液晶顯示技術(shù)

《液晶顯示技術(shù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、液晶顯示技術(shù)什么是液晶物質(zhì)的第四態(tài)——液晶什么是液晶液晶態(tài)物質(zhì)既具有液體的流動性和連續(xù)性，又保留了晶體的有序排列性，物理上呈現(xiàn)各向異性。發(fā)展歷史1888年奧地利植物學(xué)家F.Reinitge首先發(fā)現(xiàn)液晶現(xiàn)象；1889年德國物理學(xué)家O.Lehmann觀察到同樣的現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)具有和晶體相似的性質(zhì)，故稱為“液晶”；1968年RCA公司發(fā)明了動態(tài)散射型液晶顯示器；1969年液晶引起了日本科技、工業(yè)界極大的重視：從液晶手表、液晶計算器等低端起步，發(fā)展到無源矩陣黑白電視、非晶硅有源矩陣彩色電視，直到多晶硅有源高分辨率彩

2、色液晶顯示器。熱致液晶熱致液晶是當(dāng)液晶物質(zhì)加熱時，在某一溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出各向異性的液體。用于顯示的都是可工作在室溫上下的熱致液晶。大多數(shù)液晶分子長度為幾十埃、寬度為幾埃。液晶分子都是有序排列的，根據(jù)排列的不同，熱致液晶分為向列相、近晶相和膽甾相三種液晶相。熱致液晶近晶相液晶（S型）近晶相液晶由棒狀或條狀分子組成，分子排列成層狀，層內(nèi)分子長軸互相平行，其方向垂直于層面，或與層面傾斜排列。因分子排列整齊，其規(guī)整性接近晶體，具有二維有序，層內(nèi)分子之間作用力大，層間分子作用力小，每層厚度約2～3?。近晶液晶粘度大，分子不

3、易轉(zhuǎn)動，即響應(yīng)速度慢，一般不宜作顯示器件。向列相液晶（N型）向列相液晶由長、徑比很大的棒狀分子組成，分子質(zhì)心沒有長程有序性，具有類似于普通液體的流動性，分子不能排列成層，能上下、左右、前后滑動，只在分子長軸方向上保持相互平行或近似平行。向列液晶具有單軸晶體的光學(xué)特性，而在電學(xué)上又具有明顯的介電各向異性，利用外加電場對向列相液晶分子進行控制，改變原有分子的有序狀態(tài)，從而改變液晶的光學(xué)性能，實現(xiàn)液晶對外界光的調(diào)制，即可實現(xiàn)顯示的目的。向列相液晶已成為現(xiàn)代顯示器件中應(yīng)用最為廣泛的一種液晶材料。膽甾相液晶（CH）這是一種

4、分子成扁平層狀排列的液晶材料，層內(nèi)分子互相平行，分子長軸平行于層平面，不同層的分子長軸方向稍有變化，沿層的法線方向排列成螺旋狀結(jié)構(gòu)。向列相液晶與膽甾相液晶可以互相轉(zhuǎn)換，在向列相液晶中加入旋光材料，會形成膽甾相，在膽甾相液晶中加入消旋光向列相材料，能將膽甾相轉(zhuǎn)變成向列相。膽甾相液晶在顯示技術(shù)中很有用，TN、STN、相變(Pc)顯示都是在向列相液晶中加入不同比例的膽甾相液晶而獲得的。溶致液晶溶致液晶是將一種溶質(zhì)溶于一種溶劑而形成的液晶態(tài)物質(zhì)。溶質(zhì)液晶廣泛存在于自然界、生物體中，與生命息息相關(guān)，但在顯示中尚無應(yīng)用。液晶

5、的物理特性有序參數(shù)：向列液晶是圓柱對稱的，體系中存在一根軸線，通常稱這根軸線為主軸，向列相液晶分子的軸線擇優(yōu)傾向于平行于主軸，但并非完全平行主軸，衡量其平行程度用有序參數(shù)S表示。S＝(3cos2θ-1)/2(2-1)有序參數(shù)與液晶材料、溫度有關(guān)。溫度上升，序參數(shù)下降，S＝K(Tc-T)/Tc(2-2)Tc：向列液晶清亮點（℃）T：向列液晶的溫度（℃）K：比例常數(shù)液晶的S=0.3～0.8液晶的物理特性液晶的各向異性1）介電各向異性△ε：ε∥＝C∥/C0；ε┴＝C┴/C0；△ε＝ε∥－ε┴＝(C∥－C┴)/C0C∥：

6、外加電場與外加磁場平行時測得的液晶電容C┴：外加電場與外加磁場垂直時測得的液晶電容C0：無液晶時測得的極板間電容液晶的各向異性2）電阻率ρ：液晶的電阻率表示了液晶的純度，越大越好，一般為108～1012Ω.cm3）光學(xué)折射率各向異性△n：向列相液晶中△n=n∥-n┴n∥:平行于分子長軸的折射率n┴：垂直于分子長軸的折射率△n正值表示單軸正晶體，負值表示單軸負晶體，△n與偏振、旋光、折射、干涉所引起的電光效應(yīng)有直接關(guān)系，△n一般在0.1～0.3左右。液晶的各向異性4）彈性常數(shù)K：一般K＝10－11～10－12NK分

7、為K11（展曲）、K22（扭曲）、K33（彎曲）、K33>K11>K225）粘滯系數(shù)η：η一般為10－2～10－3Pa.s液晶的光學(xué)特性液晶的雙折射和光學(xué)性質(zhì)：液晶的主要特征之一是呈現(xiàn)光學(xué)單軸晶體性能。在給定一個波法線方向后，可以有兩種折射率不同、振動方向互相垂直的光波，即o光和e光，他們都是線偏振光。在向列相液晶及近晶相液晶中n0=n┴ne=n∥ne>n0△n=ne-no>0液晶的光學(xué)特性液晶的光學(xué)特性在膽甾相液晶中n0=((n∥2＋n┴2)/2)1/2ne=n┴n∥>n┴ne2-n02=(n┴2-n∥2)/2

8、)<0△n=ne-no<0(3-2)由于液晶呈單軸光學(xué)各向異性，具有如下特別有用的光學(xué)特性：能使入射光的前進方向向液晶長軸方向偏轉(zhuǎn)；能改變?nèi)肷涔獾钠駹顟B(tài)（線、圓、橢圓）或偏振方向；能使入射偏振光相應(yīng)于左旋或右旋光進行反射或透射。各種液晶顯示器基本上是根據(jù)上述三大光學(xué)特性而設(shè)計制造的。液晶顯示器件液晶顯示器件基本結(jié)構(gòu)：液晶顯示器件液晶分子的沿面排列無論何種液晶顯示器件都是