Bosh sahifa > Ko'rgazma > Kontent

LCD displey printsipi

Jul 02, 2018

LCD displey printsipi

  1. Suyuq kristall displeyning fizik va optik bilimlari

2. Suyuq kristal displeyning asosiy printsipi

3. Umumiy LCD displey

4, LCD drayveri texnologiyasi

5, suyuq kristal displeyni tanlash va texnik xizmat ko'rsatish

   1. Suyuq kristall displeyning fizik va optik bilimlari

Suyuq kristalning kontseptsiyasi va tasnifi

Suyuq kristallarning jismoniy xususiyatlari

Suyuq kristallarning optik xususiyatlarini tahlil qilish (* * * * * *)

Suyuq kristalli molekulalarning joylashishi

Suyuq kristalli qurilmalarning elektro-optik javob (* *)

  §1 Suyuq kristalning kontseptsiyasi va tasnifi

1) suyuq kristalning kontseptsiyasi:

                                              

1.png

Bu kristallar va suyuqliklar bilan bog'liq. Oddiy ma'noda, suyuq kristallar kristallar va suyuqliklar orasiga kiradi. Bir tomondan suyuqlik va suyuqlik kabi suyuqlik va davomiylik bor. Boshqa tomondan, bu kristalning anizotropiyasi mavjud.

                                                                           

2.png

      2) suyuq kristallarning tasnifi:

Tarkibi va paydo bo'lishining jismoniy sharoitlaridan suyuq kristallar keng miqyosda ikkita toifaga bo'linadi: termotropik suyuq kristallar va lyotropik suyuq kristallar.
Termotropik suyuq kristall: displeyda terotropik suyuq kristall keng tarqalgan. Termotropik suyuq kristall suyuq kristal qizdirilganda ma'lum bir harorat oralig'ida anizotropik eritma hisoblanadi. Termotropik suyuqlik kristallini uchta toifaga ajratish mumkin: nematik suyuqlik kristal, kristalli fazali suyuq kristal va xolesterin suyuq kristalining yaqinida, turli xil molekulalarning tartiblash holati.

Nematik suyuq kristal:
Uning molekulalari qatlamlarga ajralib turadi va yuqoriga, pastga, chapga va o'ngga siljiydi. U aniq elektr va optik anizotropiyaga ega va uning viskozitesi kichik, shuning uchun nematik suyuq kristall hozirgi vaqtda eng keng tarqalgan ishlatiladigan suyuq kristalldir.

Kristalli fazali suyuq kristalning yaqinida:
U rod yoki stol molekulalaridan tashkil topgan va molekulalar qatlamlarga ajratilgan. Qatlamdagi molekulalarning uzun o'qi bir-biriga parallel. Yo'nalish qatlamga tik bo'lishi mumkin va qatlam bilan o'ralgan bo'lishi mumkin. Molekulyar septidning pozitsiyasi qatlamda tartibsiz bo'ladi. U erkin harakatlanishi mumkin va oqimga ega bo'lishi mumkin, lekin viskozite katta va molekula aylanishi oson emas, ya'ni javob tezligi sekin va odatda yaroqsiz. Ko'rsatkich birligi sifatida.

Xolesterik suyuq kristal:
Xolesterinning türevlerinden olingan suyuq kristal moleküllerinin nomi, qatlamlarga ajratilgan, molekula molekulalari bir-biriga parallel, molekula uzoq tizmasiga qatlam tekisligiga parallel va uzun eksa yo'nalishi, turli qatlamlar biroz o'zgarib ketgan va qatlamning an'anaviy yo'nalishi bo'ylab spiral struktura o'rnatilgan.
Xolesterik suyuq kristal displey texnologiyasida juda foydali. Nematik suyuq kristallga ko'p miqdorda qo'shimchalar qo'llaniladi. Suyuq kristalli quti yuzasi bo'ylab 180o va 270o burchakli konstruktsiyasini hosil qilish uchun suyuqlik kristalini boshqarishi va STN displeyini yaratishi mumkin.

Lyotropik suyuq kristall:
Bu eritmani hal qiluvchi sifatida eritib hosil qiladigan suyuq kristalli modda. Sabunlu suv - bu lyotropik suyuq kristall.
Liyotropik suyuq kristallar hayot jarayonida metabolizm, ovqat hazm qilish, emish, idrok etish va axborotni uzatish bilan chambarchas bog'liq tabiat va organizmlarda keng tarqalgan bo'lib, biologik muhandislik, hayot, tibbiy va sog'liqni saqlash va sun'iy hayot.
Hozirgi vaqtda ekran texnologiyasida lyotropik suyuq kristall qo'llanilmagan.

§2 Suyuq kristallarning jismoniy xususiyatlari

1, suyuq kristalning buyurtma parametri
Nematik suyuq kristallar silindrsimon simmetriyadir. Ya'ni tizimda bir o'q mavjud. Biz molekulaning asosiy o'qi sifatida eksa (molekula uzun eksa) parallel ravishda o'qni chaqiramiz, suyuq kristal molekulalari kabi yumaloq chiziqning mittigina yo'nalishiga parallel bo'lishiga olib keladi.
Nematik suyuqlik kristal tizimidagi barcha molekulalarning ish miliga nisbatan yo'nalish darajasini aniqlash uchun, biz suyuq kristalli materialga, haroratga bog'liq bo'lgan buyurtma qilingan S parametrini kiritamiz va salbiy temperatura koeffisiyent, ya'ni harorat ko'tarilganda buyurtma parametri pasayadi va suyuq kristalli qurilmaning ekran sifati tushadi.

      

3.png

S = 0 izotropik suyuqlik, S = 1 ideal kristall
Suyultirilgan kristalning buyurtma qilingan parametri S (odatda 0,3 dan 0,8 gacha).

2, suyuq kristalning anizotropiyasi
Suyuq kristal molekulalari odatda molekula kabi qattiq roddir. Bosh va quyruq bilan bog'lab qo'yilgan turli xil molekulyar guruhlar tufayli suyuq kristalli molekulalar uzun eksa va qisqa eksa ikki yo'nalishda turli xususiyatlarga ega. Suyuq kristal molekulalari polar molekulalardir. Molekulyar kuchlar tufayli suyuq kristal molekulalari birgalikda, molekulalarning uzoq o'qi har doim bir-biriga o'xshashdir. Parallel yoki afzal yo'nalishi bilan, suyuq kristalli molekula uzun eksa o'rtacha trendining birlik vektor suyuq kristal direktori deyiladi.
Suyuq kristalli molekulalarning uzun eksa va qisqa eksa yo'nalishlari bo'yicha makroskobik jismoniy xususiyatlari turli xil bo'lib, bu suyuq kristallarning anizotropiyasining mohiyatidir.

   

4.png

(1) dielektrik anizotropiya
Dielektrik sobit elektr maydoni ta'sirida dielektrik polarizatsiyasining darajasini aks ettiradi va dielektrik qiymati salbiy bo'lishi mumkin. Tajribaga ko'ra, suyuq kristalli molekulalarning uzun o'qi elektr maydonning polar momentiga (elektr maydonining yo'nalishi) parallel yoki perpendikulyar bo'lganligi aniqlandi.
Biz ijobiy suyuq kristal (NP) sifatida molekulyar oqi parallel bo'lgan dipol moment bilan suyuq kristal sinfini deymiz; molekula uzun o'qiga perpendikulyar suyuq kristall salbiy suyuq kristal (Nn) deb ataladi. Bu ikki turdagi suyuq kristallarning elektrooptik ta'siri har xil. Ko'p LCD displeyda biz ijobiy suyuqlik kristallarini qo'shamiz.

(2) qarshiligi va elektr o'tkazuvchanligi
Suyuq kristallarning qarshiligining kattaligi umuman 108 010 o.m.ni tashkil etadi, bu yarimo'tkazgich va izolyatorning chegarasiga yaqin. Qarshilikning teskari o'tkazuvchanligi o'tkazuvchanlikdir va qarshilik ko'pincha suyuq kristalning tozaligini aniqlash uchun ishlatiladi. Nopoklikning kichik miqdori ifloslanish ioni, ya'ni suyuq kristalning tozaligi yomon deb ifodalanadi. Umuman olganda, suyuq kristalning molekulyar strukturasi, P <1010 omega="" sm,="" suyuq="" kristalli="" xususiyatlar="" yo'qolgunga="" qadar,="" tashqi="" elektr="" maydoni="" ostida="" elektrokimyoviy="" ajralish="" tomonidan="" yo'q="">
Suyuq kristallarning qarshiligi ham anizotropikdir, va bu jismoniy xususiyatlarga asoslangan dinamik tarqalish hisoblanadi.

(3) optik refriktiv indeksining anizotropiyasi
Optik sinishi indeksining anizotropiyasi bevosita suyuq kristalli qurilmalarning optik xususiyatlarini to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi, masalan, voqelik nurining polarizatsiya holatini yoki polarizatsiya yo'nalishini o'zgartirish yoki chap yoki o'ng burilishga mos keladigan yorug'lik nurini aks ettirishi yoki uzatishi mumkin. . Suyuq kristalli qurilmalarning elektro-optik ta'sirida muhim rol o'ynaydi.

(4) qotishqoqlik koeffitsienti
Viskozlik koeffitsienti anisotropik bo'lib, bu suyuq kristalli qurilmalarning javob tezligini to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi va suyuq kristalli qurilmalarning eng muhim ko'rsatkichlaridan biridir.

3, suyuq kristalning doimiylik nazariyasi
Suyuq kristallarning fizik xususiyatlarini tahlil qilishda suyuq kristalning bitta molekula xatti-harakatlari e'tiborsiz qoldirilgan va tartibga solingan suyuq kristall uzluksiz muhit sifatida qaraladi. Direktor vektori tashqi maydonda o'zgaradi va tashqi maydon o'chirilgandan so'ng maqsad vektor asl holatiga qaytariladi. Ushbu jarayon suyuqlik kristalini moslashuvchanlikka tenglashtirishi mumkin. Davomining elastik deformatsiyasi va tashqi kuch ta'sir bahorga o'xshashdir. Ta'kidlash joizki, deformatsiyani bajarish uchun muayyan vaqt talab etiladi, bu esa javob vaqtining kontseptsiyasiga olib keladi.

Elektr maydonida suyuq kristal molekulalarini qayta tashkil etishning nazariy asoslari juda murakkab.

                                                     

5.png

Biz molekulalarning erkin energiyasi qanchalik kichikligini bilsak, molekulalarning fizik xususiyatlari qanchalik barqarordir.
O'tgan davrdan boshlab, kuchlanishning ustidagi elektr maydoniga nisbatan> 0 bo'lgan ijobiy suyuqlik kristalining elektr maydonida erkin energiyani kamaytirish uchun suyuq kristall molekulyar uzun eksa (ko'rsatuvchi vektor) elektr maydoniga parallel ravishda qayta o'rnatiladi.
Erkin energiyani kamaytirish uchun suyuq kristalli molekulalarning uzoq oqi (yo'nalishli vektor) E maydonidagi elektr maydoniga <0 ga="" tekisda="" qayta="" o'rnatiladi,="" agar=""><0 ning="" salbiy="" suyuqlik="" kristalining="" elektr="" maydoni="" birdan="" ortiq="" elektr="" maydoniga="" o'rnatilgan="" bo'lsa,="">

Suyuq kristall displeylarning aksariyati yuqorida keltirilgan nazariyaga asoslanadi: suyuq kristalli molekulalarning tartibga solish yo'nalishi tashqi maydon ostida o'zgaradi va keyinchalik suyuq kristalning optik xususiyatlariga ta'sir qiladi, shuning uchun ma'lum vizual xususiyatlarni ko'rsatadi.

   

6.png


Elektr maydoni ijobiy suyuq kristallga tatbiq etilgandan so'ng, molekulaning uzun o'qi elektr maydoniga parallel ravishda qayta o'rnatiladi.

                                                                              

7.png

Salbiy suyuq kristal elektr maydonni yaratgandan so'ng, molekulalarning uzun o'qi elektr maydonchaga perpendikulyar bo'lgan.

§3 Suyuq kristallarning optik xususiyatlarini tahlil qilish (* * * * * *)

    1, yorug'likning polarizatsiyasi
Optik vektor
Elektromagnit to'lqin nazariyasida Maxwell elektromagnit to'lqinning transvers to'lqin ekanligini va ikki vertikal tebranish vektorlari, E maydonining kuchi va H magnit maydonining shiddati bilan ajralib turishini ta'kidlaydi. Odamlar yorug'likni transvers yorug'likning polarizatsiyasidan to'lqin va yorug'lik tezligining o'lchangan qiymati elektromagnit to'lqin tezligini nazariy hisoblash bilan mos keladi, shuning uchun ijobiy nur bir xil elektromagnit to'lqindir. Ko'pgina eksperimentlar yorug'lik to'lqinidagi nur ta'sirining kuchliligi va elektrenergiya ta'sirining E kuchayganligi, shuning uchun E nur vektori ekanligini va biz E nurining tebranishini yorug'lik tebranishi deb ataymiz va yorug'lik vektorining yo'nalishini E nur tebranishining yo'nalishi.

Tabiiy nur:
Atom yoki molekula tomonidan ma'lum bir vaqtda chiqarilgan nur aslida aniq tebranish yo'nalishiga ega bo'lgan engil to'lqindir, lekin odatdagi yorug'lik tez o'zgarib turadigan va tartibsiz ommaviylashtirilgan jarayon bo'lgan tasodifiy atom atomi hisoblanadi. Shunday qilib, har bir to'lqin ustunining yorug'lik vektori barcha mumkin bo'lgan kvadratchalarda taqsimlanishi mumkin. O'rtacha yorug'lik vektori nurga bog'liq. Targ'ibot yo'nalishi teng ravishda taqsimlanadi va hech qanday yo'nalish boshqa yo'nalishlardan ustun turmaydi. Bu yorug'likka tabiiy yorug'lik deyiladi.
Tabiiy yorug'lik ma'lum kristallar orqali aks etsa, tarqalib yoki o'tib ketsa, o'zgaradi. Misol uchun, quyosh nurlari tabiiy yorug'likdir, lekin osmondan tarqalgandan so'ng qisman polarizatsiyalanadi. Kassetadagi xonada ba'zi shaffof plastik qutilar ba'zi burchaklarda ko'rinadi, bu polarizatsiyalangan yorug'lik aralashuvidir.

8.png

Tabiiy nurning ajralishi:
Tabiiy nurda har qanday yo'nalishdagi optik vektor vertikal yo'nalishda ikkita komponentga ajralishi mumkin va tabiiy yorug'lik teng tenglikdagi ikki vertikal yo'nalishdagi tebranish bilan ifodalanishi aniq.
Shuni ta'kidlash kerakki, tabiiy yorug'likdagi tebranishning buzilishi tufayli, ikki vertikal nur vibratsiyasini o'rtasida doimiy o'zgarishlar farqi yo'q, lekin shuni ta'kidlash kerakki, ikkita bog'liq bo'lmagan optik vektor qat'iy polarizatsiyaga aylantirilmaydi yorug'lik va ikki vertikal tebranishning intensivligi tabiiy yorug'lik qizg'inining yarmigacha ekanligi aniq.
Bir usul ikki vertikal vibratsiyadan birini olib tashlashi mumkin bo'lsa, chiziq polarizatsiyalangan nur olinadi. Ikkala vibratsiyadan bittasining bir qismini olib tashlash mumkin bo'lsa, u qisman polarizatsiyalangan nur deb ataladi.

9.png


    Polarlashtirilgan nur
Lineer polarizatsiyalangan yorug'lik: agar optik vektor faqat qat'iy tekislikdagi tekis tekislikda tebransa, bu chiroq polarizatsiyalangan yorug'lik yoki butun polarizatsiyalangan yorug'lik deb ham ataladi. Optik vektor yo'nalishi tekisligi va chiziqli polarizatsiyalangan nurning tarqalish yo'nalishi vibratsiya yuzasi deb ataladi va chiziqli polarizan nurning tebranish yuzasi aniqlanadi.

10.png

  Qisman polarlashtirilgan nur:
Polarizatsiyalangan yorug'lik va tabiiy yorug'lik o'rtasidagi polarizatsiyalangan nur. Yorug'lik yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan tekislikda barcha yo'nalishdagi vibratsiyalar mavjud, ammo ularning amplitudasi teng emas.
Shuni ta'kidlash kerakki, bu polarizatsiyalangan nurning vibratsiyali optik vektorlari bilan qisman polarlashtirilgan yorug'likka mos keladigan va ba'zan polarizatsiyalangan yorug'lik butunlay polarlashtirilgan yorug'lik bilan bog'langan.

Yassi polarizatsiyalangan yorug'lik va ellipsik polarizatsiyalangan nur:
Bu ikki turdagi yorug'likning xususiyatlari yorug'likning tarqalishi yo'nalishiga perpendikulyar tekislikda joylashgan. Nur vektori muayyan chastotada (chap yoki o'ng) aylanadi. Nur vektorining oxiri chizilgan bo'lsa, nur dumaloq polarlashtirilgan nur deb ataladi; agar nur vektorining so'nggi nuqtasi ellips bo'lsa, nur elliptik tarzda polarlashtirilgan nur deb ataladi.

11.png

Polarizatorlar va deflektor
Tabiiy nurni linear polarizatsiyalangan nurga aylantirish jarayoni polarizatsiya deb ataladi. Ushbu o'zgarish uchun ishlatiladigan optik qurilma polarizator deb ataladi.
Tabiiy nur muayyan kristallardan o'tganda, kristalning o'zaro o'zaro vertikal yo'nalishdagi tebranish darajasiga bog'liqligi darajasi farqlanadi. Agar bir yo'nalishda tebranish butunlay (yoki deyarli barchasiga) singdirilsa va boshqa yo'nalishdagi tebranishning emiligi oz bo'lsa (yoki so'rilmasa), u holda tebranishning emirilishi kristal orqali hosil bo'ladi. Linear polarizatsiyalangan nur, bu xususiyatga ega bo'lgan kristall ikki rangli kristal deb ataladi.
Polarizator orqali etkazish oqi translucent oqi deb ataladi. Nurning o'qi yo'nalishdir va aniq bir chiziq emas.

Polarizatorlar nafaqat noxush holga kelishi mumkin, balki nurni linear polarizatsiyalanganligini tekshirish uchun ham foydalanishlari mumkin. Shunday qilib polarizator nurni aniqlash uchun polarizator sifatida ishlatilishi mumkin.
Nurning tebranishlarini bir tomonga deyarli tushirishi uchun nurning energiyani yo'qotishi ham juda katta, bu 50% dan ortiq, bu ham suyuq kristal displeyning past samaradorligi uchun asosiy sababdir.

2, Marius qonuni

Tabiiy nurning nurlari (yorug'lik qizg'inligi) polarizatordan o'tadi va polarizatsiyalangan chiziqqa aylanadi va keyin detektor orqali detektorning orqasidagi nurning chastotasi detektorning o'tkazuvchanlik o'qining burchagi bilan farq qiladi, ya'ni:

12.png

13.png Polarizator va polarizatorning yorug'lik uzatish shpiti orasidagi burchak.

14.png

Tahlil qilish: Marius qonunidan ma'lumki, ikki polarizator transmittance tizmasiga parallel bo'lganda, transmissiya zichligi maksimal bo'ladi; Ikki polarizatorning o'zaro o'tkazuvchanlik o'qi bir-biriga perpendikulyar bo'lganida, translyatsiya nurining zichligi nolga teng, detektordan hech qanday nur chiqmaydi. Ayni paytda detektor yo'qolish holatida, shuning uchun qora va oq nazorat amalga oshiriladi.
Agar tashqi elektr maydon ishlatilsa, suyuq kristalning optik anizotropiyasi suyuq kristal qutisidagi polarizatsiyalangan nurni o'zgartiradi, keyin detektorning nuri kulrang darajadagi xarakterli tasvirni hosil qiladi, bu esa asosiy printsipi hisoblanadi. LCD ekranning optik ekrani.

Nima uchun LCD displey polarizatorni qo'shishi kerak?
Buning sababi, suyuq kristalli quti suyuq kristalli molekulalarning kuchlanishdan keyin qayta tuzilishiga olib keladi. Ushbu qayta tuzilishni aniqlash uchun, inson ko'ziga ko'rinishi yoki maksimal kontrastga erishish uchun polarizatorni ishlatish kerak, va, albatta, polarizator nur energiyasining pasayishi va yorqinlikni pasaytiradi.

3, kristalning juftligi

Suyuq kristallar kabi ba'zi kristallar maxsus xususiyatga ega. Yorug'lik nurlari bu kristallarga ta'sirlanganda, ikkita nurli chiziq chiqariladi. Bu hodisa ikki tomonlama zo'ravonlik deb ataladi.
Tajriba shuni ko'rsatadiki, ikki parchalanish chirog'ining biri sinishi qonuniga amal qiladi. Bu refraktsion yorug'lik oddiy nur deb ataladi, u yorug'lik deb ataladi, lekin yana bir yoriq nurlari sinishi qonuniga amal qilmaydi. Ushbu yorug'lik nuriga juda yorug', yoki qisqa yorug'lik deyiladi.

15.png

Oddiy yorug'lik va ajoyib yorug'lik kontseptsiyasini yanada yaxshiroq tushunish uchun quyidagi tajribalarni amalga oshirishimiz mumkin:
Yuqoridagi rasm oddiy yorug'likning optik yo'lini va kristalning nurini aniq tasvirlaydi. Agar yorug'likning intensivligini va voqelik nuri o'zgarmasligini saqlasak, kristallni aylantirish uchun bizga nima bo'ladi?
Kristal qaytib kelganida, oddiy yorug'likning parchalanish yo'nalishi o'zgarmasligi va yorug'likning sinishi yo'nalishi aylanish yo'nalishi bilan farq qiladi, bu kristall oddiy yorug'lik uchun turli kichraytiruvchi indeksga ega ekanligini ko'rsatmoqda. juda engildir va oddiy yorug'likning sinishi indikatori kristalning barcha yo'nalishlarida bir xildir va yorug'lik tezligi tengdir, shuning uchun nurning sinishi yo'nalishi emas. Sinov indeksining barcha yo'nalishlarida o'zgarish va juda yorug'lik teng emas, yorug'lik tezligi teng emas, shuning uchun nurning sinishi yo'nalishi o'zgaradi.

Yuqoridagi tajribada, biz kristallni muayyan yo'nalishga aylantirganda, biz oddiy yorug'likning sinishi yo'nalishini yorug'likning sinishi yo'nalishiga mos keladi. Biz bu yo'nalishni kristalning optik o'qini chaqiramiz.
Shuni ta'kidlash kerakki, optik eksa kristallda bitta yo'nalishni ifodalaydi, aniqlangan yo'nalish emas. Kristallada yuqoridagi o'qga parallel bo'lgan har qanday to'g'ri chiziq optik o'qni va faqat bitta optik o'qi bo'lgan kristall bir tomonlama kristall deb ataladi.

Keyinchalik suyuq kristalning optik xususiyatlarini qisqacha o'rganamiz, asosan suyuq kristalli muhitda lineer polarlashtirilgan nurning tarqalish printsipini tahlil qilamiz.
1. Voqealar nurlari lineer polarizatsiyalangan bo'lsa (qog'oz yuzasiga perpendikulyar tebranish), vosita suyuq kristaldir. Kristall nuri qanday tarqaladi?

16.png

Biz tabiiy yorug'lik to'lqin chiplari orqali yoritilgan yorug'lik va yorug'lik nurli yorug'lik intensivligi yo'nalishi bo'yicha bir-biriga parallel polarizan nur ekanligini bilamiz.
Polarizatsiyalashgan yorug'lik (u yoki E) to'lqinlar gofretida (faqat yorug'lik nurlanishi bo'lishi mumkin emas, deb o'ylamaslik kerak, O va E nurlari ajralib turishi mumkin), O nur va E nurlari chiqariladi va yorug'lik qizg'inligini hisoblash Shuningdek, Mariusning qonuni ham bor edi.

17.png

I - kutilayotgan polarizatsiyalangan yorug'likning intensivligi, voqea sodir bo'lgan polarlash nurining yo'nalishi va gofrining optik o'qi yo'nalishi o'rtasidagi burchak.

Ushbu holat uchun, = 90o tufayli,
Shuning uchun faqatgina bitta yorug'lik suyuq kristalda nur yo'q va u nurning sinishi polarizatsiyalangan yorug'likning yo'nalishi, ya'ni suyuq kristalli muhitdagi polarlashtirilgan nurning tarqalishi yo'nalishi bo'lib, doimiy va yorug'likning intensivligi voqea sodir bo'lgan polarizan nurning zichligiga tengdir.

Voqeaning yorug'ligi polarizatsiyalangan chiziqli yorug'lik bo'lsa (vibratsiya qog'ozga parallel bo'lsa), suyuq kristalli muhitda ham E va o nur mavjud, va yorug'likning tarqalishi E ning sintezining yo'nalishi va u.

18.png

Ayniqsa, polarizatsiyalangan yorug'likning vibratsiyali yo'nalishi suyuq kristal molekulasining uzun o'qi bilan 90o bo'lsa, uni Marius qonuni bilan olish mumkin.

19.png

Yuqorida ko'rsatilganidek, oddiy nurning yorug'lik qizg'inligi (u nur) maksimal va suyuqlik kristalining tarqalishi yo'nalishi barqaror va yorug'lik tebranishining yo'nalishi o'zgarmas va nurning yorug'ligi (E ) o'ngda ko'rsatilgandek, nol bo'ladi.

20.png .

21.png

Elektr qo'shilganda suyuq kristalli qutining molekulyar tuzilishi:

Oddiy nurning tezligi (u nur) tufayli uning yo'nalishi suyuq kristalning optik o'qiga parallel bo'ladi va yorug'likning polarizatsiya yo'nalishi optik o'qga perpendikulyar, shuning uchun suyuqlikka polarizatsiyalangan nur kristalli quti, nurning tarqalishi yo'nalishi bir xil va nurning polarizatsiyasi ham sobit.

4, kristalning optik aylanish fenomeni.

1811-yilda Aragonning ta'kidlashicha, chiziq nurlari linear polarizatsiyalangan yorug'lik bo'lsa-da, vibratsiya yuzasi voqea yorug'idagi tebranish yuzasiga nisbatan burchak bilan qaytib kelgan bo'lsa-da, Aragotin shuni aniqlaganki, lineer polarizatsiyalangan yorug'lik kvarts kabi muayyan kristallarning optik o'qi bo'ylab tarqaladi. Bu hodisa optik aylanish fenomeni deb ataladi va optik aylanish fenomenini ishlab chiqaradigan modda "bu hodisaning xarakteristikasi" deb nomlangan optik modda deb ataladi. Optik aylanish.
Tajribalar shuni ko'rsatadiki, tebranish sirtining aylanishi yo'nalishli va soat yo'nalishi bo'yicha soat yo'nalishi bo'yicha aylanadigan o'ng qo'lni ushlab turuvchi modda kabi, yorug'lik nurida va aksincha, chapdagi modda deb nomlanadi.

Ba'zi hollarda suyuq kristall optik rotasyona ega va nematik suyuqlik kristalli molekulalar uzun rod shaklida bo'ladi va odatdagi sharoitda parallel ravishda o'rnatiladi. Biroq, agar maxsus jarayon qabul qilinadigan bo'lsa, suyuq kristalli molekulalarning dastlabki joylashuvi burishtirilgan tarzda o'rnatiladi va shu bilan optik rotatsiyani, ya'ni suyuq kristal qo'shilmaganda, suyuqlik kristallari ma'lum bir optik aylanishni ko'rsatadi va quvvat qo'shiladi. Tashqi maydonda suyuq kristalli molekulalar qayta o'rnatiladi va optik aylanish yo'qoladi. Bu qo'shimchani va elektr energiyasining turli optik xususiyatlari ekranni yaratish uchun juda mos keladi.

5, o'ralgan nematik suyuqlik kristallagi tarvaqaylab turgan polarizatsiyalangan nur

22.png

Nematik suyuq kristallga oz miqdorda optik modda qo'shiladi, yoki suyuq kristalli qutining ikkita ichki yuzasi burishli molekulalar sifatida o'rnatiladi va chiziqning polarizatsiyalangan nurining tebranish yo'nalishi bir xil tekislikda va yo'nalish vektoriga yuqori sirtdagi suyuq kristalli molekulalar, ya'ni chap grafada ko'rsatilgandek (maydonchaning) holati olinishi mumkin.

Voqealar nurining vektor tebranish yo'nalishi voqelik tekisligining suyuq kristalli molekulyar yo'nalishini uzoq o'qi bilan hosil qilinganda, ejeksiyon sirti ellips, dumaloq yoki tekis chiziq kabi ba'zi polarizatsiyalangan nur shaklida ishdan chiqariladi , Parallel komponenti Ex polarizatsiyalangan yorug'lik va vertikal komponent Eu o'rtasidagi optik yo'lning farqi qiymatiga ko'ra.
Yuqorida aytib o'tilganidek, suyuq kristalli sinishi indeksining anizotropiyasi tufayli, voqelik nurli to'lqinsi suyuq kristal molekulalarining uzun tizmasiga yoki polarizatsiyalangan yorug'lik holatiga va polarizatsiyalangan nur yo'nalishini o'zgartiradi. Bu suyuq kristal displeyning ishining jismoniy va optik asosidir.

Chiziqli polarizatsiya optoelektronik vektorining yo'nalishi bir xil tekislikda va molekula vektoriga parallel bo'lganida, suyuqlik kristalining chayqalishini o'zgartirganda, hodisa nuri suyuq kristalli molekulaning hodisa yuziga qarab parallel ravishda aylanadi port va oxirgi ejektor nuri yo'nalishi suyuq kristalning chiqadigan joyida n vektorining yo'nalishiga parallel bo'ladi. ;
Chiziqli polarizatsiyani optoelektronik vektor yo'nalishi intsident tekisligi molekulasining niga perpendikulyar bo'lganida, chiqadigan yorug'likning elektr vektorining tebranish yo'nalishi vektorni boshqaradigan suyuq kristalli molekula yo'nalishiga perpendikulyar bo'lib qoladi.

32.png

Suyuq kristalli quti elektrsiz burkangan tarzda o'rnatiladi

24.png

  §4 Suyuq kristalli molekulalarning joylashishi

    Suyuq kristalli displey qanday bo'lishidan qat'i nazar, metropolis printsipiga asoslangan, ya'ni elektr maydoni va issiqlik sohasida, suyuq kristal molekulalari ma'lum boshlang'ich tartibdan boshqa molekulyar tartibga solish holatiga o'tadi. Suyuq kristalli molekulalarning tashkil etilishi bilan suyuq kristall elementlarning optik xususiyatlari ingl. O'zgarishlarga o'zgaradi. Suyuq kristalli molekulalarning yagona va barqaror dastlabki tuzilishi suyuq kristall displey qurilmalarining asosi hisoblanadi.
Suyuq kristal molekulalarining 7 tipik turi mavjud. Quyidagi jadvalda ko'rsatilgandek, biz turli xil suyuq kristal molekulalarining qisqacha tavsifini taqdim etamiz.

25.png

(1) vertikal molekulyar hizalama: barcha suyuq kristalli molekulalar pastki qatlamning har ikki tomoniga vertikal ravishda tekislanadi.
(2) sirt molekulyar hizalanması davomida: barcha suyuqlik kristal molekulalari substratın bir tomoniga parallel va bir xil yo'nalishda joylashgan.
(3) burchakli molekulyar tartibga solish: barcha suyuqlik kristal molekulalari ikki tomonning yonlariga nisbatan ma'lum bir burchakka buriladi va bir xil yo'nalishda joylashadi.
(4) suyuq kristalli molekulalarning suyuqlik kristalining bir tomonida vertikal ravishda joylashtirilgani va boshqa tomondan bir xil yo'nalishda parallel bo'lishi, shuning uchun suyuq kristalli molekulalarning joylashuvi doimiy ravishda ikki substrat bo'laklari.

(5) burama molekulalarning joylashishi: barcha suyuqlik kristalli molekulalar ikki tomonning yonlariga parallel ravishda joylashtirilgan, lekin substratning ikki bo'lakidagi konstruktsiya yo'nalishi 90 ° o'zaro, shuning uchun suyuq kristal molekulalarining ikki bo'lak substrat o'rtasida 90 ° da doimiy ravishda buriladi.
(6) sirt bo'ylab spiral konstruktsiya: suyuq kristal molekulalarining spirali o'qi har ikki tomonning substrati yuzasiga perpendikulyar ravishda o'rnatiladi.
(7) konusning molekulyar tuzilishi: suyuq kristalning spirali o'qi har ikki tomonning taglik plakalariga parallel ravishda o'rnatiladi, lekin spirali o'qning yo'nalishi noaniqdir.

  § 5 Suyuq kristalli qurilmalarning elektro-optik javob

1) suyuq kristalli qurilma elektrooptik xarakterli egri

26.png

Amaliy dasturda, chunki LCD ekranning aksariyati yorug ', ya'ni kuch ekranini yoqtirmaslik kerak. Energiyani tejash va LCD ekranning ishlash muddatidan biz odatda ijobiy elektro-optik egri ishlatamiz.

2) suyuq kristalli qurilmalarning ishlash parametrlari

Ehtimol kuchlanish V:
10% (salbiy) yoki 90% (musbat turdagi) maksimal o'tkazuvchanlikning tashqi kuchlanish qiymati (aloqa uchun tashqi kuchlanish o'rtacha Fang Genzhi). Suyultirilgan kristalli elektron ta'sirining kuzatiladigan reaktsiyasining dastlabki kuchlanish qiymatini belgilaydi. Qiymati qanchalik kichik bo'lsa, qurilma ishchi kuchlanish darajasi past, barcha turdagi suyuq kristalli qurilmalarning V fazasi farqi juda ko'p. TN turi 1 dan 3 V gacha va DS turi 5 dan 10 V gacha.

Doygunlikning kuchlanishi:
Bu maksimal o'tkazuvchanlik 90% (salbiy turdagi) yoki 10% (musbat turdagi) tashqi kuchlanishiga mos keladi. Vs ning o'lchamlari ekranning tashqi kuchlanishining maksimal kontrastini belgilaydi va kichik Vs yaxshi displey effektini olish oson.

Kontrast:
Suyuq kristalli displey passiv yoritgichli hisoblanadi, shuning uchun uni yorqinligi bilan sozlash mumkin emas. U faqat kontrast bilan sozlanishi mumkin. Suyuq kristalli molekulalarning buyurtma parametrlari 1 ga teng bo'lmaganligi sababli, polarizatorning parallel o'tkazuvchanligi va vertikal soyalash tezligi 100% ga erishish mumkin emas, shuning uchun suyuq kristalli displeyni ingl. Ma'noda amalga oshirish mumkin emas. Qora qog'ozning ta'siri faqat qora qog'oz qora belgining ekran effektini amalga oshirishi mumkin. Umumiy suyuq kristall displey oq nur yoki quyosh nuri bilan nurlanadi va kontrast 5: 1 dan 20: 1 gacha.

Diqqatning ta'rifi:
Doygunlik kuchlanishining kuchlanish voltsiyasiga nisbati Vs> Vda, elektro-optik burchakdagi Vs tufayli, Vs ning Vt dan qanchalik yaqin ekanligi, elektro-optik chastotaning tezligi, 1 ga yaqinroq bo'lsa, qiymat qanchalik yaxshi bo'lsa, nazariyaga 1 ga yaqinroq bo'ladi.
Suyuq kristalli qurilmaning qiymati passiv haydovchida 1 emas, chunki xoch effekti muqarrar va to'liq bartaraf etilmaydi, shuning uchun passiv diskning tasvirini sifatiga jiddiy ta'sir etadi.
Umumiy TN ta'siri suyuq kristal = 1.4 ~ 1.6.

Javob vaqti:
Suyuq kristalli qurilmalarning javob vaqti odatda uch parametr bilan ifodalanadi: kechikish vaqti, ko'tarilish vaqti va tushish vaqti.
Umuman aytganda, javob vaqtini ko'tarish vaqtining va kuzgi vaqtning yig'indisi deb hisoblaymiz.
Suyuq kristalning viskozitesi salbiy haroratning xarakteristikasiga ega bo'lgani sababli, reaktsiya muddati atrof-muhit haroratining pasayishi bilan ortadi, shuning uchun suyuq kristall apparat past haroratda ishlash uchun mos emas.

tuyulgan
Polarizatsiyaning oynasi, suyuq kristall va orientatsiya kinoi orqadan yoritilganida, oxirgi chiqish chiroqi aniq yo'nalishga ega va ularning ko'pchiligi vertikal yo'nalishlarga ega, shuning uchun LCDni vertikal bo'lmagan yo'nalishdan kuzatib turganda vertikal yorug'lik yo'nalishi, hamma nur emas. Ko'zlarimiz orqali, bu safar LCDda qora yoki rangli distortion ko'rsatiladi, bu suyuq kristalli displeyni o'ynatadigan burchak burchagi.
Biroq, LCD displeyi uchun MVA texnologiyasini qo'llash kabi ko'plab takomillashtirilgan texnologiyalar mavjud.

3) suyuq kristalli qurilmalarning temperatura ko'rsatkichlari
Harorat oralig'ini qo'llash tor va issiqlik ta'siri jiddiyroq. Bu suyuq kristalli qurilmalarning asosiy kamchiliklaridan biridir. Harorat baland bo'lganda, suyuq kristal holati yo'qoladi va ko'rsatilmaydi. Harorat juda past bo'lsa, kristallashish qurilmani shikastlamaguncha, javob tezligi shubhasiz sekinlashadi.
Ish harorati tovushli suyuq kristal, 3V dan 10 ° C gacha bo'lgan kuchlanish voltaji va harorat 40 ° C ga ko'tarilganda 2V ga pasayib borishi kabi pol qiymatlari, ta'sir ko'rsatish vaqti, kontrast va volt amper ko'rsatkichlariga katta ta'sir ko'rsatadi.

4) suyuq kristalli qurilmalarning voltli amper xususiyatlari
In addition to DS type liquid crystal devices, the liquid crystal display devices used are all electric field effect devices. In the case of TN, the internal resistance is very high, the resistivity is more than 1010 OMEGA / cm2, and the reactance is only a few PF / cm2, so the working current is less than 1 microan / cm2, and it is a typical micro power device (without backlight).
The TN device is basically tolerant, so the refresh frequency of AC drive has a great influence on the driving current. If the refresh frequency is increased from 32Hz to 200Hz, the driving current will increase by 5~10 times, so the refresh frequency is generally controlled at the critical frequency of no scintillation, generally in 60Hz to 75Hz.

5) the electric energy accumulation effect of liquid crystal devices
It means that the transmittance of the liquid crystal box does not increase at the same time with the external voltage, but only after several pulse sequences will begin to increase, and a certain sequence of pulses will be added to make the maximum light transmittance. This effect is called the electrical energy storage of the liquid crystal devices, that is to say, only the external field acts on the liquid crystal pixels. The longer the time, the better the response of liquid crystal devices. The greater the transmittance, the better the brightness and contrast.

27.png