2024年5月3日发(作者：cad正版软件价格)

第二章 PANEL部分工作原理

Panel部分即是液晶显示模块LCM，它是整个液晶显示器的核心部分。它是一种将液晶显示

器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件配在一起的一体化组件。本章将对液晶

显示的基本原理，液晶的驱动以及液晶模块的构成进行简要的介绍。

第一节 什么是液晶（Liquid Crystal）

液晶显示器是以液晶为基本材料的组件，由于液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶

体光学特性，又具有液态流动特性，所以液晶可以说是处于一个中间相的物质。而要了解液晶的

所产生的光电效应，我们必须先来解释液晶的物理特性，包括它的黏性（visco-sity）与弹性

（elasticity）和其极化性（polarizalility）。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看，可说是一

个具有排列性质的液体，依照作用力量的不同方向，会有不同的效果。就好像是将一簇细短木棍

扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自

然的变成与河水流动的方向一致，达到排列状态，这表示黏性最低的流动方式，也是流动自由能

最低的一个物理模型。

此外，液晶除了有黏性的特性反应外，还具有弹性的表现，它们都是对于外加的力，呈现出

方向性的特点。也因此光线射入液晶物质中，必然会按照液晶分子的排列方式传播行进，产生了

自然的偏转现象。至于液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以，当液

晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induced dipolar），这也是液

晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器，就是利用液晶的光电效

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应，藉由外部的电压控制，再通过液晶分子的光折射特性，以及对光线的偏转能力来获得亮暗差

别（或者称为可视光学的对比），进而达到显像的目的。

第二节 液晶的电光特性

液晶同固态晶体一样具有特异的光学各向异性。而且这种光学各向异性伴随分子的排列结构

不同将呈现不同的光学形态。例如，选择不同的初期分子取向和液晶材料，将分别得到旋光性、

双折射性、吸收二色性、光散射性等各种形态的光学特性。一旦使分子取向发生变化，这些光学

特性将随之变化，于是在液晶中传输的光就受到调制。由此可见，变更分子的排列状态即可实行

光调制。

由于液晶是液体，分子排列结构不象固态晶体那样牢固。另一方面液晶又具有显著的介电各

向异性△ε和自发偶极子P0。一旦给液晶层施加上电压，则在介电各向异性△ε和自发偶极子P0和

电场的相互作用下，分子排列状态很容易发生变化。因此利用外加电场即可改变液晶分子取向，

产生调制。这种由电场产生的光调制现象叫做液晶的电光效应（electro-optic effect）。它是液

晶显示的基础。

这种光学特性可通过表面处理、液晶材料选择、电压及其频率的选择获得。

第三节 液晶显示原理

1． 液晶的物理特性

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