材料化学--液晶材料

1、液晶材料液晶材料 * *液晶平面显示器的技术发展趋于成熟阶段，而且其应用面也随着信息、通讯和网络技术的进步而被大量地运用，例如笔记型计算机、行动电话、个人助理机和携带式消费性产品等。* *较难实现之广视野角广视野角、高画质化高画质化和高速化高速化等问题，均因新的材料、新的组合设计和新的驱动方式之发展，而实现了轻薄短小和替代性映像管监视器和电视的功能。* *液晶材料液晶材料 (Liquid Crystal)(Liquid Crystal) 在液晶平面显示器的组成结构上所担任的角色是相当地重要，虽然其种类有数万种，但真正使用的也仅有数十多种。* *液晶状态被喻为是自然界中物质的第四状态第四状态，而

2、有别于固态、液态和气态的物质三大状态，液晶分子是一种具有光学异方向性和流动性之结晶性液体，是一种机能性材料* *液晶依其分子排列方式，分为向列型向列型(Nematic)、距列型距列型(Smectic)、胆固醇型胆固醇型(Cholesteric)、圆盘型圆盘型(Disotic)* *若依对外在因素的影响，有溶致型的溶致型的(Lyotropic)、热致型热致型(Thermotropic)* *若依分子量来分，有低分子型低分子型和高分子型高分子型* *若依温度的因素，有互变转换型互变转换型(Enantiotropic)、单变转换型单变转换型(Monotropic)* *在高分子的液晶有主链型主链型和

3、侧链型侧链型* *液晶的发现最早是在19世纪，经由多年的研究才成功的开发出液晶平面显示器的应用液态晶体液态晶体Liquid Crystal固体结晶液晶液体加热加热冷却冷却参考资料 :张文固博士-平面显示器技术晶体：晶体： 有光轴有光轴，不能随器成形不能随器成形。光轴不能随空间连续光轴不能随空间连续变化变化。液晶：液晶： 有光轴有光轴，可以随器成形可以随器成形。光轴可以随空间连续光轴可以随空间连续变化变化。液体：液体： 没有光轴没有光轴，可以随器成形可以随器成形。 参考资料 :张文固博士-平面显示器技术参考资料 :http:/www.digital.idv.tw/DIGITAL/Classroo

4、m/MROH-CLASS/oh62/index-oh62.htm液晶的诞生来自于一项非常特殊物质的发现，早在 1850 年 Virchow, Mettenheimer 和 Valentin 这三个人就发现 nerve fibre 的粹取物中含有这种不寻常的东西。到了 1877 年德国物理学家 Otto Lehmann 运用偏极化的显微镜首次观测到了液运用偏极化的显微镜首次观测到了液晶化的现象，晶化的现象，但他对此一现象的成因并不了解。直到公元1888年，奥地利的植物学家 Friedrich Reinitzer（1857-1927）发现了螺旋性甲苯酸盐的化合物（cholesteryl benzo

5、ate），确认了这种化合物在加热时具有两个不同温度的熔点，在这两个不同的温度点中，其状态介于一般液态与固态物质之间，类似胶状，但在某一温度范围内其又具有液体和结晶双方性质，由于其特殊的状态。Reinitzer 后来走访 Lehmann 深入探讨这种物质的表现，其后两人便命名这种物质为Liquid Crystal，就是液态结晶物质的意思。ReinitzerReinitzer 和 LehmannLehmann 这两人被誉为液晶之父。 参考资料 :http:/www.digital.idv.tw/DIGITAL/Classroom/MROH-CLASS/oh62/index-oh62.htm同 CR

6、T 阴极射线管一样，液晶虽早在18881888年年就被发现（实际上，但是实际应用在生活周遭时，已是80年后的事了。因为液晶在两次大战中对军事用途的帮助不大，以致于其发展落后 CRT 甚多。比较重要的是 1922 年 Oseen 和 Zcher 这两位科学家为液晶确立状态变化之方程式。一直到了 1968年美国RCA公司工程师们利用液晶分子受到电压的影响而改变其分子的排列状态，并且可以让入射光线产生偏转的现象之原理，制造了世界第一台使用液晶显示的荧幕。由此开始，加上了加上了19701970年代日本年代日本 SONY SONY 与与 Sharp Sharp 两家公司对液晶显两家公司对液晶显示技术全面

7、开发与应用，让液晶显示器成功的融入现代的电子产品之中。示技术全面开发与应用，让液晶显示器成功的融入现代的电子产品之中。 * *18541889年代，德国生理学家R.C.Virchow发现自然界的Myelin物质，此是一种溶致型液晶，在适当的水份混合后，会呈现光学呈现光学异方向性之有机分子集合体异方向性之有机分子集合体。* *液晶材料的发现，正式于1988年，将胆固醇的笨二甲酸或以酸加热到145度时，有白浊稠状液体，再加热至178度，会变成透明液体，冷却下来则有紫色、橙红色、绿色等不同颜色变化。* *1920后时期，为液晶合成的开始及分类的确定，Friedel博士将液晶分类成层列型或距列型、向列

8、型、胆固醇型.* *1960到1968年代，为液晶应用研究的蓬勃时期，G.H.Heilmeir博士发现动态散射模式动态散射模式(DSM)(DSM)，而使应用朝向液晶平面显示器* *电控复折射(ECB)的动作模式于1971年提出，后来发明扭曲向列型液晶平面显示器，应用在汽车仪表和电子表上* *1973年后为液晶实用化和应用研究多样化时期，日本的sharp和 Seiko-Epson改朝向向列型液晶平面显示器，1972年P.Brody提出主动性矩阵型模式，1980到1983年则有铁电性液晶平面显示器，1983到1985年发明超向列型液晶平面显示器超向列型液晶平面显示器(STN-LCD)(STN-LC

9、D)。* *1980年日立试作低温多晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器低温多晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器(LTPS TFT-LCD)(LTPS TFT-LCD)* *1990年代彩色超向列型液晶平面显示器之笔记型计算机彩色超向列型液晶平面显示器之笔记型计算机* *1991年彩色非晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器之笔记型计算机彩色非晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器之笔记型计算机* *1996年低温多晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器的数位相机* *2000年低温多晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器低温多晶硅薄膜晶体管液晶平面显示器结合有机有机电激光显示器电激光显示器成为新一代省电及高分辨率的显示器* *液晶是同时具有液体的流动性和结晶的异方向性之物质状态*