液晶基础知识介绍

由此可知，如果我们想办法将光波在液晶层旋转的角度调制为90°，那么光波将会在第二片偏光片处被完全吸收，从外面看起来就是暗场。如果完全不旋转光波的偏振面，那它会完全透过第二个偏光片，从外面看起来就是亮场。控制偏振面旋转角度的就是具有双折射性质的液晶层，是液晶层相对光波传播方向的排列方式。 
21、现在让我们看一看如何构造一个液晶显示系统。在这副图中是液晶层的表面，这里具有液晶的取向结构。这个取向层是在一层有机高分子薄膜（聚酰亚胺）上，用绒布类材料高速摩擦得到的。可以将它想象为一些槽，这些槽有的很宽，并不起作用，但有些槽的宽度与液晶的宽度是相近的，这样就可以起到将液晶分子固定取向的作用。之后就是制造一层液晶，将液晶灌注到取向层的表面，液晶的长轴会自然的对准取向层上摩擦出来的方向。这个将液晶分子固定取向的过程是制造液晶显示器的第一步。现在，这个附加层固定在表面后，向列型液晶层就建立起来了。下一层液晶分子将要铺在这层液晶上面。就像这样，第一层液晶分子以固定的取向铺在取向层上，第二层液晶分子铺在第一层上，逐步积累，形成一个立体的液晶层，形成了这种向列型规则。 
22、现在来看一看扭曲向列型液晶显示器的结构。在底部将液晶分子对准取向层的表面，分子的长轴的方向是垂直于纸面的。而在顶部液晶分子有了90°的扭曲，它的长轴方向是平行于纸面的。这里我们不过多的讨论这个90°的扭曲。这个扭曲属于力学的扭曲，不是偏光面的旋转。
从这幅图中可以看出，可以将这个空间划分出不同的区域，可以用电场控制每一个区域，这些不同的区域称之为象素或者叫子象素。可以将彩色滤光片放在每个子象素的后面，当光透过时，可以得到不同的颜色。当放上红、绿、蓝三种颜色的滤光片后，就可以组成全彩色的显示器了。
 
23、从这副图可以看到液晶分子对准取向层，并没有扭曲。但是你可以想象到经过摩擦的取向层使液晶层能够顺着取向槽排列。两个表面有45°的交叉，所以偏振角度与液晶分子的夹角是45°。所以光波射入液晶层后，由于顺着长轴振动的分量和顺着短轴振动的分量的不同，使得偏振面旋转了90°。当光波通过底部透过液晶层后，随着偏光片方向的不同，光波要么透过要么停止。由于我们让上、下两个偏光片的方向相互垂直，当光波通过液晶层被旋转了90°后，通过了第二个偏光片，这种模式成为常亮模式。这种模式下，在未加电场的情况下，液晶分子处于稳态位置，它将光波旋转了90°，让光波通过。
24、在另外一种状态下，当我在两层偏光片之间加上电场之后，就可以使液晶分子竖直起来，垂直于偏光片。这样，就不会发生双折射，进入液晶层的光波就不会发生旋转。由于光波的偏振面没有发生旋转，所以光波在通过液晶层到达第二个偏光片后就会被完全吸收，这样从外面看来就是暗场。所以我们就得到了两种情况，第一种情况下，光波透过，是亮场；第二种情况下，光波被吸收，是暗场。由此我们就可以做成一个显示器件了，可以对显示器上的某个区域进行控制，让它透过或吸收，让它变成亮场或暗场。通过R、G、B滤色片，我们就可以通过吸收不同波长的光波，来显示出不同色彩，让液晶显示器不仅能够显示黑和白，还能够显示出不同的颜色。另外当我们可以寻找到一些中间点，可以是一部分光波被旋转而另一部分不旋转，就可以作出有不同灰阶的显示器。 
25、现在让我们回头仔细看一下扭曲向列型液晶。如前所述，将取向层摩擦后，靠近它的液晶就会顺着它排列。在另外一端，将摩擦的方向垂直于前一层，靠近这一层的液晶会顺着这个方向排列。而液晶分子就会在两层之间自动的旋转90°。
另外要做的一件事就是要在取向层上设置一定的预倾角。回顾刚才讲的分子的转动状况，为了让沿着长轴和短轴的分量的合力能够使分子转动，需要使分子的初始角度与电场间的角度不是零。这个预倾角不仅起这个作用，还可以使液晶分子能够更快的对电场响应。
  26、扭曲向列型液晶是显示器件的一个创新，但它并不完美，它的视角并不好，如果能够使它的视角有所改善，它将会有更多的应用。但是这正是扭曲向列型相对于非扭曲向列型的功能差别所在，它产生了宽视角。如果我们将视角看为一种功能。