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Das Arbeitsprinzip der TFT-LCD-Flüssigkristallanzeige
Jul 03, 2018

Das Arbeitsprinzip der TFT-LCD-Flüssigkristallanzeige

Die Klassifizierung von Flüssigkristall (LC, Flüssigkristall)
Wir denken im Allgemeinen, dass Materie drei Zustände hat, wie Wasser, das sich im Festkörper und im Gaszustand befindet. In der Tat können die drei Zustände der Materie andere Zustände für verschiedene Substanzen haben. Bei dem Flüssigkristall, von dem wir sprechen, handelt es sich um einen Zustand zwischen fest und flüssig. Tatsächlich ist dieser Staat nur ein Staat. Ein Phasenänderungsprozess eines Materials (siehe Abbildung 1), sofern das Material den obigen Prozess durchführt, d. H. Der Zustand liegt zwischen dem Feststoff und der Flüssigkeit, und der Physiker nennt es ein Flüssigkristall


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Die erste Entdeckung dieses Flüssigkristalls ist vor über 100 Jahren vorüber. Im Jahr 1888 stellte Friedrich Reinitzer, ein Botaniker in Österreich, fest, dass beobachtet wurde, wenn die aus Pflanzen gereinigten Benzoincholesterin (Cholesterylbenzoat) geschmolzen wurden und die Verbindung auf 145,5 ° C erhitzt wurde. Der Feststoff schmilzt und zeigt ein Halbfett geschmolzene und trübe Flüssigkeit zwischen der festen und der flüssigen Phase. Dieser Zustand hält die Temperatur auf 178,5 ° C, um eine klare isotrope Flüssigkeit (isotrope Flüssigkeit) zu bilden. 1889 wurde der deutsche Physiker O.Lehmann, ein Physiker, der sich mit Phasentransfer und thermodynamischem Gleichgewicht beschäftigt, 1889 untersucht. In einer detaillierteren Analyse fand er in einem Polarisationsmikroskop heraus, dass die viskose und halbflüssige flüssige Verbindung die optischen Eigenschaften der Doppelbrechung (Doppelbrechung), die optische Heterogenität (optisch anisotrop), die der heterogenen Kristallisation eigen ist, so wird die kristalline Flüssigkeit als Flüssigkristall bezeichnet. Danach wird der Wissenschaftler die neue Entdeckung finden. Die Natur der Materie wird als vierter Zustand der Materie bezeichnet - Flüssigkristall (Flüssigkristall). Es hat die Eigenschaften von flüssig und fest in einem bestimmten Temperaturbereich.
Im Allgemeinen fängt das Gitter des Feststoffs im Feststoff an, sich zu erwärmen und das Gitter zu zerstören. Wenn die Temperatur den Schmelzpunkt überschreitet, löst es sich in einer Flüssigkeit auf. Der thermotrope Flüssigkristall unterscheidet sich (siehe Abbildung 2). Wenn der Feststoff erhitzt wird, wird er nicht direkt flüssig. Es löst sich zuerst auf und bildet den Flüssigkristallzustand. Wenn Sie weiter heizen, löst es sich in der Flüssigkeit auf. Es ist ein Phänomen der Flüssigkeit (isotrope Flüssigkeit). Dies ist das sogenannte Zwei-Auflösungs-Phänomen. Im flüssigkristallinen Zustand hat es ein Festkörpergitter und einen Flüssigkeitsstrom. Wenn der Flüssigkristall soeben gefunden wurde, gibt es auf verschiedenen Gebieten unterschiedliche Klassifizierungsmethoden für Flüssigkristalle. Das Polarisationsmikroskop wurde 1922 von G. Friedel verwendet. Die beobachteten Ergebnisse sind grob in drei Klassen von Nematic Smectic und Cholesteric unterteilt. Wenn sie jedoch nach der Reihenfolge der molekularen Anordnung unterteilt werden (siehe Abbildung 3), können sie in vier Kategorien unterteilt werden.

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1. Lamellarer Flüssigkristall (Sematic):
Die Struktur besteht aus Flüssigkristallstabmolekülen, um eine Schicht aus einer Schichtstruktur zu bilden. Die Richtung der langen Achse jeder Schicht ist parallel zueinander. Und die Richtung der langen Achse ist für jede Schicht senkrecht zu oder mit einem Neigungswinkel. Da seine Struktur dem Kristall sehr ähnlich ist, wird sie auch als nahe Kristallphase bezeichnet. Der Auftragsparameter S (Auftragsparameter) ist die Reihenfolge der Struktur. Die Verbindung zwischen Schichten und Schichten in der Nähe von 1. in einer geschichteten Flüssigkristallschicht bricht aufgrund der Temperatur, so dass die Schicht und die Schicht leichter gleiten können. Die Moleküle in jeder Schicht sind jedoch stärker und können daher nicht leicht unterbrochen werden. Daher ist die Anordnung in der Monoschicht nicht nur ordentlich und klebrig. Wenn wir das Phänomen der Riesensicht verwenden, um die physikalischen Eigenschaften von Flüssigkristallen zu beschreiben. Die durchschnittliche Richtung einer Gruppe von regionalen Flüssigkristallmolekülen kann als Vektor (Direktor) definiert werden. Dies ist die mittlere Richtung dieser Gruppe von Flüssigkristallmolekülen. Im Falle eines lamellaren Flüssigkristalls bilden die Flüssigkristallmoleküle eine Schichtstruktur, so dass verschiedene lamellare Flüssigkristalle gemäß den verschiedenen Richtvektoren reklassifiziert werden können. Wenn die lange Achse des Kristallmoleküls vertikal steht, wird es "Sematic-A-Phase" genannt. Wenn die lange Achse des Flüssigkristallmoleküls einen bestimmten Neigungswinkel (Tilt) aufweist, wird dies als "Sematic C-Phase" bezeichnet. Es ist nach den Buchstaben von A, C usw. benannt, die entsprechend der Reihenfolge der Entdeckung aufgerufen werden usw. Es sollte eine "sematic B PHA" geben. E "ist einfach. Aber später haben wir festgestellt, dass die B-Phase eine Verzerrung der C-Phase ist. Der Grund ist, dass die C-Phase eine B-Phase ist. Wenn chiral eine B-Phase ist (siehe Abbildung 4). Der Neigungswinkel zwischen den Schichten wird dies tun eine spiralförmige Struktur bilden.

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2. linearer Flüssigkristall (nematisch):
Das Wort Nematic ist das griechische Wort, was dieselbe Bedeutung wie der englische Thread bedeutet. Dies liegt vor allem daran, dass es bei Betrachtung des Flüssigkristalls mit bloßem Auge wie ein Seidenmuster aussieht. Dieses Flüssigkristallmolekül hat eine eindimensionale regelmäßige Anordnung im Raum, und die lange Achse aller stabförmigen Flüssigkristallmoleküle wird eine bestimmte Richtung wählen (dh sich auf das Flüssigkristallmolekül beziehen). Da die Spindel parallel zueinander angeordnet ist und im Gegensatz zu geschichteten Flüssigkristallen eine geschichtete Struktur aufweist. Verglichen mit dem laminaren Flüssigkristall ist seine Anordnung nicht ordentlich, was bedeutet, dass der Ordnungsparameter S kleiner ist als der lamellare Flüssigkristall. Sport). Linearer Flüssigkristall ist das häufig verwendete TN-LCD (Twisted Nematic) für TFT-LCDs.
3. Cholesterin-Flüssigkristall (Cholesterin):
Die Quelle des Namens ist, dass die meisten von ihnen durch eine Ableitung von Cholesterin produziert werden. Einige Flüssigkristalle ohne Cholesterinstruktur haben jedoch auch diese Flüssigkristallphase. Dieser Flüssigkristall wird, wie in Fig. 5 gezeigt, einem linearen Flüssigkristall sehr ähnlich, wenn er getrennt von einer Schicht und einer Schicht gesehen wird. In Richtung der Z-Achse findet sie jedoch ihren Richtungsvektor. Die Dicke der Molekülschicht, die für die 360-Grad-Drehung des Vektors erforderlich ist, wird als Pitch bezeichnet, da jede Schicht genau wie der lineare Flüssigkristall ist, und wird daher auch als chiral-nematische Phase bezeichnet, was den Cholesterin-Flüssigkristall angeht die Flüssigkristallmoleküle aufgrund ihrer Richtung in der vertikalen Richtung des Richtungsvektors. Unterschiedliche Vektoren haben unterschiedliche optische oder elektrische Unterschiede und erzeugen somit unterschiedliche Eigenschaften.

4. Schüssel Flüssigkristall (Scheibe):
Auch als säulenförmige Flüssigkristalle bekannt, ist sie scheibenförmig wie ein Flüssigkristall, aber ihre Anordnung ähnelt einer säulenartigen (discoiden).
Wenn wir das Molekulargewicht teilen, kann es in zwei Arten von Flüssigkristallen (polymerer Flüssigkristall, der viele Flüssigkristallmoleküle polymerisiert) und niedermolekularen Flüssigkristall unterteilt werden. In dieser Kategorie ist die TFT-Flüssigkristallanzeige eine niedermolekulare Flüssigkristallanwendung. Wenn der Grund für die Bildung des flüssigkristallinen Zustands ist, kann man ihn in die Temperatur einteilen. Ein flüssigkristalliner (thermotroper) Flüssigkristall, der durch einen flüssigkristallinen Zustand gebildet wird, wird durch einen Flüssigkristall (lyotrop) gebildet, der durch die Konzentration des flüssigkristallinen Zustands gebildet wird. In der vorhergehenden Klassifikation sind der lamellare Flüssigkristall und der lineare Flüssigkristall im Allgemeinen meistens thermotrope Flüssigkristalle, die bei Temperaturänderung den Flüssigkristall bilden. Im Falle eines Lösungsmittels. Wenn die Konzentration sehr niedrig ist, werden die Moleküle in einem Lösungsmittel gestreut und bilden eine isotrope Lösung. Wenn die Konzentration jedoch über einer bestimmten kritischen Konzentration liegt, haben die Moleküle nicht genügend Platz, um eine statistische Verteilung zu bilden, und einige der Moleküle beginnen sich zu sammeln, um eine regelmäßigere Anordnung zu bilden, um die Raumbehinderung zu reduzieren. Dies bildet eine anisotrope Lösung. So ist die Herstellung eines lyotropen Flüssigkristalls ein Flüssigkristallzustand, wenn die Flüssigkristallmoleküle in dem geeigneten Lösungsmittel eine bestimmte kritische Konzentration erreichen. Der lyotrope Flüssigkristall hat eines der besten Beispiele, die Seife. Wenn sich die Seifenblase im Wasser befindet, wird sie nicht flüssig, und nachdem sie sich lange im Wasser eingeweicht hat, hat die gebildete milchig weiße Substanz ihren flüssigkristallinen Zustand.
Die photoelektrischen Eigenschaften von Flüssigkristallen
Da die Struktur von Flüssigkristallmolekülen anisotrop ist, ist der durch verschiedene Richtungen verursachte photoelektrische Effekt unterschiedlich. Es ist einfach so, dass die Flüssigkristallmoleküle Heteroquadrat-Eigenschaften im Dielektrikum, im Brechungsindex usw. haben. Daher können wir diese Eigenschaften verwenden, um die Intensität des einfallenden Lichts zu ändern. Die Grauskala wird auf das Anzeigemodul angewendet. Das Folgende sind die Eigenschaften von Flüssigkristallen, die sich auf die optische Elektrizität beziehen.

Die photoelektrischen Eigenschaften von Flüssigkristallen
Da die Struktur von Flüssigkristallmolekülen anisotrop ist, ist der durch verschiedene Richtungen verursachte photoelektrische Effekt unterschiedlich. Es ist einfach so, dass die Flüssigkristallmoleküle Heteroquadrat-Eigenschaften im Dielektrikum, im Brechungsindex usw. haben. Daher können wir diese Eigenschaften verwenden, um die Intensität des einfallenden Lichts zu ändern. Die Grauskala wird auf das Anzeigemodul angewendet. Das Folgende sind die Eigenschaften von Flüssigkristallen, die sich auf die optische Elektrizität beziehen.


1. dielektrische Dielektrizitätskonstante:
Wir können den Dielektrizitätskoeffizienten in zwei Komponenten unterteilen, die parallel zum Vektor und die Komponente senkrecht zum Vektor liegen. Wenn der Flüssigkristall, der als positiver Typ des Dielektrizitätskoeffizienten bezeichnet wird, in paralleler Koordination verwendet werden kann, ist der Flüssigkristall, der als Dielektrizitätskoeffizient bezeichnet wird, negativ und kann nur im vertikalen Verteilungselement verwendet werden. Wenn ein elektrisches Feld angelegt wird, sind die Flüssigkristallmoleküle aufgrund des Dielektrizitätskoeffizienten positiv oder negativ, was bestimmt, dass die Windung der Flüssigkristallmoleküle parallel oder senkrecht zu dem elektrischen Feld ist, um zu bestimmen, ob das Licht durchdringt oder nicht . Die meisten der bei TFT-LCDs üblicherweise verwendeten TN-Flüssigkristalle sind Flüssigkristalle mit positivem Dielektrizitätskoeffizient. Wenn der Dielektrizitätskoeffizient größer ist, wird die kritische Spannung (Schwellenspannung) des Flüssigkristalls kleiner. Somit kann der Flüssigkristall bei einer niedrigeren Spannung betrieben werden.


2. Der Brechungsindex (Brechungsindex):
Da die meisten Flüssigkristallmoleküle durch stabartige oder schalenartige Moleküle gebildet werden, gibt es einige Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften in paralleler oder vertikaler Richtung zur Längsachse des Moleküls. Daher werden die Flüssigkristallmoleküle auch als heterogene Kristalle bezeichnet . Wie der Dielektrizitätskoeffizient ist der Brechungsindex in zwei Richtungen senkrecht zum Direktor unterteilt.
Neben dem Kristall einer einzigen optischen Achse (einachsig) gibt es zwei Definitionen für verschiedene Brechungskoeffizienten. Eins ist nein, was sich auf den Brechungsindex des gewöhnlichen Strahls bezieht, also wird einfach in nein geschrieben. Ein gewöhnlicher Strahl bedeutet, dass die elektrische Feldkomponente seiner Lichtwelle senkrecht zur optischen Achse liegt. Das andere ist ne, und es bezieht sich auf außergewöhnlichen Strahl. Der Brechungsindex und der außerordentliche Strahl bedeuten, dass die elektrische Feldkomponente seiner Lichtwelle parallel zur optischen Achse ist und auch die Differenz zwischen den beiden Brechungsindizes der Doppelbrechung definiert.
Gemß dem Vorstehenden ist für den lamellaren Flüssigkristall, den linearen Flüssigkristall und den Cholesterin-Flüssigkristall die Richtung seines Richtungsvektors wegen der langen stabförmigen Form der Flüssigkristallmoleküle parallel zur langen Achse des Moleküls. In Bezug auf den Brechungsindex des einachsigen Kristalls weist dieser dann zwei Brechungsindizes auf, die senkrecht zur langen Achse des Flüssigkristalls und der parallelen langen Achse des Flüssigkristalls liegen. Die Richtung der zwei Richtungen, also der Lichteinfall des Flüssigkristalls, wird durch den Brechungsindex der zwei beeinflusst, was dazu führt, dass die vertikale Längsachse des Flüssigkristalls und die parallele Richtung der Längsachse des Flüssigkristalls unterschiedlich sind.
Wenn die Geschwindigkeit, mit der die Richtung des Lichts parallel zur langen Achse des Moleküls verläuft, geringer ist als die Geschwindigkeit senkrecht zur Richtung der langen Achse, bedeutet dies, dass der Brechungsindex der langen Achse des parallelen Moleküls größer ist als die Brechung in vertikaler Richtung (weil der Brechungsindex umgekehrt proportional zur Lichtgeschwindigkeit ist), dh die Doppelbrechung, und wir nennen sie einen optischen positiven Flüssigkristall, und die Schicht ist die Schicht. Flüssigkristall und linearer Flüssigkristall sind fast alle optische Flüssigkristalle. Wenn die Richtung des parallel zur langen Achse laufenden Lichts schneller ist, ist der Brechungsindex der parallelen langen Achse geringer als die Brechung in vertikaler Richtung. Wir nennen es einen Flüssigkristall mit einem optischen Negativtyp.

3. andere Eigenschaften:
Zusätzlich zu den zwei oben erwähnten wichtigen Eigenschaften gibt es viele verschiedene Eigenschaften, wie etwa die elastischen Konstanten (elastische Konstante: kappa 11, kappa 22, kappa 33), die jeweils drei Hauptkonstanten enthalten, auf die sich kappa 11 bezieht Konstanten von splay und Kappa 22 bezieht sich auf die elastische Konstante von Verdrehung. Die Zahl Kappa 33 bezieht sich auf die elastische Konstante der Biegung (Biegung). Zusätzlich beeinflusst der Viskositätskoeffizient (Viskositätskoeffizient, ETA) die Rotationsgeschwindigkeit und Reaktionszeit (Reaktionszeit) der Flüssigkristallmoleküle, je kleiner der Wert ist, aber diese Eigenschaft wird am stärksten von der Temperatur beeinflusst. Zusätzlich werden auch die magnetische Suszeptibilität (magnetische Suszeptibilität) und der Flüssigkristall gefunden. Die Beziehung zwischen verschiedenen Seiten wird in die magnetische Suszeptibilität und den elektrischen Leitfähigkeitskoeffizienten (Leitfähigkeit) usw. unterteilt.
Die wichtigste Eigenschaft in der Flüssigkristallcharakteristik ist der dielektrische Koeffizient und der Brechungsindex des Flüssigkristalls. Der Dielektrizitätskoeffizient ist die Eigenschaft des Flüssigkristalls, die durch das elektrische Feld beeinflusst wird, und der Brechungsindex ist ein wichtiger Parameter, der die Lichtlinie beeinflusst, die sich bewegt, wenn das Licht den Flüssigkristall durchdringt. Und die Flüssigkristallanzeige ist die Eigenschaft des Flüssigkristalls selbst. Die Verwendung von Spannung, um die Rotation von Flüssigkristallmolekülen zu steuern und dann die Richtung des Lichts zu beeinflussen, um eine andere Grauskala zu bilden, als Anzeigebildwerkzeug. Natürlich kann der Flüssigkristall selbst nicht als Anzeige verwendet werden, sondern benötigt auch andere Materialien, um zu helfen. Im Folgenden möchten wir die Materialien der Flüssigkristallanzeige und die Komponenten des Folgenden vorstellen. Sein Funktionsprinzip.
Polarisationsplatte (Polarisator)
Ich erinnere mich daran, dass in der Physik an der Highschool physikalische Eigenschaften in Bezug auf Licht vermittelt wurden, wurden viele physikalische Experimente durchgeführt, um zu beweisen, dass Licht auch eine Welle ist. Die Richtung der Lichtwelle ist senkrecht zum elektrischen Feld und zum Magnetfeld. Die elektrischen und magnetischen Komponenten der Lichtwelle selbst stehen senkrecht zueinander. Es wird gesagt, dass die Bewegungsrichtung und die elektrischen und magnetischen Komponenten 22 parallel zueinander sind. (siehe Abbildung 7) und die Funktion des Polarisators ist wie ein Zaun, der die vertikalen Komponenten des Zauns blockiert und nur die parallelen Komponenten des Zauns passieren lässt. Wenn wir also eine Polaroidplatte aufnehmen, um die Lichtquelle zu betrachten, fühlt es sich an, als ob man eine Sonnenbrille trägt. Im Allgemeinen wird das Licht dunkler. Wenn jedoch zwei Polarisationsplatten aufeinander gestapelt werden, ist dies anders. Wenn Sie den relativen Winkel der beiden Scheiben der Polarisationsplatte drehen, wird die Helligkeit des Lichts mit dem relativen Winkel dunkler und dunkler. Wenn die Winkel der beiden Platten senkrecht zueinander sind, kann das Licht nicht vollständig durchgelassen werden. Abbildung 8) und die Flüssigkristallanzeige wird mit dieser Funktion erstellt. Verwenden Sie den oberen und den unteren zwei Zaun senkrecht zueinander, voll mit Flüssigkristall, und dann das elektrische Feld zur Steuerung der Flüssigkristalldrehung, um die Richtung des Lichts zu ändern. Auf diese Weise wird eine unterschiedliche elektrische Feldgröße eine unterschiedliche Graustufenhelligkeit bilden. (siehe Abbildung 9)

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Die zwei Glasschichten werden hauptsächlich zum Halten des Flüssigkristalls verwendet. Die Unterseite des Glases ist ein Dünnfilmtransistor (TFT) und die Oberseite des Glases ist mit einem Farbfilter (Farbfilter) versehen. Wenn Sie dies bemerken (siehe Abbildung 3), sind die beiden Gläser auf der Seite des Flüssigkristalls nicht glatt. Es gibt eine gezackte Nut. Der Hauptzweck dieser Rille besteht darin, lange Stangen wie Flüssigkristallmoleküle zu haben, die entlang der Rille angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle sauber angeordnet, denn wenn sie glatt ist, wird die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle unregelmäßig sein, Lichtstreuung verursachen und ein undichtes Phänomen bilden. Tatsächlich ist das nur theoretisch. Es sagt uns, dass wir uns mit der Kontaktoberfläche des Glases und des Flüssigkristalls befassen müssen, so dass die Anordnung des Flüssigkristalls in einer bestimmten Reihenfolge ist. Im eigentlichen Herstellungsprozess kann das Glas jedoch nicht so hergestellt werden, dass es eine solche muldenartige Verteilung aufweist. Im Allgemeinen wird eine Schicht aus PI (Polyimid) auf die Oberfläche des Glases aufgetragen, und dann wird das Tuch zum Reiben verwendet. Die Aktion, so dass die Oberflächenmoleküle von PI nicht länger eine Streuverteilung sind, wird in einer festen und gleichförmigen Richtung angeordnet, und diese Schicht von PI wird Koordinationsmembran genannt. Ihre Funktion ist wie die Rillen im Glas in Abbildung 3 , Bereitstellen einer einheitlichen Anordnung der Grenzflächenbedingungen für die Flüssigkristallmoleküle, um den Flüssigkristall in einer vorbestimmten Reihenfolge anzuordnen.
TN-LCD (Twisted Nematic)
Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, hängt die Anordnung des Flüssigkristalls von dem zusammenpassenden Film der oberen und unteren zwei Gläser ab, wenn zwischen den oberen und unteren zwei Glasstücken keine Spannung vorhanden ist. Für den TN-Flüssigkristall beträgt die Winkeldifferenz zwischen Ober- und Unterseite nur 90 Grad. (siehe Abbildung 9), so dass sich die Reihe der Flüssigkristallmoleküle automatisch um 90 Grad von oben nach unten dreht, wenn der Vorfall eintritt. Wenn das Licht durch die obige Polarisationsplatte fällt, bleibt nur eine einzige polarisierte Lichtwelle übrig. Wenn sich das Flüssigkristallmolekül um 90 Grad durch die Flüssigkristallmoleküle dreht, dreht sich die Polarisationsrichtung der Lichtwelle um 90 Grad, wenn die Lichtwelle die untere Polarisationsplatte erreicht. Und der Winkel der unteren Schicht und der oberen Polarisationsplatte beträgt genau 90 Grad. (siehe Abbildung 9). So kann das Licht problemlos durchgelassen werden. Wenn wir jedoch eine Spannung zwischen den oberen und unteren beiden Glasstücken anlegen, ist der TN-Flüssigkristall meistens ein positiver Flüssigkristall (Epsilon / />>), das Dielektrikum Der Koeffizient in der parallelen Richtung ist größer als der in der vertikalen Richtung. Wenn also die Flüssigkristallmoleküle durch das elektrische Feld beeinflusst werden, ist die Anordnung angeordnet. Die Richtung tendiert dazu, parallel zur Richtung des elektrischen Feldes zu sein In Abbildung 10 ist zu sehen, dass die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle stehen bleibt. Zu diesem Zeitpunkt ändern die polarisierten Lichtwellen durch die einzige Richtung der oberen Polarisationsplatte die Polarisationsrichtung nicht, wenn die Flüssigkristallmoleküle durch die Zelle laufen Flüssigkristallmoleküle, so dass es unmöglich ist, die untere Polarisationsplatte zu passieren.
Normalerweise weiß und normalerweise schwarz
Das sogenannte NW (normalerweise weiß) bedeutet, dass wenn wir keine Spannung an das LCD-Panel anlegen, das Panel ein Lichtdurchlässigkeitsbild ist, dh das helle Bild, also das normalerweise weiße Bild. und umgekehrt, wenn wir keine Spannung an das LCD-Panel anlegen, wird das Panel, wenn es nicht transparent ist und schwarz aussieht, als N. B (normalerweise schwarz) bezeichnet. Die soeben erwähnten Abbildungen 9 und 10 gehören zur Konfiguration von NW. Aus Fig. 11 kann man außerdem sehen, dass für LCD vom TN-Typ die Richtung des oberen und des unteren Glases senkrecht zueinander ist, während der Unterschied zwischen NB und NW nur die relative Position der Polarisationsplatte ist. Für NB die Polarität der oberen und unteren Polarisatoren. Es ist parallel zueinander. Wenn also die NB keine Spannung ausübt, wird das Licht aufgrund der 90-Grad-Drehung des Flüssigkristalls nicht durchscheinend. Warum gibt es zwei verschiedene Polarisationsplattenkonfigurationen von NW und NB? Hauptsächlich für unterschiedliche Anwendungsumgebungen. Die allgemeine Anwendung auf dem Desktop-Computer oder dem Stift-Computer ist meistens die Konfiguration des NW. Wenn Sie die Verwendung der allgemeinen Computersoftware bemerken, werden Sie feststellen, dass der gesamte Bildschirm meist ein heller Fleck ist, d. H. Computersoftware ist meistens ein weiß-schwarzes Wort. Da der helle Punkt die Mehrheit ist, ist es sinnvoller, NW zu verwenden. Auch weil der helle Fleck des NW keine Spannung hinzufügen muss und der Durchschnitt auch Strom sparen wird. Es wird gesagt, dass die Anwendungsumgebung von NB meistens zur Anwendung von schwarzem Bildschirm gehört.

STN-LCD (Super Twisted Nematic)
STN-LCD- und TN-LCDs sind in ihrer Struktur sehr ähnlich, und der Hauptunterschied ist das TN-LCD. Die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle beträgt 90 Grad von oben nach unten. Und die Flüssigkristallmoleküle der STN-LCD sind unter einem Drehwinkel von mehr als 180 Grad angeordnet, im Allgemeinen 270 Grad. (siehe Abbildung 12) Da der Drehwinkel unterschiedlich ist, ist es nicht derselbe. Wir wissen aus der Spannungspaar-Durchdringungskurve von TN- und STN-LCD in 13, dass bei niedriger Spannung die Durchdringungsrate von Licht sehr hoch ist. Wenn die Spannung sehr hoch ist, ist die Durchdringungsrate des Lichts sehr niedrig. Sie sind also die Polarisationsplattenkonfiguration des Normal White. Während sich die Spannung in der mittleren Position befindet, ändert sich das TN-LCD. Die Kurve ist relativ langsam, während die Änderungskurve des STN-LCDs steiler ist. Daher ist in der LCD vom TN-Typ die entsprechende Spannungsdifferenz größer als die der LCD vom STN-Typ, wenn die Durchdringungsrate von 90% bis 10% variiert. Es verursacht das LCD des TN-Typs, und die Änderung der Grauskala ist viel mehr als die des STN-LCD. Daher handelt es sich bei dem allgemeinen TN-LCD hauptsächlich um die Änderung der 6-8 Bits, was die Änderung der Graustufe 64- 256 ist. Und das LCD des STN-Typs ist nur die Ordnung 16 der Grauskala. Die Reaktionszeit (Reaktionszeit) der allgemeinen LCD vom STN-Typ hat eine längere Reaktionszeit als 100 ms und die LCD des TN-Typs hat eine höhere Reaktionszeit als 30 ~ 50 ms. Wenn sich die Anzeige des Bildes schnell ändert, ist es leicht, ein Restphänomen für die STN-LCDs zu haben.

TFT LCD (Dünnschichttransistor-Flüssigkristallanzeige)
Der chinesische Name der Übersetzung von TFT LCD wird als Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeige bezeichnet. Von Anfang an haben wir erwähnt, dass die Flüssigkristallanzeige eine Spannungssteuerung benötigt, um eine Grauskala zu erzeugen. Die Anzeige der Spannung durch die Dünnfilmtransistoren zur Steuerung der Flüssigkristallwindung wird als TFT-LCD bezeichnet. von der Schnittflächenstruktur von Fig. 8 zwischen den oberen und den unteren zwei Glasschichten. Mit dem Flüssigkristall bildet er einen Parallelplattenkondensator, den wir CLC (Kondensator of Liquid Crystal) nennen. Es ist ungefähr 0,1 pF, aber in der praktischen Anwendung kann der Kondensator die Spannung nicht bis zur nächsten Aktualisierung der Bilddaten aufrechterhalten. Das heißt, wenn TFT den Kondensator lädt, kann er die Spannung nicht halten. Live, bis der nächste TFT diesen Punkt auflädt. (Um die Frequenz der allgemeinen 60 Hz zu aktualisieren, müssen Sie etwa 16 ms Zeit halten.) Damit sich die Spannung ändert, ist die Anzeige der Grauskala nicht korrekt. Im Allgemeinen fügt das Design des Panels im Allgemeinen eine weitere Speicherkapazität CS hinzu (der Speicherkondensator beträgt etwa 0,5 pF), so dass er im Design des Panels verwendet werden kann. Die Ladespannung kann bis zum nächsten Update beibehalten werden. Aber richtig, der TFT selbst, der sich auf dem Glas befindet, ist nur ein Schalter, der aus einem Transistor besteht. Seine Hauptaufgabe besteht darin zu entscheiden, ob die Spannung am LCD-Quellentreiber an dieser Stelle aufgeladen werden soll. Welche Art von Graustufen wird vom LCD-Quellentreiber draußen bestimmt.


Farbfilter (Farbfilter, CF)


Wenn Sie eine Lupe nehmen und sich in der Nähe der Flüssigkristallanzeige befinden, werden Sie dies wie in Abbildung 9 sehen. Wir kennen Rot, Blau und Grün, die sogenannten drei Primärfarben. Das heißt, mit diesen drei Farben können Sie verschiedene Farben mischen. Viele Flachbildschirme verwenden dieses Prinzip, um es zu zeigen. Zeigen Sie die Farbe. Wir teilen die drei Farben von RGB in drei separate Punkte auf, haben jeweils unterschiedliche Graustufenänderungen und nehmen dann die drei benachbarten RGB-Punkte als Basiseinheit für die Anzeige, dh Pixel. Das Pixel kann unterschiedliche Farbänderungen haben. Dann ist für eine Auflösung von 1024 * 768 eine Auflösung erforderlich. Der Bildschirm kann dieses Bild korrekt anzeigen, solange wir die Zusammensetzung des Flachbildschirms mit 1024 * 768 Pixeln erstellen. In Abbildung 9 wird der schwarze Teil zwischen jedem RGB-Punkt als Black-Matrix bezeichnet. und wir schauen zurück, um 8 zu sehen, und schwarze Matrix wird hauptsächlich verwendet, um den Teil abzudecken, der nicht beabsichtigt, das Licht zu beleuchten. Zum Beispiel ist es wie eine ITO-Linie, eine Cr / Al-Lauflinie oder der Teil des TFT. Aus diesem Grund sieht in Abbildung 9 jeder RGB-Punkt so aus, als wäre er kein Rechteck. In der oberen linken Ecke ist ein Teil der schwarzen Matrix blockiert. Dieser Teil der schwarzen Ecke ist die Position des TFT.


Fig. 10 ist ein übliches Muster von Farbfiltern. Stripe wird am häufigsten in OA-Produkten verwendet, d. H. Bei unseren üblichen Notebook-Computern oder Desktop-Computern usw. Warum ist diese Anwendung in einer Leiste angeordnet? Der Grund ist, dass die Software jetzt meistens auf Fenstern basiert. Das heißt, der Bildschirminhalt, den wir sehen, besteht aus einem großen Stapel von Quadraten unterschiedlicher Größe. Die Stangenanordnung macht die Boxen gerade, sie wirkt gerade und hat keine gerade Linie, die wie eine Haarkante oder ein gezahntes Gefühl aussieht. Wenn es auf AV-Produkte angewendet wird, ist es anders. Die meisten Zeichen sind keine geraden Linien und die meisten Konturen sind unregelmäßige Kurven. Am Anfang wurden AV-Produkte in einem Mosaik (Mosaik- oder Diagonalanordnung) verwendet. Die neuesten AV-Produkte wurden jedoch verbessert, um dreieckige Arrays (Dreieck- oder Delta-Anordnung) zu verwenden. Neben der Anordnung gibt es eine Anordnung, die als quadratische Anordnung bezeichnet wird. Es ist nicht dasselbe wie die ersten. Es werden nicht drei Punkte als Pixel verwendet, sondern eine Kombination von vier Punkten als Pixel. und die vier Punkte bilden nur ein Quadrat.
Hintergrundbeleuchtungsplatine (Hintergrundbeleuchtung, BL)


Bei herkömmlichen CRT-Bildschirmen wird ein elektronisches Hochgeschwindigkeitsgerät verwendet, um Elektronen zu emittieren, um den Leuchtstoff auf dem Bildschirm zu bekämpfen, um ein Licht zur Anzeige des Bildes zu erzeugen. Das LCD-Display selbst, das nur die Helligkeit des durchfallenden Lichts steuern kann, hat selbst keine Lumineszenzfunktion. Daher muss das LCD eine Hintergrundbeleuchtungsplatine hinzufügen, um diese bereitzustellen. Eine Lichtquelle mit hoher Helligkeit und gleichmäßiger Helligkeitsverteilung. In Abbildung 14 sehen wir, dass die Hauptteile der Hintergrundbeleuchtungsplatine Lampen (Kaltkathodenröhren), Reflektoren, Lichtleiter, Prismenfolien, Diffusionsplatten usw. sind. Der Lichtschlauch ist der Hauptlichtteil, und das Licht wird durch die Lichtleiterplatte überall verteilt, während der Reflektor das Licht einschränkt. Alle gehen nur in Richtung TFT LCD. Schließlich wird das Licht mit Hilfe der Prismenplatte und der Diffusionsplatte gleichmäßig in jede Region verteilt und liefert eine helle Lichtquelle für TFT-LCD. Und ein TFT-LCD steuert die Drehung des Flüssigkristalls durch Spannung und die Helligkeit des Lichts, um unterschiedliche Graustufen zu bilden.


Rahmenkleber (Sealant) und Spacer
In Abbildung 14 gibt es auch zwei strukturelle Komponenten für Leim und Abstandhalter. Der Zweck des Rahmenklebers besteht darin, zu ermöglichen, dass die oberen und unteren zwei Glasschichten in der Flüssigkristallplatte fest haften und die Barriere der Flüssigkristallmoleküle in der Platte bilden. Der Rahmenkleber ist also genauso wie sein Name um die Platte herum und der molekulare Flüssigkristallrahmen ist auf die Platte beschränkt. Und SP Acer bietet hauptsächlich Unterstützung für zwei Glasschichten. Es muss gleichmäßig auf Glassubstraten verteilt sein.


Öffnungsrate (Öffnungsverhältnis)
Eine der wichtigsten Spezifikationen in der Flüssigkristallanzeige ist die Helligkeit, und der wichtigste Faktor bei der Bestimmung der Helligkeit ist die Öffnungsrate. Was ist die Öffnungsrate? Einfach ist das Verhältnis der wirksamen Fläche, zu der das Licht durchgehen kann. Schauen Sie sich Abbildung 17 an. Links in Abbildung 17 wird eine Flüssigkristallanzeige von oberhalb oder unterhalb der Struktur der Vergangenheit betrachtet. Wenn das Licht durch eine Hintergrundbeleuchtung emittiert wird, kann nicht das gesamte Licht durch die Tafel gehen, wie das Signal für den LCD-Quelltreiberchip und den Gatetreiberchip und der TFT selbst, die Speicherkapazität, die zum Speichern der Spannung verwendet wird, und so weiter auf. Unter der Kontrolle der Spannung kann die korrekte Grauskala nicht angezeigt werden, so dass schwarze Matrix dazu verwendet wird, um die korrekte Helligkeit anderer Transmissionsbereiche nicht zu beeinträchtigen. Der effektive Durchlässigkeitsbereich ist also nur der Bereich, der rechts in Abbildung 17 dargestellt ist. Dieser effektive lichtdurchlässige Bereich wird als Anteil des gesamten Bereichs bezeichnet. Es ist die Eröffnungsquote.


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Wenn das Licht von der Hintergrundbeleuchtung ausgestrahlt wird, durchläuft es den Polarisator, das Glas, den Flüssigkristall, den Farbfilter usw. Angenommen, die Durchdringungsrate jedes Teils ist wie folgt:
Polarisator: 50% (da nur eine Richtung des polarisierten Lichts durchgelassen werden kann).
Glas: 95% (zwei Teile müssen berechnet werden)
Flüssigkristall: 95%
Öffnungsrate: 50% (nur die Hälfte des effektiven Transmissionsbereichs)
Farbfilter: 27% (wenn das Material selbst eine Durchdringungsrate von 80% aufweist, der Filter selbst jedoch mit Farbe bemalt ist, kann er nur die Farbe der Lichtwelle passieren lassen. Bei RGB-Primärfarben nur drei dürfen durch. Also nur 1/3 der Helligkeit. Die Gesamtmenge kann also nur 80% durchlaufen (* 33% = 27%).
Bei der obigen Durchdringungsrate verbleiben nur 6% des Lichts von der Hintergrundbeleuchtungsplatine. Deshalb soll der Grund für die Öffnungsrate beim Design von TFT-LCDs verbessert werden. As long as the opening rate is increased, the brightness can be increased and the brightness of the backlight plate is not so high, and the power consumption and cost can be saved.