questa luce è chiamata luce naturale.
La luce naturale cambia quando riflette, disperde o passa attraverso determinati cristalli. Ad esempio, la luce del sole è luce naturale, ma è parzialmente polarizzata dopo la diffusione attraverso il cielo. Alcune scatole di plastica trasparenti nella stanza, come cassette, appaiono in alcuni angoli, che sono il risultato di un'interferenza della luce polarizzata.

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Decomposizione della luce naturale:
In luce naturale, il vettore ottico di qualsiasi orientamento può essere scomposto in due componenti nella direzione verticale ed è ovvio che la luce naturale può essere espressa dalla vibrazione di due direzioni verticali di uguale ampiezza.
Va sottolineato che, a causa del disturbo della vibrazione nella luce naturale, non vi è alcuna differenza di fase costante tra le due vibrazioni della luce verticale, ma è importante notare che i due vettori ottici non correlati non possono essere sintetizzati in una polarizzazione stabile luce, ed è ovvio che l'intensità delle due vibrazioni verticali è la metà di quella dell'intensità della luce naturale.
Se un metodo può rimuovere una delle due vibrazioni verticali, si ottiene una luce polarizzata sulla linea. Se solo una parte di una delle due vibrazioni può essere rimossa, si parla di luce polarizzata parziale.

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    Luce polarizzata
Luce polarizzata lineare: se il vettore ottico vibra solo su un piano fisso in un piano fisso, questa luce viene chiamata luce polarizzata lineare, detta anche luce polarizzata superficiale o luce completamente polarizzata. Il piano della direzione del vettore ottico e della direzione di propagazione della luce lineare polarizzata è chiamato superficie di vibrazione e la superficie di vibrazione della luce polarizzata lineare è fissa.

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  Luce polarizzata parziale:
Questa è una luce polarizzata tra la luce polarizzata e la luce naturale. Nel piano perpendicolare alla direzione della luce, le vibrazioni in tutte le direzioni sono tutte, ma la loro ampiezza non è uguale.
Vale la pena notare che non esiste una relazione di fase fissa tra i vettori ottici vibrazionali di questa luce polarizzata, che corrisponde alla luce polarizzata parziale, e talvolta la luce polarizzata di linea è luce completamente polarizzata.

Luce polarizzata circolare e luce polarizzata ellitticamente:
Le caratteristiche di questi due tipi di luce sono in un piano perpendicolare alla direzione della propagazione della luce. Il vettore leggero viene ruotato ad una certa frequenza (sinistra o destra). Se il percorso della fine del vettore di luce è un cerchio, la luce è chiamata luce polarizzata circolare; se il percorso del punto finale del vettore di luce è un'ellisse, la luce viene chiamata luce polarizzata ellitticamente.

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Polarizzatore e deflettore
Il processo di conversione della luce naturale in luce linearmente polarizzata è chiamato polarizzazione. Il dispositivo ottico utilizzato per questa trasformazione è chiamato polarizzatore.
Quando la luce naturale passa attraverso certi cristalli, il grado di assorbimento del cristallo rispetto alla vibrazione di due direzioni reciprocamente perpendicolari è diverso. Se la vibrazione di una direzione può essere assorbita completamente (o quasi) e l'assorbimento delle vibrazioni dell'altra direzione è poco (o non assorbito), allora l'assorbimento della vibrazione si forma attraverso il cristallo. Luce polarizzata linearmente, un cristallo con questa proprietà è chiamato un cristallo bicolore.
L'asse di trasmissione attraverso il polarizzatore è chiamato un asse traslucido. Si noti che l'asse della luce è un orientamento e non è una linea retta definita.

Il polarizzatore può non solo essere polarizzato, ma può anche essere usato per giudicare se il raggio è polarizzato linearmente. Quindi il polarizzatore può essere utilizzato come polarizzatore per rilevare il raggio.
Poiché assorbe quasi la vibrazione leggera in una direzione, anche la perdita di energia della luce è molto grande, che è superiore al 50%, che è anche il motivo principale della bassa efficienza del display a cristalli liquidi.

2, la legge di Marius

Un raggio di luce naturale (intensità della luce) passa il polarizzatore e si trasforma in una luce polarizzata di linea, e quindi attraverso un rivelatore, l'intensità della luce dietro il rivelatore varia con l'angolo dell'asse di trasmissione del rivelatore, cioè:

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13.png È l'angolo tra il polarizzatore e l'albero di trasmissione della luce del polarizzatore.

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Analisi: dalla legge di Marius, è noto che quando i due polarizzatori sono paralleli all'asse di trasmissione, l'intensità di trasmissione è massima; quando l'asse di trasmissione dei due polarizzatori è perpendicolare l'uno all'altro, l'intensità della luce di trasmissione è zero e non viene emessa luce dal rilevatore. In questo momento il rilevatore si trova nella posizione di estinzione, quindi viene realizzato il controllo in bianco e nero.
Se viene utilizzato il campo elettrico esterno, l'anisotropia ottica del cristallo liquido fa cambiare la luce polarizzata nella cassa a cristalli liquidi, quindi la luce del rivelatore formerà l'immagine con le caratteristiche del livello di grigio, che è il principio di base di il display ottico dello schermo LCD.

Perché lo schermo LCD dovrebbe aggiungere il polarizzatore?
Questo perché la scatola a cristalli liquidi causerà il riarrangiamento delle molecole di cristalli liquidi dopo l'applicazione della tensione. Per rendere visibile questo riarrangiamento, per essere visibile, all'occhio umano, o per ottenere il massimo contrasto, è necessario utilizzare il polarizzatore e, naturalmente, il polarizzatore farà diminuire l'energia luminosa e la luminosità verrà ridotta.

3, la birifrangenza del cristallo

Alcuni cristalli, come i cristalli liquidi, hanno una natura speciale. Quando un raggio di luce è incidente a questi cristalli, vengono prodotti due raggi di rifrazione. Questo fenomeno è chiamato birifrangenza.
L'esperimento mostra che uno dei due fasci di rifrazione segue la consueta legge della rifrazione. Questa luce di rifrazione si chiama luce ordinaria, chiamata o luce, ma un altro raggio di rifrazione non obbedisce alla legge della rifrazione. Questa luce di rifrazione è chiamata luce molto leggera o luce in breve.

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Per comprendere ulteriormente il concetto di luce ordinaria e luce straordinaria, possiamo fare i seguenti esperimenti:
L'immagine sopra riproduce chiaramente il percorso ottico della luce ordinaria e la luce molto nel cristallo. Se manteniamo invariabile l'intensità della luce e la direzione del raggio incidente, cosa succede a noi per ruotare il cristallo?
Si trova che la direzione di rifrazione della luce ordinaria è costante quando il cristallo ruota e la direzione di rifrazione della luce stessa cambia con la direzione di rotazione, il che dimostra che il cristallo ha un indice di rifrazione diverso per la luce ordinaria e il molto leggero, e l'indice di rifrazione della luce ordinaria è uguale in tutte le direzioni nel cristallo e la velocità della luce è uguale, quindi la direzione di rifrazione della luce non lo è. Cambia, e molto leggero in tutte le direzioni dell'indice di rifrazione non è uguale, la velocità della luce non è uguale, quindi cambia la direzione di rifrazione della luce.

Nell'esperimento precedente, quando ruotiamo il cristallo in una certa direzione, scopriamo che la direzione di rifrazione della luce ordinaria coincide con la direzione della rifrazione della stessa luce. Chiamiamo questa direzione l'asse ottico del cristallo.
Va notato che l'asse ottico rappresenta solo una direzione nel cristallo, non una linea determinata. Nel cristallo, qualsiasi linea retta parallela all'asse sopra è l'asse ottico, e il cristallo con un solo asse ottico è chiamato cristallo uniassiale.

Successivamente, studieremo brevemente le proprietà ottiche del cristallo liquido, analizzando principalmente il principio di propagazione della luce polarizzata linearmente nel mezzo a cristalli liquidi.
1. Quando la luce incidente è polarizzata linearmente (vibrazione perpendicolare alla superficie della carta), il mezzo è un cristallo liquido. Come si propaga la luce nel cristallo?

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Sappiamo che la luce e la luce generata dalla birifrangenza della luce naturale attraverso i chip delle onde sono luce polarizzata perpendicolare l'una all'altra in una direzione perpendicolare alla direzione dell'intensità della luce incidente.
Quando la luce polarizzata (o o E) è anch'essa birifrangente in un wafer di onde (non pensare che solo la luce naturale possa avere birifrangenza, la luce di O ed e può essere separata), si producono luce O e luce e il calcolo dell'intensità della luce è seguito anche dalla legge di Marius.

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L'I è l'intensità della luce polarizzata incidente, l'angolo tra la direzione della luce polarizzata incidente e la direzione dell'asse ottico del wafer.

Per questo caso, a causa di = 90 °,
Pertanto, solo una singola luce non ha luce nel cristallo liquido e la direzione della rifrazione della luce è la direzione dell'incidente della luce polarizzata, cioè la direzione di propagazione della luce polarizzata nel mezzo di cristallo liquido è costante e l'intensità della luce è uguale all'intensità della luce polarizzata incidente.

2. Quando la luce incidente è una luce polarizzata lineare (la vibrazione è parallela alla carta), sia la luce E che la luce si trovano nel mezzo a cristalli liquidi, e la direzione della propagazione della luce è la direzione della sintesi di E e o.

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In particolare, quando la direzione vibratoria della luce polarizzata incidente è 90o con l'asse lungo della molecola di cristallo liquido, può essere ottenuta dalla legge di Marius.

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Quanto sopra indica che l'intensità della luce della luce ordinaria (o luce) è massima, e la direzione di propagazione nel cristallo liquido è costante, e la direzione della vibrazione della luce è costante, e l'intensità della luce della luce molto (E ) è zero, come mostrato a destra.

20.png .

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La disposizione molecolare della scatola di cristalli liquidi quando viene aggiunta l'elettricità:

A causa della velocità della luce ordinaria (o luce), la sua direzione è parallela all'asse ottico del cristallo liquido e la direzione di polarizzazione della luce è perpendicolare all'asse ottico, quindi quando la luce polarizzata incidente al liquido scatola di cristallo, la direzione della propagazione della luce è la stessa, e anche la polarizzazione della luce è costante.

4, il fenomeno della rotazione ottica del cristallo.

Nel 1811, Arago scoprì che quando la luce polarizzata lineare si propagava lungo l'asse ottico di alcuni cristalli come il quarzo, sebbene la luce di trasmissione fosse una luce polarizzata lineare, la superficie di vibrazione veniva ruotata di un angolo rispetto alla superficie di vibrazione della luce incidente. Questo fenomeno è chiamato il fenomeno della rotazione ottica, e la sostanza che può produrre il fenomeno della rotazione ottica è chiamata la sostanza ottica, che è chiamata la caratteristica di questo fenomeno. Rotazione ottica.
Gli esperimenti mostrano anche che la rotazione della superficie di vibrazione è direzionale e viene vista alla luce della luce, ad esempio la sostanza della mano destra che ruota in senso orario nella direzione di senso orario, e al contrario chiamata sostanza della mano sinistra.

In certe condizioni, il cristallo liquido ha anche una rotazione ottica, e le molecole di cristalli liquidi nematici sono a forma di asta lunga e sono disposte in parallelo in condizioni normali. Ma se viene adottato un processo speciale, la disposizione iniziale delle molecole di cristalli liquidi è disposta in modo ritorto, producendo così la rotazione ottica, cioè, quando il cristallo liquido non viene aggiunto, i punti a cristalli liquidi mostrano una certa rotazione ottica e il potere è aggiunto. Nel campo esterno, le molecole di cristalli liquidi vengono riorganizzate e la rotazione ottica scompare. Le diverse proprietà ottiche di questa aggiunta e della non elettricità sono molto adatte per essere utilizzate per la visualizzazione.

5, linea di luce polarizzata che si propaga in cristallo liquido nematico contorto

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Una piccola quantità di sostanza ottica viene aggiunta al cristallo liquido nematico, oppure le due superfici interne della scatola di cristalli liquidi sono disposte come molecole ritorte, e la direzione di vibrazione della luce polarizzata della linea è nello stesso piano e parallela al vettore di direzione delle molecole di cristalli liquidi sulla superficie superiore, quindi la situazione della (altezza) può essere ottenuta, come mostrato nella tabella di sinistra.

Quando la direzione della vibrazione vettoriale della luce incidente è formata con l'asse lungo della direzione molecolare del cristallo liquido n del piano incidente, la superficie di espulsione viene emessa sotto forma di una luce polarizzata, come un'ellisse, una linea circolare o lineare , in base al valore della differenza del percorso ottico tra il componente parallelo Ex della luce polarizzata e la componente verticale Ey.
Come descritto sopra, a causa dell'anisotropia dell'indice di rifrazione del cristallo liquido, l'onda di luce incidente è polarizzata verso l'asse lungo della molecola di cristalli liquidi, oppure lo stato di luce polarizzata e il cambiamento di direzione della luce polarizzata. Questa è la base fisica e ottica del lavoro del display a cristalli liquidi.

Quando la direzione del vettore optoelettronico di polarizzazione lineare è nello stesso piano e parallela al vettore della molecola, quando il cristallo liquido distorce il tono, la luce incidente ruoterà lungo la direzione di torsione della molecola di cristallo liquido N parallela all'incidente porta e la direzione della luce di espulsione finale è parallela alla direzione del vettore n all'uscita del cristallo liquido. ;
Quando la direzione del vettore optoelettronico di polarizzazione lineare è perpendicolare alla n della molecola del piano incidente, la direzione della vibrazione del vettore elettrico della luce emessa rimane perpendicolare alla direzione della molecola di cristallo liquido che dirige il vettore n.

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La scatola di cristalli liquidi è sistemata in modo contorto senza elettricità

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  §4 La disposizione delle molecole di cristalli liquidi

    Qualunque tipo di display a cristalli liquidi si basa sul principio di metropoli, cioè nel campo del campo elettrico e del calore, le molecole di cristalli liquidi cambiano dalla specifica disposizione iniziale all'altra disposizione di disposizione molecolare. Con la disposizione delle molecole di cristalli liquidi, le proprietà ottiche degli elementi a cristalli liquidi cambiano al cambiamento visivo. La disposizione iniziale uniforme e stabile delle molecole di cristalli liquidi è la base dei dispositivi di visualizzazione a cristalli liquidi.
Esistono 7 tipi tipici di molecole di cristalli liquidi. Come mostrato nella seguente tabella, presentiamo una breve descrizione di varie molecole di cristalli liquidi.

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(1) allineamento molecolare verticale: tutte le molecole di cristalli liquidi sono allineate verticalmente su entrambi i lati del substrato.
(2) lungo l'allineamento molecolare superficiale: tutte le molecole di cristalli liquidi sono parallele a un lato del substrato e disposte nella stessa direzione.
(3) disposizione molecolare inclinata: tutte le molecole di cristalli liquidi sono inclinate di un certo angolo rispetto ai lati dei due lati e disposte nella stessa direzione.
(4) la disposizione delle molecole miste: le molecole di cristalli liquidi sono disposte verticalmente su un lato del cristallo liquido e parallele nella stessa direzione sull'altro lato, quindi la disposizione delle molecole di cristalli liquidi si flette continuamente di 90 ° tra le due pezzi di substrato.

(5) la disposizione delle molecole ritorte: tutte le molecole di cristalli liquidi sono allineate parallelamente ai lati dei due lati, ma la direzione di disposizione sui due pezzi del substrato è 90 o reciprocamente, quindi l'allineamento delle molecole di cristalli liquidi viene continuamente ruotato di 90 ° tra i due pezzi di substrato.
(6) disposizione a spirale lungo la superficie: l'asse a spirale delle molecole di cristalli liquidi è disposto perpendicolarmente alla superficie del substrato su entrambi i lati.
(7) la disposizione molecolare dei coni: l'asse a spirale del cristallo liquido è disposto in parallelo alle piastre di base su entrambi i lati, ma la direzione dell'asse a spirale è incerta.

  § 5 Risposta elettro-ottica di dispositivi a cristalli liquidi

1) curva caratteristica elettroottica del dispositivo a cristalli liquidi

26.png

Nell'applicazione pratica, poiché la maggior parte dello schermo LCD è luminoso, è meglio non aggiungere lo schermo di alimentazione. Dal risparmio energetico e dalla durata dello schermo LCD, generalmente utilizziamo la curva elettro-ottica positiva.

2) parametri di prestazione dei dispositivi a cristalli liquidi

Tensione di soglia Vth:
È il valore di tensione esterna del 10% (negativo) o 90% (tipo positivo) della massima trasmittanza (il Fang Genzhi medio della tensione esterna per la comunicazione). Segna il valore di tensione iniziale della reazione osservabile dell'effetto dell'elettrone a cristalli liquidi. Più piccolo è il valore, minore è la tensione di funzionamento del dispositivo, la differenza di fase Vth di tutti i tipi di dispositivi a cristalli liquidi è molto diversa. Il tipo TN è da 1 a 3 V, e il tipo DS è da 5 a 10 V ..

Tensione di saturazione Vs:
Corrisponde alla tensione esterna della massima trasmittanza del 90% (tipo negativo) o del 10% (tipo positivo). La dimensione di V segna il contrasto massimo della tensione esterna dell'unità di visualizzazione e il piccolo V è facile da ottenere un buon effetto di visualizzazione.

Contrasto:
Il display a cristalli liquidi è un tipo luminescente passivo, quindi non può essere calibrato dalla luminosità. Può essere calibrato solo per contrasto. Poiché i parametri ordinati delle molecole di cristalli liquidi non sono fino a 1, la trasmissione parallela e la frequenza di ombreggiamento verticale del polarizzatore non sono possibili per raggiungere il 100%, quindi è impossibile realizzare il display a cristalli liquidi in senso visivo. L'effetto della carta nera può solo realizzare l'effetto di visualizzazione del carattere di carta nera. Il display generale a cristalli liquidi è irradiato con luce bianca o luce solare e il contrasto è solo da 5: 1 a 20: 1.

Definizione di pendenza:
Per il rapporto tra la tensione di saturazione e la tensione di soglia, a causa del Vs> Vth, il> 1, dalla curva elettro-ottica, mostra che più il V è vicino al Vth, più veloce è la curva elettro-ottica, più vicino a 1, più è alto il valore, più vicino a 1 in teoria.
Poiché il valore del dispositivo a cristalli liquidi non è 1 nell'azionamento passivo, l'effetto incrociato è inevitabile e non può essere completamente eliminato, quindi influisce seriamente sulla qualità della visualizzazione dell'immagine dell'unità passiva.
L'effetto generale TN cristallo liquido = 1,4 ~ 1,6.

Tempo di risposta:
Il tempo di risposta dei dispositivi a cristalli liquidi è solitamente caratterizzato da tre parametri: tempo di ritardo, tempo di salita e tempo di discesa.
In generale, pensiamo che il tempo di risposta sia la somma del tempo di salita e del tempo di caduta.
Poiché la viscosità del cristallo liquido ha la caratteristica di temperatura negativa, il tempo di risposta aumenta con la diminuzione della temperatura ambiente, quindi il dispositivo a cristalli liquidi non è adatto per il funzionamento a bassa temperatura.

visione
Quando il vetro polarizzatore, il cristallo liquido e la pellicola di orientamento sono retroilluminati, la luce di uscita finale ha una direzione specifica e la maggior parte di essi ha una direzionalità verticale, in modo che quando guardiamo il display LCD da una direzione non verticale, tende a scattare la verticale direzione della luce, non tutta la luce può. Attraverso i nostri occhi, questa volta il display LCD mostra una distorsione di colore o nero, che è l'angolo visuale che affligge il display a cristalli liquidi.
Tuttavia, ci sono molte tecnologie migliorate per la prospettiva dell'LCD, come l'adozione della tecnologia MVA.

3) caratteristiche di temperatura dei dispositivi a cristalli liquidi
L'uso del range di temperatura è stretto e l'effetto della temperatura è più grave. È uno dei principali svantaggi dei dispositivi a cristalli liquidi. Quando la temperatura è alta, lo stato dei cristalli liquidi scompare e non può essere visualizzato. Quando la temperatura è troppo bassa, la velocità di risposta verrà ovviamente rallentata fino a quando la cristallizzazione non danneggerà il dispositivo.
The working temperature has a great influence on the threshold voltage, response time, contrast and volt ampere characteristics, such as the TN liquid crystal, the threshold voltage of 3V at 10oC, and the threshold voltage drop to 2V when the temperature rises to 40oC.

4) the volt ampere characteristics of liquid crystal devices
In addition to DS type liquid crystal devices, the liquid crystal display devices used are all electric field effect devices. In the case of TN, the internal resistance is very high, the resistivity is more than 1010 OMEGA / cm2, and the reactance is only a few PF / cm2, so the working current is less than 1 microan / cm2, and it is a typical micro power device (without backlight).
The TN device is basically tolerant, so the refresh frequency of AC drive has a great influence on the driving current. If the refresh frequency is increased from 32Hz to 200Hz, the driving current will increase by 5~10 times, so the refresh frequency is generally controlled at the critical frequency of no scintillation, generally in 60Hz to 75Hz.

5) the electric energy accumulation effect of liquid crystal devices
It means that the transmittance of the liquid crystal box does not increase at the same time with the external voltage, but only after several pulse sequences will begin to increase, and a certain sequence of pulses will be added to make the maximum light transmittance. This effect is called the electrical energy storage of the liquid crystal devices, that is to say, only the external field acts on the liquid crystal pixels. The longer the time, the better the response of liquid crystal devices. The greater the transmittance, the better the brightness and contrast.

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