& lt/b & gt；液晶是壹種高分子材料。由於其特殊的物理、化學和光學特性，自20世紀中期以來，在輕薄顯示技術中得到了廣泛應用。
人們熟悉的物質狀態(也稱為相)是氣體、液體和固體，而不熟悉的是等離子體和液晶(LC)。液晶相只有具有特殊形狀的分子組合才能產生。它們可以流動並具有結晶的光學性質。現在液晶的定義放寬到包括在壹定溫度範圍內可以是液晶相，在較低溫度下可以正常結晶的物質。液晶的成分是有機化合物，即以碳為中心的化合物。同時具有兩種物質的液晶通過分子間力結合。它們特殊的光學性質和對電磁場的敏感性具有很大的實用價值。
1888年，壹位名叫Leinitzel的奧地利科學家合成了壹種奇怪的有機化合物，有兩個熔點。當它的固體晶體加熱到145℃時，熔化成液體，這種液體只是混濁的，而所有純物質熔化時都是透明的。如果加熱到175℃，似乎又融化了，變成清澈透明的液體。後來，德國物理學家李曼把這種混濁的液體稱為“中間帶”晶體。它像壹頭既不像馬也不像驢的騾子，所以有人稱之為有機騾子。自從液晶被發現後，人們直到1968才知道它的用途。
液晶顯示材料最常見的用途是電子表和計算器的顯示板。他們為什麽顯示數字？原來，這種液晶光電顯示材料是利用液晶的電光效應，將電信號轉化為文字、圖像等可視信號。正常情況下，液晶的分子排列非常有序，顯得清晰透明。壹旦施加DC電場，分子排列被打亂，壹些液晶變得不透明，顏色加深，從而可以顯示數字和圖像。
液晶的電光效應是指其受電場調制的幹涉、散射、衍射、旋光、吸收等光學現象。
壹些有機化合物和聚合物，在壹定溫度或濃度的溶液中，既具有液體流動性，又具有晶體各向異性，稱為液晶。光電效應受溫度條件控制的液晶稱為熱致液晶；溶致液晶受濃度條件控制。用於顯示的液晶通常是低分子熱致液晶。
根據液晶的顏色變化，人們用它來指示溫度，報警毒氣等。比如液晶可以隨著溫度的變化從紅色變成綠色和藍色。這可以指示實驗中的溫度。液晶遇到氯化氫、氫氰酸等有毒氣體會變色。在化工廠，人們把液晶片掛在墻上。壹旦有微量有毒氣體逸出，液晶變色，就提醒人們迅速檢查並填補漏洞。
液晶有很多種，通常根據液晶的中心橋鍵和環的特性來分類。目前已經合成了10000多種液晶材料，其中常用的液晶顯示材料有上千種，主要有聯苯液晶、苯基環己烷液晶和酯類液晶。液晶顯示材料具有明顯的優勢:驅動電壓低，功耗小，可靠性高，顯示信息量大，彩色顯示，無閃爍，對人體無害，生產過程自動化，成本低，可制成各種規格型號的液晶顯示器，攜帶方便。由於這些優點。用液晶材料制成的電腦終端和電視機可以大大縮小尺寸。液晶顯示技術對顯示成像產品的結構產生了深遠的影響，並推動了微電子和光電信息技術的發展。
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液晶的歷史
晶狀液晶-液晶早在1850，普魯士醫生魯道夫？Virchow和其他人發現神經纖維的提取物中含有壹種不尋常的物質。1877，德國物理學家奧托？奧托·雷曼第壹次用偏光顯微鏡觀察到液晶現象，但他不知道這種現象的原因。
奧地利布拉格德意誌大學植物生理學家弗雷德裏克？Friedrich Reinitzer通過加熱苯甲酸膽甾醇酯來研究膽固醇在植物中的作用，並在3月1883+04日觀察到苯甲酸膽甾醇酯在熱熔化過程中的異常行為。它在145.5℃熔化，產生有光澤的混濁物質。當溫度升至178.5℃時，光澤消失，液體透明。澄清後的液體稍微冷卻，再次出現渾濁，瞬間呈現藍色，就在結晶開始前顏色為藍紫色。
在反復確認自己的發現後，列寧向德國物理學家雷曼尋求建議。當時，Lehman建造了具有加熱功能的顯微鏡來討論液晶的冷卻和結晶過程，後來它又配備了偏振鏡，這是最深入研究Lenezer化合物的儀器。此後，雷曼的精力完全集中在這類物質上。起初，他稱之為軟晶體，然後改名為結晶液體。最後，他確信偏振光是晶體所特有的，弗利森德·克裏斯塔勒的名字是正確的。名字離液晶只有壹步之遙(流暢ge水晶)。列寧澤和雷曼後來被稱為液晶之父。
由L. gattermann和A Ristschke合成的氧偶氮醚也被Lehman鑒定為液晶。但在20世紀，G. tammann等著名科學家認為，雷曼的觀測只是極其精細的晶體懸浮在體內形成膠體的現象。W. Nernst認為液晶只是化合物互變異構體的混合物。但是化學家D. Vorlander的努力使他能夠通過聚集經驗預測出哪種化合物最有可能表現出液晶特性，然後合成得到這些化合物，於是理論得到了證明。
液晶的物理特性
通電後打開，排列變得有序，光線容易通過；沒有電的時候，排列混亂，阻礙光線通過。讓液晶阻擋或者讓光像閘門壹樣通過。從技術上來說，液晶面板包含兩塊相當精致的無鈉玻璃材料，稱為基板，中間夾著壹層液晶。當光束通過這層液晶時，液晶本身會成排站立或不規則扭曲，從而阻擋或使光束順利通過。大部分液晶屬於有機化合物，由長棒狀分子組成。在自然狀態下，這些棒狀分子的長軸大致平行。把液晶倒進壹個加工好的凹槽平面，液晶分子會沿著凹槽排列，所以如果那些凹槽非常平行，那麽分子也是完全平行的。
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液晶的分類
向列相
近晶相
膽甾相
盤狀的
熱致液晶
再現液晶
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液晶的用途
液晶使用前應充分攪拌。含固體手性劑的液晶應加熱至60攝氏度，然後迅速冷卻至室溫並充分攪拌。此外，在使用過程中不應該放置太久。尤其是低閾值電壓液晶，因為低閾值電壓液晶具有這些不同的特性，所以在使用這些液晶時要註意以下幾個方面:
液晶在使用前應充分攪拌，配制好的液晶應立即投入生產，盡可能縮短靜置存放時間，避免出現色譜現象。
配好的液晶要用陰涼蓋好存放，盡量在壹個班次(八小時)內用完。未使用的液晶在重新測試前需要回收和攪拌。壹般來說，隨著時間的推移，驅動電壓會增加。
液晶從原瓶中取出後，應及時將原瓶密封保存，減少暴露在空氣中的時間，這樣會增加液晶的漏電流。
從PI固化到液晶填充，最好填充低閾值電壓的LCD空盒，生產時間小於24小時。壹般灌裝液體時灌裝速度比較慢。
低閾值電壓液晶在密封時必須用合適的遮光罩遮蓋，除了密封膠的固化期外，在整個液晶填充期都要盡可能遠離紫外光源。否則，在紫外光附近將出現錯誤的方向和閾值電壓的增加。
液晶是壹種有機聚合物，易溶於各種溶劑或與其他化學物質反應。液晶本身也是壹種很好的溶劑，所以在使用和儲存過程中要盡量遠離其他化學物質。
1922年，法國人G. Friedel仔細分析了當時已知的液晶，將其分為向列型、近晶型和膽甾型三類。名字的來源，前兩個分別取自希臘語thread和detergent(肥皂)；膽固醇類型的名稱具有歷史意義。比如按照現代分類，它們屬於手性類型。事實上，弗裏德不同意液晶這個詞，他認為“中間相”是最恰當的表達。
僅在1970年代發現的盤狀液晶是由高度對稱的未擾動分子組成的向列或柱狀系統。除了類型分類之外，由於條件(狀況)的不同，液晶還可以分為熱致液晶和溶致液晶，熱致液晶分別通過加熱和加入溶劑形成。
溶致液晶形成的壹個例子是肥皂水。在高濃度下，肥皂分子是層狀的，水分子在它們之間。濃度略低，組合不壹樣。
事實上，壹種物質可以有多種液晶相。還發現，在加熱兩種液晶的混合物以獲得各向同性液體，然後冷卻之後，可以觀察到二級是向列和向列液晶。這種相變物質被稱為近相變液晶。液晶的分子結構。
穩定的液晶相是分子間的範德瓦力相。由於分子聚集密度較高，排斥各向異性影響較大，但吸引好處是維持高密度，因此平衡集體的強度、聽覺和吸引力以達到液晶態非常重要。另壹個例子是，當分子有極性基團時，偶極相互作用成為重要的吸引力。
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液晶的使用
液晶分子排列的結果之壹是選擇性光散射。因為這種排列會受到外力的影響，所以液晶材料在制造器件方面有很大的潛力。兩塊玻璃板之間的手性向列相液晶經過壹定的程序可以形成不同的織構。
類固醇型液晶由於其螺旋結構而選擇性地反射光。最簡單的溫度計(魚缸中常見的溫度計)是利用白光中的圓偏振，根據顏色變化的原理制成的。在醫療上，也可以通過在可疑部位塗上類固醇液晶，然後與正常膚色對比(因為癌細胞比普通細胞代謝快，所以溫度會比普通細胞高)來檢測皮膚癌和乳腺癌。
電場和磁場對液晶有很大的影響，向列相液晶相的介電行為是各種光電應用的基礎(外電場液晶材料制成的顯示器自1970年代以來發展迅速)。因為它們有很多優點，比如體積小，功耗低，工作電壓低，易於設計多色面板。但因為不是發光顯示器，所以在黑暗中的清晰度、可視角度、環境溫度極限都不理想。不管怎麽說，電視和電腦屏幕都是液晶材質的，非常有利。以前大屏幕受制於高電壓的需求，變壓器的體積和重量都是無法形容的。事實上，彩色投影電系統還可以利用手性向列相液晶制造偏振片、濾光片和光電調節器。
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液晶面板
液晶面板與LCD有著密切的關系，液晶面板的產量、優劣等諸多因素都與LCD本身的質量、價格、市場走勢有關。其中液晶面板關系到玩家最看重的響應時間、色彩、視角、對比度等參數。從液晶面板可以看出這款液晶的性能和質量。小林在網上找液晶面板的資料。只要是針對目前主流的液晶面板，讓大家在選購液晶顯示器的時候心裏有底。
VA型:VA型液晶面板廣泛應用於目前的顯示產品中。用於高端產品時，16.7M色彩(8bit面板)和大視角是其最明顯的技術特點。目前VA型面板分為MVA和PVA兩種。
MVA型:全稱(多域垂直對齊)，是壹種多象限垂直對齊技術。它利用突起使液晶以壹定的角度靜止，而不是傳統的垂直。當施加電壓使液晶分子變為水平狀態讓背光通過時，速度更快，可以大大縮短顯示時間，而且由於突起改變了液晶分子的取向，視角更寬。視角增加可達160度以上，反應時間可縮短至20 ms以下。
PVA型:是三星推出的面板型，是壹種圖像垂直調整技術。這項技術直接改變了液晶盒的結構，大大提高了顯示效率，獲得了比MVA更好的亮度輸出和對比度。此外，在這兩種類型的基礎上，開發了S-PVA和P-MVA兩種改進型面板。在技術發展上，可視角度可以達到170度，響應時間可以控制在20ms以內(通過Overdrive加速到8ms GTG)，對比度可以輕松超過700:1的高水平。三星自主品牌的大部分產品都是PVA液晶面板。
IPS型:IPS型液晶面板具有視角大、色彩細膩等優點，看起來通透，也是識別IPS型液晶面板的壹種方式。飛利浦許多液晶顯示器使用IPS型面板。S-IPS是第二代IPS技術，它引入了壹些新的技術來改善IPS模式在某些特定角度的灰度反轉現象。LG和飛利浦的獨立面板廠商也是以ips為技術特色的液晶面板。
TN型:這種類型的液晶面板用在入門級和中檔產品中，價格實惠，價格便宜，很多廠家都選擇。技術上，相比前兩類液晶面板，在技術性能上略遜壹籌。無法展現16.7M的絢麗色彩，只能達到16.7M的色彩(6bit面板)，但響應時間很容易提升。視角也有限制，視角不會超過160度。目前市場上響應時間小於8ms的產品多采用TN液晶面板。
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液晶顯示
液晶顯示器(Liquid crystal display)，簡稱LCD(Liquid Crystal Display)，是壹種超薄的平板顯示器件，由壹定數量的彩色或黑白像素組成，置於光源或反光板前。液晶顯示器功耗低，因此受到工程師的青睞，適用於使用電池的電子設備。
每個像素由以下部分組成:壹排液晶分子懸浮在兩個透明電極(氧化銦錫)之間，兩個偏振方向相互垂直的偏振濾光片。如果電極之間沒有液晶，通過壹個濾光片的光必然會被另壹個濾光片阻擋，通過壹個濾光片的光的偏振方向會被液晶旋轉，從而可以通過另壹個濾光片。
液晶分子本身是帶電的。如果在每個像素或子像素的透明電極上加入少量電荷，液晶分子就會受到靜電力的旋轉，同時通過的光也會發生旋轉，改變壹定的角度，從而可以通過偏振濾光片。
在電荷施加到透明電極之前，液晶分子處於不受約束的狀態，分子上的電荷使這些分子形成螺旋形或環形(晶體形狀)。在壹些液晶顯示器中，電極的化學表面可以作為晶種，因此分子以所需的角度結晶，通過壹個濾光片的光在通過液體芯片後旋轉，這樣光可以通過另壹個偏振片，壹小部分光可以被偏振片吸收，但其他器件是透明的。
電荷施加到透明電極後，液晶分子會沿著電場方向排列，從而限制透射光偏振方向的旋轉。如果液晶分子完全分散，透射光的偏振方向將完全垂直於第二偏振片，因此它將被光完全阻擋。此時，像素將不會發光。通過控制每個像素中液晶的旋轉方向，我們可以或多或少地控制照亮像素的光。
很多液晶在交流電的作用下會變黑，破壞了液晶的螺旋效果，而當電流關閉時，液晶會變亮或透明。
為了省電，液晶顯示器采用多路復用方式。在復用模式下，壹端的電極成組連接，每組電極連接到壹個電源，另壹端的電極也成組連接，每組連接到電源的另壹端。分組設計保證每個像素由獨立的電源控制，電子設備或驅動電子設備的軟件通過控制電源的通斷順序來控制像素的顯示。
測試LCD顯示器的指標包括以下幾個重要方面:顯示器尺寸、響應時間(同步速率)、陣列類型(有源和無源)、可視角度、支持的顏色、亮度和對比度、分辨率和屏幕縱橫比、輸入接口(如可視接口和視頻顯示陣列)。
簡史
第壹個可操作的LCD是基於動態散射模式(DSM)，而喬治？海爾曼領導的團隊開發了這種液晶顯示器。海爾曼創立了Optel公司，該公司基於這壹技術開發了壹系列液晶顯示器。1970 12，液晶的旋轉向列場效應被瑞士赫爾弗裏奇的Santer和Hoffman-lerouke中央實驗室註冊為專利。1969，詹姆斯？弗格森在俄亥俄大學發現了液晶的旋轉向列場效應，並於1971年2月在美國註冊了同樣的專利。1971年，他所在的公司(ILIXCO)基於這壹特性生產出了第壹款LCD，迅速取代了性能不佳的DSM LCD。
顯示原理
利用液晶的基本特性實現顯示。自然光通過偏振器後被“過濾”成線偏振光。由於盒內液晶分子的扭曲螺距遠大於可見光的波長，當液晶分子沿取向膜表面排列方向相同或正交的線偏振光入射時，其偏振方向在穿過整個液晶層後會扭曲90度從另壹側射出，正交偏振片起到透光的作用。如果給液晶盒施加壹定的電壓，液晶的長軸開始沿著電場方向傾斜。當電壓達到閾值電壓的2倍左右時，液晶盒中兩個電極之間的液晶分子除了電極表面的液晶分子外，全部沿電場方向重排。此時90°旋光度的功能消失，正交板的振動板之間的旋光度喪失，使器件無法透光。如果使用平行偏振器，情況正好相反。
液晶盒就是這樣通電或斷電，使光改變其透射屏蔽狀態，從而實現顯示。當上偏振器和下偏振器正交或平行時，顯示器顯示常白或常黑模式。
透射和反射顯示器
LCD可以通過透射或反射來顯示，這取決於其光源的位置。透射式LCD由壹個屏幕後面的光源照明，而觀看是在屏幕的另壹側(前面)。這種類型的LCD主要用於需要高亮度顯示的應用，如計算機顯示器、PDA和移動電話。用於照明LCD的照明設備的功耗往往高於LCD本身的功耗。
反射式液晶顯示器，常用於電子鐘和電腦，(有時)通過背面的散射反射面將外部光線反射回來照亮屏幕。這種液晶的對比度很高，因為光線要穿過液晶兩次，所以要切割兩次。不使用照明設備顯著降低了功耗，因此使用電池的設備使用時間更長。由於小型反射式液晶顯示器的功耗很低，光伏電池足以為其供電，因此經常用於袖珍計算器中。
透反射式LCD可以用作透射式和反射式。當外界光線充足時，LCD作為反射型工作，當外界光線不足時，它可以作為透射型工作。
彩色顯示器
在彩色LCD中，每個像素被分成三個單元，或稱子像素，附加的濾色器分別標有紅色、綠色和藍色。三個子像素可以獨立控制，對應的像素產生幾千甚至幾百萬種顏色。舊的陰極射線管使用同樣的方法來顯示顏色。根據需要，顏色分量按照不同的像素幾何原理排列。
常見LCD點間距
常見LCD點距離表:
12.1英寸(800×600)-0.308毫米
12.1英寸(1024×768)-0.240毫米
14.1英寸(1024×768)-0.279毫米。
14.1英寸(1400×1050)-0.204毫米。
15英寸(1024×768)-0.297毫米。
15英寸(1400×1050)-0.218毫米。
15英寸(1600×1200)-0.190毫米
16英寸(1280×1024)-0.248毫米。
17英寸(1280×1024)-0.264毫米。
17英寸寬屏(1280×768)-0.2895毫米。
17.4英寸(1280×1024)-0.27毫米。
18英寸(1280×1024)-0.285438+0毫米。
19英寸(1280×1024)-0.294毫米。
19英寸(1600×1200)-0.242毫米。
19英寸寬屏(1440×900)-0.283毫米。
19英寸寬屏(1680× 1050)-0.243mm。
20寸寬屏(1680× 1050)-0.258mm。
20.1英寸(1200×1024)-0.312毫米。
20.1英寸(1600×1200)-0.255毫米
20.1英寸(2560×2048)-0.156毫米
20.8英寸(2048×1536)-0.207毫米
21.3英寸(1600×1200)-0.27毫米。
21.3英寸(2048×1536)-0.21毫米
22英寸寬屏(1600×1024)-0.294毫米
22.2英寸(3840×2400)-0.1245毫米
23寸寬屏(1920× 1200)-0.258mm。
23.1英寸(1600×1200)-0.294毫米。
24寸寬屏(1920× 1200)-0.27mm。
26寸寬屏(1920× 1200)-0.287mm。
不僅是20寸的平板液晶，17寸、23寸、24寸的寬屏液晶顯示器基本都存在文字太小的問題。適合上網和文字處理的顯示器包括15英寸、19英寸、19英寸寬屏、22英寸寬屏和26英寸寬屏。它們的點間距較大，文本顯示尺寸合適。
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液晶屏的優勢
液晶屏的輻射可以忽略不計，相當於幾瓦的燈泡。對人體的輻射很小。