[Kiến thức hiển thị Khoa học phổ biến 4] Nguyên lý và cấu trúc của màn hình tinh thể lỏng

Màn hình tinh thể lỏng chủ yếu bao gồm đèn nền, bảng tinh thể lỏng và mạch điều khiển.

Bạn có thể coi bảng điều khiển LCD như một cấu trúc bánh sandwich,

Tức là một lớp tinh thể lỏng được kẹp giữa hai hệ phân cực có hướng phân cực vuông góc với nhau.

Sơ đồ cấu trúc LCD

Lấy bảng điều khiển TN (Twist Nematic) làm ví dụ,

Sự quay của tinh thể lỏng có thể được điều khiển dưới tác dụng của điện trường bên ngoài.

Sau khi nguồn sáng tự nhiên đi qua bộ phân cực (một trong các bộ phân cực), nó trở thành ánh sáng phân cực theo phương thẳng đứng

Sau khi ánh sáng phân cực đi qua tinh thể lỏng TN không được cấp năng lượng và duy trì trạng thái liên kết ban đầu,

Do tính chất quang học của tinh thể lỏng và sự sắp xếp của các phân tử tinh thể lỏng,

Kết quả là, hướng phân cực của ánh sáng được thay đổi từ thẳng sang ngang.

Ánh sáng phân cực theo phương ngang phù hợp với trục truyền của máy phân tích và được truyền ra khỏi tế bào tinh thể lỏng.

Loại chế độ hiển thị tinh thể lỏng trong đó ánh sáng tới có thể truyền khi không có điện trường đặt vào cả hai đầu của tinh thể lỏng được gọi là" NormalWhite" (NW)

Tương tự, nếu một điện áp được đặt vào tinh thể lỏng,

Tinh thể lỏng kiểu TN được chia từ trạng thái sắp xếp xoắn sang trạng thái sắp xếp thẳng đứng,

Tại thời điểm này, hướng phân cực của ánh sáng phân cực tuyến tính tới sẽ không thay đổi,

Kết quả là, hướng phân cực của nó vuông góc với trục truyền của máy phân tích và bị chặn,

Cuối cùng, không có ánh sáng nào được truyền từ tế bào tinh thể lỏng.

Loại chế độ hiển thị tinh thể lỏng trong đó ánh sáng tới không thể truyền khi không có điện trường đặt vào cả hai đầu của tinh thể lỏng được gọi là" NormalBlack" (NB)

Do đó, về nguyên tắc, màn hình tinh thể lỏng chỉ là một công tắc quang học điều khiển BẬT-TẮT của ánh sáng truyền qua BẬT-TẮT của điện áp.

Nguyên lý cơ bản của màn hình tinh thể lỏng trên chỉ cho thấy ánh sáng tới truyền qua hoặc bị cắt hoàn toàn, tức là ánh sáng phát ra chỉ có hai trạng thái (trạng thái sáng nhất và trạng thái tối).

Ứng dụng thực tế của bảng tinh thể lỏng là thông qua chức năng chuyển đổi của TFT và mỗi pixel được nhập với cường độ khác nhau của điện áp tín hiệu dữ liệu:

Trạng thái quay của các phân tử tinh thể lỏng là khác nhau dưới các hiệu điện thế khác nhau, do đó mức độ quay của ánh sáng phân cực tuyến tính cũng khác nhau.

Các thành phần trên trục truyền của máy phân tích là khác nhau, nghĩa là độ sáng của ánh sáng phát ra khác nhau,

Bằng cách này, bạn có thể nhận ra một màn hình hình ảnh nhiều thang màu xám.

Nếu mỗi pixel được kết hợp với một bộ lọc màu (ColorFilter, CF), thì có thể nhận ra hình ảnh màu.