液晶介绍和液晶显示器的构造及其优缺点的分析

　　液晶：像晶体的液体

　　“液晶（LC：Liquid Crystal）”是一种液态高分子（塑胶）材料，它的分子与分子相距较远而无法形成键结，在常温下是“液体”，但是分子与分子彼此互相影响力却很大，所以排列得很整齐，有点像是“固体（晶体）”，因此我们将这种像是固体（晶体）的液体称为“液晶”。

　　液晶分子为细长型棒状结构，沿长轴方向具有“极性（Dipole）”，也就是分子的一端带正电而另一端带负电，如图一（a）所示，图中C代表碳原子、H代表氢原子、N代表氮原子，整个分子看起来是细长型棒状结构，我们习惯将它简化成图一（b），其中箭头称为“指向（Director）”，箭头的方向代表分子带正电的一端。

　　图一　 液晶分子的特性与种类

　　三种液晶分子，只有一种商用多

　　液晶分子的种类有许多种，包括向列型液晶（Nematic LC）、层列型液晶（Smectic LC）、胆固醇型液晶（Cholesteric LC）等，但是常见的只有两种：

　　a．向列型液晶（Nematic LC）：向列型液晶分子的排列情形如图一（c）所示，每个分子的长轴都是互相平行，而且方向一致。由于向列型液晶分子对外加电场的反应较大，因此目前商业上生产的液晶显示器大多使用这种液晶分子。

　　b．层列型液晶（Smectic LC）：层列型液晶分子的排列情形如图一（d）所示，每个分子的长轴都是互相平行，而且方向一致，分子排列规则性更明显，分子之间不但互相平行，而且有分层的组织。由于向列型液晶分子对外加电场的反应较小，因此比较不适合作为液晶显示器使用。

　　液晶分子的转动：怎么样在玻璃板上外加电压？

　　液晶分子为细长型棒状结构，沿长轴方向具有「极性（Dipole）」，也就是分子的一端带正电而另一端带负电，因此当我们对液晶分子外加电压，会使液晶分子转动，如图二所示，我们先将两片玻璃板互相平行迭起来，再将液晶分子注入两片玻璃板之间，当我们对两片玻璃板「不加电压」或「外加电压」，液晶分子会有不同的排列情形，换句话说，我们是“利用外加电压使液晶分子转动”。

　　图二　 液晶分子的转动