液晶显示器

液晶显示器(LCD),电子显示装置,通过应用不同电压的一层液晶,从而诱导其光学性质的变化。液晶显示器通常用于便携式电子游戏,作为数码相机和摄像机的取景器,在视频投影系统、电子广告牌,作为计算机、显示器和平板电视。

液晶的电光效应

液晶材料的结构是介于液体和晶体固体。在液体中,液晶分子的能流过去。然而,随着固体晶体,他们自己安排在他的画风命令模式。与固体晶体一样,液晶可以表现出多态性;即。,they can take on different structural patterns, each with unique properties. LCDs utilize either向列或净化的液晶。向列液晶分子与他们结盟轴同时,如图所示图。净化的液晶,另一方面,安排自己在分层表;在不同净化的阶段,如图,分子可能需要在不同的阵营相对于飞机的表。(详情在液体结晶物质的物理学,看到这篇文章液晶。)

液晶的光学性质取决于材料的方向光穿过一层。一个电场(一个小电压引起的)可以改变在一层液晶分子的取向,从而影响其光学性质。这样一个过程称为光电效应,它形成了液晶显示器的基础。向列液晶显示器、光学性质的变化结果定向分子轴沿或垂直于电场,首选的方向是由细节决定的分子的化学结构。液晶材料,对齐平行或垂直于一个应用领域可以选择适合特定的应用程序。小电电压必要东方液晶分子一直在液晶显示器的商业成功的一个关键特性;其他显示技术很少匹配他们的低功率消费。

扭曲向列显示

第一液晶显示器在1960年代末成为商用,称为基于光散射的影响动态散射模式。这些显示被用在许多手表和袖珍计算器,因为他们的低功耗和可移植性。然而,问题与他们的可读性和液晶材料的有限生命周期导致了1970年代发展的扭曲向列(TN)显示,变异的现在在电脑显示器和平板电视。

一个TN细胞,如所示图,由上、下基板板块分隔以微弱差距(通常5 - 10微米;1微米= 10⁻⁶米)满一层液晶。正常基质板块透明的玻璃和带花纹的氧化铟锡透明导电涂料。的电极层涂上一层薄薄的调整层聚合物,使液晶分子接触他们对齐大约平行于表面。目前在大多数生产显示器,对准层由一层聚合物几十纳米厚(1纳米= 10⁻⁹米),只有一个方向用一块布擦。在组装细胞,顶部和底部基板板排列,以便对齐方向互相垂直。全会众就包含一对单偏振器之间,也有其光吸收轴互相垂直。无电压,导致液晶垂直对齐层采用扭曲配置从一个盘子。没有液晶,光在两个方向穿过的细胞会被吸收,因为交叉偏振器,和细胞似乎是黑暗。在液晶层的存在,然而,细胞似乎是透明的,因为扭曲的液晶的光学匹配交叉偏振器的安排。应用三到五伏在液晶破坏扭曲的状态,导致分子东方垂直于衬底盘子,给细胞黑暗的外观,如图表所示。对于简单的显示,液晶单元操作在反射模式下,漫反射体放置在显示器和激活的部分电极模式显示为灰色背景上的黑色影像提供的漫反射体。通过图案电极段或一组小广场,可以显示字母数字字符和非常低分辨率图像的例子,在数字手表和计算器。

更复杂的图像可以显示使用一个被称为无源矩阵寻址技术(在下面描述)。然而,即使有这种技术,90°TN显示能产生图像组成的只有20行图像元素,称为像素。