Dom > Razstava > Vsebine

Načelo LCD zaslona

Jul 02, 2018

Načelo LCD zaslona

  1. Fizično in optično poznavanje zaslona s tekočimi kristali

2. Osnovno načelo zaslona s tekočimi kristali

3. Skupni zaslon LCD

4, tehnologija voznika LCD

5, izbor in vzdrževanje tekočih kristalov

   1. Fizično in optično poznavanje zaslona s tekočimi kristali

Koncept in klasifikacija tekočih kristalov

Fizikalne lastnosti tekočih kristalov

Analiza optičnih lastnosti tekočih kristalov (* * * * * *)

Razporeditev molekul tekočih kristalov

Električni odziv naprav s tekočimi kristali (* *)

  §1 Koncept in klasifikacija tekočih kristalov

1) koncept tekočih kristalov:

                                              

1.png

To je glede na kristale in tekočine. Preprosto povedano, tekoči kristali so v snovi med kristali in tekočinami. Po eni strani ima tekočino in kontinuiteto ter tekočino. Po drugi strani pa ima anizotropijo kristala.

                                                                           

2.png

      2) razvrstitev tekočih kristalov:

Iz fizikalnih pogojev sestave in pojavnosti lahko tekoče kristale na splošno razvrstimo v dve kategoriji: termotropne tekoče kristale in liotropne tekoče kristale.
Termotropni tekoči kristali: termotropni tekoči kristali se pogosto uporabljajo na področju prikaza. Termotropni tekoči kristali so anizotropna talina v določenem temperaturnem območju, ko se segrejejo tekoči kristali. Termotropni tekoči kristali lahko razdelimo v tri kategorije: nematski tekoči kristali, blizu kristalnega tekočega kristala in holesterični tekoči kristali, zaradi različnega razvrščanja molekul.

Nematski tekoči kristali:
Njegove molekule so razporejene v plasti in lahko zdrsnejo gor, dol, levo in desno. Ima očitno električno in optično anizotropijo, njena viskoznost pa je majhna, tako da je nematični tekoči kristal trenutno najbolj razširjen tekoči kristal.

Tekoči kristali v bližini kristala:
Sestavljen je iz paličastih ali tračnih molekul, molekule so razporejene v plasti. Dolga os molekul v plasti je vzporedna. Smer je lahko pravokotna na plast in se lahko nagne s plastjo. Položaj molekularnega središča je neurejen v plasti. Lahko se prosto premika in ima fluidnost, vendar je viskoznost velika in molekula ni lahko vrteti, to pomeni, da je hitrost odziva počasna in je na splošno neprimerna. Kot prikazovalna enota.

Holesterični tekoči kristali:
Zaradi svojega imena, izpeljanega iz derivatov holesterola, so molekule tekočih kristalov ploske, razporejene v plasti, intramolekularne molekule so vzporedne druga z drugo, dolga os molekule je vzporedna s ploskovno ravnino in dolga smer osi različne plasti so nekoliko spremenjene in spiralna struktura je razporejena vzdolž normalne smeri plasti.
Holesterična tekočina je zelo uporabna pri tehnologiji prikazovanja. Uporablja se v veliko aditivih za nematski tekoči kristal. Lahko vodi tekoče kristale, da oblikujejo zavite razporeditev 180o in 270o vzdolž površine ohišja s tekočimi kristali, in naredijo prikaz STN.

Liotropni tekoči kristali:
Je tekoča kristalna snov, ki se tvori z raztapljanjem raztopine v topilu. Mila voda je liotropni tekoči kristal.
Liotropni tekoči kristali so široko porazdeljeni v naravi in organizmih, tesno povezani s presnovo, prebavo, absorpcijo, zaznavanjem in posredovanjem informacij v življenjskem procesu, in jim je bilo posvečeno veliko pozornosti na področjih biološkega inženirstva, življenja, zdravja in zdravja ter umetnih. življenja.
Liotropni tekoči kristali trenutno niso bili uporabljeni v tehnologiji prikaza.

2. Fizikalne lastnosti tekočih kristalov

1, parameter parametra tekočih kristalov
Nematski tekoči kristali so valjaste simetrije. To pomeni, da je v sistemu os. Os, ki je vzporedna z osjo (dolga os molekule), imenujemo glavna os molekule, medtem ko je razporeditev okroglih palic, kot so molekule tekočih kristalov, vzporedna smeri vretena.
Da bi opisali stopnjo orientacije vseh molekul v nematičnem sistemu tekočih kristalov kot celote glede na vreteno, uvajamo urejen parameter S, ki je povezan s materialom tekočega kristala, temperaturo, in ima značilnost negativne temperature. koeficient, to je, ko se temperatura dvigne, parameter naročila zmanjša in kakovost prikaza naprave s tekočimi kristali pade.

      

3.png

S = 0 izotropne tekočine, S = 1 idealnega kristala
Urejeni parameter S tekočega kristala je običajno med 0,3 in 0,8.

2, anizotropija tekočih kristalov
Molekule tekočih kristalov so običajno toge molekule. Zaradi različnih molekularnih skupin, povezanih z glavo in repom, imajo molekule s tekočimi kristali različne lastnosti v dveh smereh dolge osi in kratke osi. Tekoče kristalne molekule so polarne molekule. Zaradi medmolekularnih sil so molekule s tekočimi kristali skupaj, in dolga os molekul je vedno druga za drugo. Vzporedno ali s prednostno smerjo se enota vektorja povprečnega gibanja dolge osi molekule tekočih kristalov imenuje direktorica tekočega kristala.
Makroskopske fizikalne lastnosti vzdolž dolge osi in smeri kratkih osi molekul tekočih kristalov so različne, kar je bistvo anizotropije tekočih kristalov.

   

4.png

(1) dielektrična anizotropija
Dielektrična konstanta odraža stopnjo dielektrične polarizacije pod vplivom električnega polja, vrednost dielektrika pa je lahko negativna. Glede na eksperiment je ugotovljeno, da je dolga os molekul tekočega kristala vzporedna ali pravokotna na polarni moment električnega polja (smer električnega polja).
Skupino tekočih kristalov imenujemo dipolni moment, ki je vzporeden z molekulsko osjo kot pozitivni tekoči kristal (NP); tekoči kristal, ki je pravokoten na dolgo os molekule, se imenuje negativni tekoči kristal (Nn). Elektrooptični učinki teh dveh vrst tekočih kristalov so različni. V večini zaslonov LCD dodamo pozitivne tekoče kristale.

(2) upornost in električno prevodnost
Velikost upornosti tekočih kristalov je na splošno 108 ~ 1012 ohm cm, ki je blizu meje polprevodnika in izolatorja. Inverzna upornost je prevodnost, upornost pa se pogosto uporablja kot detekcijska vrednost čistosti tekočih kristalov. Majhna količina nečistote je izražena kot nečistočni ion, kar pomeni, da je čistost tekočega kristala slaba. Na splošno se pri p <1010 omega="" cm="" molekularna="" struktura="" tekočega="" kristala="" uniči="" z="" elektrokemično="" razgradnjo="" pod="" zunanjim="" električnim="" poljem,="" dokler="" se="" ne="" izgubijo="" lastnosti="" tekočih="">
Upornost tekočih kristalov je tudi anizotropna, dinamično sipanje pa temelji na tej fizikalni lastnosti.

(3) anizotropija optičnega indeksa refrakcije
Anizotropija optičnega refrakcijskega indeksa neposredno vpliva na optične lastnosti naprav s tekočimi kristali, kot je spreminjanje polarizacijskega stanja ali polarizacijske smeri vpadne svetlobe, ki lahko odsevajo ali prenašajo vpadno svetlobo, ki ustreza levemu ali desnemu spinu in tako naprej . Ima pomembno vlogo pri elektrooptičnem učinku naprav s tekočimi kristali.

(4) koeficient viskoznosti
Koeficient viskoznosti je tudi anizotropen, kar neposredno vpliva na odzivno hitrost naprav s tekočimi kristali in je eden najpomembnejših parametrov delovanja naprav s tekočimi kristali.

3, teorija kontinuuma tekočih kristalov
Pri analizi fizikalnih lastnosti tekočih kristalov se ne upošteva obnašanje posamezne molekule tekočih kristalov, razporejeni tekoči kristali pa veljajo za kontinuirni medij. Usmerjevalni vektor se bo spremenil pod zunanjim poljem in ciljni vektor se bo po odstranitvi zunanjega polja vrnil v prvotno stanje. Ta postopek lahko šteje, da je tekoči kristal ekvivalenten elastičnosti. Elastična deformacija kontinuuma in učinek zunanje sile je podobna kot pri vzmeti. Opozoriti je treba, da deformacija traja določen čas, kar povzroči koncept odzivnega časa.

Teoretična študija preureditve molekul tekočih kristalov pod električnim poljem je precej zapletena.

                                                     

5.png

Vemo, da je manjša proste energije molekul, bolj stabilne so fizikalne lastnosti molekul.
Iz zadnjega izraza je znano, da ko je električno polje pozitivnega tekočega kristala> 0 naneseno na električno polje nad močjo, da bi se zmanjšala prosta energija, bo molekularna dolga os (kazalni vektor) s tekočimi kristali \ t vzporedno z električnim poljem E.
Za zmanjšanje proste energije bo dolga os molekul tekočih kristalov (usmerjevalni vektor) preurejena pravokotno na električno polje E, ko je električno polje negativnega tekočega kristala <0 naloženo="" na="" električno="" polje="" več="" kot="" enega.="">

Načelo večine zaslonov s tekočimi kristali temelji na zgoraj omenjeni teoriji: smer razporeditve molekul tekočih kristalov se spreminja pod zunanjim poljem, nato pa vpliva na optične lastnosti tekočega kristala in tako kaže določene vizualne lastnosti.

   

6.png


Po nanosu električnega polja na pozitivni tekoči kristal se dolga os molekule preuredi vzporedno z električnim poljem.

                                                                              

7.png

Ko negativno tekoče kristalo pokaže električno polje, se dolga os molekul preuredi pravokotno na električno polje.

§3 Analiza optičnih lastnosti tekočih kristalov (* * * * * *)

    1, polarizacija svetlobe
Optični vektor
V teoriji elektromagnetnih valov Maxwell opozarja, da je elektromagnetni val prečni val in je značilen z dvema navpičnima vektorjema, močjo električnega polja E in intenziteto magnetnega polja H. Ker se ljudje zavedajo, da je svetloba transverzalna val iz polarizacije svetlobe in izmerjena vrednost hitrosti svetlobe ustreza teoretičnemu izračunu hitrosti elektromagnetnega valovanja, zato je pozitivna svetloba neke vrste elektromagnetni val. Veliko število poskusov kaže, da je intenziteta fotosenzitivnosti in fiziološkega delovanja v svetlobnem valu intenziteta električnega polja E, zato je E svetlobni vektor, vibracije E pa imenujemo kot svetlobne vibracije in smer svetlobnega vektorja. E je smer vibracij svetlobe.

Naravna svetloba:
Svetloba, ki jo v določenem trenutku oddaja atom ali molekula, je prvotno svetlobni val, ki ima določeno smer vibracij, toda običajna svetloba je naključna stopnja atomske emisije, ki je hitro spreminjajoči se in neurejen serijski proces. Tako je lahko svetlobni vektor vsakega valovnega stolpca porazdeljen na vse možne kvadrate. V povprečju je svetlobni vektor svetloba. Smer širjenja je enakomerno porazdeljena in nobena smer ni bolj prevladujoča od drugih smeri. Ta svetloba se imenuje naravna svetloba.
Naravna svetloba se spremeni, ko se odbije, razprši ali preide skozi določene kristale. Na primer, sončna svetloba je naravna svetloba, vendar je delno polarizirana po razpršitvi skozi nebo. Nekatere prozorne plastične škatle v sobi, kot so kasete, se pojavijo v nekaterih kotih, ki so posledica polariziranega motenja svetlobe.

8.png

Razgradnja naravne svetlobe:
V naravni svetlobi lahko optični vektor katerekoli orientacije razčlenimo na dve komponenti v navpični smeri in očitno je, da se naravna svetloba lahko izrazi z vibracijami dveh navpičnih smeri enake amplitude.
Poudariti je treba, da zaradi motnje vibracij v naravni svetlobi med obema navpičnima svetlobnima vibracijama ni konstantne fazne razlike, vendar je pomembno omeniti, da dveh nepovezanih optičnih vektorjev ni mogoče sintetizirati v stabilno polarizirano. svetloba, in očitno je, da je intenzivnost obeh navpičnih vibracij za polovico manjša od intenzivnosti naravne svetlobe.
Če lahko ena metoda odstrani eno od dveh navpičnih vibracij, se dobi polarizirana svetloba. Če je mogoče odstraniti le en del dveh vibracij, se to imenuje delna polarizirana svetloba.

9.png


    Polarizirana svetloba
Linearna polarizirana svetloba: če optični vektor vibrira samo v fiksni ravnini v fiksni ravnini, se ta svetloba imenuje linearna polarizirana svetloba, imenovana tudi površinska polarizirana svetloba ali polarizirana svetloba. Ravnina smeri optičnega vektorja in smeri širjenja linearne polarizirane svetlobe se imenuje vibracijska površina, vibracijska površina linearne polarizirane svetlobe pa je fiksna.

10.png

  Delno polarizirana svetloba:
To je polarizirana svetloba med polarizirano svetlobo in naravno svetlobo. V ravnini, ki je pravokotna na smer svetlobe, so vse vibracije v vseh smereh, vendar njihova amplituda ni enaka.
Treba je omeniti, da med vibracijskimi optičnimi vektorji te polarizirane svetlobe ni fiksne fazne povezave, ki ustreza delni polarizirani svetlobi, včasih pa je polarizirana svetloba popolnoma polarizirana svetloba.

Krožna polarizirana svetloba in eliptično polarizirana svetloba:
Značilnosti teh dveh vrst svetlobe so v ravnini, pravokotni na smer širjenja svetlobe. Svetlobni vektor se zavrti na določeni frekvenci (levo ali desno). Če je pot konca svetlobnega vektorja krog, se svetloba imenuje krožna polarizirana svetloba; če je pot končne točke svetlobnega vektorja elipse, se svetloba imenuje eliptično polarizirana svetloba.

11.png

Polarizator in deflektor
Proces pretvarjanja naravne svetlobe v linearno polarizirano svetlobo se imenuje polarizacija. Optična naprava, uporabljena za to transformacijo, se imenuje polarizator.
Ko naravna svetloba prehaja skozi določene kristale, je stopnja absorpcije kristala za vibracije dveh medsebojno pravokotnih smeri različna. Če se vibracije ene smeri lahko popolnoma absorbirajo (ali skoraj vse) in je absorpcija vibracij druge smeri majhna (ali ne absorbira), potem se skozi kristal oblikuje absorpcija vibracij. Linearno polarizirana svetloba, kristal s to lastnostjo se imenuje dvobarvni kristal.
Prenosna os skozi polarizator se imenuje prosojna os. Ugotovljeno je, da je os svetlobe orientacija in ni določena ravna črta.

Polarizator ni samo pristranski, temveč se lahko uporablja tudi za presojo, ali je žarek linearno polariziran. Polarizator se lahko uporablja kot polarizator za zaznavanje žarka.
Ker skoraj skoraj absorbira vibracije svetlobe v eno smer, je tudi izguba energije svetlobe zelo velika, kar je več kot 50%, kar je tudi glavni razlog za nizko učinkovitost prikazovalnika s tekočimi kristali.

2, Mariusov zakon

Žarek naravne svetlobe (svetlobna jakost) prehaja polarizator in se spremeni v linijsko polarizirano svetlobo, nato pa skozi detektor intenzivnost svetlobe za detektorjem spreminja s kotom osi prepustnosti detektorja, to je:

12.png

13.png To je kot med polarizatorjem in osjo za oddajanje svetlobe polarizatorja.

14.png

Analiza: po Mariusovem zakonu je znano, da je, ko sta dva polarizatorja vzporedna s transmisijsko osjo, jakost prenosa največja; kadar je os prepustnosti obeh polarizatorjev pravokotna druga na drugo, je jakost svetlobe oddajanja nič in svetloba se ne oddaja iz detektorja. V tem času je detektor v položaju izumrtja, s čimer se uresniči črno-belo krmiljenje.
Če se uporabi zunanje električno polje, optična anizotropija tekočega kristala povzroči spremembo polarizirane svetlobe v škatli s tekočimi kristali, potem bo svetloba detektorja tvorila sliko z značilnostmi ravni sive, kar je osnovno načelo. optični zaslon LCD zaslona.

Zakaj bi moral LCD zaslon dodati polarizator?
To pa zato, ker bo škatla s tekočimi kristali povzročila prerazporeditev molekul tekočih kristalov po uporabi napetosti. Da bi se ta preureditev zaznala, videla človeško oko ali dosegla maksimalni kontrast, je treba uporabiti polarizator in seveda polarizator povzroči zmanjšanje svetlobne energije in zmanjšanje svetlosti.

3, dvolomnost kristala

Nekateri kristali, kot so tekoči kristali, imajo posebno naravo. Ko svetlobni žarek pride do teh kristalov, nastanejo dva žarka loma. Ta pojav se imenuje dvolomnost.
Poskus je pokazal, da eden od dveh žarkov loma sledi običajnemu zakonu loma. Ta refrakcijska svetloba se imenuje navadna svetloba, imenovana o svetloba, toda drugi žarek loma ne spoštuje zakona loma. Ta lom svetlobe se imenuje zelo lahka ali kratka svetloba.

15.png

Za nadaljnje razumevanje koncepta navadne svetlobe in izredne svetlobe lahko naredimo naslednje eksperimente:
Zgornja slika jasno reproducira optično pot navadne svetlobe in zelo svetlobo v kristalu. Če ohranimo intenzivnost svetlobe in smer vpadnega snopa nespremenljivo, kaj se zgodi z nami, da zavrtimo kristal?
Ugotovili smo, da je refrakcijska smer navadne svetlobe konstantna, ko se kristal vrti, in smer loma zelo svetlobe se spreminja s smerjo vrtenja, kar kaže, da ima kristal drugačen lomni količnik za običajno svetlobo in zelo lahka in lomni količnik običajne svetlobe je v vseh smereh enaka v kristalu in je hitrost svetlobe enaka, tako da lomna svetloba ni. Sprememba in zelo lahka v vseh smereh lomnega indeksa ni enaka, hitrost svetlobe ni enaka, zato se spreminja smer loma svetlobe.

V zgoraj opisanem eksperimentu, ko zavrtimo kristal v določeno smer, ugotovimo, da je smer loma navadne svetlobe sovpadala s smerjo loma zelo svetlobe. To smer imenujemo optična os kristala.
Opozoriti je treba, da optična os v kristalu predstavlja le eno smer, ne pa določene črte. V kristalu je vsaka premica, ki je vzporedna z zgornjo osjo, optična os, kristal z eno samo optično osjo pa se imenuje enosialni kristal.

V nadaljevanju bomo na kratko preučili optične lastnosti tekočih kristalov, ki večinoma analizirajo princip širjenja linearno polarizirane svetlobe v tekočem kristalu.
1. Ko je vpadna svetloba linearno polarizirana (vibrira pravokotno na površino papirja), je medij tekoči kristal. Kako se svetloba širi v kristalu?

16.png

Vemo, da sta svetloba in e svetloba, ki ju povzročata dvolomnost naravne svetlobe skozi valovne čipe, polarizirana svetloba pravokotno drug na drugega v smeri pravokotno na smer intenzivnosti vpadne svetlobe.
Ko je polarizirana svetloba (o ali E) v valovni rezini tudi dvolomna (ne verjamem, da ima lahko samo naravno svetlobo dvolomnost, se lahko ločita svetloba O in e), proizvajajo svetlobo O in e in izračun intenzivnosti svetlobe je sledi tudi Mariusov zakon.

17.png

I je intenzivnost vpadne polarizirane svetlobe, kot med smerjo vpadne polarizirane svetlobe in smeri optične osi rezine.

V tem primeru zaradi = 90o,
Zato samo ena svetloba v tekočem kristalu nima svetlobe, smer loma o svetlobe pa je smer polarizirane svetlobe, tj. Smer širjenja polarizirane svetlobe v tekočem kristalnem mediju je konstantna in intenzivnost svetlobe o je enaka intenzivnosti vpadne polarizirane svetlobe.

2. Če je vpadna svetloba linearna polarizirana svetloba (vibracije so vzporedne s papirjem), sta tako E in o svetloba v tekočem kristalnem mediju in smer širjenja svetlobe je smer sinteze E in o.

18.png

Zlasti, ko je vibracijska smer vpadne polarizirane svetlobe 90 ° z dolgo osjo molekule tekočih kristalov, jo lahko dobimo po Mariusovem zakonu.

19.png

Zgoraj navedeno kaže, da je intenzivnost svetlobe navadne svetlobe (o svetlobe) največja, in smer širjenja svetlobe v tekočem kristalu je konstantna, smer svetlobnih vibracij pa je konstantna in intenziteta svetlobe zelo lahke (E). ) je nič, kot je prikazano na desni.

20.png .

21.png

Molekularna razporeditev škatle s tekočimi kristali, ko se doda električna energija:

Zaradi navadne svetlobe (o svetlobe) je njena smer vzporedna z optično osjo tekočega kristala, polarizacijska smer svetlobe o je pravokotna na optično os, tako da, ko je polarizirana svetloba, ki je v teku kristalna škatla, smer širjenja svetlobe je enaka in polarizacija svetlobe je tudi konstantna.

4, pojav optične rotacije kristalov.

Leta 1811 je Arago ugotovil, da ko se linearno polarizirana svetloba širi vzdolž optične osi določenih kristalov, kot je kremen, čeprav je bila svetloba za oddajanje linearna polarizirana svetloba, je bila vibracijska površina obrnjena za kot glede na vibracijsko površino vpadne svetlobe. Ta pojav se imenuje pojav optične rotacije in snov, ki lahko proizvaja pojav optične rotacije, se imenuje optična snov, ki se imenuje značilnost tega pojava. Optična rotacija.
Poskusi prav tako kažejo, da je rotacija vibracijske površine usmerjena in se gleda v luči svetlobe, kot je desničarska snov, ki se vrti v smeri urinega kazalca v smeri urinega kazalca in nasprotno imenuje levo snov.

V določenih pogojih ima tekoči kristal tudi optično rotacijo, nematične molekule tekočih kristalov pa so v dolgi obliki palice in so razporejene vzporedno pod normalnimi pogoji. Toda, če je sprejet poseben postopek, je začetna razporeditev molekul tekočih kristalov urejena tako, da proizvaja optično rotacijo, kar pomeni, da ko tekoči kristal ni dodan, kažejo točke s tekočimi kristali določeno optično rotacijo in doda se moč. V zunanjem polju so molekule tekočih kristalov preurejene in optična rotacija izgine. Različne optične lastnosti tega dodatka in neelektrične energije so zelo primerne za izdelavo zaslona.

5, svetlobno polarizirana svetloba, ki se širi v zvitih nematskih tekočih kristalih

22.png

Majhna količina optične snovi je dodana nematičnemu tekočemu kristalu, ali pa sta notranji površini tekočega kristalnega stekla razporejeni kot zavite molekule, smer vibracij linije polarizirane svetlobe pa je v isti ravnini in vzporedna z usmerjevalnim vektorjem. Na ta način se lahko doseže položaj (smola), kot je prikazano na levem grafikonu.

Kadar je smer vektorske vibracije vpadne svetlobe oblikovana z dolgo osjo tekočinskega kristalnega molekularnega usmerjanja n vpadne ravnine, se izmetna površina sproži v obliki polarizirane svetlobe, kot je elipse, krožna ali ravna črta. glede na vrednost razlike optične poti med vzporedno komponento Ex polarizirane svetlobe in vertikalno komponento Ey.
Kot je opisano zgoraj, je zaradi anizotropije indeksa loma tekočinskih kristalov val vpadne svetlobe usmerjen proti dolgi osi molekule tekočih kristalov ali polariziranemu svetlobnemu stanju in spremembi smeri polarizirane svetlobe. To je fizikalna in optična osnova dela na zaslonu s tekočimi kristali.

Kadar je smer linearne polarizacije optoelektronski vektor v isti ravnini in vzporedno z vektorjem molekule, ko bo tekoči kristal zvil nagib, se bo vpadna svetloba vrtela vzdolž zavojne smeri molekule s tekočimi kristali N, vzporedno z incidentom in končna smer izmetne svetlobe je vzporedna s smerjo vektorja n na izstopu iz tekočega kristala. ;
Ko je smer linearnega polarizacijskega optoelektronskega vektorja pravokotna na n vpadajoče ravninske molekule, ostane smer vibracije električnega vektorja oddane svetlobe pravokotna na smer vektorja n vodne molekule s tekočimi kristali.

32.png

Škatla s tekočimi kristali je razporejena brez zvoka

24.png

  §4 Razporeditev molekul s tekočimi kristali

    Ne glede na to, katera vrsta zaslonov s tekočimi kristali temelji na načelu metropole, to je na področju električnega polja in toplote, se molekule s tekočimi kristali spremenijo iz specifične začetne ureditve v drugo stanje molekularne ureditve. Z razporeditvijo molekul tekočih kristalov se optične lastnosti elementov iz tekočih kristalov spremenijo v vizualno spremembo. Enotna in stabilna začetna razporeditev molekul tekočih kristalov je podlaga za prikazovalne naprave s tekočimi kristali.
Obstaja 7 tipičnih molekul s tekočimi kristali. Kot je prikazano v naslednji tabeli, predstavljamo kratek opis različnih molekul tekočih kristalov.

25.png

(1) navpična molekulska poravnava: vse molekule s tekočimi kristali so navpično poravnane na obeh straneh substrata.
(2) vzdolž površinske molekulske poravnave: vse molekule s tekočimi kristali so vzporedne z eno stranjo substrata in razporejene v isti smeri.
(3) nagnjena molekularna razporeditev: vse molekule s tekočimi kristali so nagnjene pod določenim kotom glede na stranice obeh strani in razporejene v isti smeri.
(4) razporeditev mešanih molekul: molekule s tekočimi kristali so razporejene navpično na eni strani tekočega kristala in vzporedno v isti smeri na drugi strani, tako da se razporeditev molekul tekočih kristalov neprestano upogiba 90 ° med dvema podlage.

(5) razporeditev zavitih molekul: vse molekule s tekočimi kristali so poravnane vzporedno z obema stranema, vendar je smer razporeditve na obeh delih substrata 90 ° vzajemno, tako da je poravnava molekul s tekočimi kristali. se med dvema deloma substrata nenehno zvija za 90 o.
(6) spiralna ureditev vzdolž površine: spiralna os molekul tekočega kristala je postavljena pravokotno na površino substrata na obeh straneh.
(7) molekularna razporeditev stožcev: spiralna os tekočega kristala je razporejena vzporedno z osnovnimi ploščami na obeh straneh, vendar je smer spiralne osi negotova.

  5. Električni odziv naprav s tekočimi kristali

1) elektrooptična karakteristična krivulja naprave s tekočimi kristali

26.png

V praktični uporabi, ker je večina LCD zaslon svetel, to je, je najbolje, da ne dodate moč zaslona. Od varčevanja z energijo in življenjske dobe LCD zaslona običajno uporabljamo pozitivno elektrooptično krivuljo.

2) parametri delovanja naprav s tekočimi kristali

Napetost praga Vth:
To je zunanja vrednost napetosti 10% (negativno) ali 90% (pozitivna vrsta) največje prepustnosti (povprečna Fang Genzhi zunanje napetosti za komunikacijo). Označuje začetno vrednost napetosti opazljive reakcije efekta tekočih kristalov. Manjša je vrednost, manjša je delovna napetost naprave, V-fazna razlika vseh vrst naprav s tekočimi kristali je zelo različna. Tip TN je od 1 do 3V, tip DS pa od 5 do 10V.

Napetost nasičenja Vs:
Ustreza zunanji napetosti največje prepustnosti 90% (negativni tip) ali 10% (pozitivni tip). Velikost Vs označuje največji kontrast zunanje napetosti prikazovalne enote, majhen Vs pa je enostaven za dober učinek prikaza.

Kontrast:
Zaslon s tekočimi kristali je pasivni luminescenčni tip, zato ga ni mogoče kalibrirati z osvetlitvijo. Lahko se kalibrira le s kontrastom. Ker naravnani parametri molekul tekočih kristalov niso do 1, vzporedna prepustnost in navpična stopnja zasenčitve polarizatorja ne moreta doseči 100%, zato je nemogoče realizirati zaslon s tekočimi kristali v vidnem smislu. Učinek črnega papirja lahko doseže le učinek prikaza sive črne črke. Splošni zaslon s tekočimi kristali je obsevan z belo svetlobo ali sončno svetlobo, kontrast pa je le od 5: 1 do 20: 1.

Opredelitev strmine:
Za razmerje med napetostjo nasičenja in pragom napetosti, zaradi Vs> Vth,> 1, iz elektrooptične krivulje, kaže, da je bližje Vs od Vth, hitrejša je elektrooptična krivulja, bližje 1, bolj ko je vrednost boljša, bolj teoretično blizu 1.
Ker vrednost naprave s tekočimi kristali ni 1 v pasivnem pogonu, je križni učinek neizogiben in ga ni mogoče popolnoma odpraviti, zato resno vpliva na kakovost prikaza slike pasivnega pogona.
Splošni učinek tekočega kristala TN = 1,4 ~ 1,6.

Odzivni čas:
Odzivni čas naprav s tekočimi kristali je običajno označen s tremi parametri: časom zakasnitve, časom rasti in časom padca.
Na splošno menimo, da je odzivni čas vsota časa vzpona in časa padca.
Ker ima viskoznost tekočih kristalov značilno negativno temperaturo, se odzivni čas z zmanjšanjem temperature okolja povečuje, zato naprava s tekočimi kristali ni primerna za delo pri nizkih temperaturah.

vizijo
Ko so polarizacijsko steklo, tekoči kristali in orientacijski film osvetljeni, ima končna izhodna svetloba določeno smer, večina pa ima vertikalno usmerjenost, tako da, ko gledamo LCD zaslon iz navpične smeri, poskuša ustreliti navpično smer smer svetlobe, ne vse svetlobe lahko. Skozi naše oči ta čas na LCD-prikazovalniku prikaže črno ali barvno popačenje, kar je vidni kot, ki prizadene zaslon s tekočimi kristali.
Vendar pa obstajajo številne izboljšane tehnologije za perspektivo LCD, kot je sprejetje tehnologije MVA.

3) temperaturne značilnosti naprav s tekočimi kristali
Uporaba temperaturnega območja je ozka in temperaturni učinek je resnejši. To je ena od glavnih pomanjkljivosti naprav s tekočimi kristali. Ko je temperatura visoka, stanje tekočih kristalov izgine in je ni mogoče prikazati. Ko je temperatura prenizka, se bo odzivna hitrost očitno upočasnila, dokler kristalizacija ne bo poškodovala naprave.
Delovna temperatura ima velik vpliv na prag napetosti, odzivni čas, kontrast in volt amper karakteristike, kot so TN tekoči kristali, prag napetosti 3V pri 10 ° C, in prag napetosti pade na 2V, ko se temperatura dvigne na 40 ° C.

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.

27.png