單色液晶屏顯示器的工作原理
LCD技術(shù)是把液晶灌入兩個(gè)列有細(xì)槽的平面之間。這兩個(gè)平面上的槽互相垂直(相交成90度)。也就是說(shuō),若一個(gè)平面上的分子南北向排列,則另一平面上的分子?xùn)|西向排列,而位于兩個(gè)平面之間的分子被強(qiáng)迫進(jìn)入一種90度扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由于光線順著分子的排列方向傳播,所以光線經(jīng)過(guò)液晶時(shí)也被扭轉(zhuǎn)90度。但當(dāng)液晶上加一個(gè)電壓時(shí),分子便會(huì)重新垂直排列,使光線能直射出去,而不發(fā)生任何扭轉(zhuǎn)。
LCD是依賴極化濾光器(片)和光線本身。自然光線是朝四面八方隨機(jī)發(fā)散的。極化濾光器實(shí)際是一系列越來(lái)越細(xì)的平行線。這些線形成一張網(wǎng),阻斷不與這些線平行的所有光線。極化濾光器的線正好與第一個(gè)垂直,所以能完全阻斷那些已經(jīng)極化的光線。只有兩個(gè)濾光器的線完全平行,或者光線本身已扭轉(zhuǎn)到與第二個(gè)極化濾光器相匹配,光線才得以穿透。
LCD正是由這樣兩個(gè)相互垂直的極化濾光器構(gòu)成,所以在正常情況下應(yīng)該阻斷所有試圖穿透的光線。但是,由于兩個(gè)濾光器之間充滿了扭曲液晶,所以在光線穿出第一個(gè)濾光器后,會(huì)被液晶分子扭轉(zhuǎn)90度,最后從第二個(gè)濾光器中穿出。另一方面,若為液晶加一個(gè)電壓,分子又會(huì)重新排列并完全平行,使光線不再扭轉(zhuǎn),所以正好被第二個(gè)濾光器擋住。總之,加電將光線阻斷,不加電則使光線射出。
然而,可以改變LCD中的液晶排列,使光線在加電時(shí)射出,而不加電時(shí)被阻斷。但由于計(jì)算機(jī)屏幕幾乎總是亮著的,所以只有“加電將光線阻斷”的方案才能達(dá)到最省電的目的。
從液晶屏顯示器的結(jié)構(gòu)工作原理來(lái)看,無(wú)論是筆記本電腦還是桌面系統(tǒng),采用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。LCD由兩塊玻璃板構(gòu)成,厚約1mm,其間由包含有液晶(LC)材料的5μm均勻間隔隔開(kāi)。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光,所以在顯示屏兩邊都設(shè)有作為光源的燈管,而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱勻光板)和反光膜,背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線,其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發(fā)出的光線在穿過(guò)第一層偏振過(guò)濾層之后進(jìn)入包含成千上萬(wàn)水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中,一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極,電極分為行和列,在行與列的交叉點(diǎn)上,通過(guò)改變電壓而改變液晶的旋光狀態(tài),液晶材料的作用類似于一個(gè)個(gè)小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動(dòng)電路部分。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),液晶分子就會(huì)產(chǎn)生扭曲,從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)則的折射,然后經(jīng)過(guò)第二層過(guò)濾層的過(guò)濾在屏幕上顯示出來(lái)。
評(píng)論