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液晶概述( 液晶，liquid crystal )
液晶（Liquid Crystal，簡稱LC）是一種高分子材料，因為其特殊的物理、化學、光學特性，20世紀中葉開始被廣泛應用在輕薄型的顯示技術(shù)上。
人們熟悉的物質(zhì)狀態(tài)（又稱相）為氣、液、固，較為生疏的是電漿和液晶（Liquid Crystal，簡稱LC）。液晶相要具有特殊形狀分子組合始會產(chǎn)生，它們可以流動，又擁有結(jié)晶的光學性質(zhì)。液晶的定義，現(xiàn)在已放寬而囊括了在某一溫度范圍可以是現(xiàn)液晶相，在較低溫度為正常結(jié)晶之物質(zhì)。而液晶的組成物質(zhì)是一種有機化合物，也就是以碳為中心所構(gòu)成的化合物。 同時具有兩種物質(zhì)的液晶，是以分子間力量組合的，它們的特殊光學性質(zhì)，又對電磁場敏感，極有實用價值。
液晶顯示材料最常見的用途是電子表和計算器的顯示板，為什么會顯示數(shù)字呢？原來這種液態(tài)光電顯示材料，利用液晶的電光效應把電信號轉(zhuǎn)換成字符、圖像等可見信號。液晶在正常情況下，其分子排列很有秩序，顯得清澈透明，一旦加上直流電場后，分子的排列被打亂，一部分液晶變得不透明，顏色加深，因而能顯示數(shù)字和圖像。 液晶的電光效應是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受電場調(diào)制的光學現(xiàn)象。
一些有機化合物和高分子聚合物，在一定溫度或濃度的溶液中，既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性，這就是液晶。液晶光電效應受溫度條件控制的液晶稱為熱致液晶；溶致液晶則受控于濃度條件。顯示用液晶一般是低分子熱致液晶。
根據(jù)液晶會變色的特點，人們利用它來指示溫度、報警毒氣等。例如，液晶能隨著溫度的變化，使顏色從紅變綠、藍。這樣可以指示出某個實驗中的溫度。液晶遇上氯化氫、氫氰酸之類的有毒氣體，也會變色。在化工廠，人們把液晶片掛在墻上，一旦有微量毒氣逸出，液晶變色了，就提醒人們趕緊去檢查、補漏。
液晶種類很多，通常按液晶分子的中心橋鍵和環(huán)的特征進行分類。目前已合成了1萬多種液晶材料，其中常用的液晶顯示材料有上千種，主要有聯(lián)苯液晶、苯基環(huán)己烷液晶及酯類液晶等。液晶顯示材料具有明顯的優(yōu)點：驅(qū)動電壓低、功耗微小、可靠性高、顯示信息量大、彩色顯示、無閃爍、對人體無危害、生產(chǎn)過程自動化、成本低廉、可以制成各種規(guī)格和類型的液晶顯示器，便于攜帶等。由于這些優(yōu)點。用液晶材料制成的計算機終端和電視可以大幅度減小體積等。液晶顯示技術(shù)對顯示顯像產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深刻影響，促進了微電子技術(shù)和光電信息技術(shù)的發(fā)展。
TFT=Thin-Film Transistor=薄膜晶體管
LCD=Liquid-Crystal Display=液晶顯示器
TFT-LCD（Thin Film Transistor-liquid Crystal Display），薄膜電晶體液晶顯示屏，誕生于1960年，經(jīng)過不斷的改良，于1991年正式應用于商業(yè)化筆記型電腦，隨著工藝技術(shù)的逐步成熟，目前TFT-LCD在各個應用領域正逐步取代CRT產(chǎn)品，成為顯示技術(shù)之主流。
液晶顯示屏的優(yōu)點就是耗電小、工作電壓低、解析度高、無輻射、顯示屏本身比較輕薄、便于攜帶、使用壽命長等，由于具有這些優(yōu)點，所以在很多領域得到廣泛應用，如：電視機、顯示器、筆記本電腦、手機、衛(wèi)星導航、PDA等。
LCD灰階顯示原理
液晶顯示器可以分為常黑(Normal Black)模式和常白(Normal White)模式，以常白模式為例：如下列左圖（LCD灰階顯示原理），當液晶上沒有被施加任何操作電壓時，棒狀液晶會以近似于平躺的姿態(tài)排列，這時光線可以最大的程度通過上下偏振片，呈現(xiàn)為亮態(tài)；當施加電壓于液晶上時，液晶會隨著電壓的不同，站立成不同的角度，電壓越大，液晶站立角度越陡，光線穿透上下偏振片就越少，直至液晶垂直站立時，光線幾乎不能通過，呈現(xiàn)為暗態(tài)。而要顯示每個中間灰階時只需在液晶上加上對應電壓即可，如下列右圖（LCD光電轉(zhuǎn)移特性曲線），面板的穿透率隨著施加在液晶上的電壓升高而逐漸減小。
TFT-LCD驅(qū)動原理
一個TFT元件就相當于一個電控開關，掃描線（柵極）控制開關的打開和閉合，數(shù)據(jù)線（源極）提供液晶顯示不同亮度所需要的灰階電壓。當在掃描線（柵極）上施以高電壓時，TFT元件打開，灰階電壓就能從數(shù)據(jù)線（源極）進入像素電極（漏極），并經(jīng)由透明像素電極施加于液晶層上，改變液晶的站立角度從而顯示預定灰階。
整個TFT-LCD面板的顯示區(qū)域就是由數(shù)百萬個獨立TFT元件控制的像素矩陣構(gòu)成。如下圖，當掃描線打開第三行像素時，數(shù)據(jù)線會將第三行像素所需要的灰階電壓寫入，然后關閉第三行，使其處于電壓保持狀態(tài)，同時打開第四行掃描線，寫入第四行像素所需的灰階電壓，完成寫入后關閉第四行，并開啟第五行像素，依序逐行寫入面板各行像素所需灰階電壓。
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