Новости

Принцип работы жидкокристаллического дисплея

11.08.2023

В настоящее время большинство технологий жидкокристаллических дисплеев основаны на трех технологиях: TN, STN и TFT. Поэтому мы обсудим принципы их работы на основе этих трех технологий. Можно сказать, что технология жидкокристаллических дисплеев типа TN является самой базовой в жидкокристаллических дисплеях, и можно также сказать, что другие типы жидкокристаллических дисплеев были усовершенствованы с использованием TN-типа в качестве исходного. Аналогичным образом, его принцип работы проще, чем у других технологий, пожалуйста, смотрите рисунок ниже. На рисунке 1 показана простая структурная схема жидкокристаллического дисплея типа TN, включающая поляризаторы в вертикальном и горизонтальном направлениях, выравнивающую пленку с мелкозернистыми канавками, жидкокристаллический материал и проводящую стеклянную подложку. Принцип формирования изображения заключается в том, что жидкокристаллический материал помещается между двумя прозрачными проводящими стеклами, прикрепленными к поляризатору с вертикальной оптической осью, и молекулы жидкого кристалла будут вращаться и располагаться последовательно в соответствии с направлением тонких канавок выравнивающей пленки. Если электрическое поле не образуется, свет будет ровным. Поступающие из поляризатора молекулы жидкого кристалла вращаются в направлении своего движения, а затем выходят с другой стороны. Если на два куска проводящего стекла подать напряжение, между двумя кусками стекла будет создано электрическое поле, которое повлияет на расположение молекул жидких кристаллов между ними, заставляя молекулярные стержни скручиваться, так что свет не сможет проникнуть внутрь, тем самым блокируя источник света. Феномен контраста света и темноты, полученный таким образом, называется эффектом скрученного нематического поля, или сокращенно TNFE (twisted nematic field effect). Почти все жидкокристаллические дисплеи, используемые в электронных изделиях, изготовлены по принципу эффекта скрученного нематического поля. Принцип отображения типа STN аналогичен. Разница в том, что молекулы жидких кристаллов с эффектом скрученного нематического поля TN поворачивают падающий свет на 90 градусов, в то время как эффект суперскрученного нематического поля STN поворачивает падающий свет на 180-270 градусов. Здесь следует отметить, что простой жидкокристаллический дисплей TN сам по себе имеет только два корпуса - светлый и темный (или черный и белый), и изменить цвет невозможно. Жидкокристаллический дисплей STN использует взаимосвязь между жидкокристаллическими материалами и явлением интерференции света, поэтому отображаемые оттенки в основном светло-зеленые и оранжевые. Однако, если к традиционному монохромному жидкокристаллическому дисплею STN добавлен цветной фильтр, и любой пиксель матрицы монохромного дисплея разделен на три субпикселя, которые проходят через цветной фильтр, соответственно, пленка отображает три основных цвета: красный, зеленый, и синий, а затем, благодаря согласованию пропорций трех основных цветов, он также может отображать цвета полноцветного режима. Кроме того, если экран жидкокристаллического дисплея типа TN больше, контрастность экрана будет казаться низкой, но благодаря усовершенствованной технологии STN это может компенсировать недостаток контрастности.

Жидкокристаллические дисплеи типа TFT более сложны, и основными компонентами являются люминесцентные лампы, световодные пластины, поляризаторы, фильтрующие пластины, стеклянные подложки, выравнивающие пленки, жидкокристаллические материалы, тонкомодовые транзисторы и так далее. Прежде всего, жидкокристаллический дисплей должен сначала использовать подсветку, то есть люминесцентную лампу для проецирования источника света. Эти источники света сначала пройдут через поляризатор, а затем через жидкий кристалл. В это время расположение молекул жидкого кристалла изменяет угол прохождения света через жидкий кристалл. Затем свет должен пройти через цветной фильтр спереди и другой поляризатор. Следовательно, пока мы изменяем значение напряжения, стимулирующего жидкокристаллический дисплей, мы можем контролировать конечную интенсивность света и цвет, а затем мы можем изменять цветовую комбинацию различных оттенков на жидкокристаллической панели.