《液晶基础知识》PPT课件

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1、液晶的基础知识目录－液晶的诞生－什么是液晶－液晶的分类－影响液晶性能的主要参数－ODF的简介液晶的诞生（1）在公元1888年，一位奥地利的植物学家，菲德烈．莱尼泽（FriedrichReinitzer）发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物，在为这种化合物做加热实验时，意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间，有点类似肥皂水的胶状溶液，但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质，也由于其独特的状态，后来便把它命名为「LiquidCrystal」，就是液态结晶物质的意思。液晶的诞生（2）公元1

2、968年，在美国RCA公司（收音机与电视的发明公司）的沙诺夫研发中心，工程师们发现液晶分子会受到电压的影响，改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏幕。尔后，液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中，计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器（因为有辐射计量的考虑）或是数字相机上面的屏幕等等。什么是液晶液晶是介于固态和液态之间，不但具有固态晶体光学特性，又具有液态流动特性，所以已经可以说是一个中间相。什么是液晶液晶的分类（1）按照液晶分子的排列层状液晶(Sematic)其结构是由液晶棒状分子聚集一起,形成一

3、层一层的结构.其每一层的分子的长轴方向相互平行.且此长轴的方向对于每一层平面是垂直或有一倾斜角.由于其结构非常近似于晶体,所以又称做近晶相.线状液晶(Nematic)用肉眼观察这种液晶时,看起来会有像丝线一般的图样.这种液晶分子在空间上具有一维的规则性排列,所有棒状液晶分子长轴会选择某一特定方向(也就是指向矢)作为主轴并相互平行排列.而且不像层状液晶一样具有分层结构.与层列型液晶比较其排列比较无秩序,也就是其秩序参数S较层状型液晶较小.另外其黏度较小,所以较易流动(它的流动性主要来自对于分子长轴方向较易自由运动)。线状液晶就是现在的TFT液晶显示器常用的TN(Twistednem

4、atic)型液晶.胆固醇液晶(cholesteric)这个名字的来源,是因为它们大部份是由胆固醇的衍生物所生成的.这种液晶如图5所示,如果把它的一层一层分开来看,会很像线状液晶.但是在Z轴方向来看,会发现它的指向矢会随着一层一层的不同而像螺旋状一样分布,而当其指向矢旋转360度所需的分子层厚度就称为pitch.正因为它每一层跟线状液晶很像,所以也叫做Chiralnematicphase.以胆固醇液晶而言,与指向矢的垂直方向分布的液晶分子,由于其指向矢的不同,就会有不同的光学或是电学的差异,也因此造就了不同的特性.胆固醇液晶(cholesteric)液晶的分类（2）按显示类型分：T

5、N型液晶（TFT）STN型液晶HTN型液晶；液晶的分类（3）按使用温度范围分：普通型液晶:操作温度：-10~60℃，储存温度：-20~70℃宽温型液晶:操作温度：-20~70℃，储存温度：-30~80℃液晶的分类（3）液晶的分类（4）按阀值电压分：低阀值电压液晶普通液晶高阀值电压液晶。液晶的分类（5）依驱动方式来分:静态驱动（Static）被动矩阵驱动（SimpleMatrix）－TN（HTN)－STN主动矩阵驱动（ActiveMatrix）－TFT液晶的主要参数主要参数：清亮点；阀值电压；粘滞常数K；介电常数ε；螺距ρ折射率Δn；清亮点清亮点：把液晶加热，测量其达到清亮时的温度

6、。直接影响液晶的使用温度范围。阀值电压Von、Voff电压（V）透过率这里Von=V2Voff=V1粘滞常数K（1）液晶的粘性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。就好像是将一把短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示着粘性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。粘滞常数K（2）粘滞常数K受温度影响较大。影响液晶分子的转动速度与反应时间(response time),其值越小越好.介电常数ε液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子

7、共轭运动能力，所以当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（induceddipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。介电常数ε我们可以将介电系数分开成两个方向的分量,分别是ε// (与指向矢平行的分量)与ε⊥(与指向矢垂直的分量).当ε// >ε⊥便称之为介电系数异方性为正型的液晶,可以用在平行配位.而ε// <ε⊥则称之为介电系数异方性为负型的液晶,只可用在垂直配位才能有所需要的光电效应.当有外加电场时，液晶分子会因介电系数异方性为正或是负值，