液晶顯示原理

液晶顯示原理第一頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日向列型液晶和多數(shù)近晶液晶類似于單軸晶體，可以按如下方式計(jì)算折射率：液晶的非常光折射率的計(jì)算第二頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日第三頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日none厚度為d設(shè)晶片的厚度為d，在晶片中o光的光程是n0d，e光的光程是ned，兩者之間的光程差?是：?=|n0-ne|d位相差是： 這種能使光矢量互相垂直的兩支偏振光產(chǎn)生相移的晶片叫波片。

波片的概念第四頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日四分之一波片如果波片產(chǎn)生的光程差?=|n0-ne|d=(m+1/4)λ0

式中m為整數(shù)，這樣的波片叫1/4波片。當(dāng)入射的線偏振光矢量與波片的快慢上分量相等，Ex=Ey，又因?yàn)椴ㄆa(chǎn)生的光程差使兩束光的位相差為π/2的奇數(shù)倍，根據(jù)上面的分析可以看出，出射的光矢量為圓偏振光。二分之一波片如果波片產(chǎn)生的光程差?=|n0-ne|d=(m+1/2)λ0

式中m為整數(shù)，這樣的波片叫半波片或叫1/2波片，線偏振光通過(guò)半波片后仍為線偏振光，第五頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日如果波片的光程差?=mλ0

其中m為整數(shù)，則稱為全波片。----------------------------------------------------------------------

值得注意的是所謂1/4波片、1/2波片或全波片都是針對(duì)某一特定波長(zhǎng)而言的。與偏光顯微鏡配套的波片是指對(duì)鈉黃光（波長(zhǎng)為5893?）而言的。制造尺寸小的波片的材料為云母。云母容易解理成很薄的薄片，而且厚度較易控制，所以用來(lái)制造波片是很適宜的。經(jīng)過(guò)拉伸的聚乙烯醇薄膜也可用來(lái)制造波片。這種大尺寸的波片已用于超扭曲液晶顯示屏上，可得到黑白模式的超扭曲顯示屏，從而為超扭曲彩色顯示屏奠定了基礎(chǔ)。第六頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日3.偏振光的矩陣分析法——瓊斯矩陣在與光線垂直的平面上選定直角坐標(biāo)系xoy，任一偏振光，無(wú)論是線偏振光，圓偏振光，還是橢圓偏振光，都可以用光矢量在兩個(gè)坐標(biāo)系上的投影來(lái)表示：或者用復(fù)振幅表示：即：第七頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日將上述矩陣歸一化：下面舉幾個(gè)例子說(shuō)明。例1：光矢量沿X軸的振幅為E0的線偏振光例2：光矢量與X軸成θ角，振幅為E0的線偏振光，歸一化瓊斯矢量為：稱為瓊斯矢量第八頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日例3：圓偏振光歸一化瓊斯矢量為：第九頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日偏振光通過(guò)偏振器件后，它的偏振狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。入射光線的偏振狀態(tài)用表示，出射光的偏振狀態(tài)用表示，偏振器件G鏈接和?；蛞虼巳我黄衿骷奶匦钥梢杂镁仃嘒來(lái)描述。矩陣G叫做該器件的瓊斯矩陣。第十頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日例4：設(shè)1/4波片的快慢軸分別沿X軸和Y軸方向，它對(duì)任何偏振光的作用是使Y軸分量相對(duì)于X軸分量產(chǎn)生p/2的位相滯后。設(shè)入射光的瓊斯矢量為，出射光的瓊斯矩陣為

，則：寫(xiě)成矩陣形式：第十一頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日例5：透光軸在X方向和在Y方向的偏振片的瓊斯矩陣分別為：透光軸與X軸成θ角偏振片的瓊斯矩陣為：第十二頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日例6：設(shè)有偏振光，光矢量與X軸的夾角是p/4，通過(guò)四分之一波片后出射光的瓊斯矩陣為：如果偏振光相繼通過(guò)多個(gè)偏振器件，它們的瓊斯矩陣分別為G1、G2……Gn，則出射光的瓊斯矢量為：第十三頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日一些重要器件的瓊斯矩陣如下：(1).線偏振器，透光軸與X軸成θ角(2).一般波片，產(chǎn)生位相差為θ。a.快軸在X方向：b.快軸Y方向：c.快軸與X軸成±45o角：第十四頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日液晶的光軸與分子的指向矢往往是一致的。由于在外場(chǎng)的作用下，分子的指向矢會(huì)發(fā)生改變，因而光軸方向隨之改變，整個(gè)折射率橢球也隨指向矢同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在光線傳播的某一方向