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LCD-Anzeigeprinzip
Jul 02, 2018

LCD-Anzeigeprinzip

  1. Physikalische und optische Kenntnisse der Flüssigkristallanzeige

2. Das Grundprinzip der Flüssigkristallanzeige

3. Gemeinsame LCD-Anzeige

4, LCD-Treiber-Technologie

5, Auswahl und Wartung der Flüssigkristallanzeige

   1. Physikalische und optische Kenntnisse der Flüssigkristallanzeige

Das Konzept und die Klassifizierung von Flüssigkristallen

Physikalische Eigenschaften von Flüssigkristallen

Analyse der optischen Eigenschaften von Flüssigkristallen (* * * * * *)

Die Anordnung von Flüssigkristallmolekülen

Elektrooptische Reaktion von Flüssigkristallgeräten (* *)

  §1 Konzept und Einstufung von Flüssigkristallen

1) das Konzept des Flüssigkristalls:

                                              

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Es ist relativ zu Kristallen und Flüssigkeiten. In einfachen Worten sind Flüssigkristalle zwischen Kristallen und Flüssigkeiten. Einerseits hat es die Flüssigkeit und Kontinuität sowie die Flüssigkeit. Auf der anderen Seite hat es die Anisotropie des Kristalls.

                                                                           

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      2) die Einstufung von Flüssigkristallen:

Unter den physikalischen Bedingungen der Zusammensetzung und des Auftretens können die Flüssigkristalle grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: thermotrope Flüssigkristalle und lyotrope Flüssigkristalle.
Thermotroper Flüssigkristall: Thermotroper Flüssigkristall wird häufig auf dem Gebiet der Anzeige verwendet. Thermotroper Flüssigkristall ist eine anisotrope Schmelze in einem bestimmten Temperaturbereich, wenn der Flüssigkristall erhitzt wird. Der thermotrope Flüssigkristall kann in drei Kategorien unterteilt werden: nematischer Flüssigkristall, Flüssigkristall in der Nähe von Kristallphasen und cholesterischer Flüssigkristall aufgrund des unterschiedlichen Ordnungszustands von Molekülen.

Nematischer Flüssigkristall:
Seine Moleküle sind in Schichten angeordnet und können nach oben, unten, links und rechts gleiten. Es hat offensichtliche elektrische und optische Anisotropie und seine Viskosität ist gering, so dass der nematische Flüssigkristall derzeit der am meisten verwendete Flüssigkristall ist.

Flüssigkristall in der Nähe der Kristallphase:
Es besteht aus stabförmigen oder streifenförmigen Molekülen, und die Moleküle sind in Schichten angeordnet. Die Längsachse der Moleküle in der Schicht ist parallel zueinander. Die Richtung kann senkrecht zur Ebene sein und kann mit der Ebene gekippt werden. Die Position des molekularen Schwerpunkts ist in der Schicht ungeordnet. Es kann sich frei bewegen und besitzt die Fließfähigkeit, aber die Viskosität ist groß und das Molekül lässt sich nicht leicht drehen, dh die Reaktionsgeschwindigkeit ist langsam und im Allgemeinen ungeeignet. Als Anzeigeeinheit.

Cholesterischer Flüssigkristall:
Aufgrund ihres Namens, der von den Derivaten des Cholesterins abgeleitet ist, sind die Flüssigkristallmoleküle flach, in Schichten angeordnet, die intramolekularen Moleküle sind parallel zueinander, die Längsachse des Moleküls ist parallel zur Schichtebene und die Längsachsenrichtung Die verschiedenen Schichten werden geringfügig geändert, und eine Spiralstruktur ist entlang der normalen Richtung der Schicht angeordnet.
Cholesterischer Flüssigkristall ist in der Displaytechnologie sehr nützlich. Es wird in vielen Zusätzen zu nematischem Flüssigkristall verwendet. Dies kann dazu führen, dass der Flüssigkristall die verdrehte Anordnung von 180 ° und 270 ° entlang der Oberfläche der Flüssigkristallbox bildet und die STN-Anzeige erzeugt.

Lyotroper Flüssigkristall:
Es ist eine flüssigkristalline Substanz, die durch Auflösen eines gelösten Stoffes in einem Lösungsmittel gebildet wird. Seifenwasser ist ein lyotroper Flüssigkristall.
Lyotrope Flüssigkristalle sind in der Natur und in Organismen weit verbreitet und stehen in engem Zusammenhang mit Stoffwechsel, Verdauung, Resorption, Wahrnehmung und Informationsübertragung im Lebensprozess und haben in den Bereichen der Biotechnologie, des Lebens, der Medizin und der Gesundheit sowie der künstlichen Kunst viel Aufmerksamkeit erhalten Leben.
Lyotrope Flüssigkristalle wurden derzeit in der Displaytechnologie nicht eingesetzt.

§2 Physikalische Eigenschaften von Flüssigkristallen

1, Ordnungsparameter des Flüssigkristalls
Nematische Flüssigkristalle sind zylindrisch symmetrisch. Das heißt, es gibt eine Achse im System. Wir nennen die Achse parallel zur Achse (der langen Achse des Moleküls) als Hauptachse des Moleküls, während die Anordnung der runden Stab-artigen Flüssigkristallmoleküle dazu neigt, parallel zur Richtung der Spindel zu sein.
Um den Orientierungsgrad aller Moleküle im nematischen Flüssigkristallsystem als Ganzes relativ zur Spindel zu beschreiben, führen wir einen geordneten Parameter S ein, der sich auf das Flüssigkristallmaterial, die Temperatur und die Eigenschaft der negativen Temperatur bezieht Koeffizient, das heißt, wenn die Temperatur ansteigt, nimmt der Ordnungsparameter ab und die Anzeigequalität der Flüssigkristallvorrichtung sinkt.

      

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S = 0 der isotropen Flüssigkeit, S = 1 des idealen Kristalls
Der geordnete Parameter S des Flüssigkristalls liegt im Allgemeinen zwischen 0,3 und 0,8.

2 die Anisotropie von Flüssigkristallen
Die Moleküle von Flüssigkristallen sind normalerweise starre stabförmige Moleküle. Aufgrund der unterschiedlichen Molekülgruppen, die durch Kopf und Schwanz verbunden sind, haben die Flüssigkristallmoleküle unterschiedliche Eigenschaften in den beiden Richtungen der langen Achse und der kurzen Achse. Die Flüssigkristallmoleküle sind polare Moleküle. Aufgrund der intermolekularen Kräfte befinden sich die Flüssigkristallmoleküle zusammen und die Längsachse der Moleküle ist immer zueinander. Parallel oder in einer Vorzugsrichtung wird der Einheitsvektor des durchschnittlichen Trends der langen Achse eines Flüssigkristallmoleküls als Direktor des Flüssigkristalls bezeichnet.
Die makroskopischen physikalischen Eigenschaften entlang der Längsachse und der Kurzachsenrichtung von Flüssigkristallmolekülen sind unterschiedlich, was die Essenz der Anisotropie von Flüssigkristallen ist.

   

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(1) dielektrische Anisotropie
Die Dielektrizitätskonstante spiegelt den Grad der dielektrischen Polarisation unter der Wirkung des elektrischen Feldes wider, und der Wert des Dielektrikums kann negativ sein. Gemäß dem Experiment wird festgestellt, dass die lange Achse der Flüssigkristallmoleküle parallel oder senkrecht zu dem polaren Moment des elektrischen Feldes ist (der Richtung des elektrischen Feldes).
Wir bezeichnen eine Klasse von Flüssigkristallen mit dem Dipolmoment parallel zur Molekülachse als positiven Flüssigkristall (NP); Der Flüssigkristall senkrecht zur Längsachse des Moleküls wird als negativer Flüssigkristall (Nn) bezeichnet. Die elektrooptischen Effekte dieser zwei Arten von Flüssigkristallen sind unterschiedlich. Bei den meisten LCD-Anzeigen fügen wir positive Flüssigkristalle hinzu.

(2) spezifischer Widerstand und elektrische Leitfähigkeit
Die Größe des spezifischen Widerstands von Flüssigkristallen beträgt im allgemeinen 108 bis 1012 Ohm cm, was nahe an der Grenze zwischen Halbleiter und Isolator liegt. Der Kehrwert des spezifischen Widerstands ist die Leitfähigkeit, und der spezifische Widerstand wird oft als Nachweiswert für die Reinheit des Flüssigkristalls verwendet. Die geringe Menge der Verunreinigung wird als Verunreinigungsion ausgedrückt, dh die Reinheit des Flüssigkristalls ist schlecht. Wenn p <1010 &="" ohgr;="" cm="" ist,="" wird="" im="" allgemeinen="" die="" molekülstruktur="" des="" flüssigkristalls="" durch="" die="" elektrochemische="" zersetzung="" unter="" dem="" äußeren="" elektrischen="" feld="" zerstört,="" bis="" die="" flüssigkristalleigenschaften="" verloren="">
Der spezifische Widerstand von Flüssigkristallen ist ebenfalls anisotrop, und die dynamische Streuung beruht auf dieser physikalischen Eigenschaft.

(3) Anisotropie des optischen Brechungsindex
Die Anisotropie des optischen Brechungsindex beeinflusst direkt die optischen Eigenschaften der Flüssigkristallvorrichtungen, wie etwa das Ändern des Polarisationszustands oder der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichts, das das einfallende Licht entsprechend dem linken oder rechten Spin usw. reflektieren oder durchlassen kann . Sie spielt eine wichtige Rolle beim elektrooptischen Effekt der Flüssigkristallvorrichtungen.

(4) Viskositätskoeffizient
Der Viskositätskoeffizient ist ebenfalls anisotrop, was sich direkt auf die Ansprechgeschwindigkeit von Flüssigkristallvorrichtungen auswirkt, und ist einer der wichtigsten Leistungsparameter von Flüssigkristallvorrichtungen.

3 die Kontinuumstheorie von Flüssigkristall
Bei der Analyse der physikalischen Eigenschaften von Flüssigkristallen wird das Verhalten eines einzelnen Flüssigkristallmoleküls ignoriert und der angeordnete Flüssigkristall wird als kontinuierliches Medium betrachtet. Der Richtungsvektor ändert sich unter dem externen Feld und der Zielvektor wird in seinen ursprünglichen Zustand zurückgesetzt, nachdem das externe Feld entfernt wurde. Dieser Prozess kann davon ausgehen, dass der Flüssigkristall einer Elastizität entspricht. Die elastische Verformung des Kontinuums und die Wirkung der äußeren Kraft ist der der Feder ähnlich. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verformung eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt, was zum Konzept der Reaktionszeit führt.

Die theoretische Untersuchung der Umlagerung von Flüssigkristallmolekülen unter elektrischem Feld ist ziemlich kompliziert.

                                                     

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Wir wissen, dass je kleiner die freie Energie der Moleküle ist, desto stabiler sind die physikalischen Eigenschaften der Moleküle.
Aus dem letzten Begriff ist es bekannt, dass, wenn das elektrische Feld eines positiven Flüssigkristalls von> 0 an ein elektrisches Feld oberhalb einer Stärke angelegt wird, um die freie Energie zu minimieren, die molekulare Längsachse des Flüssigkristalls (Zeigevektor) wird parallel zum elektrischen Feld E neu angeordnet werden.
Um die freie Energie zu minimieren, wird die lange Achse der Flüssigkristallmoleküle (Richtungsvektor) senkrecht zum elektrischen Feld E umgeordnet, wenn das elektrische Feld eines negativen Flüssigkristalls von <0 einem="" elektrischen="" feld="" von="" mehr="" als="" eins="" ausgesetzt="" wird="">

Das Prinzip der meisten Flüssigkristallanzeigen basiert auf der oben erwähnten Theorie: Die Anordnungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle ändert sich unter dem äußeren Feld und beeinflusst dann die optischen Eigenschaften des Flüssigkristalls und zeigt somit bestimmte visuelle Eigenschaften.

   

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Nachdem das elektrische Feld an den positiven Flüssigkristall angelegt wurde, wurde die Längsachse des Moleküls parallel zum elektrischen Feld umgelagert.

                                                                              

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Nachdem der negative Flüssigkristall ein elektrisches Feld ausgeübt hat, ordnet sich die lange Achse der Moleküle senkrecht zum elektrischen Feld an.

§3 Analyse der optischen Eigenschaften von Flüssigkristallen (* * * * * *)

    1, Polarisation von Licht
Optischer Vektor
In der Theorie der elektromagnetischen Wellen weist Maxwell darauf hin, dass die elektromagnetische Welle eine Transversalwelle ist und durch zwei vertikale Schwingungsvektoren charakterisiert wird, die Stärke des elektrischen Feldes E und die Intensität des Magnetfelds H. Weil Menschen erkennen, dass Licht ein Transversal ist Welle aus der Polarisation von Licht, und der gemessene Wert der Lichtgeschwindigkeit entspricht der theoretischen Berechnung der Geschwindigkeit der elektromagnetischen Welle, so dass das positive Licht eine Art elektromagnetische Welle ist. Eine große Anzahl von Experimenten zeigt, dass die Intensität der Lichtempfindlichkeit und der physiologischen Wirkung in der Lichtwelle die elektrische Feldstärke E ist, also E ein Lichtvektor ist, und wir nennen die Schwingung von E als Lichtschwingung und die Richtung des Lichtvektors E ist die Richtung der Lichtschwingung.

Natürliches Licht:
Das von einem Atom oder Molekül zu einem bestimmten Zeitpunkt emittierte Licht ist ursprünglich eine Lichtwelle mit einer bestimmten Schwingungsrichtung, das übliche Licht ist jedoch eine zufällige Rate der Atomemission, die ein sich schnell ändernder und ungeordneter Chargenprozess ist. So kann der Lichtvektor jeder Wellensäule in allen möglichen Quadraten verteilt werden. Im Durchschnitt ist der Lichtvektor zum Licht. Die Ausbreitungsrichtung ist gleichmäßig verteilt, und keine Richtung ist dominanter als andere Richtungen. Dieses Licht wird natürliches Licht genannt.
Natürliches Licht ändert sich, wenn es bestimmte Kristalle reflektiert, streut oder durchläuft. Sonnenlicht ist zum Beispiel natürliches Licht, aber nach dem Streuen durch den Himmel ist es teilweise polarisiert. Einige durchsichtige Plastikboxen im Raum, wie z. B. eine Kassette, erscheinen in bestimmten Winkeln, die auf eine Interferenz von polarisiertem Licht zurückzuführen sind.

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Zersetzung von natürlichem Licht:
Bei natürlichem Licht kann der optische Vektor einer beliebigen Orientierung in vertikaler Richtung in zwei Komponenten zerlegt werden, und es ist offensichtlich, dass natürliches Licht durch die Vibration von zwei vertikalen Richtungen gleicher Amplitude ausgedrückt werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass es aufgrund der Unordnung der Schwingung im natürlichen Licht keine konstante Phasendifferenz zwischen den beiden vertikalen Lichtschwingungen gibt, es ist jedoch wichtig anzumerken, dass die beiden nicht verwandten optischen Vektoren nicht zu einer stabilen Polarisation synthetisiert werden können Licht, und es ist offensichtlich, dass die Intensität der beiden vertikalen Schwingungen die Hälfte der natürlichen Lichtintensität ist.
Wenn eine Methode eine der beiden vertikalen Schwingungen entfernen kann, wird ein zeilenpolarisiertes Licht erhalten. Wenn nur ein Teil einer der beiden Schwingungen entfernt werden kann, spricht man von partiell polarisiertem Licht.

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    Polarisiertes Licht
Linear polarisiertes Licht: Wenn der optische Vektor nur in einer festen Ebene in einer festen Ebene schwingt, spricht man von linear polarisiertem Licht, auch Oberflächenpolarisiertes Licht oder vollständig polarisiertes Licht. Die Ebene der optischen Vektorrichtung und Ausbreitungsrichtung des linear polarisierten Lichts wird Vibrationsfläche genannt, und die Vibrationsfläche des linear polarisierten Lichts ist festgelegt.

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  Partiell polarisiertes Licht:
Dies ist ein polarisiertes Licht zwischen dem polarisierten Licht und dem natürlichen Licht. In der Ebene senkrecht zur Lichtrichtung sind alle Schwingungen in alle Richtungen, aber ihre Amplitude ist nicht gleich.
Es ist erwähnenswert, dass es zwischen den optischen Schwingungsvektoren dieses polarisierten Lichts, das teilweise polarisiertem Licht entspricht, keine feste Phasenbeziehung gibt, und manchmal ist das polarisierte Licht der Linie vollständig polarisiertes Licht.

Zirkular polarisiertes Licht und elliptisch polarisiertes Licht:
Die Eigenschaften dieser beiden Lichtarten liegen in einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts. Der Lichtvektor wird mit einer bestimmten Frequenz (links oder rechts) gedreht. Wenn der Pfad am Ende des Lichtvektors ein Kreis ist, wird das Licht als zirkular polarisiertes Licht bezeichnet. Wenn der Weg des Endpunkts des Lichtvektors eine Ellipse ist, wird das Licht als elliptisch polarisiertes Licht bezeichnet.

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Polarisator und Deflektor
Der Prozess der Umwandlung von natürlichem Licht in linear polarisiertes Licht wird als Polarisation bezeichnet. Die für diese Transformation verwendete optische Vorrichtung wird Polarisator genannt.
Wenn natürliches Licht durch bestimmte Kristalle fällt, ist der Absorptionsgrad des Kristalls für die Schwingung von zwei zueinander senkrechten Richtungen unterschiedlich. Wenn die Vibration einer Richtung vollständig (oder fast alle) absorbiert werden kann und die Vibrationsabsorption der anderen Richtung gering ist (oder nicht absorbiert wird), wird die Vibrationsabsorption durch den Kristall gebildet. Linear polarisiertes Licht, ein Kristall mit dieser Eigenschaft, wird als Zweifarbenkristall bezeichnet.
Die Übertragungsachse durch den Polarisator wird als durchscheinende Achse bezeichnet. Es wird angemerkt, dass die Lichtachse eine Orientierung ist und keine bestimmte gerade Linie ist.

Der Polarisator kann nicht nur vorgespannt sein, sondern kann auch verwendet werden, um zu beurteilen, ob der Strahl linear polarisiert ist. Der Polarisator kann also als Polarisator zur Erfassung des Strahls verwendet werden.
Da es die Lichtschwingung fast in einer Richtung absorbiert, ist der Energieverlust des Lichts auch sehr groß und liegt bei über 50%. Dies ist auch der Hauptgrund für die geringe Effizienz der Flüssigkristallanzeige.

2, Marius 'Gesetz

Ein natürlicher Lichtstrahl (Lichtintensität) passiert den Polarisator und wandelt sich in ein linienpolarisiertes Licht um, und durch einen Detektor variiert die Intensität des Lichts hinter dem Detektor mit dem Winkel der Transmissionsachse des Detektors, d. H.

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13.png Dies ist der Winkel zwischen dem Polarisator und der Lichtübertragungswelle des Polarisators.

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Analyse: Aus dem Marius-Gesetz ist bekannt, dass, wenn der Polarisator zwei parallel zur Transmissionsachse ist, die Transmissionsintensität maximal ist; Wenn die Transmissionsachse des Polarisators senkrecht zueinander steht, ist die Intensität des Transmissionslichts gleich Null und es wird kein Licht vom Detektor abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Detektor in der Extinktionsposition, wodurch die Schwarz-Weiß-Steuerung realisiert wird.
Wenn das äußere elektrische Feld verwendet wird, bewirkt die optische Anisotropie des Flüssigkristalls, dass sich das polarisierte Licht in der Flüssigkristallbox ändert. Das Licht des Detektors bildet dann das Bild mit den Eigenschaften des Graupegels, das das Grundprinzip von ist die optische Anzeige des LCD-Bildschirms.

Warum sollte der LCD-Bildschirm einen Polarisator hinzufügen?
Dies liegt daran, dass die Flüssigkristallbox die Neuanordnung der Flüssigkristallmoleküle nach dem Anlegen der Spannung bewirkt. Um diese Umlagerung detektieren zu lassen, für das menschliche Auge sichtbar zu sein oder den maximalen Kontrast zu erreichen, muss der Polarisator verwendet werden, und natürlich bewirkt der Polarisator, dass die Lichtenergie abnimmt und die Helligkeit abnimmt.

3 die Doppelbrechung des Kristalls

Einige Kristalle wie Flüssigkristalle haben eine besondere Natur. Wenn ein Lichtstrahl auf diese Kristalle fällt, werden zwei Brechungsstrahlen erzeugt. Dieses Phänomen wird als Doppelbrechung bezeichnet.
Das Experiment zeigt, dass einer der beiden Brechungsstrahlen dem üblichen Brechungsgesetz folgt. Dieses Brechungslicht wird gewöhnliches Licht genannt, das als Licht bezeichnet wird, aber ein anderer Brechungsstrahl gehorcht nicht dem Brechungsgesetz. Dieses Brechungslicht wird als sehr leicht oder kurz als Licht bezeichnet.

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Um das Konzept des gewöhnlichen Lichts und des außergewöhnlichen Lichts besser zu verstehen, können wir die folgenden Experimente durchführen:
Das obige Bild gibt den optischen Weg des gewöhnlichen Lichts und das Licht im Kristall deutlich wieder. Wenn wir die Lichtintensität und die Richtung des einfallenden Strahls unverändert lassen, was passiert dann, wenn wir den Kristall drehen?
Es hat sich herausgestellt, dass die Brechungsrichtung des gewöhnlichen Lichts konstant ist, wenn sich der Kristall dreht, und die Brechungsrichtung des sehr leichten Lichts sich mit der Drehrichtung ändert, was zeigt, dass der Kristall einen unterschiedlichen Brechungsindex für das gewöhnliche Licht und das Licht hat sehr hell ist und der Brechungsindex des gewöhnlichen Lichts in allen Richtungen im Kristall gleich ist und die Lichtgeschwindigkeit gleich ist, so ist die Brechungsrichtung des Lichts nicht. Wenn sich Licht in allen Richtungen des Brechungsindex sehr unterschiedlich ist, ist die Lichtgeschwindigkeit nicht gleich, so dass sich die Brechungsrichtung des Lichts ändert.

Wenn wir im obigen Experiment den Kristall in eine bestimmte Richtung drehen, stellen wir fest, dass die Brechungsrichtung des gewöhnlichen Lichts mit der Brechungsrichtung des Lichts übereinstimmt. Wir nennen diese Richtung die optische Achse des Kristalls.
Es sei darauf hingewiesen, dass die optische Achse nur eine Richtung im Kristall darstellt, keine bestimmte Linie. In dem Kristall ist jede gerade Linie, die parallel zur obigen Achse verläuft, die optische Achse, und der Kristall mit nur einer optischen Achse wird uniaxialer Kristall genannt.

Als nächstes werden wir kurz die optischen Eigenschaften von Flüssigkristallen untersuchen und hauptsächlich das Ausbreitungsprinzip von linear polarisiertem Licht in Flüssigkristallmedium analysieren.
1. Wenn das einfallende Licht linear polarisiert ist (senkrecht zur Papieroberfläche schwingt), ist das Medium ein Flüssigkristall. Wie breitet sich Licht im Kristall aus?

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Wir wissen, dass Licht und Licht, das durch Doppelbrechung von natürlichem Licht durch Wellenchips erzeugt wird, senkrecht zu der Richtung der Intensität des einfallenden Lichts senkrecht zueinander polarisiertes Licht sind.
Wenn polarisiertes Licht (o oder E) in einem Wellenwafer ebenfalls doppelbrechend ist (denken Sie nicht, dass nur natürliches Licht Doppelbrechung aufweisen kann, können O und E-Licht getrennt werden), werden O-Licht und E-Licht erzeugt und die Berechnung der Lichtintensität ist auch gefolgt von Marius 'Gesetz.

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Das I ist die Intensität des einfallenden polarisierten Lichts, der Winkel zwischen der Richtung des einfallenden polarisierten Lichts und der Richtung der optischen Achse des Wafers.

Für diesen Fall wegen = 90o
Daher hat nur ein einziges Licht kein Licht im Flüssigkristall, und die Richtung der Brechung des Lichts ist die Richtung des einfallenden polarisierten Lichts, d. H. Die Ausbreitungsrichtung des polarisierten Lichts im Flüssigkristallmedium konstant, und die Intensität des o-Lichts ist gleich der Intensität des einfallenden polarisierten Lichts.

2. Wenn das einfallende Licht linear polarisiertes Licht ist (die Vibration ist parallel zum Papier), werden sowohl E- als auch o-Licht im Flüssigkristallmedium gefunden, und die Ausbreitungsrichtung von Licht ist die Richtung der Synthese von E und O.

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Wenn die Schwingungsrichtung des einfallenden polarisierten Lichts 90 ° mit der langen Achse des Flüssigkristallmoleküls beträgt, kann es insbesondere durch das Marius-Gesetz erhalten werden.

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Das obige zeigt an, dass die Lichtintensität des gewöhnlichen Lichts (o Licht) maximal ist und die Ausbreitungsrichtung in dem Flüssigkristall konstant ist und die Richtung der Lichtvibration konstant ist und die Lichtintensität des Lichts (E ) ist Null, wie rechts gezeigt.

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Die molekulare Anordnung der Flüssigkristallbox, wenn die Elektrizität hinzugefügt wird:

Wegen der Geschwindigkeit des gewöhnlichen Lichts (o Licht) ist seine Richtung parallel zur optischen Achse des Flüssigkristalls und die Polarisationsrichtung des o Lichtes ist senkrecht zur optischen Achse, wenn also das polarisierte Licht auf die Flüssigkeit einfällt Kristallbox ist die Ausbreitungsrichtung des Lichts gleich und auch die Polarisation des Lichts ist konstant.

4 das Phänomen der optischen Drehung des Kristalls.

Im Jahr 1811 stellte Arago fest, dass, wenn sich linear polarisiertes Licht entlang der optischen Achse bestimmter Kristalle wie Quarz ausbreitete, obwohl das Transmissionslicht linear polarisiertes Licht war, die Vibrationsoberfläche relativ zu der Vibrationsoberfläche des einfallenden Lichts um einen Winkel gedreht wurde. Dieses Phänomen wird als Phänomen der optischen Drehung bezeichnet, und die Substanz, die das Phänomen der optischen Drehung erzeugen kann, wird als optische Substanz bezeichnet, die als Charakteristikum dieses Phänomens bezeichnet wird. Optische Drehung.
Die Experimente zeigen auch, dass die Rotation der Vibrationsoberfläche in Richtung des Lichts gerichtet ist, wie etwa die rechtshändige Substanz, die sich im Uhrzeigersinn im Uhrzeigersinn dreht, und umgekehrt als linke Substanz bezeichnet wird.

Unter bestimmten Bedingungen weist der Flüssigkristall auch eine optische Rotation auf, und die nematischen Flüssigkristallmoleküle haben eine lange Stabform und sind unter normalen Bedingungen parallel angeordnet. Wenn jedoch ein spezielles Verfahren angewendet wird, wird die anfängliche Anordnung der Flüssigkristallmoleküle verdreht angeordnet, wodurch die optische Drehung erzeugt wird, das heißt, wenn der Flüssigkristall nicht hinzugefügt wird, zeigen die Flüssigkristallpunkte eine bestimmte optische Drehung und die Kraft wird hinzugefügt. Im äußeren Feld werden die Flüssigkristallmoleküle neu angeordnet und die optische Drehung verschwindet. Die unterschiedlichen optischen Eigenschaften dieses Zusatzes und der Nichtelektrizität sind sehr gut geeignet, um die Anzeige herzustellen.

5: Linienpolarisiertes Licht, das sich in einem verdrillten nematischen Flüssigkristall ausbreitet

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Dem nematischen Flüssigkristall wird eine kleine Menge optischer Substanz zugesetzt oder die beiden inneren Oberflächen der Flüssigkristallbox sind als verdrehte Moleküle angeordnet, und die Schwingungsrichtung des linienpolarisierten Lichts liegt in derselben Ebene und parallel zum Richtvektor der Flüssigkristallmoleküle auf der oberen Oberfläche kann somit die Situation (Tonhöhe) erhalten werden, wie in der linken Abbildung gezeigt.

Wenn die Richtung der Vektorschwingung des einfallenden Lichts mit der langen Achse des molekularen Flüssigkristallmoleküls n der einfallenden Ebene gebildet wird, wird die Ausstoßfläche in Form eines polarisierten Lichts gezündet, wie etwa einer Ellipse, einer kreisförmigen oder einer geraden Linie entsprechend dem Wert der optischen Wegdifferenz zwischen der parallelen Komponente Ex des polarisierten Lichts und der vertikalen Komponente Ey.
Wie oben beschrieben, wird aufgrund der Anisotropie des Flüssigkristall-Brechungsindex die einfallende Lichtwelle in Richtung der langen Achse des Flüssigkristallmoleküls vorgespannt, oder der Zustand des polarisierten Lichts und die Richtung des polarisierten Lichts ändern sich. Dies ist die physikalische und optische Grundlage der Arbeit der Flüssigkristallanzeige.

Wenn die Richtung des optoelektronischen Vektors mit linearer Polarisation in der gleichen Ebene und parallel zum Vektor des Moleküls liegt, dreht sich das einfallende Licht, wenn der Flüssigkristall den Abstand verdreht, entlang der Verdrehungsrichtung des Flüssigkristallmoleküls N parallel zum Einfall und die Richtung des endgültigen Ausstoßlichts ist parallel zur Richtung des Vektors n am Auslass des Flüssigkristalls. ;
Wenn die Richtung des optoelektronischen Vektors mit linearer Polarisation senkrecht zu n des einfallenden Ebenenmoleküls ist, bleibt die Richtung der Vibration des elektrischen Vektors des emittierten Lichts senkrecht zu der Richtung des Flüssigkristallmolekül-Richtungsvektors n.

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Die Flüssigkristallbox ist ohne Strom verdreht angeordnet

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  §4 Anordnung von Flüssigkristallmolekülen

    Unabhängig von der Art der Flüssigkristallanzeige, die auf dem Prinzip der Metropole beruht, dh im Bereich des elektrischen Feldes und der Wärme wechseln die Flüssigkristallmoleküle von der spezifischen anfänglichen Anordnung in den anderen molekularen Anordnungszustand. Mit der Anordnung der Flüssigkristallmoleküle ändern sich die optischen Eigenschaften der Flüssigkristallelemente in die optische Veränderung. Die gleichmäßige und stabile anfängliche Anordnung von Flüssigkristallmolekülen ist die Basis von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen.
Es gibt 7 typische Arten von Flüssigkristallmolekülen. Wie in der folgenden Tabelle gezeigt, geben wir eine kurze Beschreibung verschiedener Flüssigkristallmoleküle.

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(1) vertikale molekulare Ausrichtung: Alle Flüssigkristallmoleküle sind auf beiden Seiten des Substrats vertikal ausgerichtet.
(2) entlang der molekularen Ausrichtung der Oberfläche: Alle Flüssigkristallmoleküle liegen parallel zu einer Seite des Substrats und sind in derselben Richtung angeordnet.
(3) gekippte molekulare Anordnung: Alle Flüssigkristallmoleküle sind in einem bestimmten Winkel relativ zu den Seiten der beiden Seiten geneigt und in derselben Richtung angeordnet.
(4) die Anordnung der gemischten Moleküle: Die Flüssigkristallmoleküle sind vertikal auf einer Seite des Flüssigkristalls und parallel in der gleichen Richtung auf der anderen Seite angeordnet, so dass sich die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle kontinuierlich um 90 ° zwischen den beiden neigt Substratstücke.

(5) die Anordnung der verdrillten Moleküle: Alle Flüssigkristallmoleküle sind parallel zu den Seiten der beiden Seiten ausgerichtet, aber die Anordnungsrichtung auf den beiden Substraten ist 90 ° zueinander, also die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle wird kontinuierlich zwischen den beiden Substraten um 90 ° gedreht.
(6) Spiralanordnung entlang der Oberfläche: Die Spiralachse der Flüssigkristallmoleküle ist auf beiden Seiten senkrecht zur Oberfläche des Substrats angeordnet.
(7) die molekulare Anordnung der Kegel: Die Spiralachse des Flüssigkristalls ist auf beiden Seiten parallel zu den Basisplatten angeordnet, die Richtung der Spiralachse ist jedoch unbestimmt.

  § 5 Elektrooptische Reaktion von Flüssigkristallgeräten

1) elektrooptische Kennlinie der Flüssigkristallvorrichtung

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In der praktischen Anwendung ist der LCD-Bildschirm zum größten Teil hell, dh, es ist am besten, keinen Leistungsbildschirm hinzuzufügen. Bei der Energieeinsparung und der Lebensdauer des LCD-Bildschirms wird im Allgemeinen die positive elektrooptische Kurve verwendet.

2) Leistungsparameter von Flüssigkristallvorrichtungen

Schwellenspannung Vth:
Es ist der externe Spannungswert von 10% (negativ) oder 90% (positiver Typ) der maximalen Durchlässigkeit (der durchschnittliche Fang Genzhi der externen Spannung für die Kommunikation). Sie kennzeichnet den anfänglichen Spannungswert der beobachtbaren Reaktion des Flüssigkristallelektroneneffekts. Je kleiner der Wert ist, desto niedriger ist die Arbeitsspannung der Vorrichtung. Die V-te Phasendifferenz aller Arten von Flüssigkristallvorrichtungen ist sehr unterschiedlich. Der Typ TN ist 1 bis 3 V und der DS-Typ 5 bis 10 V.

Sättigungsspannung Vs:
Sie entspricht der externen Spannung der maximalen Durchlässigkeit von 90% (negativer Typ) oder 10% (positiver Typ). Die Größe von Vs kennzeichnet den maximalen Kontrast der externen Spannung der Anzeigeeinheit, und die kleinen Vs sind leicht, um einen guten Anzeigeeffekt zu erzielen.

Kontrast:
Die Flüssigkristallanzeige ist eine passive Lumineszenzanzeige und kann daher nicht anhand der Helligkeit kalibriert werden. Es kann nur im Gegensatz dazu kalibriert werden. Da die geordneten Parameter der Flüssigkristallmoleküle nicht größer als 1 sind, ist es nicht möglich, 100% der parallelen Durchlässigkeit und der vertikalen Abschattungsrate des Polarisators zu erreichen, so dass es unmöglich ist, die Flüssigkristallanzeige im visuellen Sinne zu realisieren. Der Effekt von schwarzem Papier kann nur den Anzeigeeffekt von grauem schwarzen Papierzeichen realisieren. Die allgemeine Flüssigkristallanzeige wird mit weißem Licht oder Sonnenlicht bestrahlt und der Kontrast beträgt nur 5: 1 bis 20: 1.

Definition der Steilheit:
Für das Verhältnis der Sättigungsspannung zur Schwellenspannung zeigt der Wert> 1 aus der elektrooptischen Kurve aufgrund der Vs> Vth, dass die elektrooptische Kurve um so schneller ist, je näher Vs von der Vth ist. Je näher an 1, desto besser ist der Wert, desto näher an 1 in der Theorie.
Da der Wert der Flüssigkristallvorrichtung im passiven Laufwerk nicht 1 ist, ist der Kreuzeffekt unvermeidbar und kann nicht vollständig eliminiert werden, so dass die Qualität der Bildanzeige des passiven Laufwerks ernsthaft beeinträchtigt wird.
Der allgemeine TN-Effekt-Flüssigkristall = 1,4-1,6.

Reaktionszeit:
Die Reaktionszeit von Flüssigkristallvorrichtungen ist normalerweise durch drei Parameter gekennzeichnet: Verzögerungszeit, Anstiegszeit und Abfallzeit.
Im Allgemeinen denken wir, dass die Antwortzeit die Summe der Anstiegszeit und der Abfallzeit ist.
Da die Viskosität eines Flüssigkristalls die Eigenschaft einer negativen Temperatur aufweist, nimmt die Ansprechzeit mit der Abnahme der Umgebungstemperatur zu, so dass die Flüssigkristallvorrichtung nicht zum Arbeiten bei niedriger Temperatur geeignet ist.

Vision
Wenn das polarisierende Glas, der Flüssigkristall und der Orientierungsfilm von hinten beleuchtet werden, weist das endgültige Ausgangslicht eine bestimmte Richtung auf, und die meisten von ihnen haben eine vertikale Ausrichtung, so dass, wenn wir die LCD aus einer nicht vertikalen Richtung betrachten, sie dazu neigen, die Vertikale zu schießen Richtung des Lichts kann nicht alles Licht. Durch unsere Augen zeigt der LCD diesmal eine Schwarz- oder Farbverzerrung. Dies ist der Bildwinkel, der die Flüssigkristallanzeige plagt.
Es gibt jedoch viele verbesserte Technologien für die Perspektive von LCD, beispielsweise die Einführung der MVA-Technologie.

3) Temperatureigenschaften von Flüssigkristallvorrichtungen
Die Verwendung des Temperaturbereichs ist eng und der Temperatureffekt ist schwerwiegender. Dies ist einer der Hauptnachteile von Flüssigkristallvorrichtungen. Wenn die Temperatur hoch ist, verschwindet der Flüssigkristallzustand und kann nicht angezeigt werden. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, wird die Reaktionsgeschwindigkeit offensichtlich verlangsamt, bis die Kristallisation das Gerät beschädigt.
Die Arbeitstemperatur hat einen großen Einfluss auf die Schwellenspannung, die Ansprechzeit, den Kontrast und die Volt-Ampere-Eigenschaften, wie z. B. den TN-Flüssigkristall, die Schwellenspannung von 3 V bei 10 ° C und die Schwellenspannung fällt auf 2 V ab, wenn die Temperatur auf 40 ° C ansteigt.

4) die Volt-Ampere-Eigenschaften von Flüssigkristallvorrichtungen
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.

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