液晶显示器（LCD）显示原理.doc

LCD显示原理一. TN型液晶显示工作原理 1.TNTwist Nematic 液晶显示器工作原理需结合显示器的构造作以说明,如附图所示TN型液晶显示器构造轮廓模拟示意图(以POSTTIVE为例)如图在上下ITO玻璃间由定向层所形成扭曲90的液晶层,TN型液晶分子界面排列方向与偏片之偏光轴方向一致.两片玻璃其板外表面贴附偏光轴互相垂直的偏光片,自然光(外界光)经上偏光片后(偏光片之作用为只允许振动方向同偏光片之偏光轴方向平行的光通过,而与偏光轴謶向垂直的光被吸收),形成线性偏振光,此光线将沿眷液晶分子的90扭曲状态旋转,使得光的振动方向同下偏光片之偏光轴相平行而通过下偏光片射出,形成亮场.当在部分ITO电极施加一定的电压时,则上下片玻璃电极间形成一个电场,因液晶分子为有极性分子,在电场力的作用下,其液晶分子的长轴倒向同一方向,在玻璃基板间呈直立状态,则失去旋光作用,则入射之偏振光不可通过下偏光片而被吸收,则施加电压部分显示黑色,当此部分电极断电时液晶分子不受电场力的约束恢复原来90的扭曲状态,起着旋光作用,使得光线通过下偏光片而射出,呈白色显示.综上所示通过电场来控制液晶分子的扭曲旋光作用,而实现黑白显示,此黑白色并非液晶变色而实为偏振光之透过与非透过状态. 2.NEGATIVE显示模式原理不同POSITIVE之处为上下偏光片之偏振轴相互平行,未通电时形成暗场(黑底),当给IT电极加电时,通电部分LC分子在电场力作用下成直立状,态失去旋光作用.则入射之偏振动方向与下偏光之偏光轴方向一致而射,出呈白色显示.二. STN(Supper Twist Nematic).型液晶显示器原理.1.超扭曲向列型,其扭曲角达220度270度甚至更高.STN型液晶显示外围构造同TN型基本相同,但其配制方式与显示原理不同.2.上下偏光片间夹着一个扭曲取向的液晶盒结构,同TN结构模式,但上偏光片之偏光轴方向与界面液晶分子排列方向幷不一致,则入射光经上偏光片后的偏掁光将被分解成为两种偏振面的光.(偏振面光之振动的方向与其传播方式所形成的平面),一种是和液晶分子取向平行偏振面的光,一种是和液晶分子垂直偏振面的光,此两种光(正常光和异常光),在液晶中传播速度不同,在液晶分子扭曲过程中,液晶分子长轴方向折射率与短轴方向的折射率不同,偏振光经过液晶层再透过下偏光片射出便形成椭圆偏振光.此椭圆偏振光使显示对比度降低,实现彩色显示.STN-LCD制作在给定的驱动条件,来调整偏光片角度与n.d的搭配以达到最佳亮度和对比度.为实现STN黑白显示提高对比度.需用延迟光波片来补偿所形成的相位差值.使其形成园偏振光.三. TFT-LCD显示品工作原理1. 如附图(二)为TFT-LCD薄膜晶体场效应管模拨结构示意图.两片偏光轴相平行的偏光片间夹着扭曲90的液晶层.由多个矩阵象素组成图案.每一象素由一个或多个薄膜场效应管开关来控制.每个象素由彩色滤光片上的公用电极和下片玻璃表面的ITO电极所构成一个电容.中间液晶层为介质,每一象素如同一个小TN型结构.显示器在未选择象素时,均匀背光由LCD下方入射,经下偏光片后沿液晶分子扭曲,旋光,使得入射光之偏振方向与上偏光轴相垂直而被吸收,故其形成一暗场状态,显示器采用每次扫描一根电极的方法来驱动.则在某一根扫描电极即场效应管的栅施加正脉冲时,连接在这一根电极上的场效应管都将导通,呈导电状态,那么所选择象素的电容将被充电,形成一个电场,使液晶分子失去旋光作用则使入射之偏振光经过彩色滤光片和上偏光片后而射出,以实现显示.利用场效应管来作控制开,关.和每一次扫描一根电极的驱方式可以避免单纯矩阵寻址显示器中的交叉感应现象,使得不需显示部分的液晶层施加了电压而降低显示对比度.即当需要显示另外一根电极所连接的象素时,则对这根扫描电极施加正脉冲,而原扫描电极施加为负脉冲,即所连接此电极的场效应管将关闭,但其所选择的象素之电容仍保电荷,呈显示状态,且保持到下次扫此根电极之前(如例),因此TFT-LCD可以实现大容量显示高路驱动而不影响显示对比度. 信号 信号 信号 例注: 无交叉感应 扫描 特别是液晶电视的画面尺寸不断走向大型化，取得了很大的进步。使这种大型显示器得以实现并起到支撑作用的是旭硝子的 TFT 液晶显示器玻璃。TFT 液晶显示器玻璃作为创造色彩鲜艳、影像美丽的液晶电视的基础材料，已经成为液晶电视不可缺少的存在，目前，在该领域的世界市场上居第二位。实际上，该TFT液晶显示器玻璃必须具备严格的条件。首先，与一般的玻璃不同，不能含碱。如果含碱，不仅会污染液晶材料，还将对晶体管的特性产生不良影响。另外，虽然厚度在 0.50.7mm，但也不允许出现弯曲。同时还必须具有耐热性，既使接受高热的精密加工时也不会发生伸缩或变形。此外，还必须避免在添加药品的加工中溶出成分。能够符合这些众