平板显示技术第三章 液晶与液晶显示器_图文

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1、液晶显示的特点低压、微功耗平板结构被动显示显示信息量大易于彩色化长寿命无辐射、无污染显示视角小响应速度慢1采用降温的方法,即将熔融的液体降温，当降温到一定程度后分子的取向有序化，从而获得液晶态．有机分子溶解在溶剂中，使溶液中溶质的浓度增加，溶剂的浓度减小，有机分子的排列有序而获得液晶．熔致液晶热致液晶按照液晶的形成条件分类以分子结构來区分3.1.2液晶的分类小分子液晶高分子液晶PolymericLC2Thermotropic(热致液晶):(a)一定温度范围内才呈液晶态的物质，因温度的改变而产生相变

2、(b)具有显著的光电特性，应用于显示器Lyotropic(溶致液晶):(a)将某些物质溶于另一物质时形成的液态物质，因溶於溶剂中浓度比例的改变而产生相变(b)特别存在于生物体组织中(c)对温度反应敏感，在生物科技领域占重要地位3LiquidCrystalPolymer高分子液晶又称为聚合物液晶，其基本单体是由长条狀或圆盘状的液晶分子形成液晶基元(Mesogens)，再与聚合物相連接形成主链(mainchain)，或嵌在聚合物兩侧形成侧链(sidechain)。主链型侧链型4分子形狀排列方式长条状(

3、Rod-like)圆盘狀(Disc-like)3.胆固醇相(Cholesteric)1.向列相(Nematic)2.近晶相(层列相)(Smectic)1.圆柱相(Columnar)2.向列相(Nematic)Thermotropic(热致液晶)板条状(Lath-like)热致液晶分类5液晶分子的排列6层列（近晶）相(S型）液晶是由棒状或条状分子组成，分子排列成层，层内分子长轴相互平行，其方向可以垂直于层面，或与层面成倾斜排列。因分子排列整齐，其规整性接近晶体，具有二维有序性。分子质心位置在层内无序

4、，可以自由平移，从而有流动性，但粘滞系数很大。分子可以前后、左右滑动，但不能在上下层之间移动。因为它的高度有序性，近晶相经常出现在较低温度范围内。根据晶型的细微差别，近晶型液晶还可以再分成9个小类。按发现年代的先后依次计为SA、SB……SI。近晶型液晶结构上的差别对于非线性光学特性有一定影响。7向列相（N型）液晶的棒状分子也仍然保持着与分子轴方向平行的排列状态，但没有近晶相液晶中那种层状结构。向列相中分子的重心混乱无序，但分子（杆）的指向矢n大体一致，即杆不是一头尖，一头圆。这个等价性是向列相液晶

5、与其他液晶（如近晶相）的一个基本特性。而向列相分子指向矢的有序排列，却使向列相物质的光学与电学性质，即折射系数与介电常数，沿着及垂直于这个有序排列的方向而不同。8正是由于向列相液晶在光学上显示正的双折射性的单轴性与电学上的介电常数各向异性，使得用电来控制光学性能，即液晶显示成为了可能。与近晶相液晶相比，向列液晶的粘度小，富于流动性。产生这种流动性的原因，主要是由于向列相液晶各个分子容易顺着长轴方向自由移动。事实上不少向列相液晶的粘滞系数只是水的粘滞系数的数倍。向列相液晶分子的排列和运动比较自由，对

6、外界作用相当敏感，因而应用广泛。目前液晶显示器，例如扭曲向列相液晶显示器、超扭曲向列相液晶显示器等所用的液晶材料均属向列相液晶材料。9胆甾醇经脂化或卤素取代后，呈现液晶相，称此为胆甾（胆固醇）相液晶（CH型）。这类液晶分子呈扁平形状，排列成层，层内分子相互平行。不同层的分子长轴方向稍有变化，沿层的法线方向排列成螺旋结构。当不同的分子长轴排列沿螺方向经历360°的变化后，又回到初始取向，这个周期性的层间距离称为胆甾相液晶的螺距（P）。胆甾相实际上是向列相的一种畸变状态。10坚硬部柔软部分缝隙部末端部

7、刚性部缝隙部末端部液晶的混合技术：通过混合多种单质材料，可以得到单质液晶中得不到的功能与性质，如加宽液晶的温度带、降低黏度使响应速度加快、获得合适的光学各向异性等。amixtureoftwoLCcompoundscanofferamuchlargertemperaturerangethatexhibitsthenematicphaseforLCDapplications。themeltingpoint,clearingpoint,De,elasticconstants,Dn,andviscosit

8、ydependonthemixtureratio。显示用液晶材料通常由10种左右的分子组成11相变温度（熔点mp、清亮点cp），介电各向异性（Δε），折光各向异性（Δn）粘度（η），弹性常数（K）等。3.1.4液晶显示材料的物理性能一般单化合物液晶分子（单体液晶）具有下列物理性质：任何有机化合物的性能取决于其分子结构，液晶化合物也不例外，液晶化合物的特性由液晶化合物的分子结构决定，即，液晶分子结构的各向异性决定液晶性质的各向异性。12A.相变温度（熔点mp、清亮点cp）液晶相（介晶