现在液晶品种有1万多种。 Friedel把液晶分类：向列相、近晶相、胆甾相。
3）液晶物理鼎盛时期（1930~1960）
Frank等人建立液晶连续体理论。 Maier-Saupe平均场理论的建立。 液晶光电磁性研究等，液晶应用基础。
4）应用研究阶段（1960~1968）
Williams研究向列相液晶动态散射。 Fergason研究胆甾相液晶温度色变。 Fergason等人发现TN-LCD。 1968年RCA公布LCD。
主要内容
一 显示器简介 二 液晶显示器简介 三 液晶显示屏原理 四 液晶显示模块原理 五 彩色液晶显示器简介 六 手机用液晶显示器
显示器简介
•显示分类
ELECTONIC INFORMATION DISPLAYS
PROJECTION
DIRECT-VIEW
OFF-SCREEN
CRT LCD LIGHTVALVE
ACTIVE-MATRIX
PASSIVE-MATRIX
PLASMA TFT MOS MIM DIODE OTHERS TN STN CSTN FLC OTHERS ADDRESSED
•液晶基本知识
• 什么是液晶
• 液晶分子结构
CnH2n+1
液晶就是液态晶体 在一定温度范围内 液态和固态之间的中间态 液晶具有流动性和各向异性
•液晶显示器 • 液晶显示缺点
视角狭窄、速度慢、使用温度范围有限
液晶显示器
•无源矩阵方式
❖显示器件结构：
简单结构
等效电路
液晶显示器
•有源矩阵方式
❖显示器件结构：
简单结构
等效电路
•常见的无源矩阵的类型
TN（扭曲向列相） HTN（高扭曲向列相） ETN（改进扭曲向列相） MTN（混合扭曲向列相） STN（超扭曲向列相） DSTN （双盒补偿超扭曲向列相） FSTN （膜补偿超扭曲向列相） CSTN （彩色超扭曲向列相）
5） 液晶显示产业(1973~ )
Gray 5CB液晶材料的合成 TN-LCD工业生产 (1973~ ) STN-LCD工业生产（1986~ ） TFT-LCD工业生产 (1991~ )
TN-LCD：低信息容量，码段式显示
应用范围：Байду номын сангаас子钟表、测量仪器、电话机、游戏机
STN-LCD: 图文信息显示
1854年Virchow 发现溶致液晶，神经稍磷脂类物质溶解 在水中观察到光学各向异性现象。
1888年Reinitger发现热致液晶，把胆甾苯炭酸酯加热到 145.5ºC呈乳白状液体，再加热到178.5 ºC呈透明液体。
1889年Lehmann确认液晶。
2）液晶合成和分类(1920年左右) 20年代开始合成液晶材料，并掌握液晶分子结构特点，很快合成300多种。
PASSIVE-MATRIX
PLASMA ADDRESSED
TFT MOS MIM DIODE OTHERS
TN
STN CSTN FLC OTHERS
•各种显示技术的特点
大面积 LCD CRT PDP LED 彩色OEL FED
视角
分辨率
功耗
厚度 生产性
注： 优； 良；
差
What is FPD (Flat Panel Display)
液晶显示器系列讲座 第一讲
LCD项目部
2002年3月26日
LCD：Liquid Crystal Display 液晶显示器 STN：Super Twisted Nematic
超扭曲向列相 TN： Twisted Nematic 扭曲向列相 HTN：High Twisted Nematic
高扭曲向列相 TFT：Thin Film Transistor 薄膜晶体管 PDA：个人数字助理
PDP 真空等离 子体放电
◎ ○ ◎ ◎
◎
◎
○
○ ○
注：◎ 优；○良；△ 差
液晶显示器简介
•液晶显示分类
LIQUID-CRYSTAL
电场效应
热效应型
电流效应型
电热光效应型 电热效应型 DS
铁电型(FE)
光学各向异性
电控双折射 相变型 宾主型 TN STN 多稳态液晶(MLCD)
•液晶显示分类
LIQUID-CRYSTAL
CRT
FLAT-PANEL
SHADOW BEAM MONOMASK INDEX CHROME
EMITTER
NONEMITTER
PDP FED VFD LED EL OLED
LIQUID-CRYSTAL ELECTO- ELECTO- ELECTOCHROMIC PHORETIC ELECTORIC
ACTIVE-MATRIX
CN
施主基团
共轭电子体系
受主基团
液晶分子是刚性棒状分子
•光学各向异性
• 液晶的物性
∥
Δn=n ∥ -n⊥=ne-no
STN双折射
•介电各向异性
⊥
Δε=ε ∥ -ε⊥
Δε>0 分子沿电场方向排列
Δε<0 分子垂直电场方向排列
•弹性常数（K11、K22、K33）
•相变温度（Tm、Tc）、液晶电阻率（ρ）、粘度 （η）等。
•各种平板显示技术的特点
原理
显示性能
显示容量 对比度
全色 中间调
响应速度
大画面
辉度（明るさ）
功耗 价格
液晶
光开光
◎ ○ ◎ ◎
○
○ ◎（バッ クライ
ト） ◎ ○
LED 发光二极
管 ○ ○ △ △
◎
◎
◎
△ ◎
EL 固体电致
发光 ◎ ◎ △ ○
◎
○
○
○ ○
VFD 真空荧光
△ ○ △ △ ◎ ○
○
△ ◎
• 液晶分类
形成方式： 热致液晶、溶致液晶 相结构： 向列相、近晶相、胆甾相
向列相
近晶相
• 近晶相液晶 SmA SmC SmC*
SmB SmL SmE SmI SmJ SmK SmF SmG SmH SmI* SmF* SmG* SmH*
胆甾相
• 液晶发展简史
1）发现和萌芽阶段（1854~1889）
应用范围：便携通讯终端、PDA、仪器器表
移动通讯终端
PDA
掌上电脑
TFT-LCD: 大信息容量视频显示显像
应用范围：笔记本电脑、PC监视器、液晶电视、GPS、液晶投影
•液晶显示器 • 液晶显示优点
•平面型显示，体积小，重量轻，便于携带 •功耗低，驱动电压低，例如计算器工作电压2-5V，功耗为0.01mW/cm2 •寿命长，一般在5万小时以上 •不含有害射线等，对人体无害，不易引起眼睛的疲劳 •被动显示，不易被强光冲刷，外界光越强显示越清楚，可以在明亮的环 境下显示 •易于驱动，可用大规模集成电路直接驱动 •结构简单，没有复杂的机械部分