液晶的入门知识
液晶入门知识
TFT LCD利用薄膜電晶體產生電壓以控制液晶轉向 TFT LCD是利用薄膜電晶體來產生電壓，以控制液晶轉向的 顯示器。從切面結構圖來看，在上下兩層玻璃間夾著液晶， 便會形成平行板電容器，稱之為CLC(capacitor of liquid crystal)。 它的大小約為0.1pF，但是實際應用上，這個電容無法將電壓 保持到下一次再更新畫面資料的時候。也就是說，當TFT充好 這個電容時，它無法將電壓保持到下一次TFT再對此點充電時 (以一般60Hz的畫面更新頻率，需保持約16ms的時間)，這樣 一來，電壓有了變化，所顯示的灰階就會不正確。因此一般 在面板的設計上，會再加一個儲存電容CS(storage capacitor大 約為0.5pF)，以便讓充好電的電壓能保持到下一次更新畫面的 時候。不過正確的說，長在玻璃上的TFT本身只是一個使用電 晶體製作的開關。它主要的工作是決定LCD source driver上的 電壓是否要充到這個點。至於這個點要充到多高的電壓以便 顯示出怎樣的灰階，都是由外面的LCD source driver來決定的。
2. 液晶的技术参数
相变温度 （Tsn/Tni） 体积电阻率 ρ(Ω.CM) 粘度 (CP.S) 双折射率差 ∆N 域值电压 Vth 手性剂 C (dopant) 介电系数 ∆ε 铺展系数/ 弹性系数 K11 铺展系数 K22 扭曲系数 /K33 弯 曲系数 PITCH 螺距 P HTP 值：液晶垂直扭曲力 温度依赖性、 温度依赖性、视角依赖性
利用紅、藍、綠三原色，便可以混合出各種不同的顏 色，很多平面顯示器就是利用這個原理來顯示出色彩。 把RGB三種顏色分成獨立的三個點，各自擁有不同的灰 階變化，然後把鄰近的三個RGB顯示的點，當作一個顯 示的基本單位，也就是pixel，這個pixel就可以擁有不同 的色彩變化。對於一個需要解析度為1024 x 768的顯示 畫面，只要讓這個平面顯示器的組成有1024 x 768個 pixel，便可正確地顯示這個畫面。每一個RGB的點之間 的黑色部分，叫做Black Matrix。回過頭來看就可以發現， Black Matrix主要是用來遮住不打算透光的部分，比如 ITO的走線、Cr/Al的走線，或者是TFT的部分。這也就 是為什麼每一個RGB的亮點看起來並不是矩形，其左上 角也有一塊被Black Matrix遮住的部分，這塊黑色缺角的 部份就是TFT的所在位置。
液晶知识点——精选推荐
液晶知识点主动显⽰：每个区域都有发光的能⼒。
优点：⾊彩鲜艳、亮度⾼缺点：但是功耗⼤，强光环境下显⽰效果不好。
被动显⽰：本⾝不需要发光，功耗⽐较低。
利⽤其他光源发出的光或是环境光。
其他光源或是外界环境光越亮，显⽰的内容也更清晰。
但是在昏暗的环境中很难显⽰。
阴极射线电⼦束管：靠控制真空管中的电⼦束或阴极射线激发管内涂在屏上的荧光粉⽽发光。
优点：可以直接⽤模拟电路驱动，显⽰图像清晰、亮度⾼。
缺点：体积⼤、驱动电压⾼。
平板显⽰：两个基板夹上某种功能材料⽽形成的⼀种层状平板器件。
驱动⼀般要⽤数字电路。
优点是平板外形，节约空间，驱动电压⽐CRT的低很多。
投影显⽰：直接⽤某种⾼亮度显像管、激光器直接将图像投射到⼀个⼤屏幕上，或是利⽤⼀套光学系统讲某种类型的光阀上的⼩图像放⼤投射到⼤屏幕上。
这是⼀种获得较⼤显⽰⾯积的简单有效的⽅法。
经过放⼤投影的图像亮度、对⽐度、清晰度损失较⼤。
PDP优点：1、纯平⾯显⽰、厚度薄、体积⼩、重量轻2、屏幕亮度均匀、不会因地磁影响出现⾊彩漂移、⼏何失真和噪⾳现象3、⾊彩还原性好，灰度可超过256级，相应速度快、宽视⾓（可达到160度）4、具有记忆特性，⾼亮度、⾼解析度、⾼对⽐度、⼤屏幕（可达70吋）5、多种⾳效、画效，可变⾊温，低环境光反射，⽆X射线辐射PDP缺点：1、图像分辨率低2、功耗⼤、光效低、⽓体放电会产⽣电磁辐射3、成本⾼、价格昂贵OLED的优点技术性能：抗振性好主动发光低功耗视⾓宽，响应速度快——视⾓⼤于170°，响应速度⼏微秒宽温⼯作超薄膜，重量轻⼯艺简单，成本低⾼对⽐度发光颜⾊丰富，易实现彩⾊显⽰⼤尺⼨、⾼分辨率可制作在柔软衬底上，器件可挠曲化材料满⾜绿⾊环保要求OLED的缺点寿命短。
R、G、B三中材料的寿命不匹配薄膜不容易散热⽔、氧对OLED器件的渗透⾊纯度不够液晶相的特点：固相：位置有序性、取向有序性液相：位置⽆序、取向⽆序液晶相：位置⽆序，取向有序液晶更类似与液体⽽不是固体！！液晶中的缺陷液晶中的指向⽮并⾮都是位置的连续函数。
公共基础知识液晶基础知识概述
《液晶基础知识综合性概述》一、引言在现代科技的飞速发展中，液晶作为一种独特的物质状态，发挥着至关重要的作用。
从日常使用的电子设备显示屏到先进的光学仪器，液晶的应用无处不在。
本文将深入探讨液晶的基础知识，包括其基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个全面而深入的了解。
二、液晶的基本概念1. 定义与特性液晶是一种介于固体和液体之间的中间状态物质，具有独特的光学、电学和力学特性。
它既具有液体的流动性，又具有固体的有序性。
液晶分子通常呈长棒状或扁平状，在特定的条件下，这些分子可以排列成有序的结构。
液晶的主要特性包括：（1）光学各向异性：液晶分子在不同方向上对光的折射率不同，这使得液晶可以产生双折射、旋光等光学现象。
（2）电学各向异性：液晶分子在电场作用下可以改变其排列方向，从而改变液晶的光学性质。
这一特性被广泛应用于液晶显示屏中。
（3）流动性：液晶具有一定的流动性，可以在一定的压力下流动。
但与普通液体不同的是，液晶的流动具有一定的方向性。
2. 分类液晶可以根据其分子结构和性质进行分类。
常见的分类方法有以下几种：（1）按照分子排列方式分类：可以分为向列型液晶、近晶型液晶和胆甾型液晶。
- 向列型液晶：分子长轴大致平行，但没有层状结构。
这种液晶具有较高的流动性和较低的有序性。
- 近晶型液晶：分子排列成层状结构，层内分子长轴大致平行，层与层之间有一定的夹角。
这种液晶具有较高的有序性和较低的流动性。
- 胆甾型液晶：分子呈螺旋状排列，具有独特的光学性质，如选择性反射和旋光性。
（2）按照形成方式分类：可以分为热致液晶和溶致液晶。
- 热致液晶：通过加热某些物质使其从固体转变为液晶状态。
这种液晶的相变温度与分子结构有关。
- 溶致液晶：在某些溶剂中，某些物质可以形成液晶状态。
这种液晶的形成与溶剂的性质和浓度有关。
三、液晶的核心理论1. 液晶的分子结构与性质关系液晶的分子结构对其性质起着决定性的作用。
液晶基础知识PPT课件
液晶的诞生 （2）
❖ 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。利用此一原 理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏 幕。尔后，液晶显示技术被广泛的用在一般的电子 产品中，计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用 的仪器（因为有辐射计量的考虑）或是数字相机上 面的屏幕等等。
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介电常数ε
❖ 我们可以将介电系数分开成两个方向的分量, 分别 是ε// (与指向矢平行的分量)与ε⊥(与指向矢垂直的 分量). 当ε// >ε⊥ 便称之为介电系数异方性为正型的 液晶, 可以用在平行配位. 而ε// <ε⊥ 则称之为介电 系数异方性为负型的液晶, 只可用在垂直配位才能 有所需要的光电效应. 当有外加电场时，液晶分子 会因介电系数异方性为正或是负值，来决定液晶分 子的转向是平行或是垂直于电场, 来决定光的穿透 与否。
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粘滞常数K（2）
❖ 粘滞常数K 受温度影响较大。 ❖ 影响液晶分子的转动速度与反应时间
(response time), 其值越小越好.
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介电常数ε
❖ 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。
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介电常数ε
❖ 现在TFT LCD上常用的TN型液晶大多是属于 介电系数正型的液晶. 当介电系数异方性 Δε(=ε//-ε⊥)越大的时候, 则液晶的临界电压 (threshold voltage)就会越小. 这样一来液晶 便可以在较低的电压操作.
液晶基本常识
一、液晶显示器基本常识LCD基本常识液晶显示是一种被动的显示，它不能发光，只能使用周围环境的光。
它显示图案或字符只需很小能量。
正因为低功耗和小型化使LCD成为较佳的显示方式。
液晶显示所用的液晶材料是一种兼有液态和固体双重性质的有机物，它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列，但在电场作用下能改变其排列方向。
对于正性TN-LCD，当未加电压到电极时，LCD处于"OFF"态，光能透过LCD呈白态；当在电极上加上电压LCD处于"ON"态，液晶分子长轴方向沿电场方向排列，光不能透过LCD，呈黑态。
有选择地在电极上施加电压，就可以显示出不同的图案。
对于STN-LCD，液晶的扭曲角更大，所以对比度更好，视角更宽。
STN-LCD是基于双折射原理进行显示，它的基色一般为黄绿色，字体蓝色，成为黄绿模。
当使用紫色偏光片时，基色会变成灰色成为灰模。
当使用带补偿膜的偏光片，基色会变成接近白色，此时STN成为黑白模即为FSTN,以上三种模式的偏光片转90°，即变成了蓝模，效果会更佳。
二、液晶显示器件的结构下图是一个反射式TN型液晶显示器的结构图.从图中可以看出,液晶显示器是一个由上下两片导电玻璃制成的液晶盒，盒内充有液晶，四周用密封材料-胶框（一般为环氧树脂）密封，盒的两个外侧贴有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之间的间隔，即通常所说的盒厚，一般为几个微米（人的准确性直径为几十微米）。
上下玻璃片内侧，对应显示图形部分，镀有透明的氧化甸-氧化锡（简称ITO）导电薄膜，即显示电极。
电极的作用主要是使外部电信号通过其加到液晶上去。
液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层定向层。
定向层的作用是使液晶分子按特定的方向排列，这个定向层通常是一薄层高分子有机物，并经摩擦处理；也可以通过在玻璃表面以一定角度用真空蒸镀氧化硅薄膜来制备。
在TN型液晶显示器中充有正性向列型液晶。
液晶分子的定向就是使长棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一个固定方向排列，分子长轴的方向沿着定向处理的方向。
液晶基础知识12页
液晶基础知识显示器是人与机器沟通的重要界面，早期以显像管（CRT/Cathode Ray Tube）显示器为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生，近来由于液晶（LCD）显示器具有轻薄短小、耗电量低、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，在近年来价格不断下跌的吸引下，逐渐取代CRT之主流地位，显示器明日之星架势十足。
那么液晶显示器与传统的显示器相比，到底有什么新的特点呢？一、显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不象阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新亮点。
因此，液晶显示器画质高而且绝对不会闪烁，把眼睛疲劳降到了最低。
二、没有电磁辐射传统显示器的显示材料是荧光粉，通过电子束撞击荧光粉而显示，电子束在打到荧光粉上的一刹那间会产生强大的电磁辐射，尽管目前有许多显示器产品在处理辐射问题上进行了比较有效的处理，尽可能地把辐射量降到最低，但要彻底消除是困难的。
相对来说，液晶显示器在防止辐射方面具有先天的优势，因为它根本就不存在辐射。
在电磁波的防范方面，液晶显示器也有自己独特的优势，它采用了严格的密封技术将来自驱动电路的少量电磁波封闭在显示器中，而普通显示器为了散发热量的需要，必须尽可能地让内部的电路与空气接触，这样内部电路产生的电磁波也就大量地向外“泄漏”了。
三、可视面积大对于相同尺寸的显示器来说，液晶显示器的可视面积要更大一些。
液晶显示器的可视面积跟它的对角线尺寸相同。
而阴极射线管显示器，显像管前面板四周有一英寸左右的边框，不能用于显示。
四、应用范围广最初的液晶显示器由于无法显示细腻的字符，通常应用在电子表、计算器上。
随着液晶显示技术的不断发展和进步，字符显示开始细腻起来，同时也支持基本的彩色显示，并逐步用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机上。
而随后出现的DSTN和TFT则被广泛制作成电脑中的液晶显示设备，DSTN液晶显示屏用于早期的笔记本电脑；TFT则既应用在笔记本电脑上（现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏），又用于主流台式显示器上。
液晶简介介绍
液晶的分子结构
• 液晶分子通常由棒状或盘状分子组成，这些分子具有刚性和有序性。液晶分子的排列方向决定了液晶的各向异性。液晶分 子在特定温度范围内可以自由运动，表现出液体的流动性。
液晶的分类
• 根据液晶分子的排列结构和性能特点，液晶可以分为多种类 型，如热致液晶、压致液晶、溶致液晶等。热致液晶是指在 温度变化下，液晶分子排列结构发生改变而产生的液晶。压 致液晶是指在压力作用下，液晶分子排列结构发生改变而产 生的液晶。溶致液晶是指溶解在溶剂中的液晶分子在溶剂中 形成的液晶相。
刻蚀工艺
去胶
去除多余的光刻胶，露出需要刻蚀的玻璃基板表面。
刻蚀
利用化学溶液对玻璃基板进行刻蚀，形成所需图案和结构。
液晶材料的注入和封口
注入液晶材料
将液晶材料注入到玻璃基板中，形成液晶单元。
封口
将注入液晶材料的玻璃基板进行封口，以防止液晶材料泄漏和污染。
偏光片的贴附工艺
清洗与干燥
清洗偏光片表面，去除杂质和水分， 提高贴附稳定性。
弹性性质
液晶材料具有弹性性质， 在外力作用下会发生形变 ，形变大小与外力大小成 正比。
液晶材料的化学特性
分子结构
液晶材料的分子结构通常具有刚 性核心和柔性基团，这使得它们 可以在外部刺激下发生构象变化 。
化学稳定性
液晶材料通常具有较高的化学稳 定性，可以在特定条件下保持稳 定。
04
液晶显示器件的制造工艺流程
02
液晶显示技术
液晶显示器的原理
液晶显示器的原理是基于液晶的物理特性，通过电场的作用改变液晶分子的排列方 式，从而控制图像的显示。
液晶显示器由液晶板、背光灯、逻辑电路和驱动电路等组成，其中液晶板是控制液 晶分子排列的关键部分。
液晶基础知识
朗道-徳燃纳弹性理论
自由能密度 f b S aT T S 2 BS 3 CS 4
液晶单位体积内的自由能，其中a,B,C,T＊ 是与液晶材料相关的常数，S是有序参数。 液晶所处的状态要使得系统的能量最底
f bS 2a T T S 3BS 2 4CS 3 0
什么是液晶
物质分为三态：气态、液态、固态。 液晶介于液态和固态之间的一种物质的态。 固态：各向异性，位置有序 液态：各向同性，高流动性 液晶：具有流动性，分子取向有序，各向异性。
●
●
长棒分子在晶体、液晶、液体中的排列
有序参数
指向矢n：液晶分子的排列大致沿着某一从优 方向 有序参数S：表示了分子排列的有序程度 晶体：严格有序，S=1 液体：完全无序，S=0 液晶：S表征了液晶物理性质各向异性的程度
讨论：相变温度随着外场h的变化情况
H-T：线性关系
加入边界条件
半无限液晶盒：液晶处在Z＞0的空间中，Z=0 处是基板，基板的序参数 S 0 （已知），Z=0处 液晶序参数 S (0) 。 边界结合能：
[ S (0) S 0 ]2
：表面结合参数
液晶内部渐变能量： 系统总能量：
dS dz dz 0
液晶表面锚泊效应
液晶盒：在两个基板之间注入一薄层液晶 锚泊效应：如果两个基本经过特殊处理，液晶盒 表面的液晶的排列将取决于基板。
液晶的形变
展曲（splay）形变
扭曲（twist）形变
弯曲（bend）形变
Freedericksz 转变
在液晶盒上施加一个与指向矢方向垂直的磁场（电 场），那么液晶将受到外磁场（电场）的转矩和边界 产生的转矩的作用，在平衡状态下，两个抵消，当磁 场大于一定阈值，那么液晶内部的分子将更适合与转 向外磁场方向排列。
液晶基础知识
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13.液晶显示器的显示原理以 TN LCD 为例说明液晶显示器的显示原理。当偏 振片粘贴在注入液晶的液晶盒的上下玻璃基板上，并上下偏振片光轴正交时（偏 振片的特点是只准许通过某一方面的振动的光） ，不加电压时，注入到液晶盒的 液晶分子在界面处分别沿着上、下面玻璃 PI（聚酰亚胺膜）的摩擦沟排列，从 而在液晶盒上下玻璃基板表面的液晶分子排列成如下图的扭曲 90 度的状态。由 背光源射出的光通过上面偏振片时，只有一个方向振动的光才能通过。然后，经 液晶分子扭曲 90 度到达下面的偏振片， 而与下面偏振片轴方向平行通过， 为 “白” 态。当加上电压时，液晶分子不受上面及下面玻璃基板上的 PI 的细沟的影响， 沿电场方向立起来同一方向排列与下面偏振片方向扭曲 90 度而光不能通过，被 遮断光状态，为“黑”态。有没有外加电压，液晶盒内液晶分子排列会改变。若 上下偏振片轴方向成 90。 ，只有一个方向振动的光能否通过液晶盒，取决于有没 有外加电压，有没有通过决定了“白” “黑” ，在 LCD 上显示出图像。当然“白” “黑”的中间色是由外加电压中间电位来决定的。 14.什么是常白型 LCD，常黑型 LCD 当上下偏振片轴方向成 90。时，无外加 电压时照射光能通过， 此时是 “白” ， 而有外加电压时， 照射光被遮断此时是 “黑” ， 这类的液晶显示器叫常白型 LCD。当上下偏振片轴 是同一方向而无外加电压时， 照射光被遮断，此时是“黑” ，而有外加电压时，照射光能通过，此时是“白” ， 这类叫常黑型 LCD。 薄膜晶体管或二极管等有源元件， 之后注入液晶材料的结构， 叫做有源矩阵 LCD。所以，从是否含有有源元件上分，液晶显示器可以分为两大 类，无源矩阵 LCD 和有源矩阵 LCD。无源矩阵 LCD 和有源矩阵 LCD 的驱动方式不 同，用途也不同。 再按显示机理分: 无源矩阵 LCD 和有源矩阵 LCD 又分别可以 分为很多种。参照以下图表。利用电光效应制作的常用的液晶显示器大致有以下 几种：TN-LCD，STN-LCD，HTN-LCD，FSTN-LCD，TFT-LCD 等。 16.TN-LCD 的特点及应用 TN-LCD 是 Twist Nematic Liquid Crystal Display 的简称，即扭曲向列相液晶显示器。这种显示模式的特点是液晶分子基本平行于 基板排列，但上下液晶分子取向呈扭曲排列，整体扭曲角为 90°。TN-LCD 是人 们发现较早，也是应用范围最广、数量最多、价格最便宜的液晶显示器。日常所 见到的电子表、计算器、游戏机等的显示屏大都是 TN-LCD。 17.STN-LCD 的特点及应用 STN-LCD 是 Super Twist Nematic Liquid Crystal Display 的简称，即超扭曲向列相液晶显示器。它与 TN-LCD 的结构相似，不同 的是扭曲角不是 90°，而是在 180°~270°之间。虽然仅仅是扭曲角不同，但它 的工作原理与 TN-LCD 完全不同。STN-LCD 是目前 LCD 生产的中档产品，它具有 比 TN-LCD 显示信息量大等特点，它主要用于各种仪器仪表、汉显机、记事本、 笔记本电脑等。
液晶入门知识
HTP、PITCH、DOPANT的关系：？ 、 的关系： 、 的关系 HTP*P*C=1 液晶的∆N、 具有加和性吗？ 液晶的 、Vth具有加和性吗？ 具有加和性吗 有，与配比基本呈线形关系
3. 特性的用途： 特性的用途：
① 相变温度T：要保证在要求的温度范围内整个体系都是向列 相，不能有晶析现象出现，也不能有其他相态出现，如近晶 相等； ② 介电系数∆ε：调节∆ε的大小，以满足用户对阈值电压 的要求； ③光学各向异性∆n：调节∆n的大小以满足用户不同盒厚的要求 ④ 螺距 P：确定盒厚与手性剂添加量的重要参数
液晶入门知识
主要内容
1. 液晶的基本概念 2. 液晶的技术参数 3. 液晶特性的用途 4.液晶保存和使用对液晶电阻率的影响
1.液晶的基本概念
液晶 为一种新的物理相态。 在1888年由奥地利科学家Friedrich Reinitzer发现的。 加热到晶体熔化时， 变化成了乳白色混浊液体， 继续加热乳白 色液体则变成完全透明的液体，降温过程中此现象也同样出现。 用偏光显微镜观察乳白色液体与一般的液体不同，呈现光学各向 异性，即物体内分子有一定程度的有序排列，这与传统的固体， 液体概念不同，被定义为液晶。
定向的作用： 定向的作用：
液晶分子会依配向膜的沟槽方向(角度)依序 旋转排列，因为如果是光滑的平面，液晶分 子便无法整齐排列(随机散乱分布)，造成光 线的散射，形成漏光的现象
定向槽 PI 毛 轮布 SIO2 ITO 玻璃
液晶分子间虽具有一定之夹角,但是其排列并非绝对 规则性,所以需有一特定表层使之能规则的排列,达到 要控制(显示)的目标
4.液晶保存和使用对液晶电阻率的影响
离子性杂质的引入是降低液晶电阻率的主要因素, 极性杂质也使液晶电阻率降低,强烈的光照可以是液晶电阻率 降低,UV光的破坏尤为强烈, 环境可以导致液晶尤其是低阈液晶的电阻率下降： 盛装容器的洁净程度 液晶使用过程中的接触物品 使用液晶环境的光照情况 液晶所在环境的温湿度情况 成盒前的工序的洁净程度
液晶基础知识
液晶基础知识什么是液晶？液晶是一种特殊的物质，在两种不同状态下会有不同的光学性质。
在液晶的有序状态下，它可以通过外加电场来控制光的传输，从而实现图像的显示。
液晶主要由有机分子和无机分子构成，其中最常见的液晶是由苯酚和苯酚酯类化合物组成的有机液晶。
液晶的工作原理液晶的工作原理基于它对电场的响应性。
当外加电场施加在液晶分子上时，液晶分子会改变它们的朝向和排列，从而改变了光的传输特性。
这种电场控制的光传输特性可以用来显示图像。
液晶显示器通常由液晶层和背光源组成。
液晶层是一个由液晶分子组成的薄膜，在其上区域加上电压时，液晶分子会重新排列，改变光的传输特性。
背光源则提供了光源，使得通过液晶层的光可以显示出来。
液晶的种类液晶根据不同的排列方式和性质可以分为各种类型，常见的液晶类型有：1.扭曲向列液晶（TN液晶）：具有较高的响应速度，但是视角较窄。
2.间隔调制液晶（IPS液晶）：具有较宽的视角和较好的色彩表现力，但是响应速度较低。
3.电视液晶（VA液晶）：具有较高的对比度和良好的颜色饱和度，但是响应速度和视角有一定限制。
液晶显示器的优势和应用领域液晶显示器具有许多优势使其在各种应用领域得以广泛应用。
液晶显示器具有以下优势：1.节能：相比传统的CRT显示器，液晶显示器的能耗更低。
2.显示效果优越：液晶显示器具有较高的对比度、较好的色彩表现力和准确的色彩还原能力。
3.体积轻薄：液晶显示器的体积较小，重量较轻，方便携带和安装。
4.视角广：液晶显示器具有较大的视角范围，使得多个观察者可以同时看到清晰的图像。
液晶显示器在电视、计算机显示器、手机、平板电脑等领域都有广泛应用。
不仅如此，液晶显示技术还逐渐应用于汽车显示器、智能家居等领域。
液晶显示器的发展趋势随着科技的不断发展，液晶显示器也在不断创新和进步。
目前，液晶显示器的发展趋势主要体现在以下几个方面：1.高分辨率：随着显示器尺寸的增大，用户对更高分辨率的需求也越来越高。
液晶基本知识
液晶的物理特性液晶是一种介于固态和液态之间的有机化合物，即具有固态光学特性，又具有液态的流动特性，具体分析，它的物理特性有以下三种，即粘性、弹性和极化性。
(1)粘性。
液晶的粘性从流体力学的观点来看，可以说是一种具有排列性质的流体，依照作用力量的不同，可以产生不同的效果。
(2)弹性。
液晶的弹性表现为，当外加力量后，能呈现有规则方向性的变化。
比如，当光线射入液晶物质中时，即产生按照液晶分子的排列方式行进，而产生自然的偏转现象。
(3)极化性。
液晶的极性即液晶中的电子结构。
液晶具备很强的电子共轭运动能力，当液晶分子受到外加电场的作用时，便很容易被极化而产生感应偶极性。
液晶显示器就是利用液晶这些特性，通过科学的装配，使液晶产生光电效应，从而显示光栅和图像。
液晶显示技术概念(液晶的物理特性)通电时导通，排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。
让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。
就技术面而言，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates，中间夹著一层液晶。
当光束通过这层液晶时，液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。
液晶材料是随着LCD 器件的发展而迅速发展，从联苯腈、酯类、含氧杂环苯类、嘧啶环类液晶化合物逐渐发展到环已基（联）苯类、二苯乙炔类、乙基桥键类和各种含氟芳环类液晶化合物，最近日本合成出结构稳定的二氟乙烯类液晶化合物，其分子结构越来越稳定，不断满足STN、TFT-LCD的性能要求。
虽然世界液晶显示器的市场量越来越大，但我国液晶行业在其中的份额却很小，而且仍是集中在TN液晶材料方面，在TFT液晶材料方面是一片空白。
这些使得我国在世界液晶市场中缺乏竞争力，强烈呼吁国家应当采取积极措施，加强液晶显示器件与材料研究开发的人力与资金投入，以振兴中华液晶显示行业。
我国STN-LCD用液晶材料的研究和应用2006-10-28我国STN-LCD用液晶材料的研究和应用前景鉴于成本的因素，TFT-LCD将不可能完全代替STN-LCD原有的在移动通讯和游戏机等领域的应用。
液晶知识点总结
液晶知识点总结IPS模式的工作原理（液晶层中是否有双折射发生）一、显示技术分类1光学方式1）直观式2）投影式3）空间成像式2驱动方式3器件技术4显示方式1）主动2）被动5结构形式1）阴极射线电子束管2）平板显示3）投影显示二、液晶的分类1. nematic phase：向列型、丝状相、普遍的使用于液晶电视、电脑以及各类型显示组件上。
2. smectic phase: 近晶型、层列型用于光记忆材料的进展上。
3. Cholesteric phase:胆甾型、胆固醇型应用于温度传感器按液晶态形成的方式分类1热致液晶（thermotropic）在光电子技术包括显示器件方面2溶致液晶（lyotropic）由液晶分子尺寸的分类小分子、高分子（聚合物）三、液晶的基本特性：各向异性1介电常数2磁导率3折射率4粘滞系数液晶的光学性质：1旋光性（光波导效应）光矢量随着分子的扭曲而使其偏振面跟着旋转，出射光矢量转过的角度和扭曲角相同。
这就是所谓的光波导作用。
光通过后偏振面会转过一个角度，这个角度与波长有关，这就是旋光效应。
光波导效应是TN模式液晶显示器工作的基础2双折射性液晶的折射率在平行和垂直与分子长轴的方向是不同的，展现双折射性。
3汲取二色性；液晶的光汲取系数在平行和垂直于分子长轴的方向是不同的，展现所谓的汲取二色性。
4光散射性；光芒在折射率不同的两种介质界面上会产生折射或反射而偏离本来的传扬方向。
四、1）液晶显示的基础：利用外加电压转变液晶分子取向，产生光调制。
2）液晶具有显著P0,.3）液晶加上电压，分子罗列状态简单发生变化。
五、液晶的三种形变：K11、K22、K33分离为展曲（Splay）、扭曲（Twist）、弯曲（Bend）形变之弹性系数(elastic constant)弹性常数K33>K11>K22光通量-功率的度量（lm)发光强度cd光照度lx光亮度cd/m2六、液晶显示器性能参数1、辨别率Display Resolution PPI = Pixels per inch，每英寸所拥有的像素（Pixel）数目开口率：在一个像素单元面积上透光面积所占的比例2、亮度提高显示器件的最高亮度，可以从以下三方面着手：（1）提高背光源亮度（2）提高光路上全部材料的透光率；（3）提高液晶盒的透过率，主要是TFT象素的开口率。
第一章液晶基础知识ppt课件
• 胆甾型液晶具有负单轴晶体的光学性质，
这是因为：
1
nO 12(n//2 n2)2
ne n
nnenO0
液晶器件所基于的三种光学特性
由于液晶具有单轴晶体的光学各向异性，所以具有以下 光学特性： 1）能使入射光沿液晶分子偶极矩的方向偏转； 2）使入射的偏光状态，及偏光轴方向发生变化； 3）使入射的左旋及右旋偏光产生对应的透过或反射。 液晶器件基本就是根据这三种光学特设计制造的。
• 当入射光通过偏振片后成为线偏振光，在外电场 作用时，由线偏光经过扭曲向列液晶的旋光特性 决定，在出射处，检偏片与起偏片相互垂直，旋 转了90°的偏振光可以通过。因此呈透光态。
• 在有电场作用时，当电场大于阈值场强后，液晶 盒内液晶分子长轴都将沿电场方向排列，即与表 面呈垂直排列，此时入射的线偏振光不能得到旋 转，因而在出射处不能通过检偏片，呈暗态。
1 有序参量 2 各向异性 3 弹性常数 4 临界电场
1.3 液晶的光电特性
1 液晶的各向异性 2 液晶的双折射 3 液晶的电光效应
液晶的光电特性
• （1）液晶的各向异性
//
• P型液晶 （Δε>0）正介电各向异性液晶 • N型液晶（Δε<0）负介电各向异性液晶
液晶短轴方向ε∥ 液晶短轴方向ε⊥
P型液晶 N型液晶 阈值电压
2 液晶的双折射
向列相液晶 正单轴晶体光学性质 胆甾相液晶 负单轴晶体光学性质
2 液晶的双折射
由于液晶具有单轴晶体的光学各向异性,所以 具有以下光学特性:
1 能使入射光沿液晶分子偶极矩的方向偏转; 2 使入射光的偏光状态及偏光轴方向发生变化; 3 使入射的左旋及右旋偏光产生对应的透射或反射.
液晶知识点总结
液晶知识点总结液晶是一种具有特殊光学特性的材料，可以根据外界条件改变其排列，从而控制其透光性。
液晶技术在现代电子产品中被广泛应用，如智能手机、平板电脑、电视等。
本文将对液晶的基本原理、分类、工作原理、应用等方面进行总结，希望可以为读者对液晶技术有更深入的理解。
一、液晶的基本原理液晶是一种特殊的物质，其分子结构具有一定的有序性，但不具备三维的晶格结构。
液晶分子可分为两个主要类型：棒状分子和圆盘状分子。
棒状分子液晶分子通常为长而细的分子，这种液晶在外部电场或磁场作用下可以改变排列方式，从而改变其透光性。
圆盘状分子液晶分子则具有平板形状，其排列方式也可以受到外界条件的影响而改变。
液晶分子有序排列的方式决定了其透光性，常见的液晶排列方式有向列型、扭曲型、螺旋型等。
二、液晶的分类根据液晶分子排列方式的不同，可以将液晶分为多种类型。
最常见的液晶类型有向列型液晶（nematic liquid crystal）、扭曲向列型液晶（twisted nematic liquid crystal，TN-LC）、双向伸展液晶（Bistable Twist Nematic，BTN）、螺旋向列型液晶（helical nematic liquid crystal）等。
这些液晶类型在不同的应用领域中被广泛应用，具有不同的特性和优缺点。
三、液晶显示器的工作原理液晶显示器是利用液晶分子排列方式的变化来控制光的透过和阻挡，从而实现图像的显示。
液晶显示器通常由背光源、偏振器、液晶层、控制电路等组成。
当电压施加在液晶层上时，液晶分子的排列方式会发生变化，从而改变光的透过程度。
控制电路可以根据输入信号来控制液晶分子的排列方式，从而实现图像的显示。
液晶显示器具有低功耗、薄型、轻便等优点，因此被广泛应用于手机、平板电脑、电视等电子产品中。
四、液晶技术的应用液晶技术在多个领域中应用广泛，如消费电子、医疗设备、工业控制等。
在消费电子领域，液晶技术被广泛应用于智能手机、平板电脑、电视等产品中，其优点包括显示效果好、功耗低、薄型轻便等。
液晶显示器基础知识
液晶显示器基础知识（一）、液晶显示器的显像原理1、什么是液晶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，所以液晶可以说是处于一个中间相的物质。
而要了解液晶的所产生的光电效应，我们必须先来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（ visco-sity ）与弹性（elasticity）和其极化性（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，依照作用力量的不同方向，会有不同的效果。
就好像是将一簇细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，达到排列状态，这表示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，液晶除了有黏性的特性反应外，还具有弹性的表现，它们都是对于外加的力，呈现出方向性的特点。
也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传播行进，产生了自然的偏转现象。
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，就是利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再通过液晶分子的光折射特性，以及对光线的偏转能力来获得亮暗差别（或者称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。
2、液晶的光学特性液晶同固态晶体一样具有特异的光学各向异性。
而且这种光学各向异性伴随分子的排列结构不同将呈现不同的光学形态。
例如，选择不同的初期分子取向和液晶材料，将分别得到旋光性、双折射性、吸收二色性、光散射性等各种形态的光学特性。
一旦使分子取向发生变化，这些光学特性将随之变化，于是在液晶中传输的光就受到调制。
由此可见，变更分子的排列状态即可实行光调制。
由于液晶是液体，分子排列结构不象固态晶体那样牢固。
液晶基础知识
液晶基础知识1、今天我们将要讨论的是关于液晶的基础知识。
2、我们先大致了解一下液晶分子，然后仔细研究一下使液晶工作的电特性和光特性：先讲电介质的各向异性；再谈液晶对电场的响应；之后是液晶分子的双折射光学特性；然后是偏光镜，最后再了解一下三种最具商业价值的工作模式：扭曲向列型、IPS、MVA。
3、液晶分子有很多种，这是其中的一种。
总体上讲，在一个液晶面板中由是很多种液晶分子组成的混合物，提供许多附加的特性，但本质上都是一个具有坚硬头部和柔韧尾部的长圆柱体分子。
它坚硬的头部在室温下是结晶态，但由于那个柔韧的尾部在室温下的摆动阻止液晶分子凝结成为固体。
这种结构赋予它与众不同的熔融特性，它是介于晶体和液体之间的状态。
4、液晶有许多种类，这里的几种是最主要的，近晶型、胆甾型和向列型。
我们将主要的精力集中在向列型液晶上，就是右边的这种。
它是到目前为止用在显示技术上最重要的原材料，包括扭曲向列型、IPS和MVA模式。
5、向列型液晶的排列：如图中左侧的这幅图所示：这是一个椭圆柱形的液晶分子。
它可以在任何方向平移，它可以如图所示在x轴方向自由的向前或向后的横向移动，包括纸面所示的向上和向下以及向里和向外的方向。
它甚至可以在长轴方向旋转。
它在图中y轴和z轴方向不可以自由的摆动和旋转。
它被它邻近的分子所限制。
这个分子所有的邻近都是顺着它排列的，当它试图在y和z方向摆动时，会撞到它的邻居，所以受到了限制。
这就是基本的模型，你所看到的这些是它的液体方面的特性。
首先，它可以在任何方向平移，它可以在其中的一个方向旋转，但在另外两个方向的旋转被限制，这就决定了它的晶体特性，所以它是液晶，在两者之间的混合物。
6、现在让我们讨论一下液晶分子的电特性模型。
分子在电场中通常会充电，之后被极化。
在电场的影响下分子产生的特殊电子云分布会使分子产生形变。
当对分子加一个横向的电场，它将会极化。
对于各向同性的介质，在各个方向的极化是相等的，不会考虑电场的方向性。
液晶基础知识
1973年，日本夏普公司开始将作为计算机表示体的动的散乱 型液晶（Dynamic Scattering Mode，简称DSM）进行实用化， 开始了液晶显示器产业。
液晶是什么东西
物质存在的三种状态
固体 液体 气体
液晶是无法用这三种状态来分类的第四种状态，是界 于固体和液体的中间状态。
液晶为什么能显像
黑暗中为什么看不见液晶
★液晶本身没有发光的功能
★依靠背面的光源透过来显示的类型叫做“透过型液晶 显示屏”。
★液晶显示器背面装有光源，这个光源就叫做背光源 （back light）
★在显示器的顶部安置了作为外光的电灯，以取代背光 源，用电灯光照射液晶显示器表面让其在液晶内反射， 从而使液晶显示屏转换为图像被看见，这种就叫做“反 射型液晶显示器”。
eXtended Graphics Array Engineering Work Station
High Difinition TV1 Wide eXtended Graphics Array Super eXtended Graphics Array
Plus Super eXtended Graphics Array
由于液晶显示器不是自发光型显示器，所以在元件的背面必须装 个作为光源的背光源，并且为驱动液晶而添加了驱动集成回路 （驱动IC），继而又配置了装载能控制这些集成电路的印刷板。 装载了驱动回路等的液晶被叫做“液晶模块”。
变极器
液晶显示器是如何成像的
液晶显示器画面上的文字和图案都是由许多细小的亮点组 成的，这些点被称为像素。 液晶显示就是像素的集合。显示器中的单位面积所含有的 像素越多，被再现出来的图像就越致密越绮丽。
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液晶的入门知识
液晶的组成：
LCD使用的液晶，一般是指混和液晶，由多种液晶单体及手性剂混和而成。
液晶的特性：
TN液晶一般分子链较短，特性参数调整较困难，所以特性差别比较明显。
STN液晶是通过STN显示数据模型，计算出所需的液晶分子长度，及其光学电学性能参数，然后化工合成多种分子链结构类似的具有不同极性分子基团的单体，互相调配成一个特性相似的系列液晶。
不同系列的STN液晶往往具有完全不同的分子链，因此，不同系列的STN液晶除非制造商说明可以互相调配外，不能互相调配。
液晶分子中有带极性基团的和不带极性基团的，带极性基团分子的液晶单体主要决定混和液晶的阀值电压参数，不带极性基团分子的液晶单体主要决定混和液晶的折射率和清亮点。
液晶中带极性基团的单体与不带极性基团的单体在静置条件下会出现同性异构体层析现象。
为了增加机器本身的待机时间和增强液晶显示器的驱动能力，液晶厂商开发了能满足低电压和低频率条件下使用的低阀值电压液晶。
它具有以下特性：
低阀值电压液晶中带极性基团的单体与不带极性基团的单体在静置条件下出现同性异构体层析现象的时间更短。
更多的带极性基团的单体组份，也意味着液晶更容易结合水分子以及其它带极性的游离离子，从而降低了液晶的容抗电阻，从而引起漏电流和功耗的增大。
当极性液晶单体的分子链在紫外线激化后，极性分子基团容易互相缠绕形成中性分子团，变成非层列错向状态，因而造成阀值电压升高，对导向层的锚定作用不敏感，失去低电压驱动能力。
1、液晶的分类：
按显示类型分：TN型液晶、STN型液晶、HTN型液晶；
按清亮点分：普通型液晶、宽温型液晶；
按阀值电压分：低阀值电压液晶、普通液晶、高阀值电压液晶。
2、影响液晶性能的主要参数：
清亮点；折射率Δn；阀值电压；纯净度；粘滞常数K；介电常数ε；螺距ρ
3、液晶的工厂自适应测试方法及判定标准：
电阻率：A、测试方法：用高阻计测试待测液晶的电阻值。
B、判定标准：测试结果在产品要求范围之内（本厂标准≥8X107）。
光电性能:A、测试方法：试灌产品，并测试其光电性能。
B、判定标准：测试样品Von、Voff值与供应商参数相符，视角、对比度、底色符合生产产品要求。
清亮点：A、测试方法：把待测液晶加热，测量其达到清亮点时的温度。
B、判定标准：测量结果温度与供应商提供的清亮点温度一致。
耐紫外线性能：A、测试方法：把待测液晶试作产品，平放在封口UV机下，按封口工艺规定的UV强度和时间照射两次，测试其照射前后的光电性能变化。
B、判定标准：经UV照射后，Voff值上升在0.1V以内（低电压液晶在0.15V以内），电流值变化在2倍以内，对比度下降不明显为合格。
可靠性:A、测试方法：把待测液晶试作产品并测试其可靠性性能。
B、判定标准：经可靠性试验后光电性能变化在产品要求范围之内。
4、液晶的选用规则：
根据客户要求的底色，选择合适的Δn值范围的液晶类别，再根据客户IC电路的资料，选择合适的电压范围的液晶类别，满足上述条件下的液晶，按合理比例调配后使用，就可以达到客户要求。
5、液晶的使用方法：
液晶在使用前要充分搅拌后才能灌注使用，添加固体手性剂的液晶，要加热到摄氏六十度，再快速冷却到室温并充分搅拌。
而且在使用过程中不能静置时间过长。
特别是低阀值电压液晶，由于低阈值电压液晶具有这些不同的特性，因此在使用这些液晶时应该注意以下方面：
液晶在使用前应充分搅拌，调配好的液晶应立即投入生产使用，尽量缩短静置存放时间，避免层析现象产生。
调配好的液晶要加盖遮光存入，并且尽量在一个班次（八小时）内使用完，用不完的液晶需要回收搅拌后重测电压再用。
一般随着时间延长，驱动电压会增加。
液晶从原厂瓶取用后，原厂瓶要及时封盖遮光保存，减少敞开暴露在空气中的时间一般暴露在空气中的时间过长，会增大液晶的漏电流。
灌低阈值电压的液晶显示片空盒最好是从PI固烤到灌液晶工序间，流存生产时间在二十四小时之内的空盒，灌液作业时一般使用比较低的灌注速度。
低阈值电压液晶在封口时一定要加盖合适的遮光罩，并且在整个灌液晶期间除了封口胶固化期间外，要尽量远离紫外线源。
否则会在靠近紫外线的地方出现错向和阀值电压增大的现象。
液晶是有机高分子物质，很容易在各种溶剂中溶解或与其它化学品产生反应，液晶本身也是一种很好的溶剂，所以在使用和存放过程中要尽量远离其他化学品。
6、液晶的贮存及搬运方法：
液晶贮存时要密闭、防潮、遮光，在室温中贮存，不能在低温环境中贮存和使用，以免出现性能不可逆转的晶析现象。
不能与其他化学品混放。
搬运时按化学品规定管制。