[Displeja zināšanu populārzinātniskā 4] Šķidro kristālu displeja princips un struktūra

Šķidro kristālu displejs galvenokārt sastāv no fona apgaismojuma, šķidro kristālu paneļa un piedziņas ķēdes.

Jūs varat domāt par LCD paneli kā sviestmaižu struktūru,

Tas nozīmē, ka šķidro kristālu slāņa slānis ir iestiprinājies starp divām polarizatora sistēmām, kuru polarizācijas virzieni ir perpendikulāri viens otram.

LCD struktūras shēma

Piemēram, TN (Twist Nematic) paneli,

Šķidro kristālu rotāciju var kontrolēt ārējā elektriskā lauka ie ietekmē.

Pēc tam, kad dabiskais gaismas avots iet caur polarizatoru (vienu no polarizatoriem), tas kļūst par polarizētu gaismu vertikālā virzienā

Pēc tam, kad polarizētā gaisma iet caur TN šķidro kristālu, kas nav enerģisks un saglabā sākotnējo izlīdzināšanas stāvokli,

Šķidro kristālu optisko īpašību un šķidro kristālu molekulu izvietojuma dēļ

Tā rezultātā gaismas polarizācijas virziens tiek mainīts no taisnas uz horizontālu.

Polarizētā gaisma horizontālā virzienā atbilst analizatora pārraides asij un tiek pārraidīta no šķidro kristālu šūnas.

Šāda veida šķidro kristālu displeja režīmu, kurā avārijas gaismu var pārraidīt, ja abos šķidro kristālu galos netiek piemērots elektriskais lauks, sauc par "NormalWhite" (NW)

Līdzīgi, ja šķidrajam kristālam piemēro spriegumu,

TN tipa šķidrais kristāls ir sadalīts no savīta izkārtojuma stāvokļa līdz vertikālajam izvietojuma stāvoklim,

Šajā laikā incidenta polarizācijas virziens lineāri polarizētā gaisma nemainīsies,

Tā rezultātā tā polarizācijas virziens ir perpendikulārs analizatora transmisijas asij un ir bloķēts,

Galu galā no šķidro kristālu šūnas netiek pārraidīta gaisma.

Šāda veida šķidro kristālu displeja režīmu, kurā avārijas gaismu nevar pārraidīt, ja šķidro kristālu abos galos netiek piemērots elektriskais lauks, sauc par "NormalBlack" (NB)

Tāpēc principā šķidro kristālu displejs ir tikai optiskais slēdzis, kas kontrolē pārraidītās gaismas on-off caur sprieguma ON-OFF.

Iepriekš minētā šķidro kristālu displeja pamatprincips tikai parāda, ka incidenta gaisma tiek pārraidīta vai pilnībā nogriezta, tas ir, izstarotajai gaismai ir tikai divi stāvokļi (spilgtākais stāvoklis un tumšais stāvoklis).

Šķidro kristālu paneļa faktiskā pielietojums notiek, izmantojot TFT slēdža funkciju, un katrs pikselis tiek ievadīts ar dažādiem datu signāla sprieguma lielumiem:

Šķidro kristālu molekulu rotācijas stāvoklis dažādos spriegumos atšķiras, tāpēc arī lineāri polarizētās gaismas rotācijas pakāpe ir atšķirīga.

Analizatora transmisijas ass komponenti ir atšķirīgi, tas ir, izstarotās gaismas spilgtums ir atšķirīgs,

Tādā veidā var realizēt daudz pelēka mēroga attēlu displeju.

Ja katrs pikselis ir saskaņots ar krāsu filtru (ColorFilter, CF), var realizēt krāsu attēlu.