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正介电各向异性向列相液晶夹在两片玻璃间
玻璃板间距几个微米
液晶分子的取向与基片表面平行
两片玻璃的取向相垂直,液晶分子的取向扭曲了90o
两玻璃基片的内层镀有透明导电淀积
扭曲向列型液晶TN
结构:
扭曲向列型液晶显示器件
正介电各向异性:
加外场后液晶分子的指向矢倾向于平行外电场
扭曲向列型液晶显示器件显示原理
关态-未加电场
自然光
线性起偏器P1
线偏振光
液晶层
由于折射率各向异性,偏振光通过液晶层时偏振面随液晶分子的扭曲而扭曲
出液晶层时光的偏振面被旋转了90o
正好能够通过与偏振片1相垂直的偏振片2(P2)
自然光
线性起偏器P1
液晶层
检偏器P2
玻璃基板
亮态
开态-加电场后
扭曲向列型液晶显示器件显示原理
自然光
线性起偏器P1
液晶层
检偏器P2
自然光
线性起偏器P1
线偏振光
加有外电场的液晶层
由于介电各向异性,除表面外的液晶分子都沿表面排列,不再使通过的偏振光的偏振面产生扭曲
出液晶层时光的偏振面没有改变
无法通过与偏振片1相垂直的偏振片2(P2)
暗态
扭曲向列型液晶显示器件显示原理
由于液晶分子间的作用力,去掉电场后,又恢复到左图的初始扭曲排列状态。控制液晶器件上的电压,可以控制液晶分子的扭曲程度,从而控制液晶器件的光透过率。
开态-加电场后
关态-未加电场
被动显示
扭曲向列型液晶显示器件显示原理
实际TNLCD器件要经过事先处理,以使电极表面处的液晶分子预倾斜一点,预倾角o,否则显示图像会出现花斑。
改变上下偏振片的放置位置,可以改变显示模式
扭曲向列型液晶显示器件电光特性
相对透光率:
电光特性的陡度
V90
V10
扭曲向列型液晶显示器件电光特性
透光率在很宽的频率范围内只与驱动电压的均方根值相关,而与电压的具体波形无关。
如果V(t)是加在液晶盒上的随时间周期性改变的电压,则透光率只是电压均方根Va的函数
电光特性会随着环境温度的变化而变化,一般随温度升高向左移动
为了避免由于电化学作用而使器件老化,必须使用交流电压驱动TNLCD器件
扭曲向列型液晶显示器件的瞬态响应
通常用三个常数表征:延迟时间、上升时间、下降时间。
一般TN液晶的延迟时间为几个毫秒(ms),上升时间在10-100ms,下降时间为20-200ms。
人眼能够跟得上约20ms变化一帧的图像,通常要求上升时间要小于30ms。
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