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工业LCD液晶显示屏的运作原理是怎么样的?

文章出处:原创 人气:发表时间:2017-09-26

     现在的液晶显示技术大多都是以STN、TN、TFT这三种技术作为主轴的,因此大家可以就这从这三种技术上来探讨一下它们的运作原理是怎样的。

     TN类型的液晶显示技术可以说是液晶显示屏之中最基本的了,而之后的其它种类的液晶显示屏也可以说都是以TN型做为原点来加以改良的。同样的,它的运作原理相对于其它的技术还是比较简单的,请大家参照一下下方的图片。图中所表示的是:TN型的液晶显示屏的简易构造图,其中包括了垂直方向和水平方向的偏光板、具有着细纹沟槽的配向膜、液晶材料以及导电的玻璃基板。 它的显像原理就是将液晶材料置之于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃之间,液晶分子是会依配向膜的细沟槽方向依序的旋转排列,如果电场没有形成,光线则会顺利的从偏光板射入,依液晶分子旋转其行进的方向,然后再从另一边射出。如果是在两片导电玻璃通电了之后,两片玻璃间则会造成一个电场,进而会影响其间液晶分子的一个排列,使其分子棒进行一个扭转,光线就无法穿透,进而遮住光源。这样就可以得到光暗对比的现象,叫做扭转式向列场效应,简称TNFE(twisted nematic field effect)。在电子产品之中所使用的液晶显示器,几乎都是使用扭转式向列场效应原理所制成的。
LCD液晶显示屏
     STN型的显示原理也是类似的,不同的就是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射的光线旋转90度,而STN型的超扭转式向列场效应是将入射光线旋转180~270度。要在这边特别说明的是,单纯的TN液晶显示屏本身就只有明暗这两种情形(或着称为黑白),并没有办法能够做到色彩的变化。而STN的液晶显示屏牵涉着液晶材料的关系,以及光线的一个干涉现象,因此显示的色调大多都是以淡绿色与橘色为主。但是如果在传统的单色STN液晶显示屏加上一片彩色滤光片(color filter),并且将单色显示矩阵之任一像素(pixel)分成三个子像素(sub-pixel),分别透过彩色滤光片可以显示红、绿、蓝三原色,再经由这三原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色彩。另外,TN型的液晶显示屏如果显示屏幕做的越大,那么其屏幕对比度就会显得比较差,不过藉由STN的改良技术,则可以弥补其对比度不足的情况。

     TFT类型的液晶显示屏则较为复杂,主要的构成就包括了:导光板、荧光管、偏光板、玻璃基板、滤光板、液晶材料、配向膜、薄模式的晶体管等等。首先液晶显示屏必须要先利用背光源,也就是荧光灯管所投射出来的光源,这些光源则会先经过一个偏光板然后再次经过液晶,这时液晶分子的排列方式进而会改变穿透液晶的光线角度。然后这些光线接下来还必须要经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此大家只需要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度以及色彩了,并且进而就能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。
 

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