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LCD液晶顯示屏的每個像素由以下幾個部分構(gòu)成:懸浮于兩個透明電極(氧化銦錫)間的一列液晶分子層,兩邊外側(cè)有兩個偏振方向互相垂直的偏振過濾片。如果沒有電極間的液晶,光通過其中一個偏振過濾片其偏振方向?qū)⒑偷诙䝼偏振片完全垂直,因此被完全阻擋了。但是如果通過一個偏振過濾片的光線偏振方向被液晶旋轉(zhuǎn),那么它就可以通過另一個偏振過濾片。液晶對光線偏振方向的旋轉(zhuǎn)可以通過靜電場控制,從而實現(xiàn)對光的控制。
在將電荷加到透明電極之前,液晶分子的排列被電極表面的排列決定,電極的化學物質(zhì)表面可作為晶體的晶種。在最常見的TN型(TwistedNematic,扭曲向列型)LCD液晶顯示屏中,液晶上下兩個電極垂直排列。液晶分子螺旋排列,通過一個偏振過濾片的光線在通過液芯片后偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn),從而能夠通過另一個偏振片。在此過程中一小部分光線被偏振片阻擋,從外面看上去是灰色。將電荷加到透明電極上后,液晶分子將幾乎完全順著電場方向平行排列,因此透過一個偏振過濾片的光線偏振方向沒有旋轉(zhuǎn),因此光線被完全阻擋了。此時像素看上去是黑色。通過控制電壓,可以控制液晶分子排列的扭曲程度,從而達到不同的灰度。
有些LCD液晶顯示屏在交流電作用下變黑,交流電破壞了液晶的螺旋效應,而關(guān)閉電流后,LCD液晶顯示屏會變亮或者透明,這類LCD液晶顯示屏常見于筆記本電腦與平價LCD液晶顯示屏上。另一類常應用于高畫質(zhì)LCD液晶顯示屏或大型液晶電視上的LCD液晶顯示屏則是在關(guān)閉電源時,LCD液晶顯示屏為不透光的狀態(tài)。
液晶分子極易受外加電場的影響而產(chǎn)生感應電荷。將少量的電荷加到每個像素或者子像素的透明電極產(chǎn)生靜電場,則液晶的分子將被此靜電場誘發(fā)感應電荷并產(chǎn)生靜電扭力,而使液晶分子原本的旋轉(zhuǎn)排列產(chǎn)生變化,因此也改變通過光線的旋轉(zhuǎn)幅度。改變一定的角度,從而能夠通過偏振過濾片。
為了省電,LCD液晶顯示屏采用復用的方法,在復用模式下,一端的電極分組連接在一起,每一組電極連接到一個電源,另一端的電極也分組連接,每一組連接到電源另一端,分組設(shè)計保證每個像素由一個獨立的電源控制,電子設(shè)備或者驅(qū)動電子設(shè)備的軟件通過控制電源的開/關(guān)串行,從而控制像素的顯示。
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