最新液晶材料及应用.教学讲义ppt课件.ppt

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1、液晶材料及应用.目录液晶的定义和基本分类液晶材料性能参数手性剂介绍液晶的选择液晶调配和使用注意事项一、液晶的定义和基本分类1.1、液晶的由来液晶的由来:1888年由奥地利的植物学家莱尼茨尔在测定物质溶点时发现某些物质溶化后会经过一个不透明呈白色浑浊并且发出多彩而美丽的光泽,继续加热会变成清亮的液体,1889年德国物理学家莱曼通过偏光显微镜观察这些脂类化合物,发现这些白色浑蚀的物质象液晶,而且具有双折射性,于是就命名它为”液态晶体”。1960’S被应用于DS液晶显示器1970’S发明TN液晶显示器1980’S发明STN液晶显示器热致液晶举例近晶相液晶：例如铁电液晶向列

2、相液晶：例如普通TN、HTN、STN用液晶胆甾相液晶：例如多稳态液晶目前液晶显示器中使用的均为热致液晶二、液晶材料性能参数2.1、液晶的相变①有序参数(S):液晶分子排列的有序程度S=1/2<3cos2θ-1>0.3~0.8;θ指单个液晶分子长轴方向偏离指向矢的角度各向同性液体，分子长轴方向完全紊乱，S=0当液晶分子全部处于平行排列时，S=1一般向列相液晶在NI相变点附近S≈0.3，在非常低温度时，S≈0.8S值不受一般的强电场或强磁场的影响②清亮点和熔点清亮点：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，标记为Tc熔点：液晶材料由晶体态变为液晶态的相

3、变温度，标记为Tm晶体液晶相液体清亮点clearpointTNITcTCNTm温度熔点③液晶的工作温度和存储温度液晶的工作温度高温工作温度：TN低于清亮点10℃STN低于清亮点25～30℃低温工作温度：必须高于凝固点20℃以上液晶的存储温度高温存储温度：不超过清亮点低温存储温度：参照液晶规格书中低温存储测试数据不低于最低低温存储测试温度液晶低温存储测试（LTS）Cells-40℃250hrspassed-30℃500hrspassed-20℃1000hrspassed2.2、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，TF

4、T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2.3、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nenoOE法线入射光入射面常用向列相液晶属于正性晶体，ne>no，Δn>0胆甾相液晶属于负性晶体，ne

5、persion=Δn(450nm)/Δn(589nm),DIC1.09,HCCH&SLC1.1～1.2折射率的温度依赖性折射率随温度的升高而降低折射率各向异性也随温度上升而降低温度接近清亮点时，各向异性急剧下降温度高于清亮点时，各向异性消失这一因素对高温工作的液晶器件有着非常大的影响折射率的频率依赖性随着测试光源的频率的变化，液晶的折射率也发生变化频率升高，折射率增大在可见光波段内，折射率的变化足以影响显示器件的色度在C-STN中，不但需要补偿膜，而且对液晶的这一性能要求也较为严格neno高频低频2.4、Δε参数介电特性液晶是一种电介质液晶的介电特性具有方向性——介

6、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ε∥ε⊥低电压高电压Δε>0介电的温度依赖性随着温度的上升，介电各向异性减小在远离清亮点的温度下，介电各向异性随温度升高缓慢变小温度升至清亮点以上时，介电各向异性消失宽温产品应考虑此因素介电的频率依赖性介电各向异性随测试频率的上升而降低介电各向异性，当测试频率足够高时，介电各向异性消失高DUTY驱动时需考虑此因

7、素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%2.5、阈值电压和陡度液晶阈值电压与液晶介电常数相关Vth=π（K/△εε0）1/2陡度与K33/K11以及△ε/ε⊥相关阈值电压、饱和电压是驱动电压选择的基本依据，陡度是扫描行数设计的依据。两体系混合后阈值电压和陡度并非线性叠加，而须实际测试确定电光曲线越陡，扫描线数可以越多，一般TN＝1.4～1.6，只能实现8路以下驱动，STN＝1.02～1.2，可以实现16～240路驱