Structure des écrans à cristaux liquides, principe de fonctionnement et principaux indicateurs techniques (exemple de l'écran à cristaux liquides TN).
Structure de l'écran à cristaux liquides
Polariseur ; ② verre de base ; ③ couche barrière SiO2 ; ④ électrode ; ⑤ film d'orientation ; ⑥ cadre d'étanchéité ; ⑦ électrode de transition ; ⑧ cristal liquide ; ⑨ réflecteur ; ⑩ colle d'étanchéité.
Fonctionnement de l'écran LCD :
Pour comprendre le fonctionnement des écrans LCD, il faut d'abord comprendre ce qu'est la lumière. Il s'agit d'une onde électromagnétique. C'est-à-dire que les champs électromagnétiques se déplacent sous forme d'ondes. La longueur d'onde de la lumière visible par l'œil humain se situe entre 380 nm et 780 nm. En général, la lumière se déplace en ligne droite et la direction de vibration des ondes lumineuses est perpendiculaire à la direction de propagation de la lumière. Dans le cas de la lumière naturelle (par exemple, la lumière du soleil), la direction de vibration des ondes lumineuses est distribuée de manière aléatoire et uniforme dans tous les plans perpendiculaires à la direction de propagation de la lumière. Si la direction de vibration de l'onde lumineuse suit une direction, cette lumière est appelée lumière polarisée, et cette direction de vibration est appelée direction de polarisation. Le plan formé par la direction de polarisation et la direction de propagation de l'onde lumineuse est appelé plan de vibration.
Un polariseur a un axe de polarisation fixe. La fonction du polariseur est de ne laisser passer que la lumière qui vibre dans la direction de son axe de polarisation. La lumière dont la direction de vibration est perpendiculaire à l'axe de polarisation sera absorbée par celui-ci. Ainsi, lorsque la lumière naturelle traverse le polariseur incident de la cellule à cristaux liquides (appelé son polariseur), seule la lumière dont la direction de vibration est alignée sur l'axe de polarisation du polariseur reste. Elle devient une lumière polarisée linéairement. La lumière polarisée traverse la cellule à cristaux liquides, puis le polariseur (appelé polariseur). Ainsi, le fait que la lumière traverse ou non le polariseur dépend de l'état de polarisation de la lumière polarisée linéairement après son passage dans la cellule à cristaux liquides. Il est donc possible d'obtenir un affichage en contrôlant l'état de la lumière du polariseur.
Plus précisément, les molécules de cristal liquide dans une cellule de cristal liquide de type TN forment une structure torsadée. Dans certaines conditions, la polarisation de la lumière incidente tourne dans la direction de la distorsion des molécules de cristal liquide. Comme le montre la figure 4-2-1, l'axe long des molécules de cristal liquide est tordu de 900, ce qui entraîne une rotation optique de 900. Lorsqu'une certaine tension est appliquée aux électrodes des deux feuilles de verre, les molécules de cristal liquide sont alignées perpendiculairement aux feuilles de verre supérieure et inférieure, et la structure déformée disparaît, ce qui entraîne la disparition de la rotation optique. Cet effet électro-optique est connu sous le nom d'effet de champ électrique torsadé.
Pour les écrans LCD blanc sur noir, les polariseurs supérieur et inférieur sont placés orthogonalement. En d'autres termes, les axes de polarisation sont perpendiculaires l'un à l'autre et la lumière naturelle incidente devient polarisée plane après avoir traversé le polariseur. Lorsque la cellule à cristaux liquides n'est pas soumise à un champ électrique, la lumière polarisée se tordra 900 fois le long de la structure torsadée des molécules, et la direction de la vibration sera alignée sur l'axe de polarisation du polariseur. Elle peut donc traverser le polariseur en douceur. À ce moment-là, l'écran est transparent et dans un état de non-affichage. Entre-temps, lorsque le circuit d'attaque applique la tension du signal d'attaque à l'électrode à afficher, la structure torsadée de la molécule de cristal liquide disparaît. Perte de rotation optique. La lumière polarisée provenant du polariseur entre directement dans le polariseur sans changement. En effet, elle est polarisée dans une direction perpendiculaire à la direction de l'axe du polariseur. La lumière polarisée ne passe pas à travers le polariseur, c'est pourquoi certaines électrodes sont représentées avec le signal de tension conducteur noirci.