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Le principe de fonctionnement de plusieurs modes de cristal liquide

Le principe de fonctionnement de plusieurs modes de cristal liquide

Jul 03, 2018

Le principe de fonctionnement de plusieurs modes de cristal liquide


1. Le matériau à cristaux liquides est le corps principal du dispositif d'affichage à cristaux liquides. Quel que soit le type d’affichage à cristaux liquides qui fonctionne sur la base du principe suivant, les molécules de cristaux liquides sont transformées d’un arrangement initial spécifique en une autre permutation par effet de champ électrique ou de chaleur et d’autres champs externes. Avec le changement de la disposition des molécules de cristaux liquides, les propriétés optiques (caractéristiques de biréfringence) des molécules de cristaux liquides apparaissent. Le changement doit être changé pour le changement visuel de la lumière et de l'ombre.
2, à présent, l'affichage à cristaux liquides à matrice active TFT ordinaire utilise le mode TN (nématique torsadé) du mode blanc constant (normalement blanc). La caractéristique la plus importante du mode TN est que le réglage de la boîte à cristaux liquides est conforme à la condition de Morgan (décrite comme suit: le produit du pas torsadé des molécules de cristal liquide et le produit de l'anisotropie de son indice de réfraction supérieure à la moitié de la longueur d'onde de la lumière incidente, c'est-à-dire delta nd [1] / 2), de sorte que la rotation du plan de polarisation de la lumière soit indépendante de la longueur d'onde lorsque le cristal liquide traverse la couche de cristal liquide. On dit que lorsque la condition de Morgan est satisfaite, l'angle de rotation produit par les différentes longueurs d'onde de la lumière incidente traversant la couche de cristaux liquides est le même. La boîte à cristaux liquides est pleine de cristaux liquides Np (nématiques positifs), les molécules de cristaux liquides sont disposées le long de la surface et le grand axe moléculaire est continuellement tordu entre les substrats supérieur et inférieur en verre et les polariseurs supérieur et inférieur sont placés conception orthogonale.
Le principe de fonctionnement du boîtier TN est illustré à la figure 1.1 ci-dessous: à l’état déconnecté, la direction de polarisation du polariseur est parallèle à la molécule de cristal liquide à la surface du substrat inférieur en raison de l’état déconnecté et du polariseur obtenu par le polariseur tournera de manière synchrone lorsque la molécule de cristal liquide est déformée par la couche de cristal liquide (on parle de TN). Effet de rotation optique), lorsque le substrat supérieur atteint le substrat, la rotation de la surface de polarisation atteint 90 et la direction de polarisation devient parallèle à la direction de polarisation du détecteur, de sorte que le polariseur de ligne puisse passer à travers le détecteur et l’affichage (comme l’image blanche n’est pas un champ électrique, on l’appelle donc "la voie blanche"). Lorsque nous appliquons une tension supérieure à la valeur seuil de Vth sur la boîte à cristaux liquides, la structure de distorsion des molécules de cristaux liquides np Nématiques sera détruite et deviendra inclinée dans la direction du champ électrique. Lorsque la tension appliquée atteint 2Vth, toutes les autres molécules de cristaux liquides situées en dehors de la surface du substrat et de la surface du substrat sont réarrangées dans le sens du champ électrique, à cet instant, 90 des boîtiers TN La propriété de rotation du liquide la cellule cristalline a disparu et la cellule cristalline liquide située entre les polariseurs orthogonaux a perdu sa transmittance lumineuse.
3. Actuellement, il existe un mode STN, qui utilise la biréfringence des molécules de cristaux liquides (et le mode TN ci-dessus utilise les propriétés optiques de la couche moléculaire de cristaux liquides spécialement définie). En raison de la complexité du processus, l’écran couleur n’est pas idéal (il existe une interférence entre les couleurs, c’est-à-dire que la capacité de réduction des couleurs n’est pas bonne); il est donc utilisé uniquement pour les écrans bas de gamme, tels que les téléphones portables, les assistants personnels, etc.
La différence entre la boîte à cristaux liquides en mode STN et le mode TN ne concerne que les points suivants: (1) la direction de polarisation du polariseur et l'axe long de la molécule de cristal liquide au niveau du substrat inférieur (c'est-à-dire la direction de l'axe optique) n'est pas parallèle mais l'angle 30. De cette manière, le polariseur obtenu par le polariseur aura une biréfringence dans la couche de cristaux liquides (2), et la direction axiale longue des molécules de cristaux liquides au niveau des substrats supérieur et inférieur sera continuellement déformée de 270, alors que le boîtier TN est 90 .
Le principe du mode STN est le suivant: lorsque la puissance n’est pas ajoutée, les molécules de cristaux liquides sont torsadées et disposées (le grand axe des molécules de cristaux liquides sur les substrats supérieur et inférieur est continuellement torsadé 270), car la direction de polarisation de les molécules de cristal liquide et le polariseur ne sont pas parallèles mais l'angle de polarisation de 30 ° au niveau du substrat inférieur, de sorte que la lumière polarisée obtenue par le polariseur sera envoyée lorsque le cristal liquide sera injecté dans la couche de cristal liquide. Une biréfringence se produit et les deux composants vecteurs électriques de la lumière de réfraction sont resynthétisés au niveau de la plaque supérieure pour devenir une lumière polarisée de manière elliptique, et une partie de la lumière est finalement émise par le polariseur. Lorsque la puissance est ajoutée, la structure torsadée des molécules de cristaux liquides est désintégrée et disposée dans un plan vertical, et les plaques polarisantes disposées sur la section transversale peuvent bloquer la projection de lumière et obtenir un affichage à l'état sombre.
4. Dans les deux modes ci-dessus, plus la tension appliquée est élevée, plus l'angle d'inclinaison des molécules de cristal liquide est grand (plus le plan est proche du plan vertical), plus l'intensité de la lumière de transmission correspondante est grande; plus la tension appliquée est faible, plus l'inclinaison moléculaire des cristaux liquides (plus proche de la surface) est faible, plus l'intensité de la lumière de transmission correspondante est faible. Cela signifie que l'affichage des niveaux de gris peut être obtenu en contrôlant la magnitude de la tension appliquée.
5. Le mécanisme d'affichage couleur:
L’affichage couleur de l’écran LCD est réalisé par un filtre couleur. Le processus de fabrication d'un film filtre de couleur est illustré à la figure 2.7 ci-dessous:

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La combinaison de la structure de la boîte à cristaux liquides est visible ci-dessous, c'est-à-dire que les trois couleurs de base R, G, B du film de filtre couleur sont agencées selon un certain motif et correspondent au sous-pixel TFT sur le substrat TFT. (Remarque: un pixel est constitué de trois sous-pixels). La lumière blanche émise par le rétro-éclairage est transformée en lumière colorée R, G et B après filtrage. La matrice TFT peut ajuster la valeur de tension ajoutée à chaque sous-pixel, modifiant ainsi l'intensité de transmission de chaque lumière de couleur. Différentes intensités de couleurs RVB et de lumière mélangées pour obtenir un affichage couleur.
6, il existe d'autres modes, tels que le mode MVA et le mode IPS, qui sont tous les nouveaux modes de travail LCD développés pour améliorer les caractéristiques d'affichage et améliorer la vitesse de réponse, et sont l'amélioration du mode TN.

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7. Le réglage des polariseurs supérieur et inférieur (ainsi que le polariseur et le détecteur) détermine la luminosité et l'état sombre de la boîte à cristaux liquides dans les états d'alimentation et de non alimentation. Lorsque le polariseur supérieur et inférieur est perpendiculaire au polariseur et que la direction de polarisation du polariseur est perpendiculaire l’un à l’autre, les modes TN et STN sont à l’état brillant à l’état non chargé (on parle alors de carré blanc ordinaire). Lorsque les polariseurs supérieurs et inférieurs sont disposés en parallèle (c’est-à-dire que le polariseur et la direction de polarisation du polariseur sont parallèles), les modes TN et STN dans le mode non chargé. état sont sombres (on parle alors du mode noir habituel) et le pouvoir est plus lumineux lorsque le pouvoir est ajouté.

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