应用物理期末论文：浅谈液晶显示技术

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1、浅谈液晶显示技术【摘要】如今，科技进步给我们的生活带来了很大的变化。液晶显示设备越来越多,各种各样的液晶显示产品走进我们生活屮。从手机到电脑显示器，从掌上电脑到平板电视。无处没有液晶显示技术的身影。本文阖绕液晶显示技术，简要地介绍了液晶显示技术的工作原理。【关键词】液晶；液晶显示技术；工作原理；应用1.引言在显示器技术正在向高清晰、低电磁辐射、低供耗和小体积等方向发展的今天，液晶显示技术无疑是该项领域中的佼佼者。虽然，CRT(阴极射线管)显示器的生产技术越来越成熟，画面的显示质量也越来越好，但它的体积和辐射问题仍然是由其本身的物理特性所不可避免的。因此，LCD显

2、示器就以其体积小，重量轻，无辐射，等特点加快了替代传统CRT显示器步伐，更被很多人誉为CRT的终结者。在下文中，我们将会对液晶显示技术有进一步的认识和比较详细的了解。2•液晶2.1什么是液晶？液晶，即液态晶体(LiquidCrystal,LC),是相态的一种,因为具有特殊的理化与光屯特性，20世纪屮叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。液晶显示器屮最主要的物质就是液晶，它是一种规则性排列的有机化合物，是一种介于固体和液体之间的物质，目前一般采用的是分子排列最适合用于制造液晶显示器的nematic细柱型液晶。2.2液晶的优点液晶显示材料具有明显的优点：驱动电压低、

3、功耗微小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、对人体无危害、生产过程自动化、成本低廉、可以制成各种规格和类型的液晶显示器，便于携带等。由于这些优点。用液晶材料制成的计算机终端和电视可以大幅度减小体积等。液晶显示技术对显示显像产品结构产生了深刻影响，促进了微屯子技术和光屯信息技术的发展。2.3液晶的特性2.3.1液晶的物理特性当通电时导通，分子排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时分子排列混乱,阻止光线通过。让液晶分子如闸门般地阻隔或让光线穿透。大多数液晶都属于有机复合物质，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。将液晶倒入一个经精良

4、加工的开槽平面，液晶分子会顺着槽排列，所以假如那些槽非常平行，则各分子也会是完全平行的。从技术上简单地说，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates,中间夹著一层液晶。当光束通过这层液晶时，液晶木身会排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。液晶是一种介于晶体状态和液态状态之间的中间物质。它兼有液体和晶体的某些特点，表现出一些独特的性质。2.3.2液晶的电光效应液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。根据液晶会变色的特点，人们利用它来指示温度、报警毒气等。例如，液晶能随着温度的变化，使颜色从红变

5、绿、蓝。这样可以指示出某个实验中的温度。液晶遇上氯化氢、氢氧酸之类的有毒气体，也会变色。3.液晶显示技术2.1液晶显示技术液晶显示又称LCD(1iquidcrystaldisplay)显示，它的工作原理是液晶在电场的作用下会产生扭曲而折射出不同的颜色，从而实现彩色显示。由于施加电场可以采用各种不同方式，所以有多种不同类型的LCD显示。其中，最适用于工业自动化的液晶显示有:STN-LCD(scansupertwistnematic)超扭曲向列型液晶显示和TFT-LCD(activematrixthinf订m)有源矩阵薄膜晶体管型液晶显示。从结构上划分，TFT-LC

6、D液晶显示又分背光型LCD和反射式LCD,反射式LCD是一种低功耗LCD。背光型LCD的结构如图1所示。从图屮看出LCD是在2个玻璃片Z间添入液晶介质及一定形状的极化层，在每个彖素的后而配置一个场效应薄膜晶体管，当电压通过导电栅网施加于薄膜晶体管时，液晶介质起着光开关的作用，此时液晶分子定向排列，背射光可以透过LCD达到显示的日的。对于一个普通的1024X768分辨率的TFT-LCD液晶显示，若它的每个象素都由二个单元组成，分别负责红、绿和蓝色的显骨光板位相药图1背光型TFFLCD构成液晶显示器的驱动方法有静态驱动法、动态驱动法和双频驱动法等。目前应用最广泛的是

7、动态驱动法，对于采用TFT平而阵列工艺的LCD显示，其电极的制作和排列是典型的矩阵式结构，即把水平一组显示彖素的背电极都连在一起引岀，称之为列电极，显示器上每个象素都由其所在行列位唯一确定，如图2所示。液晶显示器的动态驱动法就是循环地给所有的列电极加上响应的选择或非选择的驱动脉冲，从而实现某行所有象素的显示功能。这种扫描是逐行顺序进行的，循环周期很短，使得液晶屏上呈现出稳定的图象。SEGjSBGt图2点阵液晶显示原理图背光型LCD显示器的背光源主要要求是亮度均匀的而光源，亮度要可调节，体薄量轻，色准，功耗小，成本低。常用的背光源有半导体发光二极管(LED),电致

8、发光(EL)和冷阴极荧光