液晶显示原理在线视频

我们下边

讲液晶显示的原理

比较略为详细一点

讲液晶显示的原理

这里边

讲TN型液晶显示器的原理

用帘子模型说明偏光片的功能

然后 电场效应双折射控制型

液晶显示器的原理

然后 液晶光闸的两种基本模式

常白型的和常黑型的

我们看TN型的

液晶显示器的工作原理

我们这张图讲了

TN型液晶显示器的工作原理

从这张图就可以看到

怎么能使光通过

怎么使光不通过

怎么使光通过

怎么不使光通过

我们看这个图

因为这个是非常重要的

我们知道

我们光源发出的光

实际上自然界里边好多光

我们叫自然光

蜡烛发的光

柴火

煤 或者太阳光

这都是自然光

自然光它是全方位的光

全方位的光是自然光

当然与它相对

有偏振光

偏振光有

有圆偏振光

有椭圆偏振光

有直线偏振光

它是不一样的

那么我们顺便说一句

什么叫偏振光

应该这么看

因为光

它是一个横波

ExB这个方向

它是用右手规则来的

我们一般

就是讲E

E的振动方向

跟传播方向

传播方向跟E的振动方向

它二者是垂直的

什么叫自然光

如果在瞬时看

它的振动方向

在四周都是一样的

我们叫做自然光

如果E的振动方向

它是旋转的

不同时刻在不同的方向

但是它描的是一个圆

把它叫做圆偏振光

如果它描的是一个椭圆

就叫椭圆偏振光

如果干脆你的方向

就朝着某一个方向振动

叫做线偏振光

那么线偏振光

要用起偏片产生线偏振光

我们看看光源发出的光

是全方位光或者自然光

经过起偏片以后

它就变成这么一个

仅沿这个方向振动的光

我们可以把偏振片

理解为一个帘子

帘子它有狭缝

光线它只有在这个方向振动的光

它才能过来

这就比拟了

做比喻了

那么由于全方位光

就变成了一个直线偏光

它只能是在左右方向振动

那么检偏片

刚才是起偏片

现在

有一个检偏片

注意检偏片

帘子的方向

跟它怎么样

是互相垂直的

如果通过帘子

过来的线偏振光

只是在这个方向振动的

线偏振光

只是这样线偏振光

不经过偏振方向

不发生旋转

遇到帘子

它就过不来

过不来它就是黑的

那么我们说

液晶显示器

它是这样

液晶显示器核心问题

它是由这里边

它是有一个取向层

我们说这是一个基板

这是前基

这是后基板

这是前基板

前基板表面

注意前基板表面

它有取向膜

什么叫取向膜

就是在玻璃板表面

给它沉积

给它涂上一层聚酰亚胺塑料

沉积成聚酰胺塑料以后

就给它摩擦

就给它定向摩擦

一定向摩擦

表面就出来划痕

液晶分子

它是个棒状分子

它愿意躺在划痕上

就是说

它跟划痕的方向

相同的排列

底下玻璃片表面

也有一个取向膜

取向膜的划痕方向

正好跟划痕方向

呈90度

注意 它呈90度

那么液晶分子的排列方向

本来是在这个方向

它最后

要变到这个方向

转了90度

注意它转了90度

它液晶分子

我们刚才讲了

它愿意苯环贴着苯环

它是个向列液晶

它这么贴的过程当中

由于外边划痕

人为划的划痕

液晶分子

这个方向躺着

那么到了这边

它靠这个方向躺着

这样 它就旋转了90度

渐渐的扭过来了

注意

我们这个偏光

偏光 偏振光

愿意在液晶分子的长轴上

这才能传递过来

注意 它要沿着

液晶分子的长轴方向振动

也意思说

经过液晶分子旋转90度

扭转90度

液晶分子的偏振方向

也会跟着液晶分子也旋转

它原来是靠着方向旋转的

它后来

这个方向振动

到了这边

它朝着这个方向振动

偏光的振动方向

也跟着转了90度

它转了90度以后

由于左右方向振动的偏振光

变成了前后方向振动的偏振光

那么经过检偏片

检偏片正好帘子

缝隙这么开着

因此线偏振光

经过帘子以后

正好通过来

正中下怀

它通过来了

好 那好

由于这个方向的偏振光

经过液晶分子

发生扭转90度以后

那么它的偏振方向

也转了90度

检偏片

它的（狭缝）的方向

正好也是跟它垂直

这样光线就通过来了

通过光来就是亮的

注意 你们看情况是什么

不加电源的时候

电源开着

光电源没用

这是开关开着

就是在不加电压的时候

靠取向膜

对液晶分子

取向进行控制

靠取向膜就行了

这边是这个方向

那么它在液晶层里边

它旋转了90度

因为偏光方向

愿意沿着长轴方向振动

长轴方向

它这样振动

也就是说通过液晶分子

转了90度

使偏振方向

也转了90度

转了90度由起偏片

产生的左右振动的偏振光

到了检偏这儿以后

它自己变成了什么

前后振动的偏振光

正好通过它

就是亮的

所以不加电压的时候

它就是亮的

那么不加电压的时候

它就亮的

如果我们加上电压以后

看看它怎么样

同样的道理

通过起偏片

把自然光

全方位的光

变成了这个方向

左右振动的偏振光

注意它一加上电压以后

液晶分子

极性基起了作用

液晶分子

就会在电场的作用之下

直上直下的排列

它直上直下的排列

直线偏光

线偏振光

左右振动的线偏振光

它不能在液晶分子里边传递

它还继续什么

不能 它不转弯

它不扭转

原来是左右方向的偏振光

通过液晶

还变成左右振动的偏振光

底下起偏片

检偏片怎么样

它是前后有狭缝

那么这种左右振动的偏振光

见了检偏片以后

它不能通过

因此它就变暗了

你们可以看到

加电压和不加电压

两种状态

不加电压的时候是明的

加电压的时候

不加电压的时候是亮的

加电压的时候

是暗的

这种我们给它叫做常白型的

怎么叫常白型

不加电压的时候它亮的

加电压的时候 黑的

我们一般的显示

都是常白型的

一加电压

加电压 它数字出来了

好 原理一定要弄清楚了

不加电压的靠取向膜

扭转了90度

检偏片跟起偏片

正好相互垂直

这是最基本的原理

加电压的时候怎么样

不加电压的时候怎么样

它是两种

形成两种不同的状态

那么这个图

就表示

用帘子的模型

来模拟起偏片 检偏片

你看这个鱼

它这个方向就能通过

也就是说

它由于狭缝是这样子的

振动的光

就能通过

那么这个方向振动的光

它就通不过

因此

就把这个方向的光检出去了

那么偏光片

在我们念中学 念大学的时候

有一个偏光片取来以后

是很难的 很贵的

用方解石

矿物的一个偏光显微镜上用的

那么现在偏光片

起偏片 检偏片

要容易做多了

有机材料

里面加上碘

就是聚乙烯醇这种塑料

这种有机材料

里边加上碘

单向拉伸

一单向拉伸

使碘分子定向排列

碘分子

就把那

方向振动的光吸收掉了

剩下的那个方向

就出来偏振光

所以现在制造起来

原理上讲是很容易了

但是偏光片本身

它有一定的技术难度

前几年咱们并不过关

现在

基本上能过关了

那么另外

我们还讲一下

利用电场效应双折射

控制液晶显示器的原理

利用电场效应双折射型

液晶显示器的工作原理

工作原理是什么意思

就是说这是个全方位光

全方位光

经过起偏片

就变成 线偏振光了

比方这是个液晶

它就是说使

它过去

液晶显示器如果这么排列

它就是过去了

过去 通过

它还是这个方向的光线

通过这个光线

它检偏片

如果跟它垂直

它不能通过

这就是暗的

但是如果这是不加电压的时候

如果我加电压的时候

加电压以后

不加电压的时候是这种排列

一加电压

它倾斜了

就相当于液晶

它发生了这种变化

它原来

它线偏振光

是直上直下的

当液晶分子

发生了这种变化

它就会产生

跟液晶分子排列相同的

实线所表示的

有一个角度

角度目前为45度

再经过这个检偏片的时候

它就可以在这个方向

有一定分量

所以

这个是完全不能通过的

这个通过了一部分

这是用电场折射

电场效应双折射控制型

液晶显示器的工作原理

刚才

我是指的是扭转的

这个是电场效应双折射控制的

液晶显示器的原理

那么从这里可以看到

我们为什么把液晶显示

把液晶分子

比成一个电子窗帘

它道理在这个地方

我控制

我并不能控制光本身

我怎么能控制光本身

我控制不了光本身

我控制的是谁

我控制的是液晶分子

通过什么来控制

通过加电压

由于液晶分子的极性基

使液晶的排列发生变化

它一发生变化

由液晶分子再控制光

因此

我们给它说个电子窗帘

为什么叫电子窗帘

我们用电来控制液晶分子

正像我们用电控制家里那个窗帘

是一样的 一按电开了

高电压它开的大

低电压它开的小

不就是这个意思

所以用液晶

用电子窗帘

来描述液晶显示器的

工作原理的

在某种意义上还是很合适的

为什么说

我是用电来控制

液晶分子的取向

液晶分子的取向不一样

你们看取向不一样

它对光的折断作用

它发生了变化

由此实现液晶显示

这就是液晶显示器的

最基本的工作原理

那么现在

我们讲所谓

常白型的和常黑型的

那么什么叫做常白型

就是刚才我们讲的

就是常白型的

上边讲的是常白性

那么常白型的特点是什么

它起偏片 检偏片

它互相垂直的

它是互相垂直的

排列方向互相垂直的

那么互相垂直的意思

就是这样

不加电压的时候

它液晶分子能发生扭转

90度的扭转

使偏光方向

发生了90度的扭转

它在这儿

起偏片是这个方向振动的

那么到这个方向

是这个方向振动的

因此它能过来了

过来不加电压的时候

它是亮的

因此给它叫做常白型的

那么当加上电压以后

那么液晶分子

它是直上直下的排列了

那么起偏片

产生的偏振光

是这个方向振动的

它到了这

还是这个方向振动

因此 它过不来

把这个东西

叫做常白型的

那么我们再看看常黑型的

常黑型的是怎么意思

就是说这两点只是

别的都一样的

只是里边的取向膜什么都是一样的

只不过是检偏片 起偏片

这二者方向是相同的

这个产生偏振光

它是左右方向振动的

那么光过来以后

它由于液晶分子

取向膜在这个方向

它发生了90度的旋转

它到了检偏片部分

它的偏振方向

它发生这个方向变化了

但是检偏片

它跟它相同

正好也是这个方向

正好它是

它二者互相垂直

因此不能过来

它就是什么 黑的

不加电压它是黑的

那么这边

加上电压以后

它液晶分子

不发生扭转了

那么偏光

是这个方向的偏光

偏振光

经过液晶分子

还是这个方向的偏振光

到了这个地方

偏振光正好相同

因此它能过来

所以加上电压以后

它是白的

不加电压是黑的

把它叫做常黑型

不加电压是白的

加上电压是黑的

把它叫做什么

常白型

这是常黑型

常白型 常黑型

我们平常显示器用的

好多都是常白型