液晶材料及应用PPT课件

液晶材料及应用,产品开发部应妙德2009-4-24,目录,液晶的定义和基本分类液晶材料性能参数手性剂介绍液晶的选择液晶调配和使用注意事项,一、液晶的定义和基本分类,1.1、液晶的由来,液晶的由来:1888年由奥地利的植物学家莱尼茨尔在测定物质溶点时发现某些物质溶化后会经过一个不透明呈白色浑浊并且发出多彩而美丽的光泽,继续加热会变成清亮的液体,1889年德国物理学家莱曼通过偏光显微镜观察这些脂类化合物,发现这些白色浑蚀的物质象液晶,而且具有双折射性,于是就命名它为”液态晶体”。1960S被应用于DS液晶显示器1970S发明TN液晶显示器1980S发明STN液晶显示器,1.2、液晶的定义,物质的第四态液晶（liquidcrystals）普通物质有三态：固态、液态和气态有些有机物质在固态与液态之间存在第四态液晶态液晶态物质既具有液体的流动性和连续性，又保留了晶体的有序排列性，物理上呈现各向异性。液晶这种中间态的物质外观是流动性的混浊液体，同时又有光、电学各向异性和双折射特性。,1）根据成分和出现液晶相的物理条件，可分为：热致液晶和溶致液晶两大类。热致液晶:把某些有机物加热溶解，由于加热破坏结晶晶格而形成的液晶，就是由于温度变化而出现的液晶相。目前显示方面的都为此种液晶。溶致液晶:把某些有机物放在一定的溶剂中，由于溶剂破坏结晶晶格而形成的液晶，就是由于溶液浓度发生变化而出现的液晶相，最常见的有肥皂水等。,1.3、液晶基本分类,2）热致液晶根据液晶分子的排列不同，可以分为近晶相、向列相、胆甾相三类。,近晶相（Sematic）分子排列分层层内分子互相平行,向列相（Nematic）分子排列不分层分子指向矢大体一致,胆甾相（Cholesteric）分子排列分层层内分子互相平行不同层分子指向矢逞螺旋结构,热致液晶举例近晶相液晶：例如铁电液晶向列相液晶：例如普通TN、HTN、STN用液晶胆甾相液晶：例如多稳态液晶,目前液晶显示器中使用的均为热致液晶,二、液晶材料性能参数,2.1、液晶的相变,有序参数(S):液晶分子排列的有序程度S=1/20.30.8;指单个液晶分子长轴方向偏离指向矢的角度各向同性液体，分子长轴方向完全紊乱，S=0当液晶分子全部处于平行排列时，S=1一般向列相液晶在NI相变点附近S0.3，在非常低温度时，S0.8S值不受一般的强电场或强磁场的影响,清亮点和熔点清亮点：液晶材料由液晶态变为各向同性液态的过程中，呈透明时的温度，标记为Tc熔点：液晶材料由晶体态变为液晶态的相变温度，标记为Tm,晶体,液晶相,液体,清亮点clearpoint,TNITc,TCNTm,温度,熔点,液晶的工作温度和存储温度液晶的工作温度高温工作温度：TN低于清亮点10STN低于清亮点2530低温工作温度：必须高于凝固点20以上液晶的存储温度高温存储温度：不超过清亮点低温存储温度：参照液晶规格书中低温存储测试数据不低于最低低温存储测试温度,2.2、电阻率,液晶是高阻材料，单位：欧姆厘米液晶的电阻率非常高，一般都在1010欧姆厘米以上，TFT用液晶电阻率在1013欧姆厘米以上。液晶的电阻特性是材料本身决定的，它和介电常数、阈值电压有一定联系一般认为，液晶的阻性电流是杂质的带入而引起的,2.3、n参数,液晶具有双折射这一晶体特性no为寻常光折射率，其偏振方向与分子长轴垂直;ne则与分子长轴方向平行；光学各向异性定义为n=ne-no这一参数在STN设计中是极为关的；n与介电常数、清亮点、有序程度等参数相关,ne,no,常用向列相液晶属于正性晶体，neno，n0胆甾相液晶属于负性晶体，neVOFF,V90VONV90/V10VON/VOFF更小的陡度值，电光曲线越陡，可以驱动更高的路数如果陡度值无法满足驱动路数的要求，很容易出现串扰现象,CSTN不同n下的对比度和NTSC设计条件：Cellgap:5.6umPI:PIA-29424%CFNTSC=63%,换算成我司5.5umcellgap,n值为0.1486,4.3、普通TN型TFT液晶显示器高电阻率，电阻率在1013欧姆厘米以上工作温度范围高温工作温度低于清亮点10度，低温工作温度必须高于凝固点20度以上响应时间液晶旋转黏度小、盒间距（d，35um之间）n选择采用第一极小设计，提高响应速度，n在0.080.1之间,5.1液晶调配液晶调配的参数参数1n(光学各向异性ne-no)参数2Vth(阈值电压)参数3手性剂添加量液晶调配体系TN型LCD：单瓶体系或多瓶体系STN型LCD:多瓶体系（通常四瓶体系）TN型TFT：单瓶体系,五、液晶调配和使用注意事项,多瓶体系四瓶体系液晶n和Vth两两相同例如：MLC14000/141000-000/100,阈值电压：基本相同，基本相同n:基本相同,基本相同,四瓶体系,0.1292a+0.17b+0.129c+0.1697d=目标n1.15a+1.1b+1.97c+1.95d=目标Vtha+b+c+d=1,四个未知数，三组方程，有无数组解,1/2（0.1292+0.129）(a+c)+1/2(0.17+0.1697)(b+d)=目标n1/2(1.15+1.1)(a+b)+1/2(1.97+1.95)(c+d)=目标Vtha+b+c+d=1,取其中一组解,目前我司四瓶调配详解,5.2液晶使用注意事项液晶需要密闭、避光保存液晶配制时，应将所使用的容器及工具用丙酮清洗干净液晶混合时不需高温（VON/VOFFB.V90/V10VON/VOFFC.V90/V10=VON/VOFF14.目前我司STN用液晶混合灌液通常采用的是几瓶液晶？A.单瓶B.2瓶C.4瓶D.6瓶15.对于液晶阈值电压描述不当的是A.液晶阈值电压同液晶介电各向异性相关B.液晶阈值电压是透过率变化了10%的电压C.液晶阈值电压同液晶弹性常数相关D.液晶阈值电压是透过率变化了90%的电压16.对于有序参数S，代表分子排列的有序程度的物理量，晶体的有序参数S为S=0B.S=1C.S=0.3D.S=0.817.LCD的驱动路数的多少同液晶哪项特性关系最为密切A.陡度B.黏度C.nD.清亮点,18.普通TN型TFT由于考虑到响应时间，盒厚设计值在35um之间，其一般采用的是第几极小设计？一B.二C.三D.四19.CSTN液晶盒延迟量（nd）设计值一般为0.48