液晶基本知識

1、液晶的物理特性液晶是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的有機化合物，即具有固態(tài)光學(xué)特性，又具有液態(tài)的流動特性，具體分析，它的物理特性有以下三種，即粘性、彈性和極化性。(1)粘性。液晶的粘性從流體力學(xué)的觀點來看，可以說是一種具有排列性質(zhì)的流體，依照作用力量的不同，可以產(chǎn)生不同的效果。(2)彈性。液晶的彈性表現(xiàn)為，當(dāng)外加力量后，能呈現(xiàn)有規(guī)則方向性的變化。比如，當(dāng)光線射入液晶物質(zhì)中時，即產(chǎn)生按照液晶分子的排列方式行進，而產(chǎn)生自然的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。(3)極化性。

2、液晶的極性即液晶中的電子結(jié)構(gòu)。液晶具備很強的電子共軛運動能力，當(dāng)液晶分子受到外加電場的作用時，便很容易被極化而產(chǎn)生感應(yīng)偶極性。液晶顯示器就是利用液晶這些特性，通過科學(xué)的裝配，使液晶產(chǎn)生光電效應(yīng)，從而顯示光柵和圖像。液晶顯示技術(shù)概念液晶顯示技術(shù)概念(液晶的物理特性液晶的物理特性)通電時導(dǎo)通，排列變的有秩序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過。讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。就技術(shù)面而言，液晶面板包含了兩片相當(dāng)精致的無鈉玻璃素

3、材，稱為Substrates，中間夾著一層液晶。當(dāng)光束通過這層液晶時，液晶本身會排排站立或扭轉(zhuǎn)呈不規(guī)則狀，因而阻隔或使光束順利通過。液晶材料是隨著LCD器件的發(fā)展而迅速發(fā)展，從聯(lián)苯腈、酯類、含氧雜環(huán)苯類、嘧啶環(huán)類液晶化合物逐漸發(fā)展到環(huán)已基（聯(lián)）苯類、二苯乙炔類、乙基橋鍵類和各種含氟芳環(huán)類液晶化合物，最近日本合成出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的二氟乙烯類液晶化合物，其分子結(jié)構(gòu)越來越穩(wěn)定，不斷滿足STN、TFTLCD的性能要求。雖然世界液晶顯示器的市場量越來越

4、大，但我國液晶行業(yè)在其中的份額卻很小，而且仍是集中在TN液晶材料方面，在TFT液晶材料方面是一片空白。這些使得我國在世界液晶市場中缺乏競爭力，強烈呼吁國家應(yīng)當(dāng)采取積極措施，加強液晶顯示器件與材料研究開發(fā)的人力與資金投入，以振興中華液晶顯示行業(yè)。我國我國STNLCD用液晶材料的研究和應(yīng)用用液晶材料的研究和應(yīng)用20061028我國STNLCD用液晶材料的研究和應(yīng)用前景鑒于成本的因素，TFTLCD將不可能完全代替STNLCD原有的在移動通訊和

5、游戲機等領(lǐng)域的應(yīng)用。所以，我國“十五”期間仍將黑白及彩色STNLCD定為顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點。但是，我國若想在STNLCD用混晶材料領(lǐng)域取得突破，就必須加強合作，形成聯(lián)合攻關(guān)之勢，在液晶品質(zhì)方面狠下功夫，以增強同國外混晶材料的競爭力。一、一、STNLCD用液晶材料的發(fā)展用液晶材料的發(fā)展1888年，奧地利科學(xué)家F?Reinitzer發(fā)現(xiàn)了液晶。20世紀70年代初，Helfrich和Schadt利用扭曲向列相液晶的電光效應(yīng)和集成電路相結(jié)合，將

6、其制成顯示器件，實現(xiàn)了液晶材料的產(chǎn)業(yè)化。這種液晶材料稱為扭曲向列相液晶顯示（NTLCD）材料，其產(chǎn)品主要應(yīng)用在電子表和計算器上。80年代中期，開發(fā)成功超扭曲向列相液晶顯示（STNLCD）材料，其產(chǎn)品主要應(yīng)用在BP機、移動電話和筆記本電腦上。目前，國外（STNLCD）用液晶材料混配技術(shù)已很成熟，開發(fā)的單晶化合物種類繁多。國內(nèi)由于科研力量分散，導(dǎo)致了開發(fā)玻璃的種類等因素有關(guān)。硅烷化合物可以通過浸潤和紫外爆光的方法使液晶分子取向，固化溫度僅為

7、110℃，但產(chǎn)生的預(yù)傾角較小，約為0.5。若能提高預(yù)傾角，那么這種方法在STN顯示中將有廣闊的應(yīng)用前景。五、五、STNLCD用液晶材料用液晶材料STNLCD用混晶材料一般具有以下性能：（1）低粘度；（2）大K33K11值；（3）△n和Vth（閾值電壓）可調(diào)；（4）清亮點高于工作溫度上限30℃以上?；炀Р牧系恼{(diào)制往往采用“四瓶體系”。這種調(diào)制方法能夠獨立地改變閾值電壓和雙折射，而不會明顯地改變液晶的其它特性。有關(guān)混配的基本方法已有文獻報道

8、。我國目前從事STNLCD用混晶材料研究和開發(fā)的單位主要有石家莊實力克液晶材料有限公司、清華亞王液晶材料有限公司、西安近代電子材料有限公司和煙臺萬潤精細化工有限公司。其中前兩家的技術(shù)都來源于清華大學(xué)化學(xué)系。1997年石家莊液晶材料廠與清華大學(xué)解除了合作關(guān)系，獨立成立了實力克液晶材料有限公司。實力克液晶材料有限公司是目前國內(nèi)產(chǎn)量最大，檢測手段相對齊全，技術(shù)力量較強的液晶生產(chǎn)企業(yè)，擁有職工200人左右，其中技術(shù)人員約占30％。實力克液晶材料

9、有限公司2001年銷售產(chǎn)值超過億元，銷售產(chǎn)品以TNLCD用液晶材料為主，占據(jù)國內(nèi)60％以上的市場份額，目前正在積極開發(fā)STNLCD用混晶材料。據(jù)報道，實力克公司能調(diào)試出清亮點在85℃以上、△n在0.12～0.15范圍內(nèi)、粘度在50cp（20℃）以下的STNLCD用混晶材料，但其品質(zhì)還不能滿足國內(nèi)顯示器件廠家的要求。清華亞王液晶材料有限公司以清華大學(xué)化學(xué)系為技術(shù)依托，儀器設(shè)備先進，研究人員素質(zhì)高，早以將STNLCD用液晶材料定為研發(fā)的主攻

10、方向。但是由于人員不穩(wěn)定，銷售沒有完全打開局面，所以研發(fā)進度受到一定的影響?？傊?，調(diào)試出品質(zhì)優(yōu)良的STNLCD用液晶材料是液晶材料行業(yè)急需解決的重要課題。六、應(yīng)用前景六、應(yīng)用前景近年來，STN顯示器在對比度、視角與響應(yīng)時間上都有顯著的進步。但是由于TFTLCD的沖擊，STNLCD逐漸在筆記本電腦和液晶電視等領(lǐng)域失去了市場。鑒于成本的因素，TFTLCD將不可能完全代替STNLCD原有的在移動通訊和游戲機等領(lǐng)域的應(yīng)用。所以，我國“十五”期間