1、液晶材料及應(yīng)用液晶材料及應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)部產(chǎn)品開發(fā)部 應(yīng)妙德應(yīng)妙德 2009-4-242009-4-24l 液晶的定義和基本分類l 液晶材料性能參數(shù)l 手性劑介紹l 液晶的選擇l 液晶調(diào)配和使用注意事項1.1 1.1 、液晶的由來液晶的由來 液晶的由來: 1888年由奧地利的植物學(xué)家萊尼茨爾在測定物質(zhì)溶點時發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)溶化后會經(jīng)過一個不透明呈白色渾濁并且發(fā)出多彩而美麗的光澤,繼續(xù)加熱會變成清亮的液體,1889年德國物理學(xué)家萊曼通過偏光顯微鏡觀察這些脂類化合物,發(fā)現(xiàn)這些白色渾蝕的物質(zhì)象液晶,而且具有雙折射性,于是就命名它為”液態(tài)晶體”。1960S 被應(yīng)用于DS液晶顯示器1970S 發(fā)明TN液晶顯示器

2、1980S 發(fā)明STN液晶顯示器1.2 1.2 、液晶的定義液晶的定義 物質(zhì)的第四態(tài)液晶（ liquid crystals）普通物質(zhì)有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)有些有機(jī)物質(zhì)在固態(tài)與液態(tài)之間存在第四態(tài)液晶態(tài)液晶態(tài)物質(zhì)既具有液體的流動性和連續(xù)性，又保留了晶體的有序排列性， 物理上呈現(xiàn)各向異性。液晶這種中間態(tài)的物質(zhì)外觀是流動性的混濁液體，同時又有光、電學(xué)各向異性和雙折射特性。1）根據(jù)成分和出現(xiàn)液晶相的物理條件，可分為：熱致液晶和溶致液晶兩大類 。熱致液晶熱致液晶: : 把某些有機(jī)物加熱溶解，由于加熱破壞結(jié)晶晶格而形成的液晶，就是由于溫度變化而出現(xiàn)的液晶相。目前顯示方面的都為此種液晶。A.A. 溶致液晶溶

3、致液晶: : 把某些有機(jī)物放在一定的溶劑中，由于溶劑破壞結(jié)晶晶格而形成的液晶，就是由于溶液濃度發(fā)生變化而出現(xiàn)的液晶相，最常見的有肥皂水等。 1.3 1.3 、液晶基本分類液晶基本分類2）熱致液晶根據(jù)液晶分子的排列不同，可以分為近晶相、向列相、膽甾相三類。 近晶相（Sematic）分子排列分層層內(nèi)分子互相平行 向列相（Nematic）分子排列不分層分子指向矢大體一致膽甾相（Cholesteric）分子排列分層層內(nèi)分子互相平行不同層分子指向矢逞螺旋結(jié)構(gòu)熱致液晶舉例熱致液晶舉例近晶相液晶：例如鐵電液晶向列相液晶：例如普通TN、HTN、STN用液晶膽甾相液晶：例如多穩(wěn)態(tài)液晶u目前液晶顯示器中使用的均為

4、熱致液晶目前液晶顯示器中使用的均為熱致液晶2.1 2.1 、液晶的相變液晶的相變 有序參數(shù)(S): 液晶分子排列的有序程度 S=1/2 0.30.8 ; 指單個液晶分子長軸方向偏離指向矢的角度l 各向同性液體，分子長軸方向完全紊亂，S=0l 當(dāng)液晶分子全部處于平行排列時，S=1l 一般向列相液晶在N I相變點附近S0.3，在非常低溫度時，S0.8l S值不受一般的強(qiáng)電場或強(qiáng)磁場的影響清亮點和熔點清亮點：液晶材料由液晶態(tài)變?yōu)楦飨蛲砸簯B(tài)的過程中，呈透明時的溫度，標(biāo)記為Tc熔點：液晶材料由晶體態(tài)變?yōu)橐壕B(tài)的相變溫度，標(biāo)記為Tm 晶體晶體液晶相液晶相液體液體清亮點清亮點clear pointTNIT

5、cTCNTm溫度溫度熔點熔點 液晶的工作溫度和存儲溫度液晶的工作溫度 高溫工作溫度：TN低于清亮點10 STN低于清亮點2530 低溫工作溫度：必須高于凝固點20以上液晶的存儲溫度 高溫存儲溫度：不超過清亮點 低溫存儲溫度：參照液晶規(guī)格書中低溫存儲測試數(shù)據(jù) 不低于最低低溫存儲測試溫度 液晶低溫存儲測試（LTS）Cells-40250hrspassed-30500hrspassed-201000hrspassed2.2 2.2 、電阻率電阻率液晶是高阻材料，單位：歐姆厘米l液晶的電阻率非常高，一般都在1010歐姆厘米以上， TFT用液晶電阻率在1013歐姆厘米以上。l液晶的電阻特性是材料本身決定

6、的，它和介電常數(shù)、閾值電壓有一定聯(lián)系l一般認(rèn)為，液晶的阻性電流是雜質(zhì)的帶入而引起的2.3 2.3 、n n參數(shù)參數(shù)液晶具有雙折射這一晶體特性lno為尋常光折射率，其偏振方向與分子長軸垂直;ne則與分子長軸方向平行；l光學(xué)各向異性定義為n=ne-nol這一參數(shù)在STN設(shè)計中是極為關(guān)的；ln與介電常數(shù)、清亮點、有序程度等參數(shù)相關(guān)nenoOE法線入射光入射面l 常用向列相液晶屬于正性晶體，neno，n0l 膽甾相液晶屬于負(fù)性晶體，neno,n0的液晶是正性液晶，加電時液晶分子延電場方向排列；VOFF ,V90VON V90/V10VON/VOFF更小的陡度值，電光曲線越陡，可以驅(qū)動更高的路數(shù)如果陡度

7、值無法滿足驅(qū)動路數(shù)的要求，很容易出現(xiàn)串?dāng)_現(xiàn)象dutybiasdutybiasVopVoff2)2(1dutybiasdutybiasVopVon211,11dutybiasdutydutyVoffVonSteepnessCSTNCSTN不同不同n n下的對比度和下的對比度和NTSCNTSC設(shè)計條件：Cell gap:5.6um PI:PIA-2942 4% CF NTSC=63%換算成我司5.5um cell gap,n值為0.14864.3 4.3 、普通普通TNTN型型TFTTFT液晶顯示器液晶顯示器l高電阻率，電阻率在1013歐姆厘米以上l工作溫度范圍高溫工作溫度低于清亮點10度，低溫工

8、作溫度必須高于凝固點20度以上l響應(yīng)時間液晶旋轉(zhuǎn)黏度小、盒間距（d，35um之間）ln選擇采用第一極小設(shè)計，提高響應(yīng)速度， n在0.080.1之間5.1 5.1 液晶調(diào)配液晶調(diào)配l液晶調(diào)配的參數(shù)參數(shù)1 n(光學(xué)各向異性ne-no) 參數(shù)2 Vth(閾值電壓)參數(shù)3 手性劑添加量l液晶調(diào)配體系TN型LCD：單瓶體系或多瓶體系STN型LCD:多瓶體系（通常四瓶體系）TN型TFT：單瓶體系多瓶體系多瓶體系四瓶體系液晶n和Vth兩兩相同例如：MLC14000/141000-000/100閾值電壓：基本相同，基本相同n : 基本相同, 基本相同四瓶體系四瓶體系液晶型號nVth 比例（未知數(shù)）MLC140

9、00-0000.12921.15aMLC14000-1000.17001.1bMLC14100-0000.12901.97cMLC14100-1000.16971.95d0.1292a+0.17b+0.129c+0.1697d=目標(biāo)n1.15a+1.1b+1.97c+1.95d=目標(biāo)Vtha+b+c+d=1四個未知數(shù)，四個未知數(shù)，三組方程，有三組方程，有無數(shù)組解無數(shù)組解1/2（0.1292+0.129）(a+c)+1/2(0.17+0.1697)(b+d) =目標(biāo)n1/2(1.15+1.1)(a+b)+1/2(1.97+1.95)(c+d)=目標(biāo)Vtha+b+c+d=1Bndb1290. 01

10、292. 01697. 017. 0211290. 01292. 021目標(biāo)Anca1290. 01292. 01697. 017. 0211290. 01292. 0211目標(biāo)Dthdc1 . 115. 195. 197. 1211 . 115. 121目標(biāo)Cthba1 . 115. 195. 197. 1211 . 115. 1211目標(biāo)DBdDAcCBbCAa目前我司四瓶調(diào)配詳解目前我司四瓶調(diào)配詳解5.2 5.2 液晶使用注意事項液晶使用注意事項l液晶需要密閉、避光保存l液晶配制時，應(yīng)將所使用的容器及工具用丙酮清洗干凈l液晶混合時不需高溫（VON/VOFF B.V90/V10VON/VO

11、FF C.V90/V10=VON/VOFF14.目前我司STN用液晶混合灌液通常采用的是幾瓶液晶？A.單瓶 B. 2瓶 C.4瓶 D. 6瓶15.對于液晶閾值電壓描述不當(dāng)?shù)氖茿.液晶閾值電壓同液晶介電各向異性相關(guān) B.液晶閾值電壓是透過率變化了10%的電壓 C.液晶閾值電壓同液晶彈性常數(shù)相關(guān) D.液晶閾值電壓是透過率變化了90%的電壓16.對于有序參數(shù)S，代表分子排列的有序程度的物理量，晶體的有序參數(shù)S為S=0 B. S=1 C. S=0.3 D. S=0.817.LCD的驅(qū)動路數(shù)的多少同液晶哪項特性關(guān)系最為密切A. A. 陡度 B.黏度 C.n D.清亮點18.普通TN型TFT由于考慮到響應(yīng)時間，盒厚設(shè)計值在35um之間，其一般采用的是第幾極小設(shè)計？一 B. 二 C. 三 D. 四1