Klasifikace LCD - LCD classification
Existuje několik klasifikací elektrooptických režimů displejů z tekutých krystalů (LCD).
Provoz LCD v kostce
Činnost TN, VA a IPS- LCD lze shrnout takto:
- dobře vyrovnaná konfigurace LC je deformována aplikovaným elektrickým polem,
- tato deformace mění orientaci lokální LC optické osy vzhledem ke směru šíření světla skrz vrstvu LC,
- tato změna orientace mění polarizační stav světla šířícího se LC vrstvou,
- tato změna polarizačního stavu se převede na změnu intenzity dichroickou absorpcí, obvykle externími dichroickými polarizátory .
Aktivace
Tekuté krystaly lze srovnávat magnetickým i elektrickým polem. Síla požadovaného magnetického pole je příliš vysoká, aby to bylo možné pro zobrazovací aplikace.
Jeden elektro-optický efekt s LC vyžaduje proud procházející LC-článkem; všechny ostatní procvičované elektrooptické efekty vyžadují pro vyrovnání LC pouze elektrické pole (bez proudu).
|
Elektrooptické efekty v kapalných krystalech LC lze srovnávat elektrickým a magnetickým polem |
|
| účinky elektrického pole | elektro-hydrodynamické účinky |
|---|---|
| elektrické pole vyrovnává tekutý krystal, není nutný žádný proud (pro provoz je vyžadován velmi nízký výkon). |
proudem indukovaná tvorba domény a rozptyl vyžaduje pro aktivaci proud. |
| efekt zkrouceného nematického pole | režim dynamického rozptylu, DMS |
Vizuální informace lze generovat procesy
|
|
Absorpční účinky
Stav polarizace světla procházejícího vrstvou LC nelze lidskými pozorovateli vnímat, je třeba jej převést na intenzitu (např. Jas), aby se stal vnímatelným. Toho je dosaženo absorpcí dichroickými barvivy a dichroickými polarizátory.
| Absorpční účinky | |
|
vnitřní absorpce (dichroická barviva rozpuštěná v LC) , LCD hosta-hostitele |
externí dichroické polarizátory |
|---|---|
| nekroucené konfigurace s dichroickými barvivy | elektricky řízený dvojlom, ECB |
| zkroucené konfigurace s dichroickými barvivy | efekt zkrouceného nematického pole , TN |
|
supertwisted nematické efekty, STN , celkový twist je> 90 ° SBE (supertwisted birefringence efekt) |
|
|
efekty přepínání v rovině, efekt přepínání okrajových polí IPS , FFS |
|
|
vertikálně zarovnané efekty, vertikální zarovnání s více doménami VA, vertikální zarovnání se vzorem MVA , PVA |
|
| PI-buňka (aka OCB-buňka) OCB: opticky kompenzovaný režim ohybu |
|
| cholestero-nematická fázová změna s dichroickými barvivy | |
Polymerní disperzní kapalné krystaly
Kapalné krystaly s nízkou molekulovou hmotností mohou být smíchány s polymery s vysokou molekulovou hmotností, následovanou fázovou separací za vzniku jakési houbovité matrice naplněné LC kapičkami. Externí elektrické pole může vyrovnat LC tak, aby odpovídalo jeho indexu s indexem polymerní matice, přepnutím této buňky z mléčného (rozptylového) stavu do jasného transparentního stavu. Když jsou dichroická barviva rozpuštěna v LC, elektrické pole může přepnout PDLC z absorpčního stavu na docela transparentní stat
Když je množství polymeru malé ve srovnání s množstvím LC, nedojde k separaci obou složek, ale polymer vytvoří uvnitř LC anizotropní vláknitou síť, která stabilizuje stav, ve kterém byl vytvořen. Tímto způsobem lze řídit určité fyzikální vlastnosti (např. Pružnosti, viskozity, a tedy prahová napětí a doby odezvy).
|
Kapalné krystaly PDLC s dispergovanými polymery |
|
|---|---|
|
|
|
|
Bistabilní LCD
Pro některé aplikace je bistabilita elektrooptických efektů velmi výhodná, protože optická odezva (vizuální informace) je udržována i po odstranění elektrické aktivace, čímž se šetří nabití baterie. Tyto efekty jsou prospěšné, když se zobrazené vizuální informace mění pouze v prodloužených intervalech (např. Elektronický papír, elektronické cenovky atd.).
| Bistabilní LCD | ||
|---|---|---|
| feroelektrické LC | cholesterické LC | nematické LC |
| bistabilní feroelektrické LCD | bistabilní LCD displeje s fázovou změnou | bistabilní nematické displeje |
|
||
|
||
Snížení variací při sledování směru na LCD
Se směrem šíření světla ve vrstvě LC se mění také stav polarizace světla a v důsledku toho se mění také intenzita a spektrální rozložení procházejícího světla. Aby se takové nežádoucí variace snížily na minimum, používají se ve skutečných LC displejích dva přístupy: přístupy s více doménami a aplikace externích dvojlomných vrstev (retardéry).
| Snížení variací při sledování směru na LCD | |
|---|---|
| vícedoménové přístupy | (dvojlom) kompenzace listu retardéru |
| vizuální průměrování mikroskopických oblastí s různými vlastnostmi směru pohledu |
korekce nežádoucích účinků v LC vnějšími dvojlomnými (polymerními) vrstvami. |
Reference
Literatura
- Pochi Yeh, Claire Gu, Optics of Liquid Crystal Displays, John Wiley & Sons, 1999
- DK Yang, ST Wu, Fundamentals of Liquid Crystal Devices, Wiley SID Series in Display Technology, 2006