学沪科版选修33 3.3液晶与显示器 课件（5）（22张）.ppt

3 3液晶与显示器 目录 什么是液晶 液晶的应用 什么是液晶 什么是液晶 液态的晶体 有机界的骡子 物质状态 又称相 为气 液 固 电浆 等离子 和液晶 能出现液晶相的物质称为液晶 兼具液体的机械性能和晶体的光学性能 1877年 德国物理学家奥托 雷曼 ottolehmann 运用偏光显微镜首次观察到了液晶化的现象 但他对此一现象的成因并不了解 1888年 奥地利植物学家斐德烈 莱尼泽 friedrichreinitzer 注意到胆甾醇苯甲酸酯 c6h5co2c27h45 简称cb 加热到145 5 熔化为浑浊液体 继续加热到178 5 液体突然变为清亮液体 该温度称为清亮点 并且该过程可逆 1889年 德国物理学家莱曼 o lehmann 用附有加热装置的偏光显微镜对这些脂类化合物进行了观察 发现它们显示出各向异性晶体特有的双折射性 于是莱曼将其命名为 液态晶体 这就是 液晶 名称的由来 什么是液晶 历史 什么是液晶 1963年 rca公司的威利阿姆斯发现了用电刺激液晶时 其透光方式会改变 1968年 同一公司的哈伊卢马以亚小组 发明了应用此性质的显示装置 这就是液晶显示屏 liquidcrystaldisplay 的开端 1973年 英国哈尔大学的格雷教授发现了稳定的液晶材料 联苯系 1976年 sharp公司首次将液晶应用于计算器 el 8025 的显示屏中 此材料目前已成为lcd材料的基础 历史 什么是液晶 分类 从成分和出现中介相的物理条件 热致液晶 溶致液晶 单成分的纯化合物或均匀混合物在一定的温度范围内才呈现出液晶状态 多种组分形成的液晶 一定浓度溶液形成液晶相 常见有氧化偶氮茴香醚 ppa 常见有肥皂水 洗衣粉溶液 表面活化剂溶液等 分子排列的有序性 丝状相 向列型 螺旋状相 胆甾型 层状相 近晶型 什么是液晶 分类 什么是液晶 液晶的观测和鉴别 鉴别 方法一 用偏光显微镜观测液晶状态的特征双折射光学图案 方法二 混融试验 方法一 丝状相 向列型 螺旋状相 胆甾型 层状相 近晶a型 层状相 近晶b型 图 不同的液晶相在偏光显微镜下的图像 什么是液晶 方法二 把两种液晶加热 掺混 如果两种液晶以任何比例都能相互混融 并形成均相状态 则可确认它们属于同一种液晶相 类似于 相似相溶 原理 液晶的观测和鉴别 什么是液晶 有序性热致液晶 长程取向有序 但平移有序的程度不同 丝状相 没有长程平移有序 近晶和胆甾相 有一维和二维周期性 液晶相的表征 表征 有序度 性质的各向异性 什么是液晶 液晶相的表征 性质的各向异性液晶相是各向异性的 反应在液晶对外场的响应也是各向异性的 1 电场和磁场引起的准直排列极化率和电场的关系为即同理磁化强度和磁场的关系为 什么是液晶 液晶相的表征 2 光学各向异性向列液晶的光学各向异性是其在液晶显示器上使用的基础 3 机械引起的准直排列指向矢 描述液晶的长轴取向 平行于基板 如液晶显示器 则认为是平面排列的 垂直于基板 则是垂面排列的 4 流动引起的准直排列向列液晶的流动行为是各向异性的 流动方向垂直于指向矢 而指向矢垂直于板面 流动方向垂直于指向矢 而指向矢平行于板面 流动方向平行于指向矢 梅索维奇系数 黏度系数 液晶的应用 液晶光学元件 液晶显示器 快门 光圈 透镜 偏振片 光存储器 液晶传感器 温度 电压 流速 加速度 压力传感器 大气污染监测 液晶热图象 医学 生物领域应用 液晶聚合物 新型功能材料 记忆元件 光学元件 纺织 变色纤维 微胶囊技术 印刷油墨等 液晶的应用 液晶显示器 lcd 液晶的应用 液晶显示的原理液晶显示的基础 用电磁场改变分子的平均取向 在向列液晶显示器里 分子平行于玻璃的表面取向 电 磁 场作用于垂直表面的方向 指向矢趋向在磁场方向重新排列 弗里德里克兹转变 指向矢的场诱导转变 液晶显示器 lcd 图 弗里德里克兹转变 液晶的应用 tn 扭曲向列液晶显示器 原理 液晶显示器 lcd 图 tn液晶显示屏原理 stn 超扭曲向列液晶显示器 原理 stn显示器比tn显示器呈现更高的角度扭曲 通常是220 270 广泛应用于笔记本电脑的显示器 随扭曲角及偏光角度不同 stn可以有黄绿模式 蓝模式 灰模式等 stn比tn具有更高路数的驱动能力和优异的电光性能 彩色stn原理是在传统单色液晶显示器上加入了彩色滤光片 每一个像素都是由三个液晶单元格构成 每一个单元格前面都分别有红 绿 蓝三色过滤器 这样 通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色 最高能显示65536种色彩 为屏幕提供光源的是盘绕在其背后的荧光管 液晶的应用 液晶显示器 lcd 液晶的应用 一些液晶显示屏的特点 液晶显示器 lcd 液晶的应用 液晶显示器 lcd 1amoledplus2ips3slcd4nova显示屏对比 tftlcd和amoled对比 和传统显示屏 crt 比较 1 以低电压 1 5 2v 驱动 消耗电能小 2 同大规模集成电路的连接性好 能很容易地形成驱动电路 3 是很薄的平板型 4 有防爆性 5 辐射小 更健康 但因为不是自发光元件 所以在显示上还有不够鲜明 视野狭窄和响应速度慢等缺点 液晶的应用 液晶显示器 lcd 液晶的应用 和led比较1 lcd不是主动发光 适合室内