單色液晶屏顯示器的工作原理

單色液晶屏工作原理

LCD技術(shù)是把液晶灌入兩個(gè)列有細槽的平面之間。這兩個(gè)平面上的槽互相垂直(相交成90度)。也就是說(shuō)，若一個(gè)平面上的分子南北向排列，則另一平面上的分子東西向排列，而位于兩個(gè)平面之間的分子被強迫進(jìn)入一種90度扭轉的狀態(tài)。由于光線(xiàn)順著(zhù)分子的排列方向傳播，所以光線(xiàn)經(jīng)過(guò)液晶時(shí)也被扭轉90度。但當液晶上加一個(gè)電壓時(shí)，分子便會(huì )重新垂直排列，使光線(xiàn)能直射出去，而不發(fā)生任何扭轉。

LCD是依賴(lài)極化濾光器(片)和光線(xiàn)本身。自然光線(xiàn)是朝四面八方隨機發(fā)散的。極化濾光器實(shí)際是一系列越來(lái)越細的平行線(xiàn)。這些線(xiàn)形成一張網(wǎng)，阻斷不與這些線(xiàn)平行的所有光線(xiàn)。極化濾光器的線(xiàn)正好與第一個(gè)垂直，所以能完全阻斷那些已經(jīng)極化的光線(xiàn)。只有兩個(gè)濾光器的線(xiàn)完全平行，或者光線(xiàn)本身已扭轉到與第二個(gè)極化濾光器相匹配，光線(xiàn)才得以穿透。

LCD正是由這樣兩個(gè)相互垂直的極化濾光器構成，所以在正常情況下應該阻斷所有試圖穿透的光線(xiàn)。但是，由于兩個(gè)濾光器之間充滿(mǎn)了扭曲液晶，所以在光線(xiàn)穿出第一個(gè)濾光器后，會(huì )被液晶分子扭轉90度，最后從第二個(gè)濾光器中穿出。另一方面，若為液晶加一個(gè)電壓，分子又會(huì )重新排列并完全平行，使光線(xiàn)不再扭轉，所以正好被第二個(gè)濾光器擋住?？傊?，加電將光線(xiàn)阻斷，不加電則使光線(xiàn)射出。

然而，可以改變LCD中的液晶排列，使光線(xiàn)在加電時(shí)射出，而不加電時(shí)被阻斷。但由于計算機屏幕幾乎總是亮著(zhù)的，所以只有“加電將光線(xiàn)阻斷”的方案才能達到最省電的目的。

從液晶屏顯示器的結構工作原理來(lái)看，無(wú)論是筆記本電腦還是桌面系統，采用的LCD顯示屏都是由不同部分組成的分層結構。LCD由兩塊玻璃板構成，厚約1mm，其間由包含有液晶(LC)材料的5μm均勻間隔隔開(kāi)。因為液晶材料本身并不發(fā)光，所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管，而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱(chēng)勻光板)和反光膜，背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線(xiàn)，其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發(fā)出的光線(xiàn)在穿過(guò)第一層偏振過(guò)濾層之后進(jìn)入包含成千上萬(wàn)水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中，一個(gè)或多個(gè)單元格構成屏幕上的一個(gè)像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極，電極分為行和列，在行與列的交叉點(diǎn)上，通過(guò)改變電壓而改變液晶的旋光狀態(tài)，液晶材料的作用類(lèi)似于一個(gè)個(gè)小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅動(dòng)電路部分。當LCD中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，液晶分子就會(huì )產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線(xiàn)進(jìn)行有規則的折射，然后經(jīng)過(guò)第二層過(guò)濾層的過(guò)濾在屏幕上顯示出來(lái)。