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    LCD如何工作?2019-06-18

    LCD如何工作?

    基本上,大多數(不是全部)LCD都會改變穿過液晶材料層的光的偏振狀態。該層的幾何形狀由邊界條件和施加的電場之間的競爭控制。對于這種類型的LCD,通常采用向列型液晶及帶有特殊涂層的前后基板。涂層用于產生邊界條件并施加所需的電場。在LCD單元的外部,貼附有光學膜(包括偏光片)。它們將光的偏振變化轉化為明暗對比。液晶顯示器的結構設計為在未施加電場時產生一個極端亮態,而施加最高的驅動電場產生極端的暗態。如果施加一個中間電場則產生一個中間亮度水平。

    簡單LCD的示意圖和剖視圖

    用于施加邊界條件的最常見材料稱為聚酰亞胺。聚酰亞胺的溶液(或前體)沉積在基板上并固化。聚酰亞胺的類型和液晶的類型定義了液晶分子在聚酰亞胺和液晶之間的接觸點處所處的角度。如果材料“相似”,則LC分子會平放。如果它們不同(如油和水),則LC分子會直立?!胺肿庸こ獭庇糜讷@得理想的應用角度,這對于不同類型的顯示器而言是不同的。為了確定排列方向,對聚酰亞胺表面進行單向摩擦或刷涂。LC分子與該摩擦方向平行排列。如果兩個對齊表面上的角度和摩擦方向不匹配,液晶取向彈性變形。向列LC分子希望彼此平行,但是如果任一表面上的摩擦方向是正交的,則LC分子將被迫從一個分子到另一個分子非常輕微地扭曲,直到整個層的方向都旋轉了90°。向列型液晶可能存在三種主要的變形模式。每個都有自己的彈性常數(彈簧常數)。某些變形可能需要更多或更少的力,具體取決于液晶的分子結構。三個主要變形稱為“張開”,“彎曲”和“扭曲”。LC分子被迫在各個分子之間輕微扭曲,直到整個層的方向都旋轉了90°。向列型液晶可能存在三種主要的變形模式。每個都有自己的彈性常數(彈簧常數)。某些變形可能需要更多或更少的力,具體取決于液晶的分子結構。三個主要變形稱為“張開”,“彎曲”和“扭曲”。LC分子被迫在各個分子之間輕微扭曲,直到整個層的方向都旋轉了90°。向列型液晶可能存在三種主要的變形模式。每個都有自己的彈性常數(彈簧常數)。某些變形可能需要更多或更少的力,具體取決于液晶的分子結構。三個主要變形稱為“張開”,“彎曲”和“扭曲”。

    液晶變形

    施加力使液晶結構變形的最常見方法是在液晶層上或平行于液晶層施加電場(磁場也會起作用)。為了施加電場,必須具有透明導體,以便可以觀察液晶對光的影響。銦錫氧化物就是這樣的導體。

    LCD制造商要么購買ITO涂層玻璃,要么在制造過程中進行ITO涂層。應用曝光顯影蝕刻等工藝來制作ITO圖案。兩個ITO層(正面和背面)的形狀和圖案定義了顯示器上的像素和圖標。

    ITO在與驅動器芯片的玻璃連接上走線。由于(透明)ITO與未鍍膜玻璃相比具有不同的藍色反射率,因此可見。

    在所施加的電場中,液晶分子想要以使能量最小化的方式相對于電場取向。如果電場足夠強,則將克服邊界條件所施加的分子順序,并且該電場將確定分子的排列。如果電場較弱,則結構會因電場而變形。在任一種情況下,當去除場時,邊界條件的影響都接管,并且液晶取向返回到施加場之前的狀態。它的行為就像是彈簧,當施加力時會變形,然后在去除力時恢復為原始形狀。

    綜上所述,這一套組合結構充當了可電控調節的快門,以控制通過液晶面板的光線來達到顯示目的。

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