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LCD的工作原理
李霞
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顾名思义，液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)就是使用了
“液晶”(Liquid Crystal)作为材料的显示器，那什么是液晶呢？其实，液
晶是一种介于固态和液态之间的物质，当被加热时，它会呈现透明的液态，
而冷却的时候又会结晶成混乱的固态，液晶是具有规则性分子排列的有机化
合物。液晶按照分子结构排列的不同分为三种：类似粘土状的Smectic 液晶、
类似细火柴棒的Nematic 液晶、类似胆固醇状的Cholestic 液晶。这三种液
晶的物理特性都不尽相同，用于液晶显示器的是第二类的Nematic 液晶，分
子都是长棒状的，在自然状态下，这些长棒状的分子的长轴大致平行。
随着研究的深入，人们开始掌握液晶的许多其他性质：当向液晶通电时，
液晶体分子排列得井然有序，可以使光线容易通过；而不通电时，液晶分子
排列混乱，阻止光线通过。通电与不通电就可以让液晶像闸门般地阻隔或让
光线穿过。这种可以控制光线的两种状态是液晶显示器形成图像的前提条件，
当然，还需要配合一定的结构才可以实现光线向图像转换，我们先来看看最
原始的单色液晶显示器。
液晶通光原理
液晶显示器有很多种不同的结构，但从原理来看，基本上是相似的，现
在我们就举例说明一下。TN(扭曲向列型)单色液晶显示器的液晶面板包含了两片相当精致的无钠
玻璃素材，称为Substrates，中间夹着一层液晶，结构就好像一块“三明治”。
我们重点来看一下中间层，也就是液晶层，液晶并不是简单地灌入其中，而
是灌入两个内部有沟槽的夹层，这两个有沟槽的夹层主要是让液晶分子可以
整齐地排列好，因为如果排列不整齐的话，光线是不能顺利地通过液晶部分
的。为了达到整齐排列的效果，这些槽制作得非常精细，液晶分子会顺着槽
排列，槽非常平行，所以各分子也是完全平行的。
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