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1、LCD（液晶顯示）工作原理您可能每天都在使用包含LCD（液晶顯示）的物品。它們無處不在——筆記本電腦、電子鐘、表、微波爐、CD機(jī)以及許多其他的電子設(shè)備上都有LCD。和其他的顯示屏技術(shù)相比，LCD確實(shí)有一些實(shí)實(shí)在在的優(yōu)點(diǎn)，因此它們被普遍應(yīng)用。例如，它們比陰極射線管（CRT）更薄更輕，并且耗電也更少。計(jì)算器上簡(jiǎn)單的LCD顯示屏在本文中，您能夠了解液晶是如何擁有這一特性的，我們還將探討使LCD得以發(fā)揮功效的技 術(shù)。您還會(huì)了解人們?nèi)绾卫靡壕У奶匦詠碇圃煲环N新型的光閥，以及這些開開合合的光閥所構(gòu)成的網(wǎng)格又如何呈現(xiàn)各種圖案來表示數(shù)字、文
2、字和圖片！什么是液晶物質(zhì)有三種常見的形態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。固體之所以呈固態(tài)是因?yàn)槠浞肿优帕蟹较虮３植蛔?，分子之間的相對(duì)位置也保持固定。液體中的分子則正好相反：它們可以變換方向，也能夠在液體中任意移動(dòng)。但是有些物質(zhì)能夠處在一種奇異的狀態(tài)，有些像液體，又有些像固體。當(dāng)它們處在這種狀態(tài)時(shí)，其分子像在固體中一樣傾向于保持它們的方向，同時(shí)又擁有液體分子的性質(zhì)，可以移動(dòng)到不同的位置。也就是說，液晶既不是固體也不是液體。這就是它為什么叫“液晶”這個(gè)顯得有些自相矛盾的名字的原因。那么，液晶的性質(zhì)到底是像固體、液體，還是某種其他的物質(zhì)？事實(shí)表
3、明液晶更接近于液態(tài)而不是固態(tài)。把一種適合的物質(zhì)從固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕枰喈?dāng)多的熱量，而再將其從液晶轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲囊后w只需要再吸收一點(diǎn)點(diǎn)熱量。這就解釋了為什么液晶對(duì)溫度十分敏感，以及為什么它們被用來制造溫度計(jì)和心情戒指。這也解釋了為什么在很冷的天氣里或炎熱的海灘上，筆記本電腦的屏幕可能會(huì)呈現(xiàn)怪異的顯示效果！向列相液晶固體和液體都有許多不同的種類，同樣地，液晶材料也有許多種。根據(jù)溫度和物質(zhì)特性的不同，液晶可以處在一系列不同的相中的某一個(gè)相中。在本文中，我們將討論用來制造LCD的液晶，即處在向列相下的液晶。Internaluse液晶的一大
4、特點(diǎn)是它們的性質(zhì)會(huì)受到電流的影響。有一種特殊的向列相液晶稱為扭曲向列相（TN）液晶，它在自然狀態(tài)下是扭曲的。當(dāng)給這種液晶加上電流后，它們將依所加電壓的大小反向扭曲相應(yīng)的角度。這種液晶對(duì)于電流的反應(yīng)很精確，因此可以被用來控制光的流通，從而用于制造LCD。液晶的種類大多數(shù)液晶分子為棒狀，大體上可以把它們分為熱致液晶和溶致液晶。液晶研究所OlegLavrentovich博士供圖熱致液晶對(duì)于溫度（或壓力）的變化產(chǎn)生反應(yīng)。溶致液晶的反應(yīng)則取決于它們與何種溶劑相混合，這被用于制造肥皂和清潔劑中。熱致液晶可能是各向同性的或向列的。兩者最主要
5、的區(qū)別在于，各向同性液晶中的分子排布是隨機(jī)的，而向列液晶中的分子排布有著特定的順序或模式。向列相液晶中的分子排列方向取決于指向矢。指向矢可以是任何物質(zhì)，比如磁場(chǎng)或有著細(xì)微刻槽的表面。向列相液晶可以按照分子間的相對(duì)取向做進(jìn)一步的分類。層列相是最常見的排布方式，分子一層一層地排列。層列相又有許多的變體，例如C型層列相液晶每層的分子排列方向相對(duì)上一層呈一定的傾斜角度。另一種常見的相是膽固醇相，或叫做手性向列相。這種相中，每層的分子排列方向與相鄰層有輕微的扭曲，從而形成一個(gè)螺旋狀的結(jié)構(gòu)。鐵電液晶（FLC）使用手性分子呈C型層列相排布的
6、液晶材料，因?yàn)榉肿优帕械穆菪匦允箵Q向反應(yīng)時(shí)間處于微秒量級(jí)，故FLC特別適用于先進(jìn)的顯示屏。表面穩(wěn)定型鐵電液晶（SSFLC）利用玻璃板加一個(gè)可調(diào)的壓力，從而抑制分子的螺旋性，進(jìn)一步縮短響應(yīng)時(shí)間。怎樣制造LCD制造一臺(tái)LCD比制造一片液晶要復(fù)雜得多。制造LCD需要的條件是：·光具有偏振性。（參見太陽鏡面面觀中關(guān)于偏振的內(nèi)容。）·液晶可以傳輸和改變偏振光。Internaluse·液晶的結(jié)構(gòu)可以依電流而改變?！ご嬖诳梢詫?dǎo)電的透明物質(zhì)。LCD設(shè)備巧妙地利用了這四個(gè)條件。制造一臺(tái)LCD需要兩塊偏振玻璃片。有一種特殊聚合物可以在物體表面制
7、作出細(xì)微刻槽，這種聚合物擦在玻璃上沒有偏光膜的一面?？滩郾仨毰c偏光膜同向。接著在一片濾光片上加一層向列相液晶?？滩蹠?huì)使液晶中第一層分子的取向和濾光片的方向相同。接下來再加上第二片玻璃，使其偏光膜的方向和第一塊玻璃的偏光膜方向成直角。因此后續(xù)每一層向列相分子都會(huì)扭曲一個(gè)角度，直到最上面一層和最下面一層相差90°，從而和偏振玻璃濾光片相吻合。當(dāng)光照射在第一個(gè)濾光片上時(shí)，它發(fā)生偏振。每一層分子都會(huì)將它們接收到的光引領(lǐng)至下一層。當(dāng)光穿過液晶的每一層時(shí)，相應(yīng)的分子同時(shí)也改變光的偏振面使其符合分子自身方向的角度。當(dāng)光到達(dá)液晶材料的最遠(yuǎn)端時(shí)
8、，它的偏振方向和最后一層分子的角度相同。如果液晶的最后一層和第二塊偏振玻璃濾光片的方向吻合，光就可以穿過。YourbrowserdoesnotsupportJavaScriptoritisdisabled.如果我們給液晶分子加上電荷，它們的扭曲就會(huì)被消除。伸直后的液晶分子改變
