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文檔簡介
1、液晶百科名片百科名片液晶是一種高分子材料,因為其特殊的物理、化學(xué)、光學(xué)特性,20世紀(jì)中葉開始被廣泛應(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產(chǎn)生,它們可以流動,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),又對電磁場敏感,極有實用價值。簡介液晶簡介(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,它有兩個熔點。把它的固態(tài)晶體加熱到145℃時,便熔成液體,只不過是渾濁的,而一切純凈物質(zhì)熔化時卻是透明的。如果繼續(xù)加熱到175℃時,它似乎再次熔化,變成清澈透明的液體。后來,德國物理學(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的用途是電子表和計算器的顯示板,為什么會顯示數(shù)字呢?原來這種液態(tài)光電顯示材料,利用液晶的電光效應(yīng)[1]把電信號轉(zhuǎn)換成字符、圖像等可見信號。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)液晶會變色的特點,人們利用它來指示溫度、報警毒氣等。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實驗中的溫度。液晶遇上氯化氫、氫氰酸之類的有毒氣
5、體,也會變色。在化工廠,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。目前已合成了1萬多種液晶材料,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)己烷液晶及酯類液晶等。液晶顯示材料具有明顯的優(yōu)點:驅(qū)動電壓低、功耗微小、可靠性高、顯示信息量大、彩色顯示、無閃爍、對人體無危害、生產(chǎn)過程自動化、成本低廉、可以制成各種規(guī)格和類型的液晶顯示器,便
6、于攜帶等。由于這些優(yōu)點。用液晶材料制成的計算機(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,德國物理學(xué)家奧托雷曼(OttoLehmann)運(yùn)用偏光顯微鏡首次觀察到了液晶化的現(xiàn)象,但他對此一現(xiàn)象的成因并不了解。奧地利
7、布拉格德國大學(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日觀察到膽固醇苯甲酸酯在熱熔時的異常表現(xiàn)。它在145.5℃時熔化,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
8、物理學(xué)家雷曼請教。當(dāng)時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)晶之過程,后來更加上了偏光鏡,正是深入研究萊涅澤的化合物之最儀器。而從那時開始,雷曼的精力完全集中在該物類物質(zhì)。他初時之為軟晶體,然后改稱晶態(tài)流體,最后深信偏振光性質(zhì)是結(jié)晶特有,流動晶體(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,化學(xué)家伏蘭德(D.Vler)的努力由聚集經(jīng)驗使他能預(yù)測哪一類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,并且盡量在一個班次(八小時)內(nèi)使用完,用不完的液晶需要回收攪拌后重測電壓再用。一般隨著時間延長,驅(qū)動電壓會增加。液晶從原廠瓶取用后,原廠瓶要及時封蓋遮光保存,減少敞開暴露在空氣中的時間一般暴露在空氣中的時間過長,會增大液晶的漏電流。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)時間在二十四小時之內(nèi)的空盒,灌液作業(yè)時一般
11、使用比較低的灌注速度。低閾值電壓液晶在封口時一定要加蓋合適的遮光罩,并且在整個灌液晶期間除了封口膠固化期間外,要盡量遠(yuǎn)離紫外線源。否則會在靠近紫外線的地方出現(xiàn)錯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程中要盡量遠(yuǎn)離其它化學(xué)品。1922年,法國人弗里德(G.Friedel)仔細(xì)分析當(dāng)時已知的液晶,把他們分為三類:向列型(nematic)、層列
12、型(smectic)、膽固醇型(cholesteric)。名字的來源,前兩者分別取自希臘文線狀和清潔劑(肥皂);膽固醇型的名字有歷史意義,如以近代分類法,它們屬于手向列型。其實弗里德對液晶一詞不贊同,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,是具有高對稱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,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,可以觀察到次第為向列型、層列型液晶。這種相變化的物質(zhì),稱為重現(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,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)過一定手續(xù)處理,就可形成不同的紋理。類固醇型液晶,因螺旋結(jié)構(gòu)而對光有選擇性反射,利用白光中的圓偏光,最簡單的是根據(jù)變色原理制成的溫度計(魚缸中??吹降臏囟扔嫞T?/p>
15、醫(yī)療上,皮膚癌和乳癌之偵測也可在可疑部位涂上類固醇液晶,然后與正常皮膚顯色比對(因為癌細(xì)胞代謝速度比一般細(xì)胞快,所以溫度會比一般細(xì)胞高些)。電場與磁場對液晶有巨大的影響力,向列型液晶相的介電性行為是各類光電應(yīng)用的基礎(chǔ)(用液晶材料制造以外加電場超作之顯示器,在1970年代以后發(fā)展很快。因為它們有小容積、微量耗電、低操作電壓、易設(shè)計多色面版等多項優(yōu)點。不過因為它們不是發(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,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、價格和市場走向。其中液晶面板關(guān)系著玩家最看重的響應(yīng)時間、色彩、可視角度、對比度等參數(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,只要是針對目前主流的液晶面板,讓大家在購買液晶顯示器時心里有一個底。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,目前VA型面板分為兩種:MVA、PVA。MVA型全稱為(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并非傳統(tǒng)的直立式,而是偏向某一個角度靜止;
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