液晶材料知识.ppt

*液晶材料依分子长轴相互平行的规则性排列，而可分为向 列型、距列型、胆固醇型和碟盘型 液晶分子是异方向性物质，而其与分子长轴平行或垂直方向 之物理值也就有所不同，如下图所示。 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *液晶分子排列的秩序参数或规则参数(Order Parameter,S) ，则是表示其排列的整齐程度，且因分子的热运动所引发之 乱度而降低，因而易受分子的结构和形状之影响，其定义如 下: S=1/2(3cos2θ-1) * S值的大小对于其应用上有很重要的影响，若分子长轴的排列 杂乱不整齐时，S值等于零，分子长轴的排列方向是整齐的， S值为1。 *液晶具有与单轴性结晶相同的光学折射率异方向性的复折射性 (Double Refraction)，单轴性结晶具有n0和ne两种不同的主折 射率，分别代表正常光和异常光的折射率，其折射率的异方向 性，即所谓的复折射性△n=ne-no 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *折射率异方向性△n0之单轴性向列性和距列型液晶的 光学关系图 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *△n0之液晶即为负的光学性，空间分怖如下图，为一胆 固醇型液晶的光学关系示意图 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *含液晶分子排列受到外力的作用而产生变形状态，可被比喻 为受到某程度应变的弹力连续体，而液晶分子的三种基本变 形分别是喷射状态(Splay)，扭转式状态(Twist)，和弯曲状态 (Bend)。其表示其应变和应力间关系的弹性系数分别是k11、 k22、k33 *液晶分子的排列状态，很容易受到电场、应力和磁场等外在因 素影响而产生变形。 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *液晶分子的三种基本变形或应变的状态 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *液晶纯度的测量方法有: 1.转移温度的测量，利用毛细管法及显微镜观察法测定转移点， 或以激光束的透光率法。 2.层析法，例如所谓的纸层析法和薄层层析法。 3.热量计方式的精密融点测定。 4.电阻系数的测定。 5.气体层析法。 *一般液晶材料的各种材料的各种液晶相之间的热力学安定性 顺序为 (低温) C→SH→SI→SB→SC→SA→Cholesteric→Nematic →Isotropic液体(高温) 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *一般用于测量液晶材料之折射率方法有Jelley型微折射计 和Abbe折射计两种，其方法是在直角稜镜和辅助稜镜面内面 之入射光进行的垂直方位上，以摩擦法作平行配向处理并将 液晶注入其间，如此可得到折射率。 *一般材料的螺旋节距(Pitch,P)可由Cano契形槽法、大曲度 半径透镜法、选择光散乱法和指纹状组织观测法 *有较长的螺旋节距之液晶可由Cano契形槽法、大曲度半径透镜 法和指纹状组织观测法来测量，而对于螺旋节距较短的液晶， 则可由选择光散乱法来测得。 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *液晶夹于两片电极基板间，在外加电流下测得其电容为C 和R，则其液晶的介电系数为 ε=C(d/S) 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 *弹性系数的测量方法，为首先制作两种具有平行配列和垂直配列的液晶板，其内含有向列型的液晶材料；若为垂直配列的液晶板且在外加磁场于基板面的平行方向时，则可测得临界磁场He；若为平行配列的液晶板且在加磁场于基板面的垂直方向， 或于基板面平行方向且垂直于液晶分子长轴方 向时，则可测得临界磁场Hc(Spaly)和Hc(Twist) *弹性系数(k11、k22、k33)则可经由其与临界磁场的关系式求得: Hc(S)=(π/d)(k11/△χ)1/2 Hc(T)=(π/d)(k22/△χ)1/2 Hc(B)=(π/d)(k33/△χ)1/2 9-3.1 液晶材料的特性及其测量 * * 第九章 液晶材料的种类、特性及其应用 参考资料： 1.平面面板显示器 基本概论 二版 顾鸿寿/周本达/陈密 /张德安/樊雨心/周宜衡 编著 出版者：高立 书号：232526 发行日期：2005年8月 2.显示器原理与技术 赵中兴 编著 出版者：全华 书号：03185-01 发行日期：1999 9-1 前言 9-2 液晶材料的发展历程及其种类 1.液晶材料的发展历程 2.液晶材料的种类 9-3 液晶材料的特性及其应用 1.液晶材料的特性及其测量 2.液晶材料之光电科技领域的应用 9-4 液晶材料所面临的课题与未来的展望 *液晶平面