液晶 -知識(shí)

1、液晶百科名片百科名片液晶是一種高分子材料，因?yàn)槠涮厥獾奈锢?、化學(xué)、光學(xué)特性，20世紀(jì)中葉開(kāi)始被廣泛應(yīng)用在輕薄型的顯示技術(shù)上。人們熟悉的物質(zhì)狀態(tài)（又稱(chēng)相）為氣、液、固，較為生疏的是電漿和液晶。液晶相要具有特殊形狀分子組合始會(huì)產(chǎn)生，它們可以流動(dòng)，又擁有結(jié)晶的光學(xué)性質(zhì)。液晶的定義，現(xiàn)在已放寬而囊括了在某一溫度范圍可以是現(xiàn)液晶相，在較低溫度為正常結(jié)晶之物質(zhì)。而液晶的組成物質(zhì)是一種有機(jī)化合物，也就是以碳為中心所構(gòu)成的化合物。同時(shí)具有兩種物質(zhì)的液晶

2、，是以分子間力量組合的，它們的特殊光學(xué)性質(zhì)，又對(duì)電磁場(chǎng)敏感，極有實(shí)用價(jià)值。簡(jiǎn)介液晶簡(jiǎn)介(液晶，liquidcrystal)1888年，奧地利叫萊尼茨爾的科學(xué)家，合成了一種奇怪的有機(jī)化合物，它有兩個(gè)熔點(diǎn)。把它的固態(tài)晶體加熱到145℃時(shí)，便熔成液體，只不過(guò)是渾濁的，而一切純凈物質(zhì)熔化時(shí)卻是透明的。如果繼續(xù)加熱到175℃時(shí)，它似乎再次熔化，變成清澈透明的液體。后來(lái)，德國(guó)物理學(xué)家列曼把處于“中間地帶”的渾濁液體叫做液晶。它好比是既不象馬，又不象

3、驢的騾子所以有人稱(chēng)它為有機(jī)界的騾子.液晶自被發(fā)現(xiàn)后，人們并不知道它有何用途，直到1968年人們才把它作為電子工業(yè)上的材料.液晶顯示材料最常見(jiàn)的用途是電子表和計(jì)算器的顯示板，為什么會(huì)顯示數(shù)字呢？原來(lái)這種液態(tài)光電顯示材料，利用液晶的電光效應(yīng)[1]把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成字符、圖像等可見(jiàn)信號(hào)。液晶在正常情況下，其分子排列很有秩序，顯得清澈透明，一旦加上直流電場(chǎng)后，分子的排列被打亂，一部分液晶變得不透明，顏色加深，因而能顯示數(shù)字和圖象。液晶的電光效應(yīng)是指

4、它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受電場(chǎng)調(diào)制的光學(xué)現(xiàn)象。一些有機(jī)化合物和高分子聚合物，在一定溫度或濃度的溶液中，既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性，這就是液晶。液晶光電效應(yīng)受溫度條件控制的液晶稱(chēng)為熱致液晶；溶致液晶則受控于濃度條件。顯示用液晶一般是低分子熱致液晶。根據(jù)液晶會(huì)變色的特點(diǎn)，人們利用它來(lái)指示溫度、報(bào)警毒氣等。例如，液晶能隨著溫度的變化，使顏色從紅變綠、藍(lán)。這樣可以指示出某個(gè)實(shí)驗(yàn)中的溫度。液晶遇上氯化氫、氫氰酸之類(lèi)的有毒氣

5、體，也會(huì)變色。在化工廠(chǎng)，人們把液晶片掛在墻上，一旦有微量毒氣逸出，液晶變色了，就提醒人們趕緊去檢查、補(bǔ)漏。液晶種類(lèi)很多，通常按液晶分子的中心橋鍵和環(huán)的特征進(jìn)行分類(lèi)。目前已合成了1萬(wàn)多種液晶材料，其中常用的液晶顯示材料有上千種，主要有聯(lián)苯液晶、苯基環(huán)己烷液晶及酯類(lèi)液晶等。液晶顯示材料具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)電壓低、功耗微小、可靠性高、顯示信息量大、彩色顯示、無(wú)閃爍、對(duì)人體無(wú)危害、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、成本低廉、可以制成各種規(guī)格和類(lèi)型的液晶顯示器，便

6、于攜帶等。由于這些優(yōu)點(diǎn)。用液晶材料制成的計(jì)算機(jī)終端和電視可以大幅度減小體積等。液晶顯示技術(shù)對(duì)顯示顯像產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深刻影響，促進(jìn)了微電子技術(shù)和光電信息技術(shù)的發(fā)展。歷史具結(jié)晶性的液體——液晶早在1850年，普魯士醫(yī)生魯?shù)婪蚍茽柦B（RudolfVirchow）等人就發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維的萃取物中含有一種不尋常的物質(zhì)。1877年，德國(guó)物理學(xué)家?jiàn)W托雷曼（OttoLehmann）運(yùn)用偏光顯微鏡首次觀(guān)察到了液晶化的現(xiàn)象，但他對(duì)此一現(xiàn)象的成因并不了解。奧地利

7、布拉格德國(guó)大學(xué)的植物生理學(xué)家斐德烈萊尼澤（FriedrichReinitzer）在加熱安息香酸膽固醇脂（CholesterylBenzoate）研究膽固醇在植物內(nèi)之角色，于1883年3月14日觀(guān)察到膽固醇苯甲酸酯在熱熔時(shí)的異常表現(xiàn)。它在145.5℃時(shí)熔化，產(chǎn)生了帶有光彩的混濁物，溫度升到178.5℃后，光彩消失，液體透明。此澄清液體稍微冷卻，混濁又復(fù)出現(xiàn)，瞬間呈現(xiàn)藍(lán)色，又在結(jié)晶開(kāi)始的前一刻，顏色是藍(lán)紫的。萊尼澤反復(fù)確定他的發(fā)現(xiàn)后，向德國(guó)

8、物理學(xué)家雷曼請(qǐng)教。當(dāng)時(shí)雷曼建造了一座具有加熱功能的顯微鏡去探討液晶降溫結(jié)晶之過(guò)程，后來(lái)更加上了偏光鏡，正是深入研究萊涅澤的化合物之最儀器。而從那時(shí)開(kāi)始，雷曼的精力完全集中在該物類(lèi)物質(zhì)。他初時(shí)之為軟晶體，然后改稱(chēng)晶態(tài)流體，最后深信偏振光性質(zhì)是結(jié)晶特有，流動(dòng)晶體（Fliessendekristalle）的名字才算正確。此名與液晶（Flussigekristalle）的差別就只有一步之遙了。萊尼澤和雷曼后來(lái)被譽(yù)為液晶之父。由嘉德曼（L.gat

9、termann）、利區(qū)克（ARistschke）合成的氧偶氮醚，也是被雷曼鑒定為液晶的。但在20世紀(jì)，有名的科學(xué)家如坦曼（G.tammann）都以為雷曼等的觀(guān)察，只是極微細(xì)晶體懸浮在液體形成膠體之現(xiàn)象。涅斯特（W.Nernst）則認(rèn)為液晶只是化合物的互變異構(gòu)物之混合物。不過(guò)，化學(xué)家伏蘭德（D.Vler）的努力由聚集經(jīng)驗(yàn)使他能預(yù)測(cè)哪一類(lèi)的化合物最可能呈現(xiàn)液晶特性，然后合成取得該等化合物質(zhì)，理論于是被證明。物理特性液晶在使用前應(yīng)充分?jǐn)嚢?，調(diào)

10、配好的液晶應(yīng)立即投入生產(chǎn)使用，盡量縮短靜置存放時(shí)間，避免層析現(xiàn)象產(chǎn)生。調(diào)配好的液晶要加蓋遮光存入，并且盡量在一個(gè)班次（八小時(shí)）內(nèi)使用完，用不完的液晶需要回收攪拌后重測(cè)電壓再用。一般隨著時(shí)間延長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)增加。液晶從原廠(chǎng)瓶取用后，原廠(chǎng)瓶要及時(shí)封蓋遮光保存，減少敞開(kāi)暴露在空氣中的時(shí)間一般暴露在空氣中的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)增大液晶的漏電流。灌低閾值電壓的液晶顯示片空盒最好是從PI固烤到灌液晶工序間，流存生產(chǎn)時(shí)間在二十四小時(shí)之內(nèi)的空盒，灌液作業(yè)時(shí)一般

11、使用比較低的灌注速度。低閾值電壓液晶在封口時(shí)一定要加蓋合適的遮光罩，并且在整個(gè)灌液晶期間除了封口膠固化期間外，要盡量遠(yuǎn)離紫外線(xiàn)源。否則會(huì)在靠近紫外線(xiàn)的地方出現(xiàn)錯(cuò)向和閥值電壓增大的現(xiàn)象。液晶是有機(jī)高分子物質(zhì)，很容易在各種溶劑中溶解或與其它化學(xué)品產(chǎn)生反應(yīng)，液晶本身也是一種很好的溶劑，所以在使用和存放過(guò)程中要盡量遠(yuǎn)離其它化學(xué)品。1922年，法國(guó)人弗里德（G.Friedel）仔細(xì)分析當(dāng)時(shí)已知的液晶，把他們分為三類(lèi)：向列型（nematic）、層列

12、型（smectic）、膽固醇型（cholesteric）。名字的來(lái)源，前兩者分別取自希臘文線(xiàn)狀和清潔劑（肥皂）；膽固醇型的名字有歷史意義，如以近代分類(lèi)法，它們屬于手向列型。其實(shí)弗里德對(duì)液晶一詞不贊同，他認(rèn)為「中間相」才是最合適的表達(dá)。1970年代才發(fā)現(xiàn)的碟型（discotic）液晶，是具有高對(duì)稱(chēng)性原狀分子重疊組成之向列型或柱行系統(tǒng)。除了型態(tài)分類(lèi)外，液晶因產(chǎn)生之條件（狀況）不同而被分為熱致液晶（thermotropicLC）和溶致液晶（l

13、ypotropicLC），分別由加熱、加入溶劑形成液晶熱相致液晶相產(chǎn)生兩種情形。溶致性液晶生成的例子，是肥皂水。在高濃度時(shí)，肥皂分子呈層列性，層間是水分子。濃度稍低，組合又不同。其實(shí)一種物質(zhì)可以具有多種液晶相。又有人發(fā)現(xiàn)，把兩種液晶混合物加熱，得到等向性液體后再冷卻，可以觀(guān)察到次第為向列型、層列型液晶。這種相變化的物質(zhì)，稱(chēng)為重現(xiàn)性液晶（recentrantLC）。液晶分子結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定液晶相是分子間的范德法力。因分子集結(jié)密度高，斥力異向性影

14、響較大，但吸引力則是維持高密度，使集體達(dá)到液晶狀態(tài)之力量，斥力和吸引力相互制衡十分重要。又如分子有極性基團(tuán)時(shí)，偶極相互作用成為重要吸引力。用途液晶分子的排列，后果之一是呈現(xiàn)有選擇性的光散射。因排列可以受外力影響，液晶材料制造器件潛力很大。范圍于兩片玻璃板之間的手性向列型液晶，經(jīng)過(guò)一定手續(xù)處理，就可形成不同的紋理。類(lèi)固醇型液晶，因螺旋結(jié)構(gòu)而對(duì)光有選擇性反射，利用白光中的圓偏光，最簡(jiǎn)單的是根據(jù)變色原理制成的溫度計(jì)（魚(yú)缸中常看到的溫度計(jì)）。在

15、醫(yī)療上，皮膚癌和乳癌之偵測(cè)也可在可疑部位涂上類(lèi)固醇液晶，然后與正常皮膚顯色比對(duì)（因?yàn)榘┘?xì)胞代謝速度比一般細(xì)胞快，所以溫度會(huì)比一般細(xì)胞高些）。電場(chǎng)與磁場(chǎng)對(duì)液晶有巨大的影響力，向列型液晶相的介電性行為是各類(lèi)光電應(yīng)用的基礎(chǔ)（用液晶材料制造以外加電場(chǎng)超作之顯示器，在1970年代以后發(fā)展很快。因?yàn)樗鼈冇行∪莘e、微量耗電、低操作電壓、易設(shè)計(jì)多色面版等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)因?yàn)樗鼈儾皇前l(fā)光型顯示器，在暗處的清晰度、視角和環(huán)境溫度限制，都不理想。無(wú)論如何，電視

16、和電腦的屏幕以液晶材質(zhì)制造，十分有利。大型屏幕在以往受制于高電壓的需求，變壓器的體積與重量不可言喻。其實(shí)，彩色投影電式系統(tǒng)，亦可利用手性向列型液晶去制造如偏光面版、濾片、光電調(diào)整器。液晶面板型號(hào)液晶面板與液晶顯示器有相當(dāng)密切的關(guān)系，液晶面板的產(chǎn)量、優(yōu)劣等多種因素都連系著液晶顯示器自身的質(zhì)量、價(jià)格和市場(chǎng)走向。其中液晶面板關(guān)系著玩家最看重的響應(yīng)時(shí)間、色彩、可視角度、對(duì)比度等參數(shù)。從液晶面板可以看出這款液晶顯示器的性能、質(zhì)量如何？小林在網(wǎng)上找

17、了一下液晶面板的資料，只要是針對(duì)目前主流的液晶面板，讓大家在購(gòu)買(mǎi)液晶顯示器時(shí)心里有一個(gè)底。VA型VA型液晶面板在目前的顯示器產(chǎn)品中應(yīng)用較為廣泛的，使用在高端產(chǎn)品中，16.7M色彩（8bit面板）和大可視角度是它最為明顯的技術(shù)特點(diǎn)，目前VA型面板分為兩種：MVA、PVA。MVA型全稱(chēng)為（MultidomainVerticalAlignment），是一種多象限垂直配向技術(shù)。它是利用突出物使液晶靜止時(shí)并非傳統(tǒng)的直立式，而是偏向某一個(gè)角度靜止；