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公司新聞

液晶顯示原理淺析

文章來源:本站人氣:4022發表時間:2015-04-24

  TN型液晶顯示原理
  TN型的液晶顯示技術可說是液晶顯示器中最基本的,而之后其它種類的液晶顯示器也可說是以TN型為原點來加以改良。同樣的,它的運作原理也較其它技術來的簡單。圖中所表示的是TN型液晶顯示器的簡易構造圖,包括了垂直方向與水平方向的偏光板,具有細紋溝槽的配向膜,液晶材料以及導電的玻璃基板。 (1)不加電場的情況下,入射光經過偏光板后通過液晶層,偏光被分子扭轉排列的液晶層旋轉90度,離開液晶層時,其偏光方向恰與另一偏光板的方向一致,因此光線能順利通過,整個電極面呈光亮。 (2)當加入電場的情況時,每個液晶分子的光軸轉向與電場方向一致,液晶層因此失去了旋光的能力,結果來自入射偏光片的偏光,其偏光方向與另一偏光片的偏光方向成垂直的關系,并無法通過,電極面因此呈現黑暗的狀態。 其顯像原理是將液晶材料置于兩片貼附光軸垂直偏光板之透明導電玻璃間,液晶分子會依配向膜的細溝槽方向依序旋轉排列,如果電場未形成,光會順利的從偏光板射入,依液晶分子旋轉其行進方向,然后從另一邊射出。如果在兩片導電玻璃通電之后,兩片玻璃間會造成電場,進而影響其間液晶分子的排列,使其分子棒進行扭轉,光線便無法穿透,進而遮住光源。這樣所得到光暗對比的現象,叫做扭轉式向列場效應,簡稱TNFE(twisted nematic field effect)。在電子產品中所用的液晶顯示器,幾乎都是用扭轉式向列場效應原理所制成。
  STN液晶顯示原理
  STN型的顯示原理與TN相類似,不同的是TN扭轉式向列場效應的液晶分子是將入射光旋轉90度,而STN超扭轉式向列場效應是將入射光旋轉180~270度。
  要在這里說明的是,單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩種情形(或稱黑白),并沒有辦法做到色彩的變化。而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的關系,以及光線的干涉現象,因此顯示的色調都以淡綠色與橘色為主。但如果在傳統單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片(color filter),并將單色顯示矩陣之任一像素(pixel)分成三個子像素(sub-pixel),分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍三原色,再經由三原色比例之調和,也可以顯示出全彩模式的色彩。另外,TN型的液晶顯示器如果顯示屏幕做的越大,其屏幕對比度就會顯得較差,不過藉由STN的改良技術,則可以彌補對比度不足的情況。
  TFT液晶顯示原理
  TFT型的液晶顯示器較為復雜,主要的構成包括了,螢光管、導光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶體管等等。首先液晶顯示器必須先利用背光源,也就是螢光燈管投射出光源,這些光源會先經過一個偏光板然后再經過液晶,這時液晶分子的排列方式進而改變穿透液晶的光線角度。然后這些光線接下來還必須經過前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最后出現的光線強度與色彩,并進而能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了。
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