液晶显示器的发展与演变

液晶显示器（Liquid Crystal Display），又叫“液态晶体显示器”，即LCD。我们知道物质有固态、液态、气态三种形态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律，但是如果这些分子是长形的（或扁形的），它们的分子指向就可能有规律。于是我们就又可将液态分为许多形态。没有方向规律的液体分子，我们直接称为液体，而对于具有方向的液体分子，则称为“液态晶体”，简称“液晶”。液晶是在1883年，由奥地利植物学家莱尼茨尔（Reinitzer）发现的，简而言之，液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。它由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。液晶从形状和外观上看都是一种液体，但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列；如对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿透；光线穿透液晶的路径可由构成它的分子排列来决定，这又是固体的一种特征。

LCD的第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直（90度相交），也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一个平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转了90度。但当在液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。

LCD的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身，自然光线是朝四面八方随机发散的，极化滤光片实际上是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线，极化滤光片的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有与两个极化滤光片的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配，光线才得以穿透。(www.xing528.com)

LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成，所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是，由于两个极化滤光片之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一个极化滤光片后，会被液晶分子扭转90度，最后从第二个极化滤光片中穿出。另一方面，若为液晶加一个电压，分子又会重新排列并完全平行，使光线不再扭转，所以正好被第二个极化滤光片挡住。

一般最常用的液晶形态为向列型液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1～10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。