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液晶基础知识来源于瑞达科技网
作者:佚名  文章来源:家电网  点击数  更新时间:2010/6/6   文章录入:瑞达  责任编辑:李家远华

过多,液晶会旋转而变成液体,这个温度称为清亮点。在低于清亮点高于结晶温度时,液晶是在一个中间状态,当温度上升后它有了更多的摆动,致使有效介电常数ε下降。所以液晶有一定的温度依赖性。同时我们可以从这个等式中看到它依赖于电场强度的平方。这是一个重要的结论。 它意味着液晶的极化不取决于电场的极性。因为转动取决于电场的平方,所以无论电场的分布是从上到下还是从下到上,都会得到同样的结果。
它说明我们可以将这些转动都平均,我不仔细讲这里了,但大体上我们可以认为液晶依赖于均方根值。它的转动可以由施加的电场强度的均方根值得出。
因此,因为液晶感应电场,液晶分子的排列、转动取决于施加电压的平方或均方根值。这是一个重要的特性,因为我们可以通过对液晶施加正极性和负极性的电压而得到相同的转移特性。
下面我们将要细致的讨论光学传输特性,但是它的响应不依赖于电压的极性,我们能够改变电压的极性,这就意味着可以使施加于液晶电压的直流分量为零。这就可以使悬浮在纯净液晶中微粒变纯,但是通常会有一些离子的存在而不纯。and that keeps particles that are suspended in this intended to be pure liquid crystal,这些离子是由于电离产生的。
电离的结果使会影响电光特性曲线,会产生称之为“图像暂留”或“图像保持”的现象。最终我们看到的是角度关系而影响画质。
显然,由于电场使得分子的角度转动。特殊情况是,当分子顺着电场时,不会发生转动;而当它垂直于电场时也不会发生转动。所以,需要给分子一个预倾角,使得较大的极化矢量,那个长轴,当它加上电压时具有产生一个强有力的转动。
这些要素是理解液晶特性的重要要素。
12、现在,我描述了为了使液晶分子转动需要什么:施加一个外部电场我们可以使液晶分子转动。但什么可以使液晶恢复?
它是一个弹性系统,分子有一个稳态位置,必须增加一个转动力矩使它偏离稳态位置。向列型液晶在稳态位置就像雪茄放在盒子里一样,有三个弹性常量确保它固定在这个位置,液晶分子在电场作用下发生形变后,这三个弹性常量使液晶分子恢复到稳态位置。
13、这三个弹力是:弯曲、扭曲、张力。由这张图可以看到这三个弹力。
你可以想象一下,将一条液晶分子弯曲,它会像一条橡皮一样弹回到原来的位置。
你同样可以想象将它扭曲,也会弹回原来的位置。对于张力不容易想象,但如果你可以试着拉一条橡皮使它分离,这就是张力。这三个弹性常量是使被外部电场转动的液晶分子恢复稳态的恢复弹力。
由此我们可以很合理的理解一个液晶分子如何在外部电场作用下转动,之后又在没有外部电场的情况下恢复到它的初始位置的。
14、但是我们如何使它显示?现在我们就必须先将分子电特性模型放在一边,来研究一下光学领域,即电光传输特性。
15、我们先回顾一下折射。当光线穿过一种材料,由于折射率的关系,它的传播速率会变化。有传播速率慢的材料也有传播速率快的材料,这个原理在光学上用来改变光线传播方向。
有一个界面,在界面一边是低折射率的材料,如空气;另一边是高折射率的材料,如玻璃。可以让光线从界面上穿过,一部分光线的速率不变,另外一部分光线的速率下降,并引起光线传播方向的改变。但这并不是我们用在液晶上的,我们使用的是偏光面。首先我们先了解一下光通过一种材料时的它的波长变化。
在这幅图中我们可以看到从两个相同光源发出的两束相干光波通过折射率为N0的材料,它们是同频同相的。在这幅图上部的这束光在X方向通过折射率为n1的材料;在下部是同样的光波通过折射率为n2的材料。当它们从折射率为n1和n2的材料中传出,回到原来的材料中。这时你注意到了什么?如果你仔细看的话?光线通过界面时的点不同。换句话说,上下两个波形在穿过界面时的相位是不同的。
这个相位的不同正是我们用在液晶方面的。我们想说的是它有一个不同的光学轨迹。也就是说,如果光学轨迹相同,则相位是相同的。我们假设在两个波长不同的光波中,其中一个的光学轨迹长或短于另外一个,就能得到不同的相位。
16、现在,让我们再回头谈一下液晶分子。就像我们前面说过的,液晶分子有三个轴方向的介电常数,其中两个的介电常数近似的相等。对于穿过液晶分子光波的波长具有同样的原理。两个方向的折射率是不同的,沿着长轴方向的折射率要比沿着短轴方向的折射率大。就像介电常数一样,我们将这种现象称为双折射现象。
液晶分子具有两个折射率,在电学领域我们称为电介质的各向异性,而在光学领域我们称为双折射。无论如何,当光波穿过时,在不同方向具有不同的速率这是液晶分子的一种自然属性。我们将要利用这种性质来旋转偏振光的偏

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