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Il principio di funzionamento di diverse modalità di cristalli liquidi
Jul 03, 2018

Il principio di funzionamento di diverse modalità di cristalli liquidi


1. Il materiale a cristalli liquidi è il corpo principale del dispositivo di visualizzazione a cristalli liquidi. Indipendentemente dal tipo di display a cristalli liquidi che funziona sulla base del seguente principio, le molecole di cristalli liquidi vengono trasformate da una specifica disposizione iniziale ad altre permutazioni per effetto di un campo elettrico o di un calore e di altri campi esterni. Con il cambiamento nella disposizione delle molecole di cristalli liquidi, si verificano le proprietà ottiche (caratteristiche di birifrangenza) delle molecole di cristalli liquidi. Il cambiamento dovrebbe essere cambiato al cambiamento visivo della luce e dell'ombra.
2, ora il normale display a cristalli liquidi a matrice attiva TFT utilizza la modalità TN (Twisted Nematic) di modalità bianco costante (normalmente bianca). La caratteristica più importante della modalità TN è che l'impostazione della scatola di cristalli liquidi incontra la condizione di Morgan (che è descritta come: il prodotto del passo torto delle molecole di cristalli liquidi e il prodotto dell'anisotropia del suo indice di rifrazione è lontano più della metà della lunghezza d'onda della luce incidente, cioè delta nd [1] / 2), in modo che la rotazione del piano di polarizzazione della luce sia indipendente dalla lunghezza d'onda quando il cristallo liquido passa attraverso lo strato di cristalli liquidi. Si dice che quando la condizione di Morgan è soddisfatta, l'angolo di rotazione prodotto dalle diverse lunghezze d'onda della luce incidente che passa attraverso lo strato di cristalli liquidi è lo stesso. La scatola di cristalli liquidi è piena di cristalli liquidi Np (nematici positivi), le molecole di cristalli liquidi sono disposte lungo la superficie, e l'asse lungo molecolare è attorcigliato continuamente tra i substrati di vetro superiore e inferiore, e i polarizzatori superiore e inferiore sono impostati in design ortogonale.
Il principio di funzionamento della scatola TN è mostrato nella Figura 1.1 seguente: nello stato disconnesso, la direzione di polarizzazione del polarizzatore è parallela alla molecola di cristalli liquidi sulla superficie del substrato inferiore a causa dello stato disconnesso, e il polarizzatore ottenuto da il polarizzatore ruoterà in modo sincrono mentre la molecola di cristallo liquido viene distorta dallo strato di cristalli liquidi (questo è chiamato il cosiddetto TN). Effetto di rotazione ottica), quando il substrato superiore raggiunge il substrato, la rotazione della superficie di polarizzazione raggiunge 90 e la direzione di polarizzazione diventa parallela alla direzione di polarizzazione del rivelatore, in modo che il polarizzatore di linea possa passare attraverso il rilevatore e mostrare il luminoso display (poiché l'immagine bianca non è un campo elettrico, quindi è chiamata "la via bianca"). Quando applichiamo una tensione superiore al valore di soglia di Vth alla scatola di cristalli liquidi, la struttura di distorsione delle molecole di cristallo liquido nematico Np verrà distrutta e inclinata nella direzione del campo elettrico. Quando la tensione applicata raggiunge 2V, tutte le altre molecole di cristalli liquidi al di fuori della superficie del substrato e la superficie del substrato vengono riorganizzate lungo la direzione del campo elettrico, in questo momento 90 delle scatole TN La proprietà rotatoria del liquido la cellula cristallina è scomparsa e la cella a cristalli liquidi tra i polarizzatori ortogonali ha perso la sua trasmissione luminosa.
3. Attualmente esiste una modalità STN, che utilizza la birifrangenza delle molecole di cristalli liquidi (e la modalità TN sopra utilizza le proprietà ottiche dello strato molecolare di cristalli liquidi appositamente impostato). A causa del complesso processo, il display a colori non è l'ideale (c'è il colore dell'interferenza, cioè la capacità di riduzione del colore non è buona), quindi è usato solo per display di fascia bassa, come telefoni cellulari, PDA e così via.
La differenza tra la scatola a cristalli liquidi in modalità STN e la modalità TN è solo i seguenti punti: (1) la direzione di polarizzazione del polarizzatore e l'asse lungo della molecola di cristalli liquidi sul substrato inferiore (ovvero la direzione dell'asse ottico) non è parallelo ma l'angolo 30. In questo modo, il polarizzatore ottenuto dal polarizzatore avrà birifrangenza nello strato di cristalli liquidi (2), e la direzione dell'asse lungo delle molecole di cristalli liquidi sui substrati superiore e inferiore viene continuamente distorta di 270, mentre la scatola TN è 90 .
Il principio della modalità STN è il seguente: quando la potenza non viene aggiunta, le molecole di cristalli liquidi sono attorcigliate e disposte (l'asse lungo delle molecole di cristalli liquidi sui substrati superiore e inferiore viene continuamente ritorto 270), poiché la direzione di polarizzazione di le molecole di cristalli liquidi e il polarizzatore non sono parallele ma l'angolo di 30 polarizzazione sul substrato inferiore, quindi la luce polarizzata ottenuta dal polarizzatore verrà inviata quando il cristallo liquido viene iniettato nello strato di cristalli liquidi. La birifrangenza si verifica e le due componenti del vettore elettrico della luce di rifrazione vengono risintetizzate alla piastra superiore per diventare luce polarizzata ellitticamente, e alla fine parte della luce viene emessa dal polarizzatore. Quando viene aggiunta la potenza, la struttura a spirale delle molecole di cristalli liquidi viene disintegrata e disposta in un piano verticale, e le piastre polarizzanti disposte sulla sezione trasversale possono bloccare la proiezione della luce e ottenere la visualizzazione dello stato scuro.
4. Nelle suddette due modalità, maggiore è la tensione applicata, maggiore è l'angolo di inclinazione delle molecole di cristalli liquidi (più vicino al piano verticale), maggiore è l'intensità della luce di trasmissione corrispondente; più piccola è la tensione applicata, minore è l'inclinazione molecolare del cristallo liquido (più vicina alla superficie), minore è la corrispondente intensità della luce di trasmissione. Vale a dire, il display della scala dei grigi può essere ottenuto controllando la grandezza della tensione applicata.
5. Il meccanismo del display a colori:
Il display a colori del display LCD è realizzato con una pellicola a colori. Il processo di creazione del film con filtro colorato è mostrato nella Figura 2.7 di seguito:

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La combinazione della struttura della scatola di cristalli liquidi può essere vista sotto, vale a dire, i colori di base R, G, B della pellicola del filtro a colori sono disposti in un determinato modello e corrispondono al sottopixel TFT sul substrato TFT (Nota: un pixel consiste di tre subpixel). La luce bianca emessa dalla retroilluminazione viene trasformata in luce colorata R, G e B dopo il filtraggio. La matrice TFT può regolare il valore di tensione aggiunto a ciascun sub-pixel, cambiando così l'intensità di trasmissione di ciascuna luce di colore. Diverse intensità di colori RGB e luce miscelati insieme per ottenere una visualizzazione a colori.
6, ci sono altre modalità, come la modalità MVA e la modalità IPS, che sono tutte le modalità operative LCD recentemente sviluppate per migliorare le caratteristiche della vista e migliorare la velocità di risposta, e sono il miglioramento della modalità TN

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7. L'impostazione del polarizzatore superiore e inferiore (anche il polarizzatore e il rilevatore) determina la luminosità e lo stato scuro della scatola di cristalli liquidi sotto lo stato di alimentazione e non di alimentazione. Quando il polarizzatore superiore e inferiore è perpendicolare al polarizzatore e la direzione di polarizzazione del polarizzatore è perpendicolare l'una all'altra, i modi TN e STN si trovano nello stato luminoso nello stato di scarica (quindi è chiamato il quadrato bianco ordinario. stato di aggiunta dell'elettricità, è mostrato allo stato buio .. Quando i polarizzatori superiore e inferiore sono disposti in parallelo (cioè, il polarizzatore e la direzione di polarizzazione del polarizzatore sono paralleli tra loro), i modi TN e STN nell'asciutto lo stato è scuro (quindi è chiamato il solito modo nero) e la potenza è più luminosa quando viene aggiunta l'alimentazione.

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