什么是液晶显示技术?

目前,大多数液晶显示技术以TN/HTN/STN/FSTN等TFT技术为主轴,因此我们将从这些技术中讨论其工作原理。

TN液晶显示技术可以说是最基本的液晶显示,而之后的其他各种液晶显示也可以说是以TN型为原点改进的。同样,它的工作原理也比其他技术简单得多,见下图。图中显示了TN液晶显示器的简单结构,包括垂直和水平偏振器、带有细槽的定向膜、液晶材料和导电玻璃基板。显示的原理是将液晶材料置于两块透明的导电玻璃之间,垂直偏振片连接在光轴上。液晶分子会根据薄膜细槽的方向旋转并依次排列。如果没有形成电场,光线会顺利射入偏振片,液晶分子会旋转其行进方向,然后从另一侧射出。如果两块导电玻璃通电,两块玻璃之间就会形成电场,影响到两块玻璃之间液晶分子的排列,使其分子棒发生扭曲,光线就无法穿透,从而阻挡了光源。这样得到的明暗对比现象被称为扭曲的向列场效应,或TNFE(扭曲的向列场效应)。

几乎所有用于电子产品的液晶显示器都是由扭曲向列场效应原理制成的。STN型的显示原理类似,但不同的是TN扭转向列场效应的液晶分子将入射光线旋转90度,而STN超扭转向列场效应则将入射光线旋转180~270度。这里要说明的是,纯TN液晶显示器本身只有亮和暗两种情况(或称为黑白),而没有办法做到变色。而STN液晶显示器涉及到液晶材料之间的关系,以及光的干涉现象,所以显示器的颜色主要是浅绿色和橙色。但是,如果在传统的单色STN液晶显示器上加一个彩色滤光片,把单色显示矩阵的任何一个像素分成三个子像素,通过彩色滤光片分别显示红、绿、蓝三原色,就可以调和三原色的比例。它还可以在全彩模式下显示颜色。此外,TN型液晶显示器如果显示的屏幕越大,屏幕的对比度就越差,但通过STN的改进技术,可以弥补对比度的不足。

TFT型液晶显示器比较复杂,主要构成包括,荧光灯管、导光板、偏振片、滤光板、玻璃基板、方向膜、液晶材料、薄模晶体管等。首先,液晶显示器必须使用背光灯,即荧光灯管,投射出的光源通过偏振器,然后通过液晶,其中的分子以一种方式排列,改变了光线通过液体的角度。然后,光线必须通过一个彩色滤光片和它前面的另一个偏振片。因此,只要我们改变液晶的电压,就可以控制光的强度和颜色,然后可以改变液晶面板上不同色调的颜色组合。

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