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1、向列扭曲效应（TN）一.TNLCD的工作原理：如下图所示为TNLCD,为未加驱动电压的情况下（off态）， 来自光源的光经过偏振片Pi后只剩下平行于透光轴的线偏振光, 线偏振光入射液晶层。由于线偏振光的偏振方向平行（或垂直） 于入射侧分子取向方向，若扭曲排列液晶的螺距与光波长之间 满足光波导的条件，线偏振光将以光波导的方式传播，即该光 在传播中，其偏正方向随分子扭曲结构同步旋转。光到达输出 面时，其偏振面旋转了 90。如果有两个偏振片的光轴如图所 示，是正交设置，则有光输出故称为常白模式；然而，若两透 光轴平行设置，则无光输出，故称为常黑模式。在施加足够电压情况下（on态），如下图所示，由于正
2、性介电 各向异性使和电场互相作用，液晶层分子平行于电场，扭曲结构解 体，线偏振光的偏振方向在盒子中传播时不再旋转，保持原来方向到 达输出面。如果两偏振片的正交设置，则输出测光的偏振方向垂直于 检偏振片的光轴，无光输出，呈黑态；相反，若偏振片的光轴平行设 置，则输出侧有光输出，呈明亮状态。因此，两偏振片的透光轴采用 常白方式设置时，可实现在白色背景上显示黑色图案；而采用黑色方 式设置时，则在黑色背景上显示白色图案。二.仿真思路:扭曲双折射层的光学性质，E.P. Raynes曾经用琼斯矩阵进行了 计算。Raynes描述了透过m个双折射层后初始平面偏振光的最终状 态，每一层的主轴相对于前一层均转过一
3、小角度。通过取极限mfoo,最后得到扭曲向列型液晶的琼斯矩阵:将液晶分为m层，m趋于无穷大，最后得打扭曲型液晶的琼斯矩阵几 =我们另m=100,e=90,波长为550nm的光波。输入光矢量功力= exp C/。) O 1/ = L o 1，-MM淇中 R=cosf -吗。,0= 90。,以此类推,Lsin 0 cos 6 几-1.0 expOw) 01D；Jn=Rn- yyv R, 01Eout=n?Jn Ein三.程序流程图；开始代入已知初始条件，将液晶分为n层输入Ein,代入JLR1, Ji=Ri-Ji.i-R-1E t透过率T=7L,作出透过率T与夹角关系图J输出 四.程序代码：%带入已
4、知和初始数据d=l*10A(-6);deltan=0.2;wavelength=550*10A(-9);data=d*deltan*2*pi/wavelength;Ein=l;O;m=1000;theta=pi/2/(m-l);J=exp(i*data),O;O,l；R=cos(theta)/ sin(theta);sin(theta),cos(theta);% 旋转矩阵的琼斯矩阵 JLC=1,O;O,1;for i=l:1000JLC=J*JLC;J=R*J*RA(-1);endfor k=l:200theta(k)=k/180*pi/2;JPl=L0;0,0;R_theta=cos(theta(k),-sin(theta(k);sin(theta(k),cos(theta(k);JP2=R_theta*JPl*(R_thetaA(-l);JLCD=JP2*JLC*JP1;Eout=JLCD*Ein;T(k)=norm(Eout)/norm(Ein);endplot(theta*180/pi,T)五.结果分析：Figure 1如图示，为透过率T与data的关系图：在090。内，透过率随着data的增大而增大，且在 0时，透过率为0； 90时，透过率为100%。