文档介绍：液晶显示器LCD
二、 晶体光学简介
1 双折射现象
冰洲石
光在晶体里变成了两束，折射程度不同。与普通玻璃的单折射完全不同
垂直入射到冰洲石上的光被折射为两束。偏离的那一束明显违反折射定律，而另一条遵守折射定律
晶体内的
如果光波沿垂直于光轴（z轴）方向传播，与之垂直的平面与椭球的截面是也是个椭圆，其中长轴与光轴重合，半长度为 。短轴半长度为 ，方向垂直于光轴。这意味着，沿光轴垂直方向传播的光波，存在两个可能偏振方向。一个偏振方向与光轴平行，折射率为 ，这就是e光。另一个偏振方向与z轴垂直，折射率为 。这就是o光。
单轴正晶体的折射率椭球中，椭圆截面的长轴方向是e光偏振方向，短轴方向是o光偏振方向，短轴长度固定，半长为no
结论
三、 液晶的物理特性
1. 有序参量
向列相液晶具有各向异性的形态。液晶体系存在着一个主轴方向，棒状液晶分子的长轴都倾向于平行这个主轴方向。平行于这个主轴，向列相的各种物理量为一套数值，垂直于该轴线方向，则又有另外一套值
z
光轴
k
k0
单轴负晶体
假如光波在k0方向上传播，结论与单轴正晶体相同
另两种情况与正晶体也类似，只不过这时截面椭圆的长轴方向是o光偏振方向，短轴是e光偏振方向
就是液晶体系的主轴方向上的单位矢量（分子长轴的择优方向），叫做指向矢
个别液晶分子的长轴方向。
有序参量S：用来衡量分子体系有序性的重要参数
如果分子没有择优取向
S=0
对应各向同性液体
S=1
对应各向异性晶体
分子有严格指向择优方向
液晶有序参量 S=~
液晶的有序性介于晶体和液体之间，且与温度有密切关系
Tc 清亮点温度；K 比例系数
2. 液晶的各向异性
一般称平行于液晶分子长轴方向称为平行方向（ ），垂直与液晶分子长轴方向为垂直方向（ ）
介电常数的各向异性
平行于液晶分子长轴方向的介电常数
垂直于液晶分子长轴方向的介电常数
我们把 定义为液晶介电常数的各向异性
正性液晶（Np） 10~20
液晶分子的感生电偶极矩方向平行于分子长轴方向
负性液晶（Nn） -1~-2
液晶分子的感生电偶极矩方向垂直于分子长轴方向
NP和Nn液晶分子在电场作用下的分子行为
正性液晶Np
负性液晶Nn
电阻率 和电导率
电阻率接近于绝缘体与半导体之间，也具有各项异性
电阻率越小，杂质离子越多，通电场后，液晶分子结构会被破坏。
光学折射率各项异性
向列相液晶的指向矢方向就是光轴方向，也就是大部分液晶分子的长轴方向。
平行于分子长轴（指向矢）的折射率
垂直于分子长轴（指向矢）的折射率
液晶折射率的各向异性
与偏振、旋光、折射、干涉等电光效应有密切关系
正性液晶
负性液晶
弹性系数
由以上可以看出，在电场作用下，液晶会发生形变。描述形变，需要引入弹性系数和粘滞系数。液晶的弹性系数也是各向异性的。
（Z为分子长轴方向）
粘滞系数
描述了液晶的粘稠性。
自由能
当液晶处于平衡状态时，自由能处于极小值。在外场作用下，液晶的自由能会增加，增加的部分就是使液晶形变所需的能量
对于正性液晶（ ） 对其施加电场作用（ ）
要使自由能最小，分子长轴会发生与电场平行的再排列
对于负性液晶（ ） 对其施加电场作用（ ）
要使自由能最小，分子长轴会发生与电场垂直的再排列
临界电场强度
临界电压
对于正性液晶，未施加电场时，假如沿玻璃基板面排列，且长轴沿x轴。通z方向电场后将沿电场平行排列，所需要的临界电场强度和临界电压为：
在电场作用下胆甾型液晶可与向列相转换，临界电场强度、临界电压为：
胆甾相液晶螺距未加电场时螺距
四、 液晶的光学特性
绝大多数液晶器件都使用线偏振光工作
在向列相和近晶相液晶中分子长轴方向就是光轴方向
主折射率 代表振动方向与光轴垂直的o光的折射率，所以
主折射率 代表振动方向与光轴平行的e光的折射率，所以
正性液晶
在光学上性质类似单轴正晶体
负性液晶
在光学上性质类似单轴负晶体
即
即
向列相液晶和近晶相液晶主要为正性液晶
类似单轴正晶体
在胆甾相液晶中，光轴是螺旋轴，与分子长轴取向垂直
我们有如下的关系
在这里，仍然有
这意味着胆甾相液晶类似于单轴负晶体
几种最有用的液晶光学特性
特性一：如果入射光以如下方式正入射到向列相液晶上时，入射光有向光轴方向倾斜的趋势
偏振方向垂直纸面
偏振方向平行纸面
可以使用惠