§23液晶显示器 §23液晶显示器 23.1液晶显示器原理 232液晶显示器的构造 233液晶显示器的驱动 ◆2.3.4液晶显示器的特点及应用 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 § 1 2.3液晶显示器 §2.3 液晶显示器 ◆ 2.3.1 液晶显示器原理 ◆ 2.3.2 液晶显示器的构造 ◆ 2.3.3 液晶显示器的驱动 ◆ 2.3.4 液晶显示器的特点及应用
§2.3.1液晶显示器原理 s23液晶显示器 ■§23.1液晶显示器原理 、液晶 液晶是指在某一温度范围内,从外观看属 于具有流动性的液体,但同时又是具有光学双 折射性的晶体 “液晶”包含两种含义,一是指处于固体 相与液体相中间状态的液晶相,二是指具有上 述液晶相的物质。 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 §2.3.1液晶显示器原理 2 §2.3 液晶显示器 ◼ §2.3.1液晶显示器原理 一、液晶 液晶是指在某一温度范围内，从外观看属 于具有流动性的液体，但同时又是具有光学双 折射性的晶体。 “液晶”包含两种含义，一是指处于固体 相与液体相中间状态的液晶相，二是指具有上 述液晶相的物质
§2.3.1液晶显示器原理 (a)层列液晶 (b)向列液晶 (c)胆甾相液晶 图23.1-1三种液晶相的分子排列结构 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 3 (a) 层列液晶 (b) 向列液晶 (c) 胆甾相液晶 图2.3.1-1 三种液晶相的分子排列结构 §2.3.1液晶显示器原理
§2.3.1液晶显示器原理 液晶物质的大多数为有机化合物,其分子的形状 一般为细长的棒状或扁平的板状。液晶相中这些分子 的排列状态一般取图231-1所示的特殊的排列方式, 按分子排列方式的不同,液晶可分为层列( smectic液 晶、向列( nematic液晶、胆甾相( cholesteric)液晶等 几大类。 液晶的物理性能 1、物理性质的各向异性 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 4 ◼ 液晶物质的大多数为有机化合物，其分子的形状 一般为细长的棒状或扁平的板状。液晶相中这些分子 的排列状态一般取图2.3.1-1所示的特殊的排列方式， 按分子排列方式的不同，液晶可分为层列(smectic)液 晶、向列(nematic)液晶、胆甾相(cholesteric)液晶等 几大类。 ◼ 二、液晶的物理性能 1、 物理性质的各向异性 §2.3.1液晶显示器原理
§2.3.1液晶显示器原理 液晶物质的折射率,介电常数,磁化率,电导率,粘 度等各种物理性质,在液晶分子的长轴方向(∥)和 与其垂直的方向(⊥)有很大的不同,即存在各向异 性(n≠n1,≠E1,xm≠1,可n≠σ1, m≠1)。 参照图2.3.1-2(图中为着眼于全体液晶分子时,分 子长轴的择优取向方向的单位矢量),液晶分子排列 的有序程度,由下式所定义的分子排列的有序化参数 来表征 S=-3cos 6-1 2.3.1-1 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 5 ◼ 液晶物质的折射率，介电常数，磁化率，电导率，粘 度等各种物理性质，在液晶分子的长轴方向（∥）和 与其垂直的方向（⊥）有很大的不同，即存在各向异 性（ ， ， ， ， ）。 n// n⊥ ⊥ // // ⊥ // ⊥ // ⊥ 参照图2.3.1-2（图中为着眼于全体液晶分子时，分 子长轴的择优取向方向的单位矢量），液晶分子排列 的有序程度，由下式所定义的分子排列的有序化参数 来表征 2.3.1-1 = 3cos −1 2 1 2 S §2.3.1液晶显示器原理
§2.3.1液晶显示器原理 液晶分子 231-2液晶方向与分子取向的空间关系 像各向异性液体那样,分子长轴取向完全无序的场合 S=0;所有分子完全平行取向的理想液晶,S=1。通常, 向列液晶的有序化参数S也与温度有关,取值在0.3~0.8之 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 6 2.3.1-2 液晶方向与分子取向的空间关系 液晶分子 x y a z o n θ §2.3.1液晶显示器原理 像各向异性液体那样，分子长轴取向完全无序的场合， S=0；所有分子完全平行取向的理想液晶，S=1。通常， 向列液晶的有序化参数S也与温度有关，取值在0.3~0.8之 间
§2.3.1液晶显示器原理 2、折射率的各向异性 液晶具有与光学单轴性晶体同样的各向异性折射 率,显示出双折射性。单轴性晶体具有两个不相同的 主折射率No和Ne,分别代表电矢量的振动方向相对于 晶体光轴呈垂直的寻常光及呈平行的异常光的折射率 对于向列液晶和层列液晶,液晶取向n的方向相当 于单轴晶体的光轴,因此,对于与取向n分别呈垂直和 呈平行关系的振动光的折射率取n1,n则有 ⊥ 2.3.1-2 / 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 7 2、 折射率的各向异性 液晶具有与光学单轴性晶体同样的各向异性折射 率，显示出双折射性。单轴性晶体具有两个不相同的 主折射率No和Ne，分别代表电矢量的振动方向相对于 晶体光轴呈垂直的寻常光及呈平行的异常光的折射率。 对于向列液晶和层列液晶，液晶取向n的方向相当 于单轴晶体的光轴，因此，对于与取向n分别呈垂直和 呈平行关系的振动光的折射率取 n⊥ ， // n 则有 2.3.1-2 = = ⊥ e // o n n n n §2.3.1液晶显示器原理
§2.3.1液晶显示器原理 而且,其折射率的各向异性可由下式给出 △=n 2.3.1-3 这两种液晶三维空间的折射率,如图2.3.1-3(a)所示, 向列液晶和层列液晶称为光学正液晶 螺旋轴A he 光轴 光轴 (a)层列液晶和向列液晶(光学正液晶) (b)胆甾相液晶(光学负液晶) 图231-3单轴性液晶折射率的各向异性 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 8 而且，其折射率的各向异性可由下式给出 n = ne − no = n// − n⊥ 2.3.1-3 这两种液晶三维空间的折射率，如图2.3.1-3(a)所示 ， 向列液晶和层列液晶称为光学正液晶。 n ne = n/ / no= n┴ 光轴 螺旋轴 ne= n┴ 光轴 (a) 层列液晶和向列液晶(光学正液晶) (b) 胆甾相液晶(光学负液晶) 图2.3.1-3 单轴性液晶折射率的各向异性 §2.3.1液晶显示器原理
§2.3.1液晶显示器原理 在胆甾相液晶的情况下,与取向N垂直的螺旋轴相当 于光轴,其主折射率No,Ne可由下式给出 l/2 (n,+n 2.3.1-4 胆甾相液晶称为光学负液晶。对于通常光和异常光, 其折射率大小的空间分布如图231-3(b所示。 3、各种光学性质 基于折射率的各向异性,液晶具有以下光学性质,这 些性质是LCD工作原理的基础。 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 9 胆甾相液晶称为光学负液晶。对于通常光和异常光， 其折射率大小的空间分布如图2.3.1-3(b)所示。 3、各种光学性质 基于折射率的各向异性，液晶具有以下光学性质，这 些性质是LCD工作原理的基础。 §2.3.1液晶显示器原理 在胆甾相液晶的情况下，与取向N垂直的螺旋轴相当 于光轴，其主折射率No，Ne可由下式给出 2.3.1-4 = = + ⊥ ⊥ n n n n n e 1/ 2 2 2 o / / ( ) 2 1
§2.3.1液晶显示器原理 (1)光的行进方向会偏向取向(分子长轴)的方向 (2)偏光的状态及偏光的振动方向会发生变化; (3)根据入射偏光的左、右旋光性,可使其反射或透射 入射直线0 偏光 液晶 偏光方向0 「↑↑↑「「↑↑1 0=/4 0○00○0 图23.1-4入射直线偏光在液晶中偏光状态及偏光方向的变化 第二章电光信息转换 目录章首节嶝上卡张参来
目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第二章 电光信息转换 10 (1) 光的行进方向会偏向取向（分子长轴）的方向； (2) 偏光的状态及偏光的振动方向会发生变化； (3) 根据入射偏光的左、右旋光性，可使其反射或透射。 §2.3.1液晶显示器原理 入射直线 偏光 x y z θ n 液晶 偏光方向θ θ= 0 θ= π/4 θ= π/2 图2.3.1-4 入射直线偏光在液晶中偏光状态及偏光方向的变化