液晶材料及应用ppt课件

温度时，S≈0.8
S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变温度，标记
为Tm
晶体
TCN 液晶相 TNI 液体 Tm 熔点 Tc 清亮点 clear point
温度
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 、Δ n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
法线 O E
入射光
入射面
向行；
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； ne no
液晶低温 Cells 存储测试 （LTS） -40℃ -30℃ -20℃ 250hrs 500hrs 1000hrs passed passed passed
2.2 、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， TFT用液晶电阻率在1013欧姆厘米以上。
求也较为严格
高频
λ （n m ）
低频
n
1 .8
1 .8
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——介电各向异性， ε⊥ 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
向列相（Nematic） 分子排列不分层 分子指向矢大体一致
胆甾相（Cholesteric） 分子排列分层 层内分子互相平行
不同层分子指向矢逞螺旋 结构
热致液晶举例 近晶相液晶：例如铁电液晶 向列相液晶：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
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
n
1 .9
液晶材料及应 用
目录
一．液晶的定义和基本分类 二．液晶材料性能参数 三．手性剂介绍 四．液晶的选择 五．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
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N I相变点附近S≈0.3，在非常低
折 射 率 随 频 率 的 变化
1 .9
1 .7
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
ne
1 .7
1 .6
1 .6
1 .5
1 .5
no
1 .4 1 .4 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700
膜，而且对液晶的这一性能要
ε∥
低电压
Δ ε >0 高电压
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 素
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
1.2 、液晶的定义 物质的第四态——液晶（ liquid crystals） 普通物质有三态：固态、液态和气态 有些有机物质在固态与液态之间存在第四态——液晶态
△n与介电常数、清亮点、有序程
度等参数相关
常用向列相液晶属于正性晶体，ne>no， Δ n>0 胆甾相液晶属于负性晶体，ne<no,Δ n<0 Δ n要和液晶盒d相匹配，需要符合 Δ nd≥λ /2
Δ n小，液晶显示器视角相应会大
Dispersion= Δ n(450nm)/Δ n(589nm),DIC 1.09 ,HCCH&SLC 1.1～1.2
液晶态物质既具有液体的流动性和连续性，又保留了晶
体的有序排列性， 物理上呈现各向异性。 液晶这种中间态的物质外观是流动性的混浊液体，同时
又有光、电学各向异性和双折射特性。
1.3 、液晶基本分类 1）根据成分和出现液晶相的物理条件，可分为：热致液晶
和溶致液晶两大类 。
A. 热致液晶: 把某些有机物加热溶解，由于加热破坏结晶晶
格而形成的液晶，就是由于温度变化而出现的液晶相。
目前显示方面的都为此种液晶。 B. 溶致液晶: 把某些有机物放在一定的溶剂中，由于溶剂破 坏结晶晶格而形成的液晶，就是由于溶液浓度发生变化 而出现的液晶相，最常见的有肥皂水等。
2）热致液晶根据液晶分子的排列不同，可以分为近晶相、向列
相、胆甾相三类。
近晶相（Sematic） 分子排列分层 层内分子互相平行