液晶基础知识（３）

　　20、用这种方法我们就可以制作一个显示器了：我们要有一个在所有方向振动的白色光源，让它通过一个线性偏光片后变成仅在一个方向振动的线性偏振光。这种线形偏振光是将自然光变为线形偏振光的。在这种光波中，少于初始值50％的光波通过偏光片。之后进入一种具有双折射性质的介质中。这种介质具有慢速轴和快速轴。当光波进入这种介质后，会有沿着慢速轴方向的分量和沿着快速轴方向的分量。当光波穿过这种介质后，我们就会看到前面讲过的偏振面的旋转。光波在进入介质前的偏振面是线形偏光片的方向，但由于液晶这种具有双折射性质的作用，当它射出液晶层之前,它的偏振面方向已经被液晶旋转了一定的角度。这时，如果液晶层的另外一端有一个在光学上称之为检偏片的偏光片，光波的一部分就会被吸收。同样也可以将光波分为两个相互垂直的分量，一个分量平行于检偏片的方向，另外一个分量垂直于它。当然，垂直于检偏片方向的分量会被吸收，而另外一个分量通过了检偏片。由此我们得到了通过第二个偏光片的光波，这个光波的振动方向与初始的振动平面相同，但由于部分被吸收，它的振幅降低了。
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。

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