LCD分類與原理課件

液晶與液晶顯示材料液晶材料與液晶顯示器的原理液晶的發(fā)現(xiàn)液晶的分類液晶的光電效應(yīng)液晶顯示器的基本原理液晶的發(fā)現(xiàn)

1888年，奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾在做加熱膽甾醇苯甲酸脂結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)：在145.5攝氏度時，結(jié)晶凝結(jié)成渾濁粘稠的液體，加熱到178.5攝氏度時,形成了透明的液體．德國物理學(xué)家萊曼用偏光顯微鏡觀察時，發(fā)現(xiàn)這種材料有雙折射現(xiàn)象，他闡明了這一現(xiàn)象并提出了“液晶”這一學(xué)術(shù)用語．

生活中的液晶顯示材料back液晶的分類方法1.按照液晶的形成條件分類2.按照分子排列的形式和有序性分類按照液晶的形成條件分類

采用降溫的方法,既將熔融的液體降溫，當(dāng)降溫到一定程度后分子的取向有序化，從而獲得液晶態(tài)．

有機(jī)分子溶解在溶劑中，使溶液中溶質(zhì)的濃度增加，溶劑的濃度減小，有機(jī)分子的排列有序而獲得液晶．熔致液晶熱致液晶液晶的三種結(jié)構(gòu)類型向列型：分子傾向于沿特定的方向排列，存在長程的方序．分子的質(zhì)心位置分布卻是雜亂無章的，不存在長程的位置序．表現(xiàn)出液體的特征，具有流動性．液晶的三種結(jié)構(gòu)類型膽甾型：

在膽甾相中，長型分子是扁平的，依靠端基的相互作用，依次平行排列成層狀。它們的長軸在平面上，相鄰兩層間分子長軸的取向規(guī)則地扭轉(zhuǎn)在一起，角度的變化呈螺旋型。液晶的三種結(jié)構(gòu)類型：近晶型：

棒狀分子相互平行地排列成層狀結(jié)構(gòu)，分子的長軸垂直與層面．在層內(nèi)，分子的排列具有二維有序性，分子的質(zhì)心位置排列則是無序的，分子只能在本層內(nèi)活動．在層間具有一維平移序，層間可以相互滑移．back液晶分子的光電性質(zhì)

液晶分子大多由棒狀或碟狀分子形成,所以與分子長軸平行或垂直方向的物理特征會有所差異，這就是液晶分子結(jié)構(gòu)的異方性．由于液晶分子結(jié)構(gòu)的異方性，所以液晶分子在介電系數(shù)和光電系數(shù)等光電系數(shù)上都具有異方性．液晶分子的光電性質(zhì)介電系數(shù)：介電系數(shù)可以分為與指向矢平行的分量和與指向矢垂直的分量。當(dāng)時稱為介電系數(shù)異方性為正型的液晶?？梢杂迷谄叫信湮?。當(dāng)時稱為介電系數(shù)異方性為負(fù)型的液晶。只有用在垂直配位才能顯示所需的光電效應(yīng)。

液晶分子的光電性質(zhì)折射系數(shù)：折射系數(shù)也同介電系數(shù)相似，依照與指向矢垂直與平行的方向分成兩個方向的向量．與指向矢平行的分量為，與指向矢垂直的分量為．

back液晶顯示器的基本原理偏振片透光原理：

偏振片只允許偏振方向與它的偏振化方向平行的光透過，如果讓兩個偏振片的偏振化方向相互垂直，由于第一次出射光的偏振方向與第二個偏振片的偏振化方向垂直，光不能通過第二個偏振片．液晶顯示器的基本原理

把液晶放在兩個偏振片之間，在向列型液晶中，棒狀分子的排列是彼此平行的．如果上下兩玻璃棒定向是彼此垂直的，液晶分子將采取逐漸過渡的方式被扭轉(zhuǎn)成螺旋狀．液晶顯示器的基本原理

如果有光線進(jìn)入,通過第一個偏振片后，將被液晶分子逐漸改變偏振方向.由于光線沿著分子排列的方向傳播，光線最終將從另一端射出．如果兩玻璃板之間加上電壓，分子排列方向?qū)⑴c電場方向平行，光線由于不能扭轉(zhuǎn)將不會通過第二個極板．液晶顯示器結(jié)構(gòu)液晶顯示器是一個由上下兩片導(dǎo)電玻制成的液晶盒，盒內(nèi)充有液晶，四周用密封材料——膠框密封，盒的兩個外側(cè)貼有偏光片。常見的三種液晶顯示器TN-LCD(扭曲向列型液晶顯示器）：

TwistedNematic-LCD

常用于電子手表，計算器．常見的三種液晶顯示器STN-LCD(超扭曲向列型液晶顯示器）

SuperTwistedNematic-LCD

常用于手機(jī)顯示屏,游戲機(jī)屏

TN、STN型的結(jié)構(gòu)

液晶盒中玻璃片的兩個外側(cè)分別巾有偏光片，這兩片偏光片的偏光軸相互平行（黑底白字的常黑型）或相互正交（白底黑字的常白型），且與液晶盒表面定向方向相互平行或垂直。偏光片一般是將高分子塑料薄膜在一定的工藝條件下進(jìn)行加工而成的TN型液晶

向列型液晶夾在兩片玻璃中間，這種玻璃的表面上先鍍有一層透明導(dǎo)電薄膜ITO(氧化銦錫)以作電極之用，然后在有薄膜電極的玻璃上涂取向?qū)覲I(聚酰亞胺)，以使液晶順著一個特定且平行于玻璃表面的方向排列。液晶的自然狀態(tài)具有90度的扭曲，利用電場可使液晶分子旋轉(zhuǎn)，液晶的雙折射率隨液晶的方向而改變，結(jié)果偏振光經(jīng)過TN型液晶后偏振方向發(fā)生轉(zhuǎn)動。STN型液晶

單純的TN液晶顯示器本身只有黑白兩種情形，而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的關(guān)系，以及光線的干涉現(xiàn)象，因此顯示的色調(diào)都以淡綠色與橘色為主。如果在單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片，并將單色顯示像素分成三個子像素，分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色，再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和，也可以顯示出全彩模式的色彩。TFT型液晶TFT型液晶

在玻璃基片上沉積一層硅,通過印刷光刻等工序作成晶體管陣列,每個像素都設(shè)有一個半導(dǎo)體開關(guān)，其加工工藝類似于大規(guī)模集成電路。再把液晶灌注在兩片玻璃之間,由于每個像素都可以通過點(diǎn)脈沖直接控制，因而，每個節(jié)點(diǎn)都相對獨(dú)立，并可以進(jìn)行連續(xù)控制，這樣的設(shè)計不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度，同時可以精確控制顯示灰度，所以TFT液晶的色彩更逼真，稱為真彩

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TFT型液晶