液晶的入门知识
LCD基础知识
液晶相关知识1、什么是液晶普通物质有三态：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。
液晶这种中间态的物质外观是流动性的混浊液体，同时又有光学各向异性晶体所有的双折射特性。
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。
2、液晶的种类（1）热致液晶热致液晶是当液晶物质加热时，在某一温度范围内呈现出各向异性的液体。
用于显示的都是可工作在室温上下的热致液晶。
大多数液晶分子长度为几十埃、宽度为几埃。
液晶分子都是有序排列的，根据排列的不同，热致液晶分为向列相、近晶相和胆甾相三种液晶相。
1）近晶相液晶（S型）近晶相液晶由棒状或条状分子组成，分子排列成层状，层内分子长轴互相平行，其方向垂直于层面，或与层面倾斜排列。
因分子排列整齐，其规整性接近晶体，具有二维有序，层内分子之间作用力大，层间分子作用力小，每层厚度约2～3Å。
近晶液晶粘度大，分子不易转动，即响应速度慢，一般不宜作显示器件。
2）向列相液晶（N型）向列相液晶由长、径比很大的棒状分子组成，分子质心没有长程有序性，具有类似于普通液体的流动性，分子不能排列成层，能上下、左右、前后滑动，只在分子长轴方向上保持相互平行或近似平行。
从宏观上看，向列液晶由于其液晶分子重心混乱无序，并可在三维范围内移动，可以象液体一样流动，所有分子的长轴大体指向一个方向，使向列液晶具有单轴晶体的光学特性，而在电学上又具有明显的介电各向异性，这样，可以利用外加电场对具有各向异性的向列相液晶分子进行控制，改变原有分子的有序状态，从而改变液晶的光学性能，实现液晶对外界光的调制，达到显示的目的。
向列相液晶已成为现代显示器件中应用最为广泛的一种液晶材料。
3）胆甾相液晶（CH）这是一种分子成扁平层状排列的液晶材料，层内分子互相平行，分子长轴平行于层平面，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状结构。
向列相液晶与胆甾相液晶可以互相转换，在向列相液晶中加入旋光材料，会形成胆甾相，在胆甾相液晶中加入消旋光向列相材料，能将胆甾相转变成向列相。
公共基础知识液晶基础知识概述
《液晶基础知识综合性概述》一、引言在现代科技的飞速发展中，液晶作为一种独特的物质状态，发挥着至关重要的作用。
从日常使用的电子设备显示屏到先进的光学仪器，液晶的应用无处不在。
本文将深入探讨液晶的基础知识，包括其基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个全面而深入的了解。
二、液晶的基本概念1. 定义与特性液晶是一种介于固体和液体之间的中间状态物质，具有独特的光学、电学和力学特性。
它既具有液体的流动性，又具有固体的有序性。
液晶分子通常呈长棒状或扁平状，在特定的条件下，这些分子可以排列成有序的结构。
液晶的主要特性包括：（1）光学各向异性：液晶分子在不同方向上对光的折射率不同，这使得液晶可以产生双折射、旋光等光学现象。
（2）电学各向异性：液晶分子在电场作用下可以改变其排列方向，从而改变液晶的光学性质。
这一特性被广泛应用于液晶显示屏中。
（3）流动性：液晶具有一定的流动性，可以在一定的压力下流动。
但与普通液体不同的是，液晶的流动具有一定的方向性。
2. 分类液晶可以根据其分子结构和性质进行分类。
常见的分类方法有以下几种：（1）按照分子排列方式分类：可以分为向列型液晶、近晶型液晶和胆甾型液晶。
- 向列型液晶：分子长轴大致平行，但没有层状结构。
这种液晶具有较高的流动性和较低的有序性。
- 近晶型液晶：分子排列成层状结构，层内分子长轴大致平行，层与层之间有一定的夹角。
这种液晶具有较高的有序性和较低的流动性。
- 胆甾型液晶：分子呈螺旋状排列，具有独特的光学性质，如选择性反射和旋光性。
（2）按照形成方式分类：可以分为热致液晶和溶致液晶。
- 热致液晶：通过加热某些物质使其从固体转变为液晶状态。
这种液晶的相变温度与分子结构有关。
- 溶致液晶：在某些溶剂中，某些物质可以形成液晶状态。
这种液晶的形成与溶剂的性质和浓度有关。
三、液晶的核心理论1. 液晶的分子结构与性质关系液晶的分子结构对其性质起着决定性的作用。
液晶基本常识
一、液晶显示器基本常识LCD基本常识液晶显示是一种被动的显示，它不能发光，只能使用周围环境的光。
它显示图案或字符只需很小能量。
正因为低功耗和小型化使LCD成为较佳的显示方式。
液晶显示所用的液晶材料是一种兼有液态和固体双重性质的有机物，它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列，但在电场作用下能改变其排列方向。
对于正性TN-LCD，当未加电压到电极时，LCD处于"OFF"态，光能透过LCD呈白态；当在电极上加上电压LCD处于"ON"态，液晶分子长轴方向沿电场方向排列，光不能透过LCD，呈黑态。
有选择地在电极上施加电压，就可以显示出不同的图案。
对于STN-LCD，液晶的扭曲角更大，所以对比度更好，视角更宽。
STN-LCD是基于双折射原理进行显示，它的基色一般为黄绿色，字体蓝色，成为黄绿模。
当使用紫色偏光片时，基色会变成灰色成为灰模。
当使用带补偿膜的偏光片，基色会变成接近白色，此时STN成为黑白模即为FSTN,以上三种模式的偏光片转90°，即变成了蓝模，效果会更佳。
二、液晶显示器件的结构下图是一个反射式TN型液晶显示器的结构图.从图中可以看出,液晶显示器是一个由上下两片导电玻璃制成的液晶盒，盒内充有液晶，四周用密封材料-胶框（一般为环氧树脂）密封，盒的两个外侧贴有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之间的间隔，即通常所说的盒厚，一般为几个微米（人的准确性直径为几十微米）。
上下玻璃片内侧，对应显示图形部分，镀有透明的氧化甸-氧化锡（简称ITO）导电薄膜，即显示电极。
电极的作用主要是使外部电信号通过其加到液晶上去。
液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层定向层。
定向层的作用是使液晶分子按特定的方向排列，这个定向层通常是一薄层高分子有机物，并经摩擦处理；也可以通过在玻璃表面以一定角度用真空蒸镀氧化硅薄膜来制备。
在TN型液晶显示器中充有正性向列型液晶。
液晶分子的定向就是使长棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一个固定方向排列，分子长轴的方向沿着定向处理的方向。
液晶基础知识
液晶基础知识1、今天我们将要讨论的是关于液晶的基础知识。
2、我们先大致了解一下液晶分子，然后仔细研究一下使液晶工作的电特性和光特性：先讲电介质的各向异性；再谈液晶对电场的响应；之后是液晶分子的双折射光学特性；然后是偏光镜，最后再了解一下三种最具贸易价值的工作模式：扭曲向列型、IPS、MVA。
4、液晶分子有很多种，这是其中的一种。
总体上讲，在一个液晶面板中由是很多种液晶分子组成的混合物，提供很多附加的特性，但本质上都是一个具有坚硬头部和柔韧尾部的长圆柱体分子。
它坚硬的头部在室温下是结晶态，但由于那个柔韧的尾部在室温下的摆动阻止液晶分子凝聚成为固体。
这种结构赋予它与众不同的熔融特性，它是介于晶体和液体之间的状态。
5、液晶有很多种类，这里的几种是最主要的，近晶型、胆甾型和向列型。
我们将主要的精力集中在向列型液晶上，就是右边的这种。
它是到目前为止用在显示技术上最重要的原材料，包括扭曲向列型、IPS和MVA模式。
6、向列型液晶的排列：如图中左侧的这幅图所示：这是一个椭圆柱形的液晶分子。
它可以在任何方向平移，它可以如图所示在x轴方向自由的向前或向后的横向移动，包括纸面所示的向上和向下以及向里和向外的方向。
它甚至可以在长轴方向旋转。
它在图中y轴和z轴方向不可以自由的摆动和旋转。
它被它邻近的分子所限制。
这个分子所有的邻近都是顺着它排列的，当它试图在y和z方向摆动时，会撞到它的邻居，所以受到了限制。
这就是基本的模型，你所看到的这些是它的液体方面的特性。
首先，它可以在任何方向平移，它可以在其中的一个方向旋转，但在另外两个方向的旋转被限制，这就决定了它的晶体特性，所以它是液晶，在两者之间的混合物。
7、现在让我们讨论一下液晶分子的电特性模型。
分子在电场中通常会充电，之后被极化。
在电场的影响下分子产生的特殊电子云分布会使分子产生形变。
当对分子加一个横向的电场，它将会极化。
对于各向同性的介质，在各个方向的极化是相等的，不会考虑电场的方向性。
LCD基础知识及制造工艺流程介绍
LCD基础知识及制造工艺流程介绍LCD（液晶显示器）是一种运用液晶技术显示图像的平面显示设备。
它由一系列的液晶层、玻璃基板、导线及亮度调节膜等组成，能够实现高清晰度和低功耗的图像显示。
下面将介绍LCD的基础知识以及制造工艺流程。
一、LCD的基础知识1.液晶层：液晶是一种类似于液体的物质，具有一定的流动性。
液晶分为向列型液晶和向量型液晶两种。
其中，向列型液晶具有电流传输性能，可用于显示器制造。
液晶层通常由两块玻璃基板夹层组成。
2.基板：LCD的基板通常由玻璃或塑料材料制成。
它是液晶显示器的结构支撑物，上面附着有液晶材料，起到固定液晶和导线的作用。
3.导线：液晶显示器中的导线用于传输电信号，驱动液晶层完成图像的显示。
导线通常由透明导电材料（如铟锡氧化物）制成，通过在基板上形成通道和窗口的方法实现。
4.亮度调节膜：亮度调节膜用于控制液晶层的透光度，实现图像亮度的调节。
它通常由聚合物、薄膜材料或金属制成。
二、LCD的制造工艺流程1.基板生产：使用特制的玻璃或塑料材料制造基板，通过磨削、抛光和清洗等步骤形成平整的表面。
2.导线制作：将透明导电材料（如铟锡氧化物）涂布在基板上，然后通过光刻技术制作出导线的图案。
这包括涂覆光刻胶、曝光、显影和洗涤等步骤。
3.形成储存电容：在导线制作完成后，在基板上制作出储存电容的结构。
这通常通过在导线上涂覆并定位特定的电介质材料，然后用导线封装住这种材料。
4.液晶层制作：将液晶材料涂布在基板上，并进行取向处理。
液晶材料的涂布可以通过刮板涂布或滚涂等方法完成。
5.封装背光模块：将背光源（通常是冷阴极荧光灯或LED）和光学片封装在一起，形成背光模块。
6.封装前端制程：在液晶层基板中制造出色彩滤光片、液晶层与色彩滤光板的层间空气封闭结构，同时加工出液晶层之间分隔固体极板和液晶层封装胶。
7.封装：将两块形成互相关系的液晶层基板合并在一起，使用封装剂将其密封。
8.后端制程：液晶显示器的后端制程包括模组组装、封装测试、调试和包装等步骤。
液晶基础知识12页
液晶基础知识显示器是人与机器沟通的重要界面，早期以显像管（CRT/Cathode Ray Tube）显示器为主，但随着科技不断进步，各种显示技术如雨后春笋般诞生，近来由于液晶（LCD）显示器具有轻薄短小、耗电量低、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，在近年来价格不断下跌的吸引下，逐渐取代CRT之主流地位，显示器明日之星架势十足。
那么液晶显示器与传统的显示器相比，到底有什么新的特点呢？一、显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不象阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新亮点。
因此，液晶显示器画质高而且绝对不会闪烁，把眼睛疲劳降到了最低。
二、没有电磁辐射传统显示器的显示材料是荧光粉，通过电子束撞击荧光粉而显示，电子束在打到荧光粉上的一刹那间会产生强大的电磁辐射，尽管目前有许多显示器产品在处理辐射问题上进行了比较有效的处理，尽可能地把辐射量降到最低，但要彻底消除是困难的。
相对来说，液晶显示器在防止辐射方面具有先天的优势，因为它根本就不存在辐射。
在电磁波的防范方面，液晶显示器也有自己独特的优势，它采用了严格的密封技术将来自驱动电路的少量电磁波封闭在显示器中，而普通显示器为了散发热量的需要，必须尽可能地让内部的电路与空气接触，这样内部电路产生的电磁波也就大量地向外“泄漏”了。
三、可视面积大对于相同尺寸的显示器来说，液晶显示器的可视面积要更大一些。
液晶显示器的可视面积跟它的对角线尺寸相同。
而阴极射线管显示器，显像管前面板四周有一英寸左右的边框，不能用于显示。
四、应用范围广最初的液晶显示器由于无法显示细腻的字符，通常应用在电子表、计算器上。
随着液晶显示技术的不断发展和进步，字符显示开始细腻起来，同时也支持基本的彩色显示，并逐步用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机上。
而随后出现的DSTN和TFT则被广泛制作成电脑中的液晶显示设备，DSTN液晶显示屏用于早期的笔记本电脑；TFT则既应用在笔记本电脑上（现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏），又用于主流台式显示器上。
液晶简介介绍
液晶的分子结构
• 液晶分子通常由棒状或盘状分子组成，这些分子具有刚性和有序性。液晶分子的排列方向决定了液晶的各向异性。液晶分 子在特定温度范围内可以自由运动，表现出液体的流动性。
液晶的分类
• 根据液晶分子的排列结构和性能特点，液晶可以分为多种类 型，如热致液晶、压致液晶、溶致液晶等。热致液晶是指在 温度变化下，液晶分子排列结构发生改变而产生的液晶。压 致液晶是指在压力作用下，液晶分子排列结构发生改变而产 生的液晶。溶致液晶是指溶解在溶剂中的液晶分子在溶剂中 形成的液晶相。
刻蚀工艺
去胶
去除多余的光刻胶，露出需要刻蚀的玻璃基板表面。
刻蚀
利用化学溶液对玻璃基板进行刻蚀，形成所需图案和结构。
液晶材料的注入和封口
注入液晶材料
将液晶材料注入到玻璃基板中，形成液晶单元。
封口
将注入液晶材料的玻璃基板进行封口，以防止液晶材料泄漏和污染。
偏光片的贴附工艺
清洗与干燥
清洗偏光片表面，去除杂质和水分， 提高贴附稳定性。
弹性性质
液晶材料具有弹性性质， 在外力作用下会发生形变 ，形变大小与外力大小成 正比。
液晶材料的化学特性
分子结构
液晶材料的分子结构通常具有刚 性核心和柔性基团，这使得它们 可以在外部刺激下发生构象变化 。
化学稳定性
液晶材料通常具有较高的化学稳 定性，可以在特定条件下保持稳 定。
04
液晶显示器件的制造工艺流程
02
液晶显示技术
液晶显示器的原理
液晶显示器的原理是基于液晶的物理特性，通过电场的作用改变液晶分子的排列方 式，从而控制图像的显示。
液晶显示器由液晶板、背光灯、逻辑电路和驱动电路等组成，其中液晶板是控制液 晶分子排列的关键部分。
液晶基础知识
2
13.液晶显示器的显示原理以 TN LCD 为例说明液晶显示器的显示原理。当偏 振片粘贴在注入液晶的液晶盒的上下玻璃基板上，并上下偏振片光轴正交时（偏 振片的特点是只准许通过某一方面的振动的光） ，不加电压时，注入到液晶盒的 液晶分子在界面处分别沿着上、下面玻璃 PI（聚酰亚胺膜）的摩擦沟排列，从 而在液晶盒上下玻璃基板表面的液晶分子排列成如下图的扭曲 90 度的状态。由 背光源射出的光通过上面偏振片时，只有一个方向振动的光才能通过。然后，经 液晶分子扭曲 90 度到达下面的偏振片， 而与下面偏振片轴方向平行通过， 为 “白” 态。当加上电压时，液晶分子不受上面及下面玻璃基板上的 PI 的细沟的影响， 沿电场方向立起来同一方向排列与下面偏振片方向扭曲 90 度而光不能通过，被 遮断光状态，为“黑”态。有没有外加电压，液晶盒内液晶分子排列会改变。若 上下偏振片轴方向成 90。 ，只有一个方向振动的光能否通过液晶盒，取决于有没 有外加电压，有没有通过决定了“白” “黑” ，在 LCD 上显示出图像。当然“白” “黑”的中间色是由外加电压中间电位来决定的。 14.什么是常白型 LCD，常黑型 LCD 当上下偏振片轴方向成 90。时，无外加 电压时照射光能通过， 此时是 “白” ， 而有外加电压时， 照射光被遮断此时是 “黑” ， 这类的液晶显示器叫常白型 LCD。当上下偏振片轴 是同一方向而无外加电压时， 照射光被遮断，此时是“黑” ，而有外加电压时，照射光能通过，此时是“白” ， 这类叫常黑型 LCD。 薄膜晶体管或二极管等有源元件， 之后注入液晶材料的结构， 叫做有源矩阵 LCD。所以，从是否含有有源元件上分，液晶显示器可以分为两大 类，无源矩阵 LCD 和有源矩阵 LCD。无源矩阵 LCD 和有源矩阵 LCD 的驱动方式不 同，用途也不同。 再按显示机理分: 无源矩阵 LCD 和有源矩阵 LCD 又分别可以 分为很多种。参照以下图表。利用电光效应制作的常用的液晶显示器大致有以下 几种：TN-LCD，STN-LCD，HTN-LCD，FSTN-LCD，TFT-LCD 等。 16.TN-LCD 的特点及应用 TN-LCD 是 Twist Nematic Liquid Crystal Display 的简称，即扭曲向列相液晶显示器。这种显示模式的特点是液晶分子基本平行于 基板排列，但上下液晶分子取向呈扭曲排列，整体扭曲角为 90°。TN-LCD 是人 们发现较早，也是应用范围最广、数量最多、价格最便宜的液晶显示器。日常所 见到的电子表、计算器、游戏机等的显示屏大都是 TN-LCD。 17.STN-LCD 的特点及应用 STN-LCD 是 Super Twist Nematic Liquid Crystal Display 的简称，即超扭曲向列相液晶显示器。它与 TN-LCD 的结构相似，不同 的是扭曲角不是 90°，而是在 180°~270°之间。虽然仅仅是扭曲角不同，但它 的工作原理与 TN-LCD 完全不同。STN-LCD 是目前 LCD 生产的中档产品，它具有 比 TN-LCD 显示信息量大等特点，它主要用于各种仪器仪表、汉显机、记事本、 笔记本电脑等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
液晶的入门知识
液晶的组成：
LCD使用的液晶，一般是指混和液晶，由多种液晶单体及手性剂混和而成。
液晶的特性：
TN液晶一般分子链较短，特性参数调整较困难，所以特性差别比较明显。
STN 液晶是通过STN显示数据模型，计算出所需的液晶分子长度，及其光学电学性能参数，然后化工合成多种分子链结构类似的具有不同极性分子基团的单体，互相调配成一个特性相似的系列液晶。
不同系列的STN液晶往往具有完全不同的分子链，因此，不同系列的STN液晶除非制造商说明可以互相调配外，不能互相调配。
液晶分子中有带极性基团的和不带极性基团的，带极性基团分子的液晶单体主要决定混和液晶的阀值电压参数，不带极性基团分子的液晶单体主要决定混和液晶的折射率和清亮点。
液晶中带极性基团的单体与不带极性基团的单体在静置条件下会出现同性异构体层析现象。
为了增加机器本身的待机时间和增强液晶显示器的驱动能力，液晶厂商开发了能满足低电压和低频率条件下使用的低阀值电压液晶。
它具有以下特性：
低阀值电压液晶中带极性基团的单体与不带极性基团的单体在静置条件下出现同
性异构体层析现象的时间更短。
更多的带极性基团的单体组份，也意味着液晶更容易结合水分子以及其它带极性的游离离子，从而降低了液晶的容抗电阻，从而引起漏电流和功耗的增大。
当极性液晶单体的分子链在紫外线激化后，极性分子基团容易互相缠绕形成中性分
子团，变成非层列错向状态，因而造成阀值电压升高，对导向层的锚定作用不敏感，失去低电压驱动能力。
1、液晶的分类：
按显示类型分：TN型液晶、STN型液晶、HTN型液晶；
按清亮点分：普通型液晶、宽温型液晶；
按阀值电压分：低阀值电压液晶、普通液晶、高阀值电压液晶。
2、影响液晶性能的主要参数：
清亮点；折射率Δn；阀值电压；纯净度；粘滞常数K；介电常数ε；螺距ρ
3、液晶的工厂自适应测试方法及判定标准：
电阻率：A、测试方法：用高阻计测试待测液晶的电阻值。
B、判定标准：测试结果在产品要求范围之内（本厂标准≥8X107）。
光电性能:A、测试方法：试灌产品，并测试其光电性能。
B、判定标准：测试样品Von、Voff值与供应商参数相符，视角、对比度、底色符合生产产品要求。
清亮点：A、测试方法：把待测液晶加热，测量其达到清亮点时的温度。
B、判定标准：测量结果温度与供应商提供的清亮点温度一致。
耐紫外线性能：A、测试方法：把待测液晶试作产品，平放在封口UV机下，按封口工艺规定的UV强度和时间照射两次，测试其照射前后的光电性能变化。
B、判定标准：经UV照射后，Voff值上升在0.1V以内（低电压液晶在0.15V以内），电流值变化在2倍以内，对比度下降不明显为合格。
可靠性:A、测试方法：把待测液晶试作产品并测试其可靠性性能。
B、判定标准：经可靠性试验后光电性能变化在产品要求范围之内。
4、液晶的选用规则：
根据客户要求的底色，选择合适的Δn值范围的液晶类别，再根据客户IC电路的资料，选择合适的电压范围的液晶类别，满足上述条件下的液晶，按合理比例调配后使用，就可以达到客户要求。
5、液晶的使用方法：
液晶在使用前要充分搅拌后才能灌注使用，添加固体手性剂的液晶，要加热到摄氏六十度，再快速冷却到室温并充分搅拌。
而且在使用过程中不能静置时间过长。
特别是低阀值电压液晶，由于低阈值电压液晶具有这些不同的特性，因此在使用这些液晶时应该注意以下方面：
液晶在使用前应充分搅拌，调配好的液晶应立即投入生产使用，尽量缩短静置存放时间，避免层析现象产生。
调配好的液晶要加盖遮光存入，并且尽量在一个班次（八小时）内使用完，用不完的液晶需要回收搅拌后重测电压再用。
一般随着时间延长，驱动电压会增加。
液晶从原厂瓶取用后，原厂瓶要及时封盖遮光保存，减少敞开暴露在空气中的时间一般暴露在空气中的时间过长，会增大液晶的漏电流。
灌低阈值电压的液晶显示片空盒最好是从PI固烤到灌液晶工序间，流存生产时间在二十四小时之内的空盒，灌液作业时一般使用比较低的灌注速度。
低阈值电压液晶在封口时一定要加盖合适的遮光罩，并且在整个灌液晶期间除了封口胶固化期间外，要尽量远离紫外线源。
否则会在靠近紫外线的地方出现错向和阀值电压增大的现象。
液晶是有机高分子物质，很容易在各种溶剂中溶解或与其它化学品产生反应，液晶本身也是一种很好的溶剂，所以在使用和存放过程中要尽量远离其他化学品。
6、液晶的贮存及搬运方法：
液晶贮存时要密闭、防潮、遮光，在室温中贮存，不能在低温环境中贮存和使用，以免出现性能不可逆转的晶析现象。
不能与其他化学品混放。
搬运时按化学品规定管制。