液晶材料及应用分解.ppt

液晶显示材料及应用 基本知识和简单原理 石家庄实力克液晶材料有限公司 液晶显示材料基础知识 液晶知识涉及多学科，横跨多个领域，业内人士需要做的最多的就是对多个因素的优化、再优化，解决或缓解多因素之间的矛盾和冲突。作为液晶材料的开发，这一点就更为突出：包括相变范围、介电、折光、驱动电压、驱动路数、粘弹性、视角、能耗等方面在内的十几个参数需要调整和优化，以求达到为显示器提供整体性能优越的液晶材料。 液晶显示材料基本性能 热力学行为——相态和相变 电学特性——容性、阻性 光学特性——双折射、光活性 动力学、运动学范畴——粘弹性 液晶的相态和相变 A、液晶的相态：——热致液晶 a、介晶相概念 b、介晶相分类:SA，SB，SC，N，N*等 B、液晶相态的特点： a、有序程度： S=1/23COS2θ-1，0.6~0.8; 0.4; b、分子排列状态 c、对液晶分子形状的要求 液晶的相态和相变 C、液晶的相变： a、C—S（A、B、C……）； b、S—N； c、N—I； D、相态、相变的判别和测量： a、观察法——偏光熔点仪，通过其各相在偏光显微镜下的不同现象可以辨别相态和测量相变点，是快速检测的手段。 b、热分析法——DSC差热分析，通过各相相互转变时伴有能量得失——热量的吸收和放出，用检测装置来测量相变点。是对液晶进行分析的有利手段。 显示器件对材料相态相变要求 普通TN的要求： 工作温度范围内为向列相 有一定的相稳定性 STN器件的要求： 更宽的向列相范围 高低温范围内须有较好的相稳定性，即有序程度要较高 液晶的容性和阻性 容性特性 介电性质 阈值、饱和电压、陡度 温度依赖性 频率依赖性 驱动条件 阻性特性 耗电流、能耗 静电行为 液晶的容性特征 介电特性 液晶是一种电介质 液晶的介电特性具有方向性——介电异性，它与分子极性相关。△ε=ε∥-ε⊥ 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 液晶的容性特征 阈值、饱和值和陡度 阈值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 液晶的容性特征 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 液晶的容性特征 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 液晶介电常数的测量 测试原理 根据介电常数的定义：C=εε0·C0 ，其中C0为真空电容，只要测得电介质加入前后的电容值，即可得到电介质的介电常数。 测试条件的选择 测试设备：电容测试仪、液晶盒 驱动条件： 驱动频率的选择是根据其频率依赖性特点进行的 满足液晶沿电场排列，近似的选取驱动电压 液晶排列要求：ε∥——指向矢平行电场；ε⊥——指向矢垂直电场 温度控制：25℃±2 ℃ 驱动条件的选择 DUTY数确定 根据液晶材料的陡度来估计它的适用扫描线数 Nmax=（（P2+1）/（P2-1））2 BIAS的确定 根据最佳偏压比算法 a=N1/2+1 有效电压的计算 Von=(1-(a2-1)/N)1/2·V/a Voff=(1+(a2-4a+3)/N)1/2 V/a 实际驱动条件的选择需要考虑显示器件的实际对比度、视角、工作温度、响应以及驱动芯片负载能力等多方面因素 液晶的阻性特征 液晶是高阻材料 液晶的电阻率非常高，一般都在1010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