液晶基础知识及应用

液晶基础知识及应用基础知识和简单原理整理：工艺部李波日期：2017年4月1日1液晶基础知识及应用5/9/2024目录03010204液晶是什么？液晶分类液晶工作原理液晶应用与调配2液晶基础知识及应用5/9/2024标题内容标题内容01液晶是什么？通常物质具有气体、液体和固体三态,而持有特殊分子构造之一群物质则是液体和固体之中间状态,它不仅具有流动性且显示结晶似的光学与方向性之状态存在着。液晶意指此一中间相状态以及持有此一中间状态的物质并被誉为第四种物质状态。物质的相态3液晶基础知识及应用5/9/2024液晶分子排列与温度关系温度燃点(Tm)溶点(Tc)固态液晶态液态固态液态液晶态4液晶基础知识及应用5/9/2024向列相向列相液晶分子保持垂直方向配列,此类型液晶粘度小,响应速度快近晶相胆甾相液晶的种类近晶相液晶分子为横向配列的状态，各层分裂而交互配列，此类型液晶分子粘度大响应速度慢胆甾相液晶是向列相液晶分子的长轴稍做旋转而成的配列状态，此类液晶具有旋光性025液晶基础知识及应用5/9/2024液晶显示器的显示方式部分、笔段01点阵、文字显示02点阵、图案显示03应用约80%0102036液晶基础知识及应用5/9/2024

第三部分液晶工作原理※LCD工作原理※TN液晶分子工作原理※TN和STN的电压和透过率关系※电扭曲曲线之陡度※对比度的定义※液晶物理性质和异方性037液晶基础知识及应用5/9/2024LCD工作原理8液晶基础知识及应用5/9/2024TN液晶分子工作原理9液晶基础知识及应用5/9/2024TN和STN的电压和透过率关系100%90%10%V10TNV90TNTNSTNT外力电压(V)V10V90STNSTN相对透过率10液晶基础知识及应用5/9/2024电扭曲曲线之陡度Twist=90º180º240º300º360º0.51.01.52.03.02.5中间层预倾角

/º300不同扭曲角

=90~360º之电扭曲曲线电压

/V609011液晶基础知识及应用5/9/2024对比度的定义B1B2B2B1亮度驱动电压驱动电压电压电压白底黑字类型黑底白字类型CR=CR=未显示部份的亮度(B2)未显示部份的亮度(B2)显示部份的高度(B1)显示部份的高度(B1)12液晶基础知识及应用5/9/2024液晶物理性质和异方性液晶分子长轴配列方向

n∥,ε∥,σ∥,η∥n⊥,ε⊥,σ⊥,η⊥

液晶分子长轴配列方向之直交方向

n：折射率△n=n∥－n⊥ε：介电常数△ε=ε∥－ε⊥σ：导电率△σ=σ∥－σ⊥η：粘滞系数△η=η∥－η⊥液晶分子长轴平行方向和垂直方向上的值各不同→异方性13液晶基础知识及应用5/9/2024

第四部分液晶应用与调配※液晶材料性能参数04※手性剂介绍※液晶的选择※液晶调配和使用注意事项14液晶基础知识及应用5/9/2024清亮点和工作温度234561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，工作温度按类别分为常温、宽温、超宽温电阻率ρ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Δn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Δε参数液晶是一种电介质液晶的介电特性具有方向性——介电各向异性，它与分子极性相关。△ε=ε∥-ε⊥，Δε>0的液晶是正性液晶，加电时液晶分子延电场方向排列；Δε<0的液晶是负性液晶，加电时液晶分子垂直电场方向排列，介电特性是液晶的本质特征，是所有其他性能的基础，介电特性为驱动提供了原动力，两体系混合后介电常数可线性叠加。阈值电压和陡度V10，Vth-------阈值电压（透过率变化10%时的电压）V90-----------饱和电压（透过率变化90%时的电压）陡度（Steepness）=(V90/V10-1)*100%粘度液晶的粘度与介电常数、清亮点、折射率有关，一般Δε大的液晶，液晶黏度比较大液晶材料主要性能参数液晶材料性能参数no法线入射光neOE入射面ε∥ε⊥15液晶基础知识及应用5/9/2024手性剂介绍手性剂分类手性剂浓度左旋手性剂：例如S-811右旋手性剂：例如R-811不同种类LCD手性剂浓度TN型LCD:0.1%～0.15%HTN型LCD:0.2%～0.3%STN型LCD:根据d/p值决定，d/p值一般范围为0.49～0.55，同液晶种类、K33/K11、K22/K11、扭曲角度、预倾角相关概念和特性螺距和HTP值在胆甾相中，液晶分子是呈螺旋状排列的，当指向矢旋转360度时，在螺旋轴方向上的距离称为自然螺距，HTP指定义为1/PC，是表征手性物质扭曲能力的指标，C代表手性剂浓度，P代表螺距含有一个或多个手性C（不对称C）的物质，这个C周围的四个基团是两两不同的。偏振光通过手性物质时，其电矢量会出现一定程度的偏转旋转360º16液晶基础知识及应用5/9/2024产品类型系列工作温度应用说明TNBHR33100'S-20℃~+50℃1/8DUTY，第二极小常温液晶TNBYLC34000'S-10℃~+60℃1~1/8DUTY,常温TNTNXHW45000'S-30℃~+70℃宽温TN，低温响应好TNBYLC4810'S-30℃~+80℃超宽温TNHTNBYLCB701'S-30℃~+70℃1/32DUTY,视角好，阀值宽HTNBHR54300'S-40℃~+80℃低温响应快，温度变化率小(晶象指定电表液晶)STNMS-9H28000'S-20℃~+70℃1~1/32DUTY常用液晶，综合性能好STNMS-9H25000'S-30℃~+80℃≤1/128duty常用液晶,宽温,低温响应快,陡度好STNMS-9H21200'S-30℃~+80℃STN≤1/240duty宽温高陡度产品PMVAMS-9H10100'S-30℃~+90℃PMVA液晶普通TN型液晶AddthetitlehereSTN型液晶液晶的选择工作温度范围高温工作温度低于清亮点10℃，低温工作温度必须高于凝固点20℃以上。响应时间液晶旋转黏度、盒间距（d）手性剂添加0.1%～0.15%Δn选择根据产品要求，选择合适的极小（Δn

d）工作温度范围高温工作温度低于清亮点25～

30℃低温工作温度必须高于凝固点20℃以上响应时间液晶旋转黏度、盒间距（d）手性剂添加d/p范围在0.49～0.55之间根据扭曲角度设计，盒厚值设计决定Δn选择Δn

d范围在0.78um～0.85um之间，优选为0.825um我司常用液晶17液晶基础知识及应用5/9/2024标题内容液晶调配和使用注意事项1液晶调配液晶调配的参数参数1Δn(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（通常三瓶体系）VA型：单瓶体系或多瓶体系18液晶基础知识及应用5/9/2024多瓶体系三瓶体系液晶Δn和Vth两两相同例如：MLC14000/141000-000/100阈值电压：①②基本相同，Δn:②③基本相同,19液晶基础知识及应用5/9/2024