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第3章 液晶显示器;液晶的发现和液晶的概念 液晶的分子排列和分类 液晶的物理特性和光学特性 液晶的工作原理 常见LCD工作原理 LCD的主要材料及制造工艺 LCD技术的新进展 *LCD驱动技术（TFT－LCD） ;The Revolution;LCD revolution;Large LCD TV;液晶LCD平板显示器;3.1液晶的发现和液晶的概念;1961年，美国RCA公司普林斯顿试验室有一个年轻电子学者F.Heimeier，他的专业是微波固体元件。这天，他的一个朋友向他讲述了正在从事的有机半导体方面的研究，跨学科的课题引起了他的极大的兴趣。 他把电子学方面的知识应用于有机化学。 为了研究激光又与晶体打上了交道。 为了研究外部电场对晶体内部电场的作用，他想到了液晶。 他将两片透明导电玻璃之间夹上掺有染料的向列液晶。当在液晶层的两面施以几伏电压时，液晶层就由红色变成了透明态。出身于电子学的他立刻意识到这不就是彩色平板电视吗! ;直到1968年，RCA才在一项必威体育精装版科技成果的广播报导中向世界公布。 日本NHK在1969年2月即刻向日本作了报导。这一报导立刻引起了日本科技界、工业界的重视 。 而在美国，RCA公司中一些生产部门的领导人一方面局限于传统的半导体产品，一方面又过分强调了初出茅庐的液晶显示器件的缺点，以市场还未开拓为借口，极力诋毁液晶显示的产业化。 RCA公司中“液晶”小组成员开始外流，“液晶显示”的专利也被卖出。 RCA公司在一次董事会上沉痛地总结，在RCA百年发展历史上液晶显示技术的流失是最大的一次失误。 ;1994年4月美国政府宣布，将在今后5年内投资6亿美元扶植美国平板显示器件产业。其起因是92～93年度日美贸易磨擦中，日本拒绝向美国出口有源矩阵液晶显示器件。 这些研究都在大规模投产中遇到了障碍，几乎没有一家可以用与日本相同的投资建立一条与日本产品可以抗争的大规模液晶显示器件生产线。 发现了一些新的显示技术。这就是目前使全世界瞩目的“平板场发射”(FED)和“有机电致发光”(OLED)等新型显示器件。;液晶显示技术的优美成长;3.1.2液晶的概念;液晶有两个特点： 分子是细长的 分子是刚性的 ;3.2液晶的分子排列和分类; 结晶状的固体 ;液晶的分类 ;1.Nematic (向列相 ) 液晶;2.Cholesteric (胆固醇相或胆甾相 )液晶;Ordinary Nematic;3.Smectic (近晶相 ) 液晶;(c) Smectic C* (SmC*)-Ferroelectric LCs ;向列相;向列相; 悬浮在高分子当中的液晶 ;胆甾相液晶 ;胆甾相之指纹结构 ;向列相薄层 : 界面力与液晶弹性力的竞争;3.3.1液晶的物理性质;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。 沿液晶分子长轴方向和短轴方向上的宏观物理性质是不同的，这就是液晶的各向异性的实质。;（1）介电各向异性 介电常数反映了在电场作用下介质极化的程度， 的数值可正可负，根据实验发现：不同类型的液晶分子，液晶分子的长轴偏向于平行或垂直于分子电偶极矩（电场的方向）。 我们把偶极矩平行于分子长轴的一类液晶称为正性液晶（NP）；垂直于分子长轴的那一类液晶称为负性液晶（Nn），这两类液晶的电光效应是不同的，在大部分LCD显示屏中，我们加入的是正性液晶。;（2）电阻率和电导率 液晶的电阻率ρ的数量级一般为108～1012Ωcm，它接近于半导体和绝缘体的边界。电阻率的倒数为电导率，电阻率常作为液晶纯度的一个检测值，ρ小表示杂质离子较多，也就是液晶的纯度差，一般当ρ1010Ωcm时，在外电场作用下由于电化学分解会破坏液晶分子结构，直到失去液晶性能为止。 液晶的电阻率也是各向异性的，动态散射就是利用此物理特性。;（3）光学折射率的各向异性 光学折射率的各向异性直接影响液晶器件的光学特性，如能改变入射光的偏振状态或偏振方向，能使入射光相应于左旋或右旋进行反射或透射等，它对于液晶器件的电光效应有着重要的决定作用。;? 3、液晶的连续体理论 在分析液晶的物理性质时，忽略组成液晶单个分子的行为，而把排列起来的液晶看成是一个连续的介质，在外场作用下指向矢将发生变化，去除外场后指向矢又恢复到原来的起始状态，这一过程可以把液晶看成相