液晶的光学特性

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液晶显示器的光学基本原理

液晶显示器的光学基本原理

手抄本一、绪论人类生活在社会上,每时每刻都和外界交流信息,其中视觉获得的信息大概占70%以上,可见最大量的信息是由眼睛获得的。

同时,视觉信息也最准确最可靠最及时。

将各种信息转化为视觉信息的过程称之为显示,这种转化技术称之为显示技术。

从光学的角度来看,只需将显示器在透明态,吸收态,散射态,反射态中之任意两个状态之间改变造成一定的反差,即可显示图案或文字。

液晶显示是近年来发展最快的显示技术,它以扁平,轻巧,被动发光,低电压,低功耗,可与IC电路直接配合等优点而迅速增大市场,品种也不断增多。

现有的液晶显示器可分为三大类:旋转偏振面,吸收和散射。

现在应用最广泛的一类是旋转偏振面,其中包括半波片液晶显示器(π CELL),扭曲向列相液晶显示器(TN)和超扭曲向列相液晶显示器(STN)等。

本讲义的目的是为了培养STN生产线的技术人员,使他们能理解STN的工作原理与各种因素对它的影响,在生产中易于想出解决问题的办法.二、液晶的基本特性为了能够真正理解并控制液晶显示器,必须对液晶本身及其特性有基本的了解。

液晶态(Liquid Crystal phases)是介于液态和固态之间的物质状态,所以也称为中间态(mesophase)。

液态只保持物质的体积不变(即分子之间的距离不变)但分子的排列(位置和方向)是无序的。

而固体的物质分子排列是三维有序的。

只要是分子的排列介于两者之间的任何稳定态都可以称为液晶态,现已确定的液晶态就有十几种。

只有一部分有机分子能形成液晶态,一般他们的分子是长型的(长宽比大于10)或盘形的。

液晶分为两大类:热致液晶是某些物质随着温度的升高,能从固态转变为某些液晶再变成液态,目前的液晶显示器使用的都是这类液晶。

另一类是溶质液晶,它是某些两性分子(分子的一头亲水一头亲油)溶于溶剂中形成的,它的液晶态不仅决定于温度,还决定于浓度。

下面我们只对最常用的旋转偏振面类的液晶显示器的长型分子热致液晶的向列相(nematic)液晶态作较细的介绍。

液晶聚合物的结构与光学特性

液晶聚合物的结构与光学特性

液晶聚合物的结构与光学特性液晶聚合物这玩意儿,听起来是不是有点高大上?但别怕,咱今天就来把它好好说道说道,让它变得像咱身边的朋友一样熟悉。

我记得有一次,我在实验室里捣鼓这些液晶聚合物。

那天阳光透过窗户洒在实验台上,形成一片片光斑。

我手里拿着那些小小的样本,就像拿着解开神秘谜题的钥匙。

我仔细观察着,心里满是好奇和期待。

先来说说液晶聚合物的结构吧。

这就好比盖房子,房子的结构决定了它稳不稳、好不好用。

液晶聚合物的结构呢,有那种线性的,像一条长长的链条;还有那种支化的,就像树枝分叉一样。

这些不同的结构,会让液晶聚合物有不同的性质。

比如说线性的,它可能更容易排列整齐,就像咱们军训时站的队列,整整齐齐的;而支化的呢,可能就有点调皮,不太容易规规矩矩地待着。

再说说它的光学特性。

这可有意思啦!液晶聚合物在不同的条件下,会表现出不同的光学现象。

有时候它像个魔术师,能让光线乖乖听话,改变传播的方向;有时候又像个调皮的孩子,把光线折射得乱七八糟。

就像有一次我做实验,调整了一下温度,哇塞,原本透明的液晶聚合物一下子变得五颜六色,那场面,简直太神奇了!液晶聚合物的光学特性还跟它的分子排列有关系。

如果分子排列得整整齐齐,那光线通过的时候就像走在平坦的大道上,顺顺利利;要是分子排列得乱糟糟的,光线就得在里面磕磕碰碰,结果就产生了各种奇妙的光学效果。

而且哦,液晶聚合物的这些结构和光学特性在实际应用中可厉害了!比如说在显示技术方面,咱们用的那些高清显示屏,说不定就有液晶聚合物的功劳。

还有在传感器领域,它能根据外界环境的变化,比如温度、压力的改变,通过光学特性的变化来传递信息,就像个聪明的小信使。

总的来说,液晶聚合物的结构和光学特性就像是一对默契的好搭档,相互影响,共同为我们带来了许多新奇和有用的东西。

从实验室里的那些小样本,到我们生活中的各种高科技产品,液晶聚合物都在发挥着它独特的作用。

就像我那天在实验室里看到的阳光和样本,虽然只是一个小小的瞬间,但却让我更深刻地感受到了科学的魅力和无限可能。

9.液晶的物理光学特性

9.液晶的物理光学特性
液晶分子长轴的平均方向称为该液晶的指向矢(n)。 沿分子长轴平均方向为平行(∥)方向; 沿分子短轴平均方向为垂直(⊥)方向。
2. 液晶的物理特性——各向异性
在宏观上,液晶具有液体的流动性和晶体的异向性: 沿分子长轴有序方向和短轴有序方向上的宏观物理性 质不同。 描述液晶的物理量分为平行方向物理量和垂直方向 物理量。例如:平行折射率(n∥),垂直折射率(n⊥);平 行磁化率 (χ∥) ,垂直磁化率 (χ⊥) ;平行介电常数 (ε∥) , 垂直介电常数(ε⊥) 等。 各向异性的大小和方向则用它们的代数和来表示: 例如介电各向异性△ε=ε∥-ε⊥。如果ε∥>ε⊥,则为正介电 各向异性;如果ε∥<ε⊥,则为负介电各向异性。
当电压低于该阈值电压时,外界的入射光就不会发 生散射现象。 产生动态散射必须的三个条件:
(1) 液晶盒要有足够的厚度(≥6μm); (2) 液晶材料的阻值要低(低于2×1010Ω· cm); (3) 介电各向异性必须为负值。
3. 液晶的电光效应
1. 动态散射效应 动态散射有两种作用,一种是无存储作用,另一种 是有存储作用。 无存储作用:施加电压在阈值电压上下变换;
TC T SK TC
当温度上升时,有序参量S下降,从而会导致液晶显 示器质量下降。
2. 液晶的物理特性——各向异性
液晶分子一般都是刚性的棒状分子。 由于分子头尾、侧面所接的分子集团不同,液晶分 子在长轴和短轴两个方向上具有不同性质,成为极性 分子。
由于分子间的作用力而有序排列 —— 液晶分子长轴 总是相互平行,或有一个择优方向,而分子质心则呈 自由状态。
3. 电控双折射效应
对液晶施加电场时液晶排列方向发生变化。 由于排列方向的改变,按照一定的偏振方向入射的 光,将在液晶中发生双折射。

液晶的光学特性分析

液晶的光学特性分析

液晶的光学特性分析光的偏振性光矢量麦克斯韦在电磁波理论中指出电磁波是横波,由两个相互垂直的振动矢量即电场强度E和磁场强度H来表征,由于人们从光的偏振现象认识到光是横波,而且光速的测量值与电磁波速的理论计算值相符合,所以肯定光是一种电磁波,大量试验表明:在光波中产生感光作用和生理作用的是电场强度E,所以规定E 为光矢量,我们把E的振动称为光振动,光矢量E的方向就是光振动的方向。

自然光:一个原子或分子在某一瞬间发出的光本来是有确定振动方向的光波列,但是通常的光是大量原子的无规率发射,是一个瞬息万变、无序间歇过程,所以各个波列的光矢量可以分布在一切可能的方位,平均来看,光矢量对于光的传播方向成对成均匀分布,没有任何一个方位较其它方位更占优势,这种光就叫自然光。

自然光在反射、散射或通过某些晶体时,其偏振状态会发生变化。

例如阳光是自然光,但经天空漫射后是部分偏振的,一些室内的透明塑料盒,如录音带盒,在某些角度上会出现斑澜色彩,就是偏振光干涉的结果。

自然光的分解:在自然光中,任何取向的光矢量都可分解为两个相互垂直方向上的分量,很显然,自然光可用振幅相等的两个相互垂直方向上的振动来表示。

应当指出,由于自然光中振动的无序性,所以这两个相互垂直的光振动之间没有恒定的位相差,但应注意的是不能将两个相位无关联的光矢量合成为一个稳定的偏振光,显然对应两个相互垂直振动的光强各为自然光光强的一半。

如果采用某种方法能把两个相互垂直的振动之一去掉,那就获得了线偏振光,如果只能去掉两个振动之一的一部分,则称为部分偏振光。

偏振光线偏振光:如果光矢量在一个固定平面内只沿一个固定的方向振动,这种光称为线偏振光,也叫面偏振光或全偏振光,线偏振光的光矢量方向和传播方向构成的平面称为振动面,线偏振光的振动面是固定不变的。

部分偏振光:这是介于偏振光和自然光之间的一种偏振光,在垂直于这种光的传播方向的平面内,各方向的振动都有,但它们的振幅不相等。

液晶显示器件中的光学特性研究

液晶显示器件中的光学特性研究

液晶显示器件中的光学特性研究液晶显示器件可以说是现代生活中不可或缺的一部分,无论是手机、电视、电脑等各种显示设备都广泛采用了液晶显示技术。

而液晶显示器件的优良光学特性正是其能够被广泛应用的重要原因之一。

液晶显示器件中的光学特性主要是指液晶分子在电场作用下的取向改变所带来的光学效应。

液晶分子是含有两个不对称端的分子,具有长轴和短轴之分。

液晶分子的取向状态对于其光学特性起着至关重要的作用。

在有电场作用下,液晶分子会沿着电场方向对齐,这种取向状态称为同向取向。

而在没有电场作用下,液晶分子则会随机取向。

在同向取向的状态下,液晶分子可以调整光的传播方向和偏振状态,这就是液晶显示器件中的偏振器。

偏振器可以将具有随机偏振状态的自然光变为具有特定偏振状态的偏振光,偏振光在通过液晶层的时候,由于液晶分子的取向,导致光的传播方向被改变。

这样便可以根据不同的电场控制液晶分子的取向,从而调整液晶层中的偏振状态,实现图像的显示。

除了偏振器的作用外,液晶分子的取向还会影响液晶显示器件的光强度变化。

这是由于液晶分子的取向会对不同偏振状态的光的传播速度产生不同的影响,导致出现光束的相位差,从而引起光的干涉现象。

这一干涉现象也是液晶显示器件中的薄膜横向干涉现象。

薄膜横向干涉现象是由于液晶分子的取向在薄液晶层内是存在梯度的。

当光从一个高折射系数区域进入低折射系数区域时,会发生反射和折射,并产生相位差。

液晶分子的取向甚至可以精确控制产生相位差的大小和方向,这使得液晶显示器件中的图像达到更加准确的显示效果。

此外,液晶显示器件中光的折射率也是影响其光学特性的重要因素之一。

液晶分子在不同的荧光基团所处的位置上,由于分子内部振动状态的影响而表现出不同的电光特性。

这种电光特性的不同便导致不同区域的液晶层具有不同的折射率。

这使得来自不同区域的光在液晶层内的反射、折射、散射等过程中会出现不同的反应,从而影响液晶显示器件中图像的清晰程度和色彩还原能力。

液晶成像原理

液晶成像原理

液晶成像原理液晶成像是一种利用液晶材料的光学特性来实现图像显示的技术。

液晶屏幕由许多小的光学单元组成,每个单元由液晶分子组成。

这些液晶分子可以通过外部电场的调控来改变其方向和排列,从而调节光的透过程度。

液晶屏幕的基本原理是光的旋转和偏振。

当没有外电场作用时,液晶分子呈现一种无序排列的状态,导致光进入液晶屏幕后会发生旋转。

而当外电场施加在液晶屏幕上时,液晶分子会重新排列并指向同一个方向,使得光线经过液晶屏幕时不发生旋转。

根据这种原理,液晶屏幕可以通过控制外电场来调节光的透过率,进而实现对图像显示的控制。

液晶屏幕通常由两个偏振片组成,其光轴垂直或平行于光传播方向。

当没有外电场作用时,光通过第一个偏振片后会发生偏振,然后进入液晶层进行旋转,最后再通过第二个偏振片进行偏振。

如果两个偏振片的偏振方向相互垂直,那么当光通过液晶层时,由于旋转的光无法通过第二个偏振片,因此液晶屏幕呈现黑色。

如果两个偏振片的偏振方向平行,那么当光通过液晶层时,由于光没有旋转,能通过第二个偏振片,因此液晶屏幕呈现白色。

而当外电场施加在液晶屏幕上时,液晶分子重新排列并指向同一个方向,使得光线进入液晶层后不发生旋转。

这样,如果两个偏振片的偏振方向相互垂直,光经过液晶层后仍然无法通过第二个偏振片,液晶屏幕呈现黑色。

如果两个偏振片的偏振方向平行,光经过液晶层后不会发生旋转,能够通过第二个偏振片,液晶屏幕呈现白色。

液晶屏幕的旋转和偏振过程不仅仅局限于黑白显示,还可以通过调节外电场的大小来控制液晶分子的排列,从而调节光的透过程度。

这使得液晶屏幕可以实现灰度显示和彩色显示。

在液晶屏幕上,每个像素点都有液晶分子来控制光的透过率,通过调节每个像素点液晶分子排列的状态,就可以实现对图像的显示。

总的来说,液晶成像利用液晶分子的旋转和偏振特性来调节光的透过程度,通过控制液晶分子排列的状态来实现对图像的显示。

这是一种常用的显示技术,在电视、电子设备和计算机显示器中得到了广泛应用。

液晶的光学特性

液晶的光学特性

液晶的光学特性测控101贾如1007040119摘要液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。

液晶是当前国内外研究的前沿热点,尤其是液晶材料的合成与应用。

液晶材料具有优异的性能和广阔的应用前景。

关键词:液晶的分类光学特性液晶显示器引言:LCD(Liquid Crystal Display)对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词,不过这种技术存在的历史可能远远超过了我们的想象——在1888年,一位奥地利的植物学家F. Renitzer便发现了液晶特殊的物理特性。

在85年之后,这一发现才产生了商业价值,1973年日本的夏普公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。

现在,LCD是笔记本电脑和掌上电脑的主要显示设备,在投影机中,它也扮演着非常重要的角色,而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。

液晶的特性是很神奇的:液晶层能够使光线发生扭转。

液晶层表现的有些类似偏光器,这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入的光线以外所有的光线。

此外,如果液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以不同的方向从另外一个面中射出。

一、液晶的工作原理液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的作用是让分子呈平行排列。

上表面也是如此,在这两侧之间的分子平行排列,不过当上下两个表面之间呈一定的角度时,液晶为了随着两个不同方向的表面进行排列,就会发生扭曲。

结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。

如果电流通过液晶,所有的分子将会按照电流的方向进行排列,这样就会消除光线的扭转。

如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转的光线通过了,而没有发生扭转的光线将被阻碍。

因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列,使光线在加电时射出,而不加电时被阻断。

也有某些设计为了省电的需要,有电流时,光线不能通过,没有电流时,光线通过。

二、液晶的分类及其光学特性液晶材料主要是脂肪族、芳香族、硬脂酸等有机物。

液晶也存在于生物结构中,日常适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。

液晶物质的相变与特性研究

液晶物质的相变与特性研究

液晶物质的相变与特性研究随着科学技术的不断发展,液晶物质作为一种特殊的物质在人们的生活和工作中发挥着重要的作用。

液晶物质是介于液体和固体之间的一种物质状态,具有独特的光学、电学和热学性质。

本文将探讨液晶物质的相变与特性研究。

一、液晶物质的相变过程液晶物质的相变是指其在温度或其他外界条件的变化下,从一种形态向另一种形态的转变过程。

一般液晶物质的相变分为几个阶段:向列相(nematic phase)、液晶相(smectic phase)和固体(solid phase)。

这些相的转变是由于分子排列的改变引起的。

在向列相中,分子的排列相对有序,但没有固定的排列方式;液晶相则是分子呈现出长程有序的排列,分子将自组装成层状结构;而在固体相,分子的排列更加致密和有序。

二、液晶物质的光学性质研究液晶物质的光学性质是研究液晶的重要方面。

在不同的相变过程中,液晶物质会表现出不同的光学行为。

例如,在向列相中,液晶分子以有序的排列方式对入射光进行偏振转换,使其具有特殊的光学性能。

通过改变液晶分子排列的方式,可以调节液晶的透光性和色觉特性。

液晶物质还可以通过电场的作用,改变其分子排列的程度,从而改变液晶的光学性质。

这种现象称为电光效应,其应用广泛,例如在液晶显示器中,利用电场控制液晶分子的排列,达到显示图像的目的。

三、液晶物质的电学性质研究除了光学性质,液晶物质的电学性质也是研究的重点之一。

液晶物质对电场的响应能力是衡量其电学性能的重要指标之一。

一种常见的液晶物质是向列相液晶,其分子在外加电场下会发生排序。

这种现象被称为电流通效应。

在外加电场下,液晶分子会沿电场方向有序排列,从而导致液晶物质的电导率从低温下的绝缘态到高温下的导体态的变化。

液晶物质的电学性质不仅与其分子结构有关,还与温度、电场强度和外界条件等因素有关。

通过对液晶物质的电学性质研究,可以更好地了解其电导行为和电流通效应的机理。

四、液晶物质的热学性质研究液晶物质的热学性质也是研究的重点之一。

液晶的光学特性

液晶的光学特性
下面将讨论偏振光通过双折射物质后再经一偏振片而看到的干涉 现象。
2.1.3 正交偏光下液晶的织构
1) 偏振光的干涉
平行偏振光垂直通过放在两偏振片之间的平行液晶片,设波 片的快慢轴分别沿x轴和y轴方向,第一片偏振片P1的透光轴与x 轴的夹角为α,第二片偏振片的P2 的透光轴与x轴的夹角为β。
透过偏振片P1的线偏振光的振幅为a,它在快慢轴上的投影分 别为acosα和a sinα,这两个分量通过液晶波片之后的位相差为:
链接:制造尺寸小的波片的材料为云母。云母容易解理成很薄的薄片, 而且厚度较易控制,所以用来制造波片是很适宜的。经过拉伸的聚乙 烯醇薄膜也可用来制造波片。这种大尺寸的波片已用于超扭曲液晶显 示屏上,可得到黑白模式的超扭曲显示屏,从而为超扭曲彩色显示屏 奠定了基础。
三、偏振光与波片的矩阵分析法
1.偏振光的矩阵表示——琼斯矩阵 在与光线垂直的平面上选定直角坐标系xoy,任一偏振光,无
各种织构特征均是由不同类型的缺陷结构引起的,厚度不同、杂质、 表面等可导致位错与向错,从而产生非常丰富的液晶织构。常见的液晶态 的织构有纹影织构、焦锥织构、扇形织构、镶嵌织构、指纹织构和条带织 构等。
研究液晶织构已成为判断液晶态的存在和类型的重要手段,并可为探 索液晶内部指向矢场变化和外界条件对分子取向影响规律提供重要信息。
Ey
Ey0 Ex0
Ex

δ为π/2的奇数倍时,(5)式化为
E
2 x
E
2 x0
E
2 y
E
2 y0
1
若 Ex0 Ey0 E0 ,则化为圆偏振光: Ex2 Ey2 E02
④δ为其他值时,合成电矢量端点的轨迹为椭圆。
The Polarization of E is dependent on the value of δ.

胆甾相液晶的光学性质

胆甾相液晶的光学性质

•一、胆甾相液晶的光学性质胆甾相液晶同其他液晶态物质一样,既有液体的流动性、形变性、粘性,又具有晶体光学各向异性,是一种优良的非线性光学材料。

较一般液晶不同的是它具有螺旋的状的分子取向的排列结构,因此,它除了具有普通液晶具有的光学性质外还具有它本身特有的光学特性。

(1)选择性反射有些胆甾相液晶在白光的照射下,会呈现美丽的色彩。

这是它选择反射某些波长的光的结果。

实验表明,这种反射遵守晶体衍射的布拉格(Bragg)公式。

一级反射光的波长为:λ=2nPsinφ其中:λ为反射波的波长,P为胆甾相液晶的螺距,n为平均折射率,φ为入射波与液晶表面的夹角。

(2)旋光效应在液晶盒中充入向列相液晶,把两玻璃片绕于他们相互垂直的轴相对扭转90°角度,这样向列相液晶的内部就发生了扭曲,于是形成一个具有扭曲排列的向列相液晶的液晶盒。

这样的液晶盒前后放置起偏振片和检偏振片,并使其偏振方向平行。

在不加电场时,一束白光射入,液晶盒使入射光的偏振光轴顺从液晶分子的扭曲而旋转了90°。

因而光进入检偏振片时,由于偏振光轴相互垂直,光不能通过检偏片,液晶盒不透明,外视场呈暗态,增加外电压,超过某一电压值时,外视场呈亮态,由此就可以得到黑底白像若起偏片与检偏片的偏振方向互相垂直,可得到白底黑像。

(3)圆二色性圆二色性指材料选择性吸收或反射光束中两个旋向相反的圆偏振光分量中的一个。

如果一束入射光照射在液晶盒上,位于反射带内与盒中液晶旋向相同的圆偏振光几乎都被反射出去,而旋向相反的圆偏振光几乎都透射过去,这是一个非常罕见的性质,荷兰菲利浦实验室的两位科学家1998年在Nature上撰文说,利用凝胶态液晶(liquid-crystal gels)的圆二色性,可以实现镜面状态和透明状态之间的切换。

二、胆甾相液晶的电光效应液晶的电光效应很多,由于本文主要研究胆甾相液晶,所以下面仅介绍几种常见的胆甾相电光效应。

(1)退螺旋效应对于介电各向异性>0的液晶当垂直于螺旋轴的方向对胆甾相液晶施加一电场时,会发现随着电场的增大,螺距也同时增大,当电场达到某一阈值时,螺距趋于无穷大,胆甾相在电场的作用下转变成了向列相。

液晶分子的光学性质

液晶分子的光学性质

液晶分子的光学性质液晶分子是一种特殊的分子,在光学领域中具有很重要的作用。

液晶分子的光学性质是指液晶分子在电磁波作用下所表现出来的性质。

在本文中,我们将详细讨论液晶分子的光学性质及其应用。

一、液晶分子的光学性质1. 偏振性质液晶分子在外界电磁波的作用下,会表现出偏振的特性。

液晶分子各向异性的特性表现为其在电场作用下会发生取向。

当电场取向与液晶分子取向方向一致时,液晶分子表现出明显的偏振特性。

因此,液晶分子是一种理想的偏振材料。

液晶分子的偏振性质可以通过偏振显微镜观察,其原理是将偏振镜垂直于样品放置,使得样品中的光只能在一条方向上通过。

这样可以观察到液晶分子的取向状态和颜色。

2. 旋光性质液晶分子还表现出旋光特性,即其对旋光光线的旋转角度。

这种旋转发生在所有液晶分子的手性结构中。

手性分子是指具有非中心对称性的分子,其镜面对称性破缺。

由于手性分子旋光特性的存在,液晶分子在旋光光线作用下也会表现出旋光性质。

液晶分子的旋光性质可以用旋光仪测量。

旋光仪是一种测量液体旋光性质的仪器,通过测量电光旋转角度来估算溶液中溶质浓度。

3. 反射率和透过率液晶分子也会表现出反射率和透过率的特性,这种特性源于其各向异性结构。

反射率是指光线从一种介质射向另一种介质时,在界面上发生反射的比率。

液晶分子的反射率与其在不同取向下的光学性质有关。

透过率是指光线穿过一种介质的能力,液晶分子的透过率也与其各向异性结构有关。

液晶分子在电磁波作用下会呈现出透过和阻挡光线的效果。

二、液晶分子的应用液晶分子的光学性质使得其在很多领域中得到广泛应用。

1. 液晶显示技术液晶显示技术是目前主流的显示技术之一,其核心是液晶分子的偏振性质。

液晶显示器内部的液晶分子可以通过电场的作用来加强或阻挡透过的光线,从而实现像素点的开关。

2. 光学传感器液晶分子的各向异性性质也使得其在光学传感器领域中被广泛应用。

液晶分子的旋光性质可以被用来检测化学反应中的手性分子,也可用于检测物体是否发生旋转等。

液晶基本知识

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。

液晶投影仪工作原理

液晶投影仪工作原理

液晶投影仪工作原理液晶投影仪是一种常见的投影设备,广泛应用于教育、商业和家庭娱乐等领域。

它利用液晶显示技术将图像通过投影仪透射到屏幕或其他平面上,实现图像放大和投影效果。

本文将详细介绍液晶投影仪的工作原理和相关技术。

一、液晶显示原理液晶是一种介于液体和固体之间的物质,具有光学特性。

液晶显示原理是通过控制液晶分子的取向和排列来实现图像的显示。

液晶分子在无电场作用下呈现无规则排列状态,无法透过光线或者导致光线偏振。

而在电场作用下,液晶分子会重新排列,改变其对光线的透过性和偏振方向。

二、液晶投影仪的组成和工作原理1. 光源系统:液晶投影仪使用的光源通常是高亮度的氘气灯或LED 灯。

光源发出的白光通过一个反射镜聚光到一个小孔或者一个透镜上,然后通过一个渐变膜片将光线分成红、绿、蓝三个基色,实现彩色投影。

2. 透光系统:透光系统由投影镜头和透光元件组成。

投影镜头负责将反射出来的光线聚焦到屏幕或者其他投影平面上,透光元件包括偏光片和衍射片等,用于调整光线的相位和偏振方向。

3. 显示系统:显示系统是液晶投影仪的核心组件,由液晶面板、驱动电路和控制芯片等组成。

液晶面板是液晶投影仪的显示元件,通常采用TFT(薄膜晶体管)液晶面板。

驱动电路负责向液晶面板施加电场,控制液晶分子的排列状态,从而实现图像显示。

控制芯片则负责接收输入信号,并将其转换为图像显示所需的数据格式。

4. 显示控制系统:显示控制系统由电子器件和软件程序组成,用于接收和处理图像信号,并将其发送给显示系统。

通过对图像信号的分析和处理,显示控制系统可以自动调整亮度、对比度和色彩等参数,以优化图像质量。

三、液晶投影仪的工作流程液晶投影仪的工作流程主要包括图像输入、处理、显示和投影四个步骤。

1. 图像输入:图像输入可以通过多种方式实现,包括电脑连接、DVD机连接、USB连接、无线网络连接等。

用户可以将待显示的图像或视频信号通过连接线或者无线传输方式输入到液晶投影仪。

液晶材料的研究与应用前景

液晶材料的研究与应用前景

液晶材料的研究与应用前景液晶材料是指在一定条件下表现出了液态和晶态相互转化并具有一定的光学性质的物质。

液晶材料已在显示技术、光学通信、光学存储器等领域得到广泛应用。

本文将重点阐述液晶材料的研究现状和应用前景。

一、液晶材料的分类液晶材料根据性质和结构不同,可分为低分子液晶材料和高分子液晶材料两类。

1. 低分子液晶材料低分子液晶材料的主链由苯环、萘环、乙烯基等构成,通常呈现出高度各向同性。

低分子液晶材料具有自组装的性质,可以自组装成不同的排列方式。

其中,最简单的排列方式是平面排列,然后进一步自组装成螺旋状、立方体状等排列方式。

2. 高分子液晶材料高分子液晶材料是一种特殊的高分子聚合物,其分子结构中不仅包含传统高分子有的单体结构,还包含液晶单体。

高分子液晶材料可以通过有机合成、模板聚合、溶液共聚等方法得到。

高分子液晶材料的结构复杂,但与低分子液晶材料相比,它们具有更好的物理性质稳定性和可控性。

二、液晶材料的研究现状液晶材料的研究涉及到其物理化学性质、制备方法以及表征技术等多方面。

以下是液晶材料的研究现状:1. 液晶材料的光学性质液晶材料的光学性质深受人们关注,这是因为液晶材料的显示性能与其光学性质紧密相关。

现代显示技术大量采用了液晶材料的特定光学性质,如响应时间、透过率等,从而实现了高质量的图像显示效果。

目前,液晶材料的光学性质已经得到了广泛的研究和交叉利用。

2. 液晶材料的制备技术液晶材料制备技术包括有机合成功能分子液晶、聚合物液晶的合成方法。

常见的有机合成功能分子液晶制备方法有比例混合法、共溶法、物理混合法等,并且也有一定的优势与不足,液晶材料研究可综合考虑来选择适用的方法。

而聚合物液晶的制备方法主要有模板聚合法、乳液聚合法等,其合成效率、收率和产品的纯度、溶解度都比关键合胶法有所提高。

3. 液晶材料的表征技术液晶材料常用的表征技术包括:X-ray衍射分析、透射电子显微镜、极化光显微镜、核磁共振等。

9.液晶的物理光学特性

9.液晶的物理光学特性

2. 液晶的物理特性——各向异性
3. 光学折射率各向异性△n 光在液晶中传播时,会发生光学折射率各向异性, 即双折射。折射率(n)的大小受液晶分子结构影响 。 当光通过向列相液晶(单轴晶体)时,若非寻常光的折 射率(ne)大于寻常光的折射率(n0),即ne>no,这表明光 在液晶中的传播速度(v)存在着ve<v0的关系,即寻常光 的传播速度大——这种液晶在光学上称为正光性。 向列相液晶几乎都是正光性材料;而胆甾相液晶的 光轴与螺旋平行,与分子长轴垂直,非寻常光的折射 率小,即ne<n0,所以胆甾相液晶为负光性材料。
2. 液晶的物理特性——各向异性
1. 介电各向异性Δε 介电常数反映了在电场作用下介质极化的程度。 液晶介电各向异性是决定液晶分子在电场中行为的 重要参数。
设分子长轴方向的单位矢量为 n,分子永久电偶极矩 为 r ,液晶 n 与 r 的夹角为θ。 实验发现:不同类型的液晶分子,它们的θ不是接近 0° ,就是接近 90° 。即分子永久偶极矩偏向于平行分 子长轴或垂直分子长轴。
液晶分子长轴的平均方向称为该液晶的指向矢(n)。 沿分子长轴平均方向为平行(∥)方向; 沿分子短轴平均方向为垂直(⊥)方向。
2. 液晶的物理特性——各向异性
在宏观上,液晶具有液体的流动性和晶体的异向性: 沿分子长轴有序方向和短轴有序方向上的宏观物理性 质不同。 描述液晶的物理量分为平行方向物理量和垂直方向 物理量。例如:平行折射率(n∥),垂直折射率(n⊥);平 行磁化率 (χ∥) ,垂直磁化率 (χ⊥) ;平行介电常数 (ε∥) , 垂直介电常数(ε⊥) 等。 各向异性的大小和方向则用它们的代数和来表示: 例如介电各向异性△ε=ε∥-ε⊥。如果ε∥>ε⊥,则为正介电 各向异性;如果ε∥<ε⊥,则为负介电各向异性。

液晶的物理光学性质

液晶的物理光学性质

向列液晶:
它的分子排列成层,能上下、左右、 前后滑动,它具有明显的电学、光学各向异 性,加上其粘度较小,使向列相液晶成为目 前显示器件中应用最为广泛的的一类液晶。
近晶相液晶:
由棒状或条状分子组成,分子排列成层, 层内分子长轴互相平行,方向可以垂直于层 面也可以与层面倾斜排列,分子质心位置在 层内无序,可以自由平移,具有流动性,但 粘度大,分子不易转动,即响应速度慢,一 般不适宜制作显示器件。
z
a
n
o s 1 (3cos2 1) y
2
x 各向同性液体的S=0,理想晶体的S=1 液晶的有序参量S一般在0.3~0.8之间。
2、液晶的各向异性
液晶的分子一般都是刚性的棒状分子,由 于分子头尾、侧面所接的分子集团不同,使 液晶分子在长轴和短轴两个方向上具有不同 的性质,液晶分子是极性分子,由于分子间 的作用力,液晶分子集合在一起时,分子长 轴总是互相平行的,或有一个择优方向,液 晶分子长轴的平均趋向的单位矢量称为该液 晶的指向矢。
1、当入射光是线偏振光(振动垂直于纸面),媒 质是液晶,光在晶体中如何传播呢?
我们知道自然光经波晶片双折射产生的o光和e 光,是两束光强各为入射光强一半的振动方向互相 垂直的偏振光。
当偏振光(o光或e光)经波晶片时也发生双折 射现象(不要认为只有自然光才能发生双折射,才 能分出o光和e光 ),同样产生产生o光和e光,其 光强的计算同样遵循马吕斯定律:
还是上面的实验,当我们旋转晶体至某 一方向时,发现寻常光的折射方向与非常光 的折射方向重合,我们把这一方向称为晶体 的光轴。
应当注意,光轴仅表示晶体内的一个 方向,不是一条确定的直线,在晶体内任何 一条与上述光轴平行的直线均为光轴,只含 有一个光轴的晶体称为单轴晶体。

简述液晶的定义

简述液晶的定义

液晶的定义液晶是一种将电力转化为光能的材料,是一种介于液体与固体之间的状态。

液晶材料在低温下呈现液体的流动性质,而在高温下则呈现像固体一样的结晶性质。

液晶的特殊状态使得其能够在电场和光场的作用下产生明暗、颜色变化等光学效应,被广泛应用于各种平面显示设备中。

液晶的基本原理液晶显示原理主要基于液晶分子在电场作用下的排列和光的偏振特性。

液晶分子由长而细的有机分子构成,分子具有极性,可以在外界电场的作用下发生定向排列,改变光通过液晶层的方向,从而实现光的偏振控制。

液晶显示器的结构液晶显示器主要由液晶面板、驱动电路和背光源组成。

其中,液晶面板是整个液晶显示器最重要的组成部分。

液晶面板由两片玻璃基板之间夹层着液晶材料构成,并通过ITO(铟锡氧化物)电极在两个玻璃基板上进行电场控制。

驱动电路负责向液晶面板供电和控制,并通过改变电场来控制液晶分子的排列。

液晶的分类液晶按照其分子排列方式和操作原理可以分为各种类型。

目前最常见的液晶类型有扭曲向列型液晶(TN-LCD)、向列型液晶(VA-LCD)和各向异性型液晶(IPS-LCD)等。

这些液晶类型具有不同的特点和应用领域。

液晶显示器的优势和应用领域液晶显示器相对于传统的阴极射线显示器具有很多优势。

首先,液晶显示器具有体积小、重量轻的特点,方便携带和安装。

其次,液晶显示器能够实现高分辨率、高清晰度的图像显示,画面质量优良。

另外,液晶显示器的功耗低、寿命长,能够有效降低能源消耗和电子废物的产生。

液晶显示器目前广泛应用于各个领域。

在消费电子领域,液晶显示器被广泛应用于电视、电脑显示器、手机、平板电脑等设备上。

在工业领域,液晶显示器也被用于控制面板、仪器仪表、可视化产品等。

此外,液晶显示器还应用于医疗、交通、安防等领域,为人们的生活和工作提供了便利。

液晶显示器的发展趋势随着科技的不断发展,液晶显示技术也在不断进步。

未来,液晶显示器将朝着更薄、更轻、更高分辨率、更低功耗和更高刷新率的方向发展。

液晶特性

液晶特性

液晶物性1. 液晶简介1888年,澳大利亚叫莱尼茨尔的科学家,合成了一种奇怪的有机化合物,它有两个熔点.把它的固态晶体加热到145℃时,便熔成液体,只不过是浑浊的,而一切纯净物质熔化时却是透明的。

如果继续加热到175℃时,它似乎再次熔化,变成清澈透明的液体。

后来,德国物理学家列曼把处于“中间地带”的浑浊液体叫做晶体。

它好比是既不象马,又不象驴的骡子,所以有人称它为有机界的骡子.液晶自被发现后,人们并不知道它有何用途,直到1968年,人们才把它作为电子工业上的的材料.分子量小的大部分物质的状态随着温度的上升呈现物质的三种状态——固体(solid)、液体(liquid)和气体(gas)。

但若是分子量大而且结构特殊的物质时,其状态的变化就不那么简单。

1888年Reinizer在给cholesteric benzonate结晶加热时发现,当加热到145.5度时会变成混浊的白色有粘性的液体,当加热到178.5度时会完全变成透明的液体。

Lehman发现结晶和透明液体之间的这种状态(phase)具有当时被认为是固体固有的光学各向异性,因此被命名为液晶(liquid crystal)。

即液晶(liquid crystal)是liquid和crystal 的合成词,表示具有液体所特有的流动性(fluidity)的同时还具有结晶所特有的光学各向异性(optical anisotropy)。

因是存在于固体与液体之间的状态,所以叫做中间相(mesophase)更准确,但更多的是按照惯例叫液晶。

随着研究的深入,在许多物质中发现了液晶相,而且发现具有液晶相的分子都带有类似长条状或圆盘状的分子结构(请参考图1)。

如图2所示,带有液晶相的分子在达到一定的低温时是按一定规则排列的结晶结构,但达到一定的熔点(melting point)以上时,其质量中心自由移动,但其条状的方向形成一定的分布状态成为各向异性的液体(anisotropic liquid),而这时就是液晶相。

液晶显示彩色原理

液晶显示彩色原理

液晶显示彩色原理
液晶显示器是一种广泛应用的电子显示设备,液晶显示彩色原理是如
何实现的呢?
液晶显示器利用液晶分子的光学特性来实现图像的显示。

液晶分子是
一种有机分子,在电场的作用下,可以进行旋转或者固定。

液晶显示
器通过在液晶分子前后加入一定的色彩滤光片,使得光经过液晶分子
后可以被滤光片所选择性地吸收,从而形成不同的颜色。

液晶显示器的液晶分子通常是以双折射为特性的液晶材料。

这种材料
在电场的作用下可以改变光线的折射率,从而实现光学的调制。

当电
场不存在时,液晶分子的相对位置随机,不会引起光线的改变。

而当
电场存在时,液晶分子会被排列成规则的方式,从而改变光线的路径。

这种行为可以用来调制透过像素的光线,从而形成图像。

液晶显示器的色彩原理是通过色彩滤光片和液晶分子的作用来实现的。

一般情况下,液晶显示器需要同时显示红、绿、蓝三种颜色,从而形
成所有其他颜色的组合。

为了实现这种效果,液晶显示器在液晶分子
前后各加了一层色彩滤光片,分别为红色、绿色和蓝色。

当电场作用
于液晶分子时,入射光线会被分解成三个色彩分量,并根据液晶分子
的排列方式透过对应的色彩滤光片,从而形成对应颜色的像素点。

总的来说,液晶显示彩色原理是通过液晶分子、色彩滤光片和电场相互作用来实现的。

这种技术在电视、电脑、手机等各种设备中得到了广泛应用,成为了现代科技领域的重要组成部分。

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液晶的光学特性测控101贾如1007040119摘要液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。

液晶是当前国内外研究的前沿热点,尤其是液晶材料的合成与应用。

液晶材料具有优异的性能和广阔的应用前景。

关键词:液晶的分类光学特性液晶显示器引言:LCD(Liquid Crystal Display)对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词,不过这种技术存在的历史可能远远超过了我们的想象——在1888年,一位奥地利的植物学家F. Renitzer便发现了液晶特殊的物理特性。

在85年之后,这一发现才产生了商业价值,1973年日本的夏普公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。

现在,LCD是笔记本电脑和掌上电脑的主要显示设备,在投影机中,它也扮演着非常重要的角色,而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。

液晶的特性是很神奇的:液晶层能够使光线发生扭转。

液晶层表现的有些类似偏光器,这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入的光线以外所有的光线。

此外,如果液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,以不同的方向从另外一个面中射出。

一、液晶的工作原理液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的作用是让分子呈平行排列。

上表面也是如此,在这两侧之间的分子平行排列,不过当上下两个表面之间呈一定的角度时,液晶为了随着两个不同方向的表面进行排列,就会发生扭曲。

结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。

如果电流通过液晶,所有的分子将会按照电流的方向进行排列,这样就会消除光线的扭转。

如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转的光线通过了,而没有发生扭转的光线将被阻碍。

因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列,使光线在加电时射出,而不加电时被阻断。

也有某些设计为了省电的需要,有电流时,光线不能通过,没有电流时,光线通过。

二、液晶的分类及其光学特性液晶材料主要是脂肪族、芳香族、硬脂酸等有机物。

液晶也存在于生物结构中,日常适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。

目前,由有机物合成的液晶材料已有几千种之多。

由于生成的环境条件不同,液晶可分为两大类:只存在于某一温度范围内的液晶相称为热致液晶;某些化合物溶解于水或有机溶剂后而呈现的液晶相称为溶致液晶。

溶致液晶和生物组织有关,研究液晶和活细胞的关系,是现今生物物理研究的内容之一。

液晶的分子有盘状、碗状等形状,但多为细长棒状。

根据分子排列的方式,液晶可以分为近晶相、向列相和胆甾相三种,其中向列相和胆甾相应用最多。

1. 近晶相液晶近晶相液晶分子分层排列,根据层内分子排列的不同,又可细分为近晶相A近晶相B等多种。

层内分子长轴互相平行,而且垂直于层面。

分子质心在层内的位置无一定规律。

这种排列称为取向有序,位置无序。

近晶相液晶分子间的侧向相互作用强于层间相互作用,所以分子只能在本层内活动,而各层之间可以相互滑动。

近晶型结构是所有液晶中具有最接近结晶结构的一类。

这类液晶中,棒状分子依靠所含官能团提供的垂直于分子的长轴方向的强有力的相互作用,互相平等排列成层状结构,分子的长轴垂直于层片平面。

在层内,分子排列保持着大量二给固体有序性,但是这些层片又不是严格刚性的,分子可以在本层内活动,但不能来往于各层之间,结果这类柔性的二维分子薄片之间可以相互滑动,而垂直于层片方向的流动则要困难。

因此,近晶型液晶一般在各个方向都是非常粘滞的。

近晶相2. 胆甾相液晶胆甾相液晶是一种乳白色粘稠状液体,是最早发现的一种液晶,其分子也是分层排列,逐层叠合。

每层中分子长轴彼此平行,而且与层面平行。

不同层中分子长轴方向不同,分子的长轴方向逐层依次向右或向左旋转过一个角度。

从整体看,分子取向形成螺旋状,其螺距用p表示,约为0.3mm。

在这类液晶中,长形分子是扁平的,依靠端基的相互作用,彼此平等排列成层状,但是他们的长轴是在层片平面上的,层内分子与向列型相似,而相邻两层间,分子长轴的取向,由于伸出层片平面外的光学活性基团的作用,依次规则地扭转一定角度,层层累加而形成螺旋面结构。

胆甾相3. 向列相液晶向列相液晶中,分子长轴互相平行,但不分层,而且分子质心位置是无规则的。

电场与磁场对液晶有巨大的影响力,向列型液晶相的介电性行为是各类光电应用的基础(用液晶材料制造以外加电场超作之显示器,在1970年代以后发展很快。

因为它们有小容积、微量耗电、低操作电压、易设计多色面版等多项优点。

不过因为它们不是发光型显示器,在暗处的清晰度、视角和环境温度限制,都不理想。

无论如何,电视和电脑的屏幕以液晶材质制造,十分有利。

大型屏幕在以往受制于高电压的需求,变压器的体积与重量不可言喻。

其实,彩色投影电式系统,亦可利用手性向列型液晶去制造如偏光面版、滤片、光电调整器。

向列相4、胆甾相液晶的光学性质由于胆甾相液晶特殊的分子结构以及光学的各向异性, 决定了它具有晶体的旋光性、偏振光二色性和它本身特有的选择性光散射等性质。

(1)使入射光在光前进方向上沿指向矢n(分子长轴)方向偏转当光线垂直射入两个各向同性均匀介质时(如图2a), 即使折射率不同, 光线仍按原方向前进。

而对于各向异性的液晶物质, 就要考虑分子轴和入射光的方向问题。

如果偏振光沿光轴方向(分子长轴方向)入射时(如图2b), 光仍按原方向前进。

而光在液晶中传输时, 存在着平行于指向矢n的折射率nPP和垂直于指向矢n的折射率nL, (如图2c), 因此有vPP= cPPPnL和vL= cLPnPP, 其中cPP= c cosH, cL= csinH(c真空中光速), 且光在介质中传输, 光速总是与折射率成反比, 所以vPP> vL, 使入射光在传播过程中沿n方向发生偏转。

同理, 对于图2cc状态下, vPP和vL分别由cPPPnL和cLPnPP决定。

(2)能够改变入射光的偏振态(线偏光、圆偏光、椭圆偏光)或改变偏振光的振动方向如图3所示, 液晶分子的n与X轴平行, 当线偏振光沿Z方向入射时, 其振动方向与(3)使入射的椭圆偏振光产生相应的反射或透射现象外界条件除了引起胆甾相液晶折射率各向异性外, 对其螺距也产生非常独特的影响。

胆甾相液晶的螺距随外界环境(温度、压力、磁场、电场等)的变化而变化。

胆甾相液晶的螺距对其光学性质的影响非常重要, 光透射和选择性光散射的特性主要由其螺距决定。

对于螺距p与入射光波长相近的右旋胆甾相液晶, 若左旋光(与扭曲方向成反旋状态的光)入射时, 则产生光透射; 若右旋光入射时,则产生与布喇格反射相同的光散射。

如图6所示, 当液晶薄膜受光照时, 入射角为Hi, 散射角为Hs, 则选择反射可见光的波长(一级布喇格反射波长)为式中 n为与螺旋轴相垂直平面内的平均折射率, Hi 为光的入射角, Hs 为光的散射角, p为螺距。

对于固定的系统, Hi, Hs, …n为常量。

所以液晶选择性光散射的波长只与螺距p有关。

式(5)中, 当余弦项等于1时, 胆甾相液晶选择反射光的峰值波长为Km= …np (7)改变液晶所处的外界条件, 引起液晶螺距的变化(如图4、图5), 液晶选择反射可见光的峰值波长Km也随之变化(如图7)。

当温度升高时, 液晶螺距变短, 螺旋绕紧, 反射光的峰值波长向短波方向移动; 反之, 温度降低时, 向长波方向移动。

随着温度的变化, 反射出不同颜色的可见光。

其温度灵敏度及工作温度范围可以通过选择不同的液晶及其混合物的不同配比来控制。

当胆甾相液晶的螺距和入射光的波长一致时, 液晶对这种波长的光选择反射最强, 利用这一特性来提高观察的对比度。

如图8a所示, 若在一液晶膜上有TA, TB两个温度区域, 则液晶就有两条不同的反射曲线A, B(如图8b)。

在二曲线较明显的区域内, 选一波长K0, 则得到与反射强度I 相对应的IA, I B的差别较大, 这样, 在波长为K0 的光波照射下, 出现较TA亮得多的TB区。

若把TA控制的足够低, 就可得到较清晰的可见光TB的像(如图8a)。

若在复色光的照射下, 液晶则选择反射不同峰值波长的可见光(如图8b), 显示出不同的颜色(如图8a)。

四、液晶显示器的新技术1、采用TFT型Active素子进行驱动为了创造更优质画面构造,新技术采用了用独有TFT型Active素子进行驱动。

大家都知道,异常复杂的液晶显示屏幕中最重要的组成部分除了液晶之外,就要算直接关系到液晶显示亮度的背光屏以及负责产生颜色的色滤光镜。

在每一个液晶像素上加装上了Ac tive素子来进行点对点控制,使得显示屏幕与全统的CRT显示屏相比有天壤之别,这种控制模式在显示的精度上,会比以往的控制方式高得多,所以就在CRT显示屏会上出现图像的品质不良,色渗以及抖动非常厉害的现象,但在加入了新技术的LCD显示屏上观看时其画面品质却是相当赏心悦目的。

2、利用色滤光镜制作工艺创造色彩斑澜的画面在色滤光镜本体还没被制作成型以前,就先把构成其主体的材料加以染色,之后再加以灌膜制造。

这种工艺要求有非常高的制造水准。

但与同其他普通的LCD显示屏相比,用这种类型的制造出来的LCD,无论在解析度,色彩特性还是使用的寿命来说,都有着非常优异的表现。

从而使LCD能在高分辨率环境下创造色彩斑澜的画面。

3、低反射液晶显示技术众所周知,外界光线对液晶显示屏幕具有非常大的干扰,一些LCD显示屏,在外界光线比较强的时候,因为它表面的玻璃板产生反射,而干扰到它的正常显示。

因此在室外一些明亮的公共场所使用时其性能和可观性会大大降低。

目前很多LCD显示器即使分辨率再高,其反射技术没处理好,由此对实际工作中的应用都是不实用的。

单凭一些纯粹的数据,其实是一种有偏差的去引导用户的行为。

而新款的LCD显示器就采用的“低反射液晶显示屏幕”技术就是在液晶显示屏的最外层施以反射防止涂装技术(ARcoat),有了这一层涂料,液晶显示屏幕所发出的光泽感、液晶显示屏幕本身的透光率、液晶显示屏幕的分辨率、防止反射等这四个方面都但到了更好的改善。

结论液晶分子独特的螺旋状结构决定了它特殊的光学特性。

选择性光散射、偏振光二色性、旋光性、双折射性等性质是其他物质所没有的。

在可见光、红外光、电场、磁场等作用下呈现出在许多领域具有实用价值的非线性光学效应, 例如红外激光束斑显示、温度计、变色服饰(迷彩、伪装)、电场检测、磁场检测、甚至有希望制成红外热像仪器件等。

其广泛的应用前景注定了它在材料领域不可替代的作用, 随着材料科学的日新月异以及胆甾相液晶新材料的不断出现, 它各方面的性质将得到更加深入的研究, 其优良的非线性及布喇格散射等特性将给显示领域带来新的革命。

参考文献: 1、/optoelectronics_3007.html2、/view/6262.htm3、/view/6262.htm4、《液晶物理学》. 1975修订版. 孙政民,王新久编译5、《大学物理》下册许三男,陆建,徐浦编6、李伯符. 液晶物理[J]. 液晶与显示, 2001, 16(3):2272238.7、YEHP, GUC. Opticsof LiquidCrystalDisplays[M]. U. S. A. 1999, 2822305.8 柴天恩. 平板显示器件原理及应用[M]. 北京:机械工业出版社, 1996, 36239.9、钱祥忠. 胆甾型液晶传感器及其在环境监测中的应用[J]. 传感器技术, 1995,2:52255.。

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