第三章液晶显示讲课讲稿

1、第三章液晶显示 液晶显示的发展与特点(tdin) 液晶的物理特性 液晶的光学特性 液晶分子的沿面排列 常见的液晶显示器件 液晶(yjng)显示器件的驱动技术 有源矩阵液晶(yjng)显示器件 液晶(yjng)显示器的主要材料及制造工艺 液晶(yjng)技术的新进展第一页，共95页。3.1液晶显示的发展(fzhn)与特点一、液晶显示的发展一、液晶显示的发展(fzhn)过程过程1888年奥地利的植物学家FReinitzer在做加热胆甾醇的苯甲酸脂实验时发现，这类物质在加热溶化后不是透明的液体(yt)，而是一种呈浑浊态的粘稠液体(yt)，当进一步升温，才变成透明的液体。他把这种粘稠而浑浊的液体放到偏

2、光显微镜下观察，发现这种液体具有双折射性。第二页，共95页。1961年，美国无线电公司（RCA）普林斯顿研究所的一位年轻工作者海麦尔将电子学知识(zh shi)用于液晶的光学特性研究，取得了很大进展。1968年，海麦尔及其研究小组制成了世界上第一台液晶(yjng)平板显示器，从此开始了液晶(yjng)显示的新纪元。1889年，德国物理学家(w l xu ji)DLeimann也发现了这种粘稠液体，将其命名为“液晶”，简称为“LC”。第三页，共95页。二、液晶显示的特点二、液晶显示的特点(tdin)(tdin)1、低电压、低功耗2、平板结构3、被动显示4、显示信息量大5、易于彩色化6、长寿命7、

3、无辐射、无污染1、显示视角小2、响应速度慢3、亮度由背光源决定。优点(yudin)缺点(qudin)第四页，共95页。三、液晶三、液晶(yjng)的分类的分类1、液晶实际上是物质(wzh)的一种形态，也有人称其为物质(wzh)的第四态。液晶即具有液体一样的流动性和连续性，又具有晶体(jngt)一样的各向异性。第五页，共95页。溶致液晶：某些(mu xi)有机物溶解在水或有机溶剂中显示出液晶态，热致液晶：某些(mu xi)有机物要在一定的温度范围内呈现出液晶状态。互变相(binxing)变（可逆相变）：2、溶致液晶(yjng)和热致液晶(yjng)单变相变：第六页，共95页。热致液晶(yjng)

4、分类：近晶相液晶(yjng)（Smectic）又称层状液晶(yjng) 棒状或条状分子按层状排列，二维有序，层内分子长轴相互平行，其方向可垂直于层面或与层面倾斜。层与层之间的作用力较弱，易滑动，具有二维的流动性。近晶相液晶(yjng)的粘度与表面张力较大，用手摸有似肥皂的滑涩感，对外界的电、磁、温度变化都不敏感。光学上显示正双折射性。第七页，共95页。向列相液晶(yjng)（Nematic）又称丝状液晶(yjng) 由长径比很大的棒状分子组成，保持与轴向平行的排列状态。分子的重心杂乱无序，并容易顺着长轴方向自由移动，像液体一样富于流动性。光学特性像单轴晶体，呈正的双折射性。对外界的电、磁、温度

5、、应力都比较敏感，是显示器件上广泛(gungfn)使用的材料。第八页，共95页。胆甾相液晶(yjng)（Cholesteric），也称螺旋状液晶(yjng) 具有层状结构，分子长轴在层内是相互(xingh)平行的，而在垂直于层的平面上，每层分子都会旋转一个角度。整体呈螺旋结构，螺距的长度与可见光波长(bchng)相当。胆甾型液晶具有负的双折射性质。胆甾相液晶易受外力的影响，特别对温度敏感，温度的变化可引起螺距的改变，因此胆甾相液晶随温度改变颜色。胆甾相和向列相液晶可互相转换。第九页，共95页。第十页，共95页。3.2液晶(yjng)的物理特性CCS = K (T -T)/T一、液晶一、液晶(y

6、jng)的有序参量的有序参量CSKT为有序参量， 为比例系数，为向列型液晶的清亮点。z,n21(3cos1)2S其中，n为全体液晶(yjng)分子的择优取向方向，为个别液晶(yjng)分子长轴方向与n的偏离角。S与温度T的关系：第十一页，共95页。二、液晶二、液晶(yjng)的各向异性的各向异性液晶分子是极性的棒状分子，导致了液晶的宏观物理性质在长轴有序方向和短轴有序方向上不同，一般称沿分子长轴平均(pngjn)方向为平行方向（/），沿分子短轴平均(pngjn)方向为垂直方向（）。液晶(yjng)短轴方向液晶短轴方向液晶分子的电偶极矩为，若长轴方向的单位矢量为，与的夹角为。0rrlnnr0，正

7、性液晶，NP/2，负性液晶，Nn1、介电各向异性第十二页，共95页。/液晶(yjng)的各向异性：在外电场(din chng)作用下，分子的排列极易发生变化，P型液晶分子长轴方向平行于外电场(din chng)方向，N型液晶分子长轴方向垂直于外电场(din chng)方向。 P型液晶（0）N型液晶（0，其光学(gungxu)各向异性等同于正单轴晶体n0，其光学(gungxu)各向异性等同于负单轴晶体n与偏振、旋光、折射及干涉所引起的电光效应有直接关系，特别对彩色显示(xinsh)液晶来说，显示(xinsh)各种波长的强度与n有关。222sin (1)12221nTd式中 液晶显示器的光透过率与

8、液晶折射率各向异性和液晶盒厚度的关系：第十五页，共95页。4、弹性系数描述液晶分子(fnz)弹性形变的物理量。在不同方向有不同形式的形变和弹性系数。331122kkk112233kkk展曲弹性系数，扭曲弹性系数，弯曲弹性系数5、粘滞(zhn zh)系数主要(zhyo)影响液晶显示器件的响应速度和多路驱动能力。粘滞系数小则液体易流动，分子排列易改变。液晶沿不同方向流动粘滞性不同，粘滞系数影响显示器件的响应速度。2d第十六页，共95页。光的偏振、晶体(jngt)光学DBHEtt ，00DB，一、光的偏振一、光的偏振(pin zhn)Maxwell方程组：方程组：jjkkBHDE ，第十七页，共95

9、页。介质(jizh)的折射率：在光波中每一点都有一个振动的电场强度矢量 和一个振动的磁场强度矢量 ， 和 互相垂直，且都与光速 的方向垂直。EHHEcEHc电磁波的传播速度： 1 v/rnc rv=与的关系：EBEBv称为光矢量(shling)。E第十八页，共95页。1、自然光和偏振光、自然光和偏振光自然光：光在各方向上振动自然光：光在各方向上振动(zhndng)的振幅相的振幅相同的光。同的光。没有优势方向没有优势方向自然光的分解自然光的分解线偏振光：在垂直于传播方向线偏振光：在垂直于传播方向(fngxing)的平面内，的平面内，光矢量只沿一个固定方向光矢量只沿一个固定方向(fngxing)振

10、动振动。播播E传传方方向向振振动动面面从面对从面对(min du)光传播的方向光传播的方向看看第十九页，共95页。部分偏振光：光波中虽然包括一切部分偏振光：光波中虽然包括一切(yqi)方向的振动方向的振动，但不同方向上的振幅不等，某些方向振动强，某，但不同方向上的振幅不等，某些方向振动强，某些方向振动弱。些方向振动弱。椭圆偏振光椭圆偏振光可由两列频率相可由两列频率相同，振动方向互相同，振动方向互相(h xing)(h xing)垂直，垂直，且沿同一方向传播且沿同一方向传播的线偏振光叠加得的线偏振光叠加得到。到。出射光出射光入射光入射光y x AoAe 0y 出射光出射光入射光入射光x AoAe

11、- 0第二十页，共95页。2 2、偏振度、偏振度描述描述(mio sh)(mio sh)光线偏振化程度的物理光线偏振化程度的物理量量maxminmaxminIIPII自自 然然 光：光： P = 0 P = 0 线偏振光：线偏振光： P = 1 P = 1部分部分(b fen)(b fen)偏振光：偏振光：0 0 P 1P 0，即向列液晶和近晶液晶一般都呈现正单轴晶体的光学性质。 nn/3.3液晶(yjng)的光学特性折射率各向异性( xin y xn)：/nnn 对于向列液晶和近晶液晶，分子长轴的指向矢的方向就是单轴晶体的光轴，用n表示no，n表示ne。n光轴nonnenn第三十二页，共95

12、页。胆甾型液晶具有负单轴晶体的光学性质，这是因为：0eonnn 1/222/1()2onnn nneon光轴螺旋轴enn无论是光学正液晶还是(hi shi)光学负液晶，都满足：/nn第三十三页，共95页。由于液晶具有单轴晶体的光学各向异性，所以具有以下(yxi)光学特性：能使入射光的前进方向向液晶(yjng)分子长轴的方向偏转；当入射光线与液晶分子长轴夹角为时，将进入液晶的光沿平行(pngxng)长轴和垂直长轴的方向分解：/cos/ccnn/v/sin/ccnnv由于，液晶中光速合成方向与长轴夹角变小，即向长轴方向靠拢。/nn第三十四页，共95页。使入射光的偏振(pin zhn)状态，及偏振(

13、pin zhn)方向发生变化；xyzn= 0= /4= /2液晶液晶偏光方向入射直线 偏光第三十五页，共95页。将入射光的电场矢量沿平行长轴和垂直长轴的方向分解为和，由于，经过液晶后和产生的相位滞后不同，叠加后偏振状态或偏振方向发生变化。E/EE/nn/EE当线偏振光入射到指向矢有扭曲(ni q)的液晶（如手征丝状相液晶）上时的情况：12xy当时，通过手征丝状相液晶传播的光仍为线偏光，且偏振方向跟随指向矢转动，被称为沿螺旋轴传播的波导(b do)区域。p第三十六页，共95页。使入射的左旋及右旋偏振光产生(chnshng)对应的透过或反射。某些光轴垂直于表面切取的晶体，当入射线偏振光在晶体内沿着

14、光轴传播(chunb)时，光矢量振动方向随传播(chunb)距离逐渐转动的现象为旋光现象。d d为旋光度， 为传播距离。旋光现象除了与晶体有关外还与入射光的波长有关（可由菲涅尔理论(lln)推导），旋光现象有左旋和右旋之分。第三十七页，共95页。当螺距和波长相当时，若入射的偏振光的旋光方向(fngxing)与液晶的旋光方向(fngxing)相同，则入射光将被反射，若入射的偏振光的旋光方向(fngxing)与液晶的旋光方向(fngxing)不同，则入射光将透过液晶层。第三十八页，共95页。3.4液晶分子的沿面排列和主要(zhyo)参量一、液晶显示器件一、液晶显示器件(qjin)的基本结构（的基本

15、结构（TNLCD）两块导电玻璃夹持一个(y )液晶层，封接成一个(y )扁平盒，再帖一对正交的偏振片。图1液晶显示器件的基本结构（TN）第三十九页，共95页。玻璃基片涂导电层光刻电极表面定向层封接真空注液加偏振片测试图2制作(zhzu)过程第四十页，共95页。二、液晶分子二、液晶分子(fnz)的排列的排列液晶器件的基本工作(gngzu)原理：液晶分子在电场作用下改变其分子排列状态，从而使液晶分子的光学特性发生变化。故均匀、稳定的液晶分子排列是液晶显示器件的工作(gngzu)基础。液晶(yjng)盒内分子排列种类：（1）垂直分子排列，/（2）沿面分子排列，/（3）混合分子排列， /（4）扭曲分子

16、排列， /第四十一页，共95页。通过玻璃基片上的定向(dn xin)层来控制液晶分子的排列取向，即边界对液晶分子的锚定。1、垂直取向(q xin)处理定向(dn xin)处理的方式：2、平行取向处理3、倾斜取向处理定向层有两层，分别与液晶层的上下表面接触，这两层可相同，可不同，即可以实现不同取向的组合，得到不同排列类型的LCD。第四十二页，共95页。根据定向层制作工艺或形成方法的不同，取向(q xin)处理分为三种：1、直接取向(q xin)处理将取向剂利用喷涂或等离子放电聚合的方法直接在玻璃(b l)基片上做出定向层。如图为偶联剂在基片表面脱水形成膜层。2、间接取向处理将取向剂溶解在液晶中，

17、注入到液晶盒中后，取向剂从液晶中析出而吸附在基片表面上。第四十三页，共95页。3、表面变形(bin xng)取向处理若液晶分子与基片倾斜取向可通过倾斜蒸镀法蒸镀SiO在玻璃基片上，形成一层折皱状的膜层，利用膜层与液晶分子的弹性(tnxng)相互作用达到取向的目的。若液晶分子(fnz)沿面排列可用摩擦法。第四十四页，共95页。三、液晶三、液晶(yjng)显示器的主要性能参量显示器的主要性能参量1、电光特性：透光强度与外加电压(diny)的关系正型：不加外电压时透光率最大，加外电压后透光率随电压的升高而降低。负型：不加外电压时透光率最小，加外电压后透光率随电压的升高而升高。第四十五页，共95页。阈

18、值电压Vth引起最大透光强度(qingd)的10%（负型）或90%（正型）的外电压值。饱和(boh)电压Vs 最大透光率90%(负型)或最小透光率10%(正型)处对应(duyng)的外电压值。阈值电压Vth和饱和电压Vs之间，是液晶工作的区间。对比度maxminTT最大透光强度对比度最小透光强度第四十六页，共95页。陡度(du d)和比陡度(du d)sthVVVS越接近Vth，电光曲线越“陡”，趋于1 ，可以实现多路驱动(q dn)，显示的灰度级越多。11thsthVVV 一般TN1.41.6，只能(zh nn)实现816路驱动，STN1.021.2，可以实现128240路驱动。第四十七页，

19、共95页。电光(dingung)响应时间tVT0.90.1rdt电光响应曲线对比度与视角(shjio)第四十八页，共95页。液晶的阈值电压Vth及响应时间随温度(wnd)而变化，温度(wnd)越高，Vth越低，响应时间越快。2、温度(wnd)特性液晶材料在熔点Tf和清亮点Tc之间才是液晶态，故液晶显示器件有一定(ydng)的工作温度范围。3、伏安特性（频率特性）液晶显示器件几乎是电场效应器件，是典型的微功耗器件。LC器件是容抗性的，交流驱动时，频率对驱动电流影响很大，如驱动频率由32Hz提高到200Hz时，驱动电流会增加510倍，故驱动频率控制在不发生闪烁的最低临界值上。第四十九页，共95页。

20、3.5 常见(chn jin)的液晶显示器件电光(dingung)效应：指在外电场作用下液晶分子的排列状态发生变化，从而引起液晶的光学性质也发生变化的一种电光(dingung)调制现象。液晶显示器可依靠液晶的电光(dingung)效应和热光效应工作。热光效应：指通过改变温度使液晶的光学性质发生变化的现象。电场效应：利用介电常数的各向异性。电流效应：利用介电常数和电导率的各向异性。热光效应写入型：利用激光加热液晶工作。电热效应：利用电极加热改变液晶状态，有存储性。第五十页，共95页。动态散射型液晶显示器（DS-LCD） 扭曲向列型液晶显示器(TN-LCD)电控双折射液晶显示器（ECBLCD） 宾

21、主效应液晶显示器件(GHLCD)相变液晶显示器件（PCLCD） 超扭曲向列液晶显示器件（STNLCD）铁电液晶显示器件（FLCD）除动态散射(snsh)型是利用液晶的电流效应外，其余都是利用电场效应。常见(chn jin)的液晶显示器件：第五十一页，共95页。一、液晶显示的三种一、液晶显示的三种(sn zhn)方方式式反射式TN液晶(yjng)器件一般工作在反射式。在液晶(yjng)下基板的外表面加反光板，将外界进入液晶(yjng)层的光线反射出，通过对入射光和反射光的调制进行显示。第五十二页，共95页。投影(tuyng)式透射(tu sh)式用电光效应调制透射光进行(jnxng)显示。两偏振

22、片可平行放置，也可正交放置。第五十三页，共95页。二、动态二、动态(dngti)散射型液晶显示器（散射型液晶显示器（DS-LCD，dynamic scatter） 世界上第一个液晶显示器就是(jish)动态散射型的，它是将离子型有机导电材料掺入液晶材料中，并将液晶分子沿面排列，制成液晶盒。第五十四页，共95页。能产生动态散射效应的液晶(yjng)必须满足：液晶层必须足够厚，否则(fuz)散射不明显。液晶(yjng)材料的电阻率要低。液晶材料必须是负介电各向异性。/0 由于其驱动电流大，对比度差，用于图像显示时清晰度不高；液晶中加入电解质杂质，使液晶的稳定性变差，缩短了工作寿命，故很快就被淘汰了

23、。 第五十五页，共95页。三、扭曲三、扭曲(ni q)向列型液晶显示器向列型液晶显示器(TN-LCD,twisted nematic) Np型液晶分子沿面排列，分子长轴在上下基板之间连续(linx)扭曲90，夹入两电极基板之间，制成液晶盒，上下表面的偏振片可以垂直也可以平行。第五十六页，共95页。第五十七页，共95页。第五十八页，共95页。1133220(2)/4thKKKU扭曲(ni q)效应的阈值电压为： 式中， 为展曲弹性系数； 为扭曲弹性系数； 为弯曲弹性系数，由式可知 越大， 越小，一般为23V，有的可达1.0V左右。11K22K33KthUthU第五十九页，共95页。常黑模式(ms

24、h)下波长555nm的黄绿光透过率与nd之间的关系：222sin (1)221dd nT式中 TN盒关态特性(txng)：222sin (1)211wT 当nd0.48，1.05，1.64时，T0。第六十页，共95页。TNLCD滞后效应：222ondVk22offdk23350 90110.1330.0266(1)0.443(ln)2kndkTNLCD的多路驱动(q dn)能力：第六十一页，共95页。它的电光特性不“陡”，在点阵显示方式下交叉效应严重，目前最好的TN液晶器件也只能实现(shxin)816路驱动显示。由于以上缺点(qudin)，TNLCD一般只能用于液晶手表、计算器、电子钟、数字

25、仪表等低档电子产品中。扭曲向列液晶显示器件(qjin)的缺点： TNLCD的透光和不透光都不彻底，它的显示只能得到灰底黑字而得不到白底黑字。响应速度慢，视角窄。第六十二页，共95页。四、四、 电控双折射液晶电控双折射液晶(yjng)显示器（显示器（ECBLCD,electrically controlled birefringence）由于液晶存在介电各向异性，给液晶盒施加电压，液晶分子的排列发生变化，液晶的双折射率发生变化，若将液晶盒置于两偏振片之间，双折射率的变化就表现为光透过(tu u)率及颜色的变化，这就称作ECB效应。根据液晶盒中液晶分子排列方式不同，可分为垂直排列相畸变(jbin)

26、、沿面排列和混合排列三种。第六十三页，共95页。1、垂直(chuzh)排列相畸变（DAP）将0 的Nn向列液晶注入(zh r)液晶盒，液晶分子垂直排列。 入射白光入射白光入射白光入射白光透过光（白色）透过光（白色）透过光（着色）透过光（着色）偏光片偏光片偏光片偏光片直线偏振光直线偏振光直线偏振光直线偏振光直线偏振光直线偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光第六十四页，共95页。透过(tu u)第二个偏振片的光强I：2220sin 2 sin sin( )d nIIVI0为入射光强，为液晶分子(fnz)指向矢与偏振面的夹角，d为液晶盒的厚度，（V）为液晶分子(fnz)的倾角。DAPLCD的色调随温度(wnd

27、)及视角变化大，不宜用于单色及彩色显示。指向矢倾角的改变存在阈值电压：thkV与盒厚无关。第六十五页，共95页。2、沿面排列(pili)方式将0 的Np向列液晶注入(zh r)液晶盒，液晶分子沿面排列。 第六十六页，共95页。（1）随着外加电压(diny)的增加，所产生的干涉色调变化的顺序，刚好与DAP方式相反。（2）与Nn型液晶相比，Np型液晶的介电常数各向异性比较大，此种方式阈值电压(diny)低。（3）沿面排列分子预倾角易保持恒定，所以色纯比DAP方式好。（4）视角范围窄。特点(tdin)：第六十七页，共95页。3、混合(hnh)排列（HAN）采用Np或Nn型液晶(yjng)，液晶(yj

28、ng)层上表面的分子长轴垂直于玻璃基片表面，下表面的液晶(yjng)分子长轴平行于玻璃基片。特点：彩色峰值分的较开，透光较DAP好，工作电压低，彩色较均匀，但无明显的阈值(y zh)，不能用无源驱动。第六十八页，共95页。五、宾主五、宾主(bnzh)效应液晶显示器（效应液晶显示器（GH-LCD,guest host LCD）在向列相液晶中加入吸收系数各向异性的二色性染料，做成的液晶显示器件。在电场作用(zuyng)下，染料分子随液晶分子的转动而转动。P型染料：吸收与分子轴平行的偏振(pin zhn)分量。入射光/II第六十九页，共95页。原理如图，液晶(yjng)盒中为Np型液晶(yjng)，

29、并掺有P型二色性染料。第七十页，共95页。染料分子大小与形状与液晶(yjng)分子相似，故染料分子也具有取向有序性，其有序参量用S表示。染料分子的吸收各向异性与S有关。以P型染料分子为例：/2AASAA(1)0/(21)02.1/exp()1AS lrASlI eSCIII eS 设在透射(tu sh)状态光的透过率为0.5，即：(1)00.5AS lII e 第七十一页，共95页。SCr0.11.260.58.00.71280.844401表1有序度与对比度的关系(gun x)第七十二页，共95页。负性DGHLCD染料分子液晶分子第七十三页，共95页。六、六、 相变液晶显示器件相变液晶显示器

30、件(qjin)（PCLCD，phase changed ）采用胆甾型液晶，利用(lyng)外加电场使液晶从胆甾型转变为向列型，撤掉电场后，又转变为胆甾型，这种效应称为相变效应。在胆甾型液晶中掺入向列型液晶，使胆甾型液晶螺旋结构的螺距加长，即得到(d do)具有相变效应的液晶。第七十四页，共95页。相变液晶(yjng)可分为正型和负型两种：正型（Chp）：0负型（Chn）：0PCLCD无需偏振片，显示亮度高，视角宽，但对温度敏感(mngn)，且只能用于黑白显示。第七十五页，共95页。七、超扭曲七、超扭曲(ni q)向列液晶显示器件（向列液晶显示器件（STNLCD）在向列相液晶中加入旋光材料，使液

31、晶盒内的液晶分子扭曲180360就可以制成超扭曲液晶显示器件(qjin)。目前使用的最多的STNLCD扭曲角为2700。不同扭转角条件下电压对中心液晶分子(fnz)倾角的作用第七十六页，共95页。超扭曲(ni q)液晶显示器件的电光特性非常陡峭，这大大提高了它的多路驱动能力，当扭曲(ni q)角270时，曲线的陡度趋于无限大，理论上可以驱动无数路。STNLCD这种优良的特性大大(d d)扩展了液晶显示器件的应用领域。第七十七页，共95页。TN盒液晶分子(fnz)扭曲90，STN扭曲180270；TN盒中，偏振片的偏光轴与上、下基板表面液晶分子长轴平行；STN盒中，上下偏光轴与上下基板液晶分子长

32、轴成一个(y )夹角，一般为30；TN盒是利用液晶分子的旋光性而工作(gngzu)的，STN盒是利用液晶的双折射特性工作(gngzu)的； TN盒工作于黑白模式，STN盒工作于有色模式。特点：第七十八页，共95页。八、铁电液晶显示器件八、铁电液晶显示器件(qjin)（FLCD，ferroelectric） 在没有外电场作用下，介质(jizh)的正负电荷重心不重合而呈现电偶极矩，即自发极化，加外电场后自发极化的方向发生改变，这种电介质(jizh)就称为铁电体。手性近晶C相液晶(yjng)即为铁电液晶(yjng)（S*c ）。0PP zn 第七十九页，共95页。1、非存储(cn ch)型铁电液晶

33、上、下基片进行(jnxng)平行取向处理，近晶C相液晶的层面与基片表面垂直，液晶的厚度比手性液晶螺距大得多。 在液晶盒上加直流电场，自发极化强度与电场作用(zuyng)，使液晶分子自极化方向指向电场，使螺距变长，当电场超过临界值Ec时，螺旋结构消失。电场反向时，分子极化方向也反向，液晶分子在基片面内变化2角度。第八十页，共95页。ppEE图1关态图2开态第八十一页，共95页。2、表面(biomin)稳定铁电液晶显示器件将非存储型铁电液晶盒厚度d变薄，即dp。盒的边界条件使得基片表面的分子平面取向，加上铁电液晶分子斜锥的约束，使层内分子取向处于均匀的扭曲(ni q)状态。第八十二页，共95页。在

34、施加电场时，可能在极化矢量向上和向下两个(lin )状态之间切换。如果所有分子都已切换，则器件是双稳态，分子可以从一个方向切换到另一个方向，并保持此方向。厚度为1-2m的液晶盒可通过施加低电压，以几微秒的速度切换“开”和“关”状态。 第八十三页，共95页。铁电液晶的最大优点是响应速度快，可达微秒级，可用它实现动态显示，铁电液晶最大的困难是如何(rh)实现稳定的分子取向技术。2202( )sin 4 sind nII透光强度(qingd)：当液晶的锥角22.5o时，光的透过率最大，其次为得到最好的显示特性(txng)，o光和e光在液晶层中的有效光程差应满足：/4(1,3,5.)n dmm 第八十

35、四页，共95页。九、固态九、固态(gti)液晶膜显示器件（液晶膜显示器件（PDLCD，polymer dispersed）将液晶与环氧树脂混合后再固化，形成一层极薄的固化液晶膜，在膜内液晶分子(fnz)像聚合物一样呈现微粒状分布，将其夹在两层镀有ITO的透明塑料膜之间，未加电压时呈乳白色，不透明，加电压后则呈透明状，可用于分辨率要求不高的大面积显示。第八十五页，共95页。十、多稳态液晶显示器件十、多稳态液晶显示器件(qjin)（MLCD，multi）液晶在外电场作用下，分子指向矢会沿着与电场方向(fngxing)平行排列，所加电场大小不同，液晶分子排列状态不同，若电场撤去后液晶排列状态保持下来

36、，则液晶有无限多种稳态，这就是多稳态液晶显示。第八十六页，共95页。类型原理液晶材料偏振片Uth分子排列变化显示状态显示特性DS紊流散紊流散射射Nn+离子离子无无510沿面或垂直沿面或垂直畴畴透明透明白浊，单色白浊，单色TN旋光旋光Np213沿面扭曲沿面扭曲垂直垂直可彩色化、无存储可彩色化、无存储ECB偏振光偏振光干涉干涉Nn, Np215沿面沿面垂直、垂直垂直、垂直沿面、混合沿面、混合垂垂直（沿面）直（沿面）多干涉色显示多干涉色显示GH二色性二色性染料染料Np+D1、无、无16沿面沿面垂直、垂直垂直、垂直沿面沿面单色或多色单色或多色PC光散射光散射Chp无无310沿面（垂直）沿面（垂直）焦焦锥锥透明透明白浊，有存储性白浊，有存储性STN偏振光偏振光干涉干涉Np+旋光旋光材料材料213沿面扭曲沿面扭曲垂直垂直黄蓝或黑白，多路性好黄蓝或黑白，多路性好FLC偏振光偏振光干涉干涉S*c2、1、无、无110螺旋螺旋沿面沿面白浊白浊颜色明暗变化，颜色明暗变化，响应快，有存储响应快，有存储PDLC光散射光散射Np+聚合聚合物物无无210随机随机垂直垂直白浊白浊透明，无阈值透明，无阈值MLC光干涉光干涉Ch无无615晶畴对称垂直晶畴对称垂直随随机机彩色化、多路性好、有彩色化、多路性好、有存储存储第八