液晶的光学特性
液晶显示器的光学基本原理
手抄本一、绪论人类生活在社会上，每时每刻都和外界交流信息，其中视觉获得的信息大概占70%以上，可见最大量的信息是由眼睛获得的。
同时，视觉信息也最准确最可靠最及时。
将各种信息转化为视觉信息的过程称之为显示，这种转化技术称之为显示技术。
从光学的角度来看，只需将显示器在透明态，吸收态，散射态，反射态中之任意两个状态之间改变造成一定的反差，即可显示图案或文字。
液晶显示是近年来发展最快的显示技术，它以扁平，轻巧，被动发光，低电压，低功耗，可与IC电路直接配合等优点而迅速增大市场，品种也不断增多。
现有的液晶显示器可分为三大类：旋转偏振面，吸收和散射。
现在应用最广泛的一类是旋转偏振面，其中包括半波片液晶显示器（π CELL），扭曲向列相液晶显示器（TN）和超扭曲向列相液晶显示器（STN）等。
本讲义的目的是为了培养STN生产线的技术人员，使他们能理解STN的工作原理与各种因素对它的影响，在生产中易于想出解决问题的办法.二、液晶的基本特性为了能够真正理解并控制液晶显示器，必须对液晶本身及其特性有基本的了解。
液晶态（Liquid Crystal phases）是介于液态和固态之间的物质状态，所以也称为中间态（mesophase）。
液态只保持物质的体积不变（即分子之间的距离不变）但分子的排列（位置和方向）是无序的。
而固体的物质分子排列是三维有序的。
只要是分子的排列介于两者之间的任何稳定态都可以称为液晶态，现已确定的液晶态就有十几种。
只有一部分有机分子能形成液晶态，一般他们的分子是长型的（长宽比大于10）或盘形的。
液晶分为两大类：热致液晶是某些物质随着温度的升高，能从固态转变为某些液晶再变成液态，目前的液晶显示器使用的都是这类液晶。
另一类是溶质液晶，它是某些两性分子（分子的一头亲水一头亲油）溶于溶剂中形成的，它的液晶态不仅决定于温度，还决定于浓度。
下面我们只对最常用的旋转偏振面类的液晶显示器的长型分子热致液晶的向列相（nematic）液晶态作较细的介绍。
液晶聚合物的结构与光学特性
液晶聚合物的结构与光学特性液晶聚合物这玩意儿，听起来是不是有点高大上？但别怕，咱今天就来把它好好说道说道，让它变得像咱身边的朋友一样熟悉。
我记得有一次，我在实验室里捣鼓这些液晶聚合物。
那天阳光透过窗户洒在实验台上，形成一片片光斑。
我手里拿着那些小小的样本，就像拿着解开神秘谜题的钥匙。
我仔细观察着，心里满是好奇和期待。
先来说说液晶聚合物的结构吧。
这就好比盖房子，房子的结构决定了它稳不稳、好不好用。
液晶聚合物的结构呢，有那种线性的，像一条长长的链条；还有那种支化的，就像树枝分叉一样。
这些不同的结构，会让液晶聚合物有不同的性质。
比如说线性的，它可能更容易排列整齐，就像咱们军训时站的队列，整整齐齐的；而支化的呢，可能就有点调皮，不太容易规规矩矩地待着。
再说说它的光学特性。
这可有意思啦！液晶聚合物在不同的条件下，会表现出不同的光学现象。
有时候它像个魔术师，能让光线乖乖听话，改变传播的方向；有时候又像个调皮的孩子，把光线折射得乱七八糟。
就像有一次我做实验，调整了一下温度，哇塞，原本透明的液晶聚合物一下子变得五颜六色，那场面，简直太神奇了！液晶聚合物的光学特性还跟它的分子排列有关系。
如果分子排列得整整齐齐，那光线通过的时候就像走在平坦的大道上，顺顺利利；要是分子排列得乱糟糟的，光线就得在里面磕磕碰碰，结果就产生了各种奇妙的光学效果。
而且哦，液晶聚合物的这些结构和光学特性在实际应用中可厉害了！比如说在显示技术方面，咱们用的那些高清显示屏，说不定就有液晶聚合物的功劳。
还有在传感器领域，它能根据外界环境的变化，比如温度、压力的改变，通过光学特性的变化来传递信息，就像个聪明的小信使。
总的来说，液晶聚合物的结构和光学特性就像是一对默契的好搭档，相互影响，共同为我们带来了许多新奇和有用的东西。
从实验室里的那些小样本，到我们生活中的各种高科技产品，液晶聚合物都在发挥着它独特的作用。
就像我那天在实验室里看到的阳光和样本，虽然只是一个小小的瞬间，但却让我更深刻地感受到了科学的魅力和无限可能。
9.液晶的物理光学特性
2. 液晶的物理特性——各向异性
在宏观上，液晶具有液体的流动性和晶体的异向性： 沿分子长轴有序方向和短轴有序方向上的宏观物理性 质不同。 描述液晶的物理量分为平行方向物理量和垂直方向 物理量。例如：平行折射率(n∥)，垂直折射率(n⊥)；平 行磁化率 (χ∥) ，垂直磁化率 (χ⊥) ；平行介电常数 (ε∥) ， 垂直介电常数(ε⊥) 等。 各向异性的大小和方向则用它们的代数和来表示： 例如介电各向异性△ε=ε∥-ε⊥。如果ε∥>ε⊥，则为正介电 各向异性；如果ε∥<ε⊥，则为负介电各向异性。
当电压低于该阈值电压时，外界的入射光就不会发 生散射现象。 产生动态散射必须的三个条件：
(1) 液晶盒要有足够的厚度（≥6μm）； (2) 液晶材料的阻值要低（低于2×1010Ω· cm）； (3) 介电各向异性必须为负值。
3. 液晶的电光效应
1. 动态散射效应 动态散射有两种作用，一种是无存储作用，另一种 是有存储作用。 无存储作用：施加电压在阈值电压上下变换；
TC T SK TC
当温度上升时，有序参量S下降，从而会导致液晶显 示器质量下降。
2. 液晶的物理特性——各向异性
液晶分子一般都是刚性的棒状分子。 由于分子头尾、侧面所接的分子集团不同，液晶分 子在长轴和短轴两个方向上具有不同性质，成为极性 分子。
由于分子间的作用力而有序排列 —— 液晶分子长轴 总是相互平行，或有一个择优方向，而分子质心则呈 自由状态。
3. 电控双折射效应
对液晶施加电场时液晶排列方向发生变化。 由于排列方向的改变，按照一定的偏振方向入射的 光，将在液晶中发生双折射。
液晶的光学特性分析
液晶的光学特性分析光的偏振性光矢量麦克斯韦在电磁波理论中指出电磁波是横波，由两个相互垂直的振动矢量即电场强度E和磁场强度H来表征，由于人们从光的偏振现象认识到光是横波，而且光速的测量值与电磁波速的理论计算值相符合，所以肯定光是一种电磁波，大量试验表明：在光波中产生感光作用和生理作用的是电场强度E，所以规定E 为光矢量，我们把E的振动称为光振动，光矢量E的方向就是光振动的方向。
自然光：一个原子或分子在某一瞬间发出的光本来是有确定振动方向的光波列，但是通常的光是大量原子的无规率发射，是一个瞬息万变、无序间歇过程，所以各个波列的光矢量可以分布在一切可能的方位，平均来看，光矢量对于光的传播方向成对成均匀分布，没有任何一个方位较其它方位更占优势，这种光就叫自然光。
自然光在反射、散射或通过某些晶体时，其偏振状态会发生变化。
例如阳光是自然光，但经天空漫射后是部分偏振的，一些室内的透明塑料盒，如录音带盒，在某些角度上会出现斑澜色彩，就是偏振光干涉的结果。
自然光的分解：在自然光中，任何取向的光矢量都可分解为两个相互垂直方向上的分量，很显然，自然光可用振幅相等的两个相互垂直方向上的振动来表示。
应当指出，由于自然光中振动的无序性，所以这两个相互垂直的光振动之间没有恒定的位相差，但应注意的是不能将两个相位无关联的光矢量合成为一个稳定的偏振光，显然对应两个相互垂直振动的光强各为自然光光强的一半。
如果采用某种方法能把两个相互垂直的振动之一去掉，那就获得了线偏振光，如果只能去掉两个振动之一的一部分，则称为部分偏振光。
偏振光线偏振光：如果光矢量在一个固定平面内只沿一个固定的方向振动，这种光称为线偏振光，也叫面偏振光或全偏振光，线偏振光的光矢量方向和传播方向构成的平面称为振动面，线偏振光的振动面是固定不变的。
部分偏振光：这是介于偏振光和自然光之间的一种偏振光，在垂直于这种光的传播方向的平面内，各方向的振动都有，但它们的振幅不相等。
液晶显示器件中的光学特性研究
液晶显示器件中的光学特性研究液晶显示器件可以说是现代生活中不可或缺的一部分，无论是手机、电视、电脑等各种显示设备都广泛采用了液晶显示技术。
而液晶显示器件的优良光学特性正是其能够被广泛应用的重要原因之一。
液晶显示器件中的光学特性主要是指液晶分子在电场作用下的取向改变所带来的光学效应。
液晶分子是含有两个不对称端的分子，具有长轴和短轴之分。
液晶分子的取向状态对于其光学特性起着至关重要的作用。
在有电场作用下，液晶分子会沿着电场方向对齐，这种取向状态称为同向取向。
而在没有电场作用下，液晶分子则会随机取向。
在同向取向的状态下，液晶分子可以调整光的传播方向和偏振状态，这就是液晶显示器件中的偏振器。
偏振器可以将具有随机偏振状态的自然光变为具有特定偏振状态的偏振光，偏振光在通过液晶层的时候，由于液晶分子的取向，导致光的传播方向被改变。
这样便可以根据不同的电场控制液晶分子的取向，从而调整液晶层中的偏振状态，实现图像的显示。
除了偏振器的作用外，液晶分子的取向还会影响液晶显示器件的光强度变化。
这是由于液晶分子的取向会对不同偏振状态的光的传播速度产生不同的影响，导致出现光束的相位差，从而引起光的干涉现象。
这一干涉现象也是液晶显示器件中的薄膜横向干涉现象。
薄膜横向干涉现象是由于液晶分子的取向在薄液晶层内是存在梯度的。
当光从一个高折射系数区域进入低折射系数区域时，会发生反射和折射，并产生相位差。
液晶分子的取向甚至可以精确控制产生相位差的大小和方向，这使得液晶显示器件中的图像达到更加准确的显示效果。
此外，液晶显示器件中光的折射率也是影响其光学特性的重要因素之一。
液晶分子在不同的荧光基团所处的位置上，由于分子内部振动状态的影响而表现出不同的电光特性。
这种电光特性的不同便导致不同区域的液晶层具有不同的折射率。
这使得来自不同区域的光在液晶层内的反射、折射、散射等过程中会出现不同的反应，从而影响液晶显示器件中图像的清晰程度和色彩还原能力。
液晶成像原理
液晶成像原理液晶成像是一种利用液晶材料的光学特性来实现图像显示的技术。
液晶屏幕由许多小的光学单元组成，每个单元由液晶分子组成。
这些液晶分子可以通过外部电场的调控来改变其方向和排列，从而调节光的透过程度。
液晶屏幕的基本原理是光的旋转和偏振。
当没有外电场作用时，液晶分子呈现一种无序排列的状态，导致光进入液晶屏幕后会发生旋转。
而当外电场施加在液晶屏幕上时，液晶分子会重新排列并指向同一个方向，使得光线经过液晶屏幕时不发生旋转。
根据这种原理，液晶屏幕可以通过控制外电场来调节光的透过率，进而实现对图像显示的控制。
液晶屏幕通常由两个偏振片组成，其光轴垂直或平行于光传播方向。
当没有外电场作用时，光通过第一个偏振片后会发生偏振，然后进入液晶层进行旋转，最后再通过第二个偏振片进行偏振。
如果两个偏振片的偏振方向相互垂直，那么当光通过液晶层时，由于旋转的光无法通过第二个偏振片，因此液晶屏幕呈现黑色。
如果两个偏振片的偏振方向平行，那么当光通过液晶层时，由于光没有旋转，能通过第二个偏振片，因此液晶屏幕呈现白色。
而当外电场施加在液晶屏幕上时，液晶分子重新排列并指向同一个方向，使得光线进入液晶层后不发生旋转。
这样，如果两个偏振片的偏振方向相互垂直，光经过液晶层后仍然无法通过第二个偏振片，液晶屏幕呈现黑色。
如果两个偏振片的偏振方向平行，光经过液晶层后不会发生旋转，能够通过第二个偏振片，液晶屏幕呈现白色。
液晶屏幕的旋转和偏振过程不仅仅局限于黑白显示，还可以通过调节外电场的大小来控制液晶分子的排列，从而调节光的透过程度。
这使得液晶屏幕可以实现灰度显示和彩色显示。
在液晶屏幕上，每个像素点都有液晶分子来控制光的透过率，通过调节每个像素点液晶分子排列的状态，就可以实现对图像的显示。
总的来说，液晶成像利用液晶分子的旋转和偏振特性来调节光的透过程度，通过控制液晶分子排列的状态来实现对图像的显示。
这是一种常用的显示技术，在电视、电子设备和计算机显示器中得到了广泛应用。
液晶的光学特性
液晶的光学特性测控101贾如1007040119摘要液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。
液晶是当前国内外研究的前沿热点，尤其是液晶材料的合成与应用。
液晶材料具有优异的性能和广阔的应用前景。
关键词：液晶的分类光学特性液晶显示器引言：LCD（Liquid Crystal Display）对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词，不过这种技术存在的历史可能远远超过了我们的想象——在1888年，一位奥地利的植物学家F. Renitzer便发现了液晶特殊的物理特性。
在85年之后，这一发现才产生了商业价值，1973年日本的夏普公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。
现在，LCD是笔记本电脑和掌上电脑的主要显示设备，在投影机中，它也扮演着非常重要的角色，而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。
液晶的特性是很神奇的：液晶层能够使光线发生扭转。
液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入的光线以外所有的光线。
此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。
一、液晶的工作原理液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。
上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶为了随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲。
结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。
如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。
如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。
因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。
也有某些设计为了省电的需要，有电流时，光线不能通过，没有电流时，光线通过。
二、液晶的分类及其光学特性液晶材料主要是脂肪族、芳香族、硬脂酸等有机物。
液晶也存在于生物结构中，日常适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。
液晶物质的相变与特性研究
液晶物质的相变与特性研究随着科学技术的不断发展，液晶物质作为一种特殊的物质在人们的生活和工作中发挥着重要的作用。
液晶物质是介于液体和固体之间的一种物质状态，具有独特的光学、电学和热学性质。
本文将探讨液晶物质的相变与特性研究。
一、液晶物质的相变过程液晶物质的相变是指其在温度或其他外界条件的变化下，从一种形态向另一种形态的转变过程。
一般液晶物质的相变分为几个阶段：向列相（nematic phase）、液晶相（smectic phase）和固体（solid phase）。
这些相的转变是由于分子排列的改变引起的。
在向列相中，分子的排列相对有序，但没有固定的排列方式；液晶相则是分子呈现出长程有序的排列，分子将自组装成层状结构；而在固体相，分子的排列更加致密和有序。
二、液晶物质的光学性质研究液晶物质的光学性质是研究液晶的重要方面。
在不同的相变过程中，液晶物质会表现出不同的光学行为。
例如，在向列相中，液晶分子以有序的排列方式对入射光进行偏振转换，使其具有特殊的光学性能。
通过改变液晶分子排列的方式，可以调节液晶的透光性和色觉特性。
液晶物质还可以通过电场的作用，改变其分子排列的程度，从而改变液晶的光学性质。
这种现象称为电光效应，其应用广泛，例如在液晶显示器中，利用电场控制液晶分子的排列，达到显示图像的目的。
三、液晶物质的电学性质研究除了光学性质，液晶物质的电学性质也是研究的重点之一。
液晶物质对电场的响应能力是衡量其电学性能的重要指标之一。
一种常见的液晶物质是向列相液晶，其分子在外加电场下会发生排序。
这种现象被称为电流通效应。
在外加电场下，液晶分子会沿电场方向有序排列，从而导致液晶物质的电导率从低温下的绝缘态到高温下的导体态的变化。
液晶物质的电学性质不仅与其分子结构有关，还与温度、电场强度和外界条件等因素有关。
通过对液晶物质的电学性质研究，可以更好地了解其电导行为和电流通效应的机理。
四、液晶物质的热学性质研究液晶物质的热学性质也是研究的重点之一。
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液晶的光学特性测控101贾如1007040119摘要液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。
液晶是当前国内外研究的前沿热点，尤其是液晶材料的合成与应用。
液晶材料具有优异的性能和广阔的应用前景。
关键词：液晶的分类光学特性液晶显示器引言：LCD（Liquid Crystal Display）对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词，不过这种技术存在的历史可能远远超过了我们的想象——在1888年，一位奥地利的植物学家F. Renitzer便发现了液晶特殊的物理特性。
在85年之后，这一发现才产生了商业价值，1973年日本的夏普公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。
现在，LCD是笔记本电脑和掌上电脑的主要显示设备，在投影机中，它也扮演着非常重要的角色，而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。
液晶的特性是很神奇的：液晶层能够使光线发生扭转。
液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入的光线以外所有的光线。
此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。
一、液晶的工作原理液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。
上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶为了随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲。
结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。
如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。
如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。
因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。
也有某些设计为了省电的需要，有电流时，光线不能通过，没有电流时，光线通过。
二、液晶的分类及其光学特性液晶材料主要是脂肪族、芳香族、硬脂酸等有机物。
液晶也存在于生物结构中，日常适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。
目前，由有机物合成的液晶材料已有几千种之多。
由于生成的环境条件不同，液晶可分为两大类：只存在于某一温度范围内的液晶相称为热致液晶；某些化合物溶解于水或有机溶剂后而呈现的液晶相称为溶致液晶。
溶致液晶和生物组织有关，研究液晶和活细胞的关系，是现今生物物理研究的内容之一。
液晶的分子有盘状、碗状等形状，但多为细长棒状。
根据分子排列的方式，液晶可以分为近晶相、向列相和胆甾相三种，其中向列相和胆甾相应用最多。
1. 近晶相液晶近晶相液晶分子分层排列，根据层内分子排列的不同，又可细分为近晶相A近晶相B等多种。
层内分子长轴互相平行，而且垂直于层面。
分子质心在层内的位置无一定规律。
这种排列称为取向有序，位置无序。
近晶相液晶分子间的侧向相互作用强于层间相互作用，所以分子只能在本层内活动，而各层之间可以相互滑动。
近晶型结构是所有液晶中具有最接近结晶结构的一类。
这类液晶中，棒状分子依靠所含官能团提供的垂直于分子的长轴方向的强有力的相互作用，互相平等排列成层状结构，分子的长轴垂直于层片平面。
在层内，分子排列保持着大量二给固体有序性，但是这些层片又不是严格刚性的，分子可以在本层内活动，但不能来往于各层之间，结果这类柔性的二维分子薄片之间可以相互滑动，而垂直于层片方向的流动则要困难。
因此，近晶型液晶一般在各个方向都是非常粘滞的。
近晶相2. 胆甾相液晶胆甾相液晶是一种乳白色粘稠状液体，是最早发现的一种液晶，其分子也是分层排列，逐层叠合。
每层中分子长轴彼此平行，而且与层面平行。
不同层中分子长轴方向不同，分子的长轴方向逐层依次向右或向左旋转过一个角度。
从整体看，分子取向形成螺旋状，其螺距用p表示，约为0.3mm。
在这类液晶中，长形分子是扁平的，依靠端基的相互作用，彼此平等排列成层状，但是他们的长轴是在层片平面上的，层内分子与向列型相似，而相邻两层间，分子长轴的取向，由于伸出层片平面外的光学活性基团的作用，依次规则地扭转一定角度，层层累加而形成螺旋面结构。
胆甾相3. 向列相液晶向列相液晶中，分子长轴互相平行，但不分层，而且分子质心位置是无规则的。
电场与磁场对液晶有巨大的影响力，向列型液晶相的介电性行为是各类光电应用的基础（用液晶材料制造以外加电场超作之显示器，在1970年代以后发展很快。
因为它们有小容积、微量耗电、低操作电压、易设计多色面版等多项优点。
不过因为它们不是发光型显示器，在暗处的清晰度、视角和环境温度限制，都不理想。
无论如何，电视和电脑的屏幕以液晶材质制造，十分有利。
大型屏幕在以往受制于高电压的需求，变压器的体积与重量不可言喻。
其实，彩色投影电式系统，亦可利用手性向列型液晶去制造如偏光面版、滤片、光电调整器。
向列相4、胆甾相液晶的光学性质由于胆甾相液晶特殊的分子结构以及光学的各向异性, 决定了它具有晶体的旋光性、偏振光二色性和它本身特有的选择性光散射等性质。
（1）使入射光在光前进方向上沿指向矢n(分子长轴)方向偏转当光线垂直射入两个各向同性均匀介质时(如图2a), 即使折射率不同, 光线仍按原方向前进。
而对于各向异性的液晶物质, 就要考虑分子轴和入射光的方向问题。
如果偏振光沿光轴方向(分子长轴方向)入射时(如图2b), 光仍按原方向前进。
而光在液晶中传输时, 存在着平行于指向矢n的折射率nPP和垂直于指向矢n的折射率nL, (如图2c), 因此有vPP= cPPPnL和vL= cLPnPP, 其中cPP= c cosH, cL= csinH(c真空中光速), 且光在介质中传输, 光速总是与折射率成反比, 所以vPP> vL, 使入射光在传播过程中沿n方向发生偏转。
同理, 对于图2cc状态下, vPP和vL分别由cPPPnL和cLPnPP决定。
（2）能够改变入射光的偏振态(线偏光、圆偏光、椭圆偏光)或改变偏振光的振动方向如图3所示, 液晶分子的n与X轴平行, 当线偏振光沿Z方向入射时, 其振动方向与（3）使入射的椭圆偏振光产生相应的反射或透射现象外界条件除了引起胆甾相液晶折射率各向异性外, 对其螺距也产生非常独特的影响。
胆甾相液晶的螺距随外界环境(温度、压力、磁场、电场等)的变化而变化。
胆甾相液晶的螺距对其光学性质的影响非常重要, 光透射和选择性光散射的特性主要由其螺距决定。
对于螺距p与入射光波长相近的右旋胆甾相液晶, 若左旋光(与扭曲方向成反旋状态的光)入射时, 则产生光透射; 若右旋光入射时,则产生与布喇格反射相同的光散射。
如图6所示, 当液晶薄膜受光照时, 入射角为Hi, 散射角为Hs, 则选择反射可见光的波长(一级布喇格反射波长)为式中 n为与螺旋轴相垂直平面内的平均折射率, Hi 为光的入射角, Hs 为光的散射角, p为螺距。
对于固定的系统, Hi, Hs, …n为常量。
所以液晶选择性光散射的波长只与螺距p有关。
式(5)中, 当余弦项等于1时, 胆甾相液晶选择反射光的峰值波长为Km= …np (7)改变液晶所处的外界条件, 引起液晶螺距的变化(如图4、图5), 液晶选择反射可见光的峰值波长Km也随之变化(如图7)。
当温度升高时, 液晶螺距变短, 螺旋绕紧, 反射光的峰值波长向短波方向移动; 反之, 温度降低时, 向长波方向移动。
随着温度的变化, 反射出不同颜色的可见光。
其温度灵敏度及工作温度范围可以通过选择不同的液晶及其混合物的不同配比来控制。
当胆甾相液晶的螺距和入射光的波长一致时, 液晶对这种波长的光选择反射最强, 利用这一特性来提高观察的对比度。
如图8a所示, 若在一液晶膜上有TA, TB两个温度区域, 则液晶就有两条不同的反射曲线A, B(如图8b)。
在二曲线较明显的区域内, 选一波长K0, 则得到与反射强度I 相对应的IA, I B的差别较大, 这样, 在波长为K0 的光波照射下, 出现较TA亮得多的TB区。
若把TA控制的足够低, 就可得到较清晰的可见光TB的像(如图8a)。
若在复色光的照射下, 液晶则选择反射不同峰值波长的可见光(如图8b), 显示出不同的颜色(如图8a)。
四、液晶显示器的新技术1、采用TFT型Active素子进行驱动为了创造更优质画面构造，新技术采用了用独有TFT型Active素子进行驱动。
大家都知道，异常复杂的液晶显示屏幕中最重要的组成部分除了液晶之外，就要算直接关系到液晶显示亮度的背光屏以及负责产生颜色的色滤光镜。
在每一个液晶像素上加装上了Ac tive素子来进行点对点控制，使得显示屏幕与全统的CRT显示屏相比有天壤之别，这种控制模式在显示的精度上，会比以往的控制方式高得多，所以就在CRT显示屏会上出现图像的品质不良，色渗以及抖动非常厉害的现象，但在加入了新技术的LCD显示屏上观看时其画面品质却是相当赏心悦目的。
2、利用色滤光镜制作工艺创造色彩斑澜的画面在色滤光镜本体还没被制作成型以前，就先把构成其主体的材料加以染色，之后再加以灌膜制造。
这种工艺要求有非常高的制造水准。
但与同其他普通的LCD显示屏相比，用这种类型的制造出来的LCD，无论在解析度，色彩特性还是使用的寿命来说，都有着非常优异的表现。
从而使LCD能在高分辨率环境下创造色彩斑澜的画面。
3、低反射液晶显示技术众所周知，外界光线对液晶显示屏幕具有非常大的干扰，一些LCD显示屏，在外界光线比较强的时候，因为它表面的玻璃板产生反射，而干扰到它的正常显示。
因此在室外一些明亮的公共场所使用时其性能和可观性会大大降低。
目前很多LCD显示器即使分辨率再高，其反射技术没处理好，由此对实际工作中的应用都是不实用的。
单凭一些纯粹的数据，其实是一种有偏差的去引导用户的行为。
而新款的LCD显示器就采用的“低反射液晶显示屏幕”技术就是在液晶显示屏的最外层施以反射防止涂装技术（ARcoat），有了这一层涂料，液晶显示屏幕所发出的光泽感、液晶显示屏幕本身的透光率、液晶显示屏幕的分辨率、防止反射等这四个方面都但到了更好的改善。
结论液晶分子独特的螺旋状结构决定了它特殊的光学特性。
选择性光散射、偏振光二色性、旋光性、双折射性等性质是其他物质所没有的。
在可见光、红外光、电场、磁场等作用下呈现出在许多领域具有实用价值的非线性光学效应, 例如红外激光束斑显示、温度计、变色服饰(迷彩、伪装)、电场检测、磁场检测、甚至有希望制成红外热像仪器件等。
其广泛的应用前景注定了它在材料领域不可替代的作用, 随着材料科学的日新月异以及胆甾相液晶新材料的不断出现, 它各方面的性质将得到更加深入的研究, 其优良的非线性及布喇格散射等特性将给显示领域带来新的革命。
参考文献: 1、/optoelectronics_3007.html2、/view/6262.htm3、/view/6262.htm4、《液晶物理学》. 1975修订版. 孙政民，王新久编译5、《大学物理》下册许三男，陆建，徐浦编6、李伯符. 液晶物理[J]. 液晶与显示, 2001, 16(3):2272238.7、YEHP, GUC. Opticsof LiquidCrystalDisplays[M]. U. S. A. 1999, 2822305.8 柴天恩. 平板显示器件原理及应用[M]. 北京:机械工业出版社, 1996, 36239.9、钱祥忠. 胆甾型液晶传感器及其在环境监测中的应用[J]. 传感器技术, 1995,2:52255.。