液晶（LCD）显示器基础

液晶（LCD）显示器是一种平面电子显示器，常用于数字手表、计算器、笔记本电脑、电视等。它利用液晶的光调制特性和光的偏振进行操作。LCD 的低功耗、更薄的厚度和更轻的重量使其可用于电池供电和便携式应用。

（1）液晶

我们都知道物质的常见状态：固体、液体和气体。固体，组成它们的分子彼此保持较为固定的方向和位置。液体，分子的方向和位置总是在变化。顾名思义，液晶 (LC)有点像液体，也有点像固体。在液晶中，分子倾向于保持其取向，就像固体中的分子一样，但也可以像液体中的分子一样自由地改变位置。这意味着液晶既不是固体也不是液体，而是介于两者之间的一种状态。

（2）向列相液晶

根据组成液晶的分子以及这些分子的温度，液晶可以处于不同的相。其中，向列相是LCD技术中最简单的液晶相。液晶受电场影响，当电流施加到这种类型的LC时，它会发生反应并改变其排列。

平面中的每个分子以其长轴彼此平行的方式排列。每个平面中分子的取向与相邻平面的分子取向略有不同。不同平面中分子取向的这种差异会导致光通过它时的偏振发生扭曲。液晶的这种独特行为是LCD的关键。

（3）液晶中的偏振光

不加电压时，光线通过第一个偏光片后，它穿过玻璃板并在穿过时旋转90 度，以匹配液晶排列。这允许光线穿过第二个偏振片，从而照亮显示器。 当加电压时，液晶分子的方向不同，都指向偏光片，但不再旋转90度。偏振光无法通过第二个偏振片，使显示器保持黑色。

（4）液晶显示面板的基本组成部分

LCD的基本结构应该通过改变施加的电流来控制；必须使用偏振光；液晶应该能够控制这两种操作来传输或者也能够改变偏振光。

如图是LCD如何在数字计算器中工作的简单演示。该系统中有两片交叉的偏光片，两片偏光片之间夹有带正负电荷的液晶夹层。当液晶带电时，光可以通过而不会改变方向。当液晶没电时，光在通过 LC时会旋转90°，因此它可以通过第二个偏振片。LCD中有7个单独带电的电极，因此通过调整电极，LCD可以显示0到9的不同数字。例如，当右上和左下电极充电时，我们可以在显示屏上得到5。

参考资料：

（1）https://electrosome.com/

（2）https://level8chem.wordpress.com/