文档介绍：液晶显示器**级**专业**班*** 液晶的发现在公元 1888 年,一位奥地利的植物学家,菲德烈·莱尼泽( Friedrich Reinitzer )发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物,在为这种化合物做加热实验时,意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间,有点类似肥皂水的胶状溶液,但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质,也由于其独特的状态,后来便把它命名为「 Liquid Crystal 」,就是液态结晶物质的意思。液晶的物理特性液晶显示器是以液晶材料为基本组件,由于液晶是介于固态和液态之间,不但具有固态晶体光学特性,又具有液态流动特性,所以已经可以说是一个中间相。而要了解液晶所产生的光电效应,我们必须来解释液晶的物理特性, 包括它的黏性( visco-sity )、弹性( elasticity )和极化性( polarizalility )。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看,可说是一个具有排列性质的液体, 依照作用力量不同的方向,应该有不同的效果。就好像是将一把短木棍扔进流动的河水中,短木棍随着河水流着,起初显得凌乱,过了一会儿,所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致,这表示这是黏性最低的流动方式,也是流动自由能最低的一个物理模型。此外,液晶除了有黏性的反应外,还具有弹性的反应,它们对于外加的力量, 都呈现了方向性的效果。因此光线射入液晶物质中,必然会按照液晶分子的排列方式行进,产生了自然的偏转现像。至于液晶分子中的电子结构,都具备着很强的电子共轭运动能力,所以当液晶分子受到外加电场的作用,便很容易的被极化产生感应偶极性( induced dipolar ),这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器,就是是利用液晶的光电效应,藉由外部的电压控制,再透过液晶分子的折射特性,以及对光线的旋转能力来获得亮暗情况,进而达到显像的目的。液晶初次运用虽然液晶早在 1888 年就被发现,但是真正运用到日常生活的用品时, 却是在 80 年后的事情了。公元 1968 年,在美国 RCA 公司(收音机与电视的发明公司)的沙诺夫研发中心,工程师们发现液晶分子会受到电压的影响,改变其分子的排列状态,并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用这一原理, RCA 公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏幕。而后,液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中, 如计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器或是数字相机上面的屏幕等等。令人玩味的是,液晶的发现比真空管或是阴极射线管还早, 但世人了解此一现象的并不多,直到 1962 年才有第一次,由 RCA 研究小组的化学家乔· 卡司特雷诺( Joe Castellano )先生所出版的书籍来描述。而与映像管相同的,这两项技术虽然都是由美国的 RCA 公司所发明的,却分别被日本的索尼( Sony )与夏普( Sharp )两家公司发扬光大。液晶屏工作原理简单的来说,屏幕能显示的基本原理就是在两块平行板之间填充液晶材料,通过电压来改变液晶材料内部分子的排列状况,以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一,错落有致的图象,而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层,就可实现显示彩***象。液晶是一种有机复合物,由长棒状的分子构成。在自然状态下,这些棒状分子的长轴大致平行。 LCD 第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直(90 度相交),也就是说,若一个平面上的分子南北向排列, 则另一平面上的分子东西向排列,而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种 90 度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播,所以光线经过液晶时也被扭转 90 度。但当液晶上加一个电压时,分子便会重新垂直排列,使光线能直射出去,而不发生任何扭转。 LCD 的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身,自然光线是朝四面八方随机发散的,极化滤光片实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网,阻断不与这些线平行的所有光线,极化滤光片的线正好与第一个垂直,所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光片的线完全平行,或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配,光线才得以穿透。一方面, LCD 正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成,所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是,由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶,所以在光线穿出第一个滤光片后,会被液晶分子扭转 90 度, 最后从第二个滤光片中穿出。另一方面,若为液晶加一个电压,分子又会重新排列并完全平行,使光线不再扭转,所以正好被第二个滤光片挡住。总之,加电将光线阻断, 不加电则使光线射出。当然,也可以改变 LCD 中的液晶排列,使