第1章 液晶显示器基础知识

1.1 液晶基础知识

1.1.1 什么是液晶

液晶（Liquid Crystal），简称LC，用它制成的液晶显示器件称为LCD。

液晶是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态，又不同于气态的特殊物质态，它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性，又具有液体的流动性。

我们知道，对于水而言，固体冰受热时，当温度超过熔点时便会熔解变成液体。而液晶则不同，当固态液晶受热后，并不会直接变成液态，而会先熔解成液晶态，持续加热时，才会再熔解成液态，这就是所谓二次熔解的现象。当超出一定温度范围时，液晶就不再呈现液晶态，温度低了，出现结晶现象；温度高了，就变成液体。液晶显示器件所标注的“存储温度”指的就是呈现液晶态的温度范围。

1.1.2 液晶的发现与研究

液晶的发现可追溯到19世纪。1888年，奥地利植物学家赖尼泽尔（F.Reinitzer）在做胆甾醇苯酸酶加热实验时发现，当加热到145.5℃时，晶体熔成一片浑浊的液体，继续加热到178.5℃时，浑浊的液体又变得清澈透明；再把液体冷却，液体又从紫、橙到绿各色变化。开始时，他认为这种物质具有两个熔点，并怀疑是由某种不纯因素造成的。同年，他把这一现象告诉了德国卡斯鲁尔大学物理学家勒曼（D.Lehmann）。勒曼在偏光显微镜下发现，这种奇异的液体具有与晶体类似的双折射性质，并首次把这种状态的液体命名为“液晶”，从此，科学家开始了对液晶的深入研究。

1968年，在美国RCA公司（发明收音机与电视的公司）的沙诺夫研发中心，工程师们发现液晶分子会受到电压的影响，而改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此原理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶的显示屏。此后，液晶显示技术被广泛应用在一般的电子产品中，如计算器、电子表、手机、医疗仪器、数码相机等。

1.1.3 液晶显示器件的分类

根据驱动方式的不同，液晶显示器件主要分为TN、STN、TFT三种。从技术层次和价格水平上，TN、STN、TFT这三种显示器的排列顺序依次递增。TN型主要用于3in以下的黑白小屏幕，如电子表、计算器、掌上游戏机等；STN型配合彩色滤光片可显示多种色彩，多使用于文字、数字及绘图功能的显示，如低档的笔记本电脑、掌上电脑、手机和个人数字助理（PDA）等便携式产品；TFT型具有反应速度快等优点，特别适用于动画及图像显示，因此，在数码相机、液晶投影仪、笔记本电脑、桌上型液晶显示器中得到了广泛的应用。TN、STN及TFT液晶显示屏的比较见表1-1。