[Εμφάνιση γνώσης Popular Science 4] Η αρχή και η δομή της οθόνης υγρών κρυστάλλων

Η οθόνη υγρών κρυστάλλων αποτελείται κυρίως από έναν οπίσθιο φωτισμό, έναν πίνακα υγρών κρυστάλλων και ένα κύκλωμα οδήγησης.

Μπορείτε να σκεφτείτε την οθόνη LCD ως μια δομή σάντουιτς,

Δηλαδή, ένα στρώμα στρώματος υγρών κρυστάλλων τοποθετείται μεταξύ δύο συστημάτων πόλωσης των οποίων οι κατευθύνσεις πόλωσης είναι κάθετες μεταξύ τους.

Διάγραμμα δομής LCD

Πάρτε για παράδειγμα τον πίνακα TN (Twist Nematic),

Η περιστροφή του υγρού κρυστάλλου μπορεί να ελεγχθεί υπό τη δράση ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου.

Αφού η φυσική πηγή φωτός περάσει μέσα από τον πολωτή (ένας από τους πολωτές), γίνεται πολωμένο φως στην κατακόρυφη κατεύθυνση

Αφού το πολωμένο φως περάσει μέσα από τον υγρό κρύσταλλο TN που δεν ενεργοποιείται και διατηρεί την αρχική κατάσταση ευθυγράμμισης,

Λόγω των οπτικών ιδιοτήτων των υγρών κρυστάλλων και της διάταξης των μορίων υγρών κρυστάλλων,

Ως αποτέλεσμα, η κατεύθυνση πόλωσης του φωτός αλλάζει από ευθεία σε οριζόντια.

Το πολωμένο φως στην οριζόντια κατεύθυνση είναι σύμφωνο με τον άξονα μετάδοσης του αναλυτή και μεταδίδεται έξω από την κυψέλη υγρών κρυστάλλων.

Αυτός ο τύπος λειτουργίας απεικόνισης υγρών κρυστάλλων στην οποία το προσπίπτον φως μπορεί να μεταδοθεί όταν δεν εφαρμόζεται ηλεκτρικό πεδίο και στα δύο άκρα του υγρού κρυστάλλου ονομάζεται"NormalWhite" (ΒΔ)

Ομοίως, εάν εφαρμόζεται τάση στον υγρό κρύσταλλο,

Ο υγρός κρύσταλλος τύπου TN διαιρείται από την κατάσταση στριμμένης διάταξης στην κατάσταση κάθετης διάταξης,

Αυτή τη στιγμή, η κατεύθυνση πόλωσης του προσπίπτοντος γραμμικά πολωμένου φωτός δεν θα αλλάξει,

Ως αποτέλεσμα, η κατεύθυνση πόλωσής του είναι κάθετη στον άξονα μετάδοσης του αναλυτή και μπλοκάρεται,

Στο τέλος, δεν μεταδίδεται φως από την κυψέλη υγρών κρυστάλλων.

Αυτό το είδος λειτουργίας απεικόνισης υγρών κρυστάλλων στην οποία το προσπίπτον φως δεν μπορεί να μεταδοθεί όταν δεν εφαρμόζεται ηλεκτρικό πεδίο και στα δύο άκρα του υγρού κρυστάλλου ονομάζεται"NormalBlack" (Σημ.)

Επομένως, καταρχήν, η οθόνη υγρών κρυστάλλων είναι απλώς ένας οπτικός διακόπτης που ελέγχει το ON-OFF του εκπεμπόμενου φωτός μέσω του ON-OFF της τάσης.

Η βασική αρχή της παραπάνω οθόνης υγρών κρυστάλλων δείχνει μόνο ότι το προσπίπτον φως είτε εκπέμπεται είτε εντελώς αποκόπτεται, δηλαδή το εκπεμπόμενο φως έχει μόνο δύο καταστάσεις (την πιο φωτεινή και τη σκοτεινή κατάσταση).

Η πραγματική εφαρμογή του πάνελ υγρών κρυστάλλων γίνεται μέσω της λειτουργίας διακόπτη του TFT και κάθε pixel εισάγεται με διαφορετικά μεγέθη τάσης σήματος δεδομένων:

Η κατάσταση περιστροφής των μορίων υγρών κρυστάλλων είναι διαφορετική κάτω από διαφορετικές τάσεις, επομένως ο βαθμός περιστροφής του γραμμικά πολωμένου φωτός είναι επίσης διαφορετικός.

Τα εξαρτήματα στον άξονα μετάδοσης του αναλυτή είναι διαφορετικά, δηλαδή, η φωτεινότητα του εκπεμπόμενου φωτός είναι διαφορετική,

Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να πραγματοποιηθεί μια απεικόνιση εικόνας σε κλίμακα του γκρι.

Εάν κάθε εικονοστοιχείο ταιριάζει με ένα φίλτρο χρώματος (ColorFilter, CF), μπορεί να πραγματοποιηθεί μια έγχρωμη εικόνα.