22 Вопрос

Внутренняя структура

Современный LCD-монитор с активной матрицей представляет собой многослойную систему (рисунок 1). Световой поток от ламп подсветки проходит через рассеиватель, призванный обеспечить равномерную засветку всего экрана. Далее, проходя через первый поляризационный фильтр, свет приобретает определенную поляризацию. Минуя стеклянную подложку с нанесенными на нее прозрачными электродами и схемами управления (горизонтальные и вертикальные линии данных, тонкопленочные транзисторы, управляющие напряжением на прозрачном электроде, и конденсаторы, помогающие сохранить установленный тонкопленочным транзистором заряд прозрачного электрода), свет проходит через слой жидких кристаллов.

Далее следует общий прозрачный электрод. В зависимости от того, какое напряжение приложено между двумя прозрачными электродами (общим и управляемым) жидкие кристаллы изменяют поляризацию света на определенный угол (чем больше напряжение, тем меньше угол). Соответственно, второй поляризационный фильтр, следующий за общим прозрачным электродом, пропустит только часть света, формируя изображение пиксела (по размерам совпадающего с прозрачным электродом) той или иной яркости.

Если расположить большое число электродов, которые создают разные электрические поля в отдельных местах экрана (ячейки), то появится возможность при правильном управлении потенциалами этих электродов отображать на экране буквы и другие элементы изображения.

Для того чтобы получить цветное изображение, между общим прозрачным электродом и вторым поляризационным фильтром помещают цветные светофильтры трех основных цветов. В этом случае один пиксел цветного изображения формируется с помощью трех управляемых электродов, расположенных рядом.

23 Вопрос

Принципы работы

Жидкие кристаллы имеют ярко выраженную продолговатую форму (именно за счет нее они могут изменять поляризацию света) и при отсутствии внешних воздействий стремятся выстроиться рядами. Если на электрод нанести параллельные бороздки, то, попадая в них, близлежащий слой жидких кристаллов будет вынужден придерживаться заданной ориентации. Вслед за ним ориентацию изменят и все остальные слои жидких кристаллов (рисунок 2).

Бороздки расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями. В этом случае жидкие кристаллы из близлежащих к электродам слоев примут перпендикулярную друг другу ориентацию, а остальные кристаллы, расположенные в толще, будут постепенно изменять угол своей ориентации, образуя своеобразную спираль. Таким образом, при отсутствии управляющих напряжений слой жидких кристаллов изменит поляризацию света на 90°.

Расположив поляризационные фильтры под углом 90° друг к другу, можно обеспечить прохождение света при отсутствии внешних электрических воздействий на электроды (свечение пиксела). Если же приложить определенное напряжение к электродам, то ориентация кристаллов изменится: они выстроятся рядами. При этом свет будет проходить через слой жидких кристаллов, сохраняя начальную поляризацию, и, как следствие, будет полностью задержан вторым поляризационным фильтром (пиксел не светится).

При меньших значениях напряжения будет устанавливаться промежуточное состояние: поляризация будет изменяться на угол, больший 0, но меньший 90°. Соответственно, чем большее напряжение приложено к электродам, тем меньше изменение угла поляризации и тем больше света задерживается вторым поляризационным фильтром (промежуточные значения яркости пикселов).