液晶显示器的神奇特性及应用

1888年，奥地利科学家F·赖尼策尔就发现了液晶这种奇特的物质。说它奇特，是因为它不像普通物质直接由固态晶体熔化成液体，而是经过一个既像晶体又似液体的中间状态，同时它还具有液体和晶体的某些性质，所以人们给它起了个形象的名字——液晶。

液晶的最大特点是，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性。当液晶的温度上升到一定值后，它就成为普通的透明液体，可以自由流动；而当温度降低到液晶的下限温度后，液晶又变为普通晶体，失去流动性。在这一转变过程中，有时还伴随着颜色和色调的变化，这就给液晶显露才华提供了舞台。

液晶问世后，由于当时科学技术水平的限制，这种材料并未受到应有的重视。直到20世纪60年代，它才有了用武之地，开始在电子表和计算器等许多方面大显身手。

液晶的电脑显示器

1968年，人们发现液晶对光、磁、电、温度等都非常敏感，即使这些外界作用因素很微弱，也能使液晶发生相应的变化，如光控开关效应就是它对电敏感所产生的变化结果，现在已广泛用于电子表、计算器和仪表等的显示装置上。

光控开关效应是指液晶具有像电门开关那样，能控制光线从自身通过的本领。如果将液晶夹在两个透明电极板之间，并在电极板下面放有用灯光照射的数字表格。当在透明电极板上接通电路时，电极板下面的一部分光便不能通过，原来有数字部分就会变黑，数字就看不见了；若取掉电压，电极板下面的数字又会显示出来。这也就是电子计算器能显示数字的秘密所在。

液晶为什么能控制光线通过呢？原来，液晶的分子沿一定方向有秩序地排列着，当有电压作用时，就会改变排列方向，引起光线传播方向的改变，阻挡了光线的通过。人们利用液晶的这种特长，制成了各种数字和图像的显示装置。

液晶的显示本领主要用于电子器件的显示上，如电子表、计算器、电视机监控盘、汽车仪表盘的液晶显示器、打印装置的液晶快门和温度计的液晶传感器。这种电光液晶显示器是由贴有透明电极的两片玻璃基板，中间填充液晶组成的。液晶只要受少量的电能的激发，就会发出光来。电子表和计算器的每个数是由7条液晶显示器拼成“8”字形，它随着接点的变化显示出0～9的数字。(www.xing528.com)

如果将电极板改为矩阵式电极，就可以在平面上显示出图像。由于液晶显示器都是很薄的器件，不像电视显像管那样要求电子枪保持较大的发射距离，因而可制成很薄的、图像清晰的电视机。一种超薄型可以像画一样挂在墙上的液晶彩色电视机已经问世，它的最小屏幕只有12平方厘米，而最大的屏幕达2平方米，但液晶显示器的厚度仅2.5毫米，真可说是技艺非凡了。

此外，还可以利用液晶显示器显示出的明暗制作快门。用这种快门组合成电子计算机打印输出的印刷头，具有动作快、分辨力强的特点，从信号发生到消失仅需1／1000秒。

利用液晶对光、磁、电、热等都非常敏感的特点，可制成各种液晶传感器。例如，将液晶吸收的光波转换成颜色、温度和压力的变化，制成温度传感器、压力传感器和气敏传感器等。已投入市场销售的新型液晶体温计，比常用的水银体温计好用得多，特别受到儿童们的喜爱。这种体温计是将少量液晶包上一层透明胶质，形成很多的微胶囊，把它们混在油墨里，然后将这种油墨涂在一条塑料带上，就成了能显示温度的液晶带。它有36℃～40℃的5个色标读数，只要把液晶带往患者的脑门一贴，就能很快显示出病人的体温，既简便又快捷。人体各部位的温度实际上是不相同的，但由于温度相差很小，普通的体温计和仪器很难测出来，而液晶体温计却可以毫无遗漏地反映出来。它在升温过程中，液晶的颜色从红色开始，然后逐渐变为绿色、蓝色……最后为紫色。

作为温度传感器，除了制作体温计外，它还有许多特殊的用场。例如，在工厂车间里的加热器上贴上液晶标志，当加热器的外壁温度超过限度时，液晶标志就会显示出“当心烫手”的字样，提醒人们注意。又如，当气温下降，道路结冰时，贴在路旁的液晶路标也会提醒骑车和驾车人员“注意安全”。

通常，微波、红外线、液体和气体的流量和流速的变化，也能引起温度的微弱变化，这些变化也可利用液晶探测器显示出来。另外，人们还制成了一种恒温器液晶开关，它在-30℃～150℃的温度范围内的控制准确度为0.1℃，因而可最大限度地减少恒温器的温度偏差。

液晶在工业生产上可用来进行无损探伤。只要将液晶材料涂在被检验的零件或材料表面，然后将零件或材料加热或冷却，液晶便会显示出不同颜色，从而可直观地探测出零件或材料的裂缝或缺陷。这种方法特别适合于对飞机、导弹和宇宙飞船等的检查。