液晶.docx

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液晶

一、液晶——物质的状态之一

1.物质三态——气态、液态、固态

2.还存在等离子态、非晶态、液晶态、超导态、中子态。

3.液晶态的特征是具有取向有序。

近晶相

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，其方向垂直于层面（或与层面成倾斜排列）。

分子排列整齐，规整性接近晶体，具有二维有序性。

分子质心位置在层内无序，可以自由平移，有流动性，粘滞系数很大。

分子可以在层内滑动，不可以在层间移动。

经常出现在较低温度范围内。

向列相

唯一没有平移有序的液晶

最重要成员

最广泛的应用

向列相液晶的棒状分子呈现与分子轴方向平行排列，没有层状结构。

向列相中分子的重心混乱无序，分子的指向矢n大体一致。

与近晶相相比，向列相液晶的黏度小，富于流动性。

向列相液晶分子的排列和运动比较自由，对外界作用相当敏感。

胆甾相

液晶分子呈扁平形状，排列呈层，层内分子相互平行。

不同层内的分子长轴方向稍有变化，沿层的法线方向排列呈螺旋结构。

不同分子长轴排列沿螺旋方向经历360°的变化后，又回到初始取向，周期性的层间距离——螺距（P），P接近可见光波长。

实质是向列相的一种畸变状态。

能够适用LCD的液晶相只有几种。

最主要的是：

向列相、胆甾相、铁电近晶C相、反铁电近晶C相、近晶A相、手征性近晶A相。

液晶的电导各向异性

一般热致液晶具有非离子的结构，所以它的电导率总是很低的。

代表了材料的纯度，越低越好。

向列相液晶>1

反映了在向列相液晶中离子沿分子轴方向的运动比垂直于分子铀方向的运动要容易得多．

近晶相液晶<1

离子运动在分子层隙间比较容易。

因此可从液晶导电各向异性的变比分析液晶状态所经历的变化．

液晶的粘度

粘滞系数对液晶的应用有着很大的影响。

向列相液晶的最大特点是响应速度不够快。

反应时间与液晶的粘滞系数有直接的关系，粘性小，响应快。

粘滞系数取决于分子的活化能、惯性动量、温度及分子问的吸引力。

一般说来，分子长、胖及重的。

它的粘性就大。

温度对粘性影响最大。

一般说来，温度每增加10度，粘性就减小一倍。

液晶的弹性常数

弹性常数是描述液晶分子弹性形变的物理量。

通常用3个弹性常数，即弯曲弹性常数（K33）、扭曲弹性常数（K22）和展曲弹性常数（K11）描述．弹性常数对液晶显示的主要影响有两方面；

①阈值电压；

②响应时间。

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。

液晶的电光效应

液晶材料在施加电场（电流）时，其光学性质会发生变化，这种效应称为液晶的电光效应。

液晶的电光效应在液晶显示器的设计中被广泛采用。

目前发现的电光效应种类很多，产生电光效应的机理也较为复杂，但就其本质来讲都是液晶分子在电场作用下改变其分子排列或造成分子变形的结果。

宾主效应（GH）

在宾主效应中，将少量二色性染料溶于作为主体的向列相液晶中，由于染料分子本身的结构特点，沿分子轴与垂直于分子轴方向上，对光的吸收是不同的。

溶于液晶中的染料分子在电场作用下，随液晶分子取向的不同，呈现不同颜色。

根据液晶介电各向异性特征以及染料的性质（P型或N型染料），采用相适应的表面排列取向技术，可得到正型或负型彩色显示，绚丽多彩。

电控双折射效应（ECB）

DAP型液晶显示器是由具有负介电各向异性的向列液晶垂直于液晶盒表面排列构成，HAN型液晶显示器是由具有正介电各向异性的向列液晶一侧垂直于液晶盒表面排列，而另一例平行于液晶盒表面排列构成。

扭曲效应

常见的手表、数字仪表、电子钟及大部分计算器所用的液晶显示器件都是TN型器件。

一般，只要是笔段式数字显示所用的液晶显示器件大都是TN型器件。

因此，这种器件应该是人们员熟知的液晶显示器件了。

TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器件中最基本的，而之后其他种类的液晶显示器件也可说是以TN型为基础来加以改良。

同样的，它的运作原理也较其他技术来得简单.

TN型液晶显示器件中包括了垂直方向与水平方向的偏光片．具有细纹沟槽的配向膜．液晶材料以及导电的玻璃基板不加电场的情况下．入射光经过偏光片后通过液晶层．偏光被分子扭转排列的液晶层旋转90度．离开液晶层时，其偏光方向恰与另一偏光片的方向一致．因此光线能顺利通过，整个电极面呈光亮。

当加入电场的情况时，每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致，液晶层因此失去了旋光的能力．结果来自入射偏光片的偏光，其偏光方向与另一偏光斤的偏光方向成垂直的关系，并无法通过，电极面因此呈现黑暗的状态。

超扭曲向列型（STN）液晶显示器件“即扭曲角应很大，要超过90度．这是一种目前应用较多的点阵式液晶显示器件，TN型及其他大部分类型的液晶显示器件的电光响应曲线部不够陡峭，随着驱动电压v的升高，电光响应缓慢增加，阈值特性很不明显，这给多路驱动造成了因难，使液晶在大信息量显示、视频显示上受到了限制。

触摸屏的分类

•

•电阻式触摸屏

1）四线电阻式触摸屏

2）五线电阻式触摸屏

3）六线电阻式触摸屏

4）七线电阻式触摸屏

•电容式触摸屏

1）单点触摸屏

2）多点触摸屏（IPhone）

•红外线触摸屏

•外表声波触摸屏

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ＯＬＥＤ属于载流子双注入型发光器件

•发光机理：

在外界电压驱动下，由电极注入的电子和空穴在有机材料中复合放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，后者受到激发，从基态跃迁到激发态，当受激分子从激发态回到基态时辐射跃迁产生了发光现象。

•根据材料不同OLED可以分为两大类：

聚合物器件（PLED）和小分子器件

•ＯＬＥＤ按照驱动方式不同也可分为两种：

有源驱动（ＡＭ－ＯＬＥＤ）方式和无源驱动方式（ＰＭ－ＯＬＥＤ）

1.3OLED的特点（与LCD比较）

•自发光，不需背光源，发光效率高;

•直流低电压驱动；

•具有快响应特性（微秒级）；

•宽视角（视角超过170度）；

•宽温度特性（在－40℃～70℃范围内都可正常工作）；

•易于实现软屏显示。