液晶显示材料
第六讲 液晶显示器的主要材料
注:光学密度越大,对光的吸收越强。
液晶显示器件的主要原材料
背光源 做为液晶显示器,因为液晶本身并不发光,就须外部施加照射光,这种外部的照 射光源,为背光源。 种类有: 冷阴极管(萤光)灯; 发光二级管(LED); 电致发光的(EL)。 冷阴极管做外部光源的背光源有:直下方式 侧灯方式 面状光源方式
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液晶显示器件的主要原材料
彩膜 使有源矩阵LCD(TFT)屏幕显示彩色图像的功能,它决定LCD屏的彩色特性。 它安排在TFT基板的对面,在基板上设着色图形(红、绿、蓝),间隙处设置遮光的 黑矩阵,在上面加上保护层。 彩膜上的保护膜的作用: 作为着色层的保护树脂膜; 对ITO膜、取向膜的不平滑处理; 防止溶剂、洗剂的污染。 黑矩阵 参数种类 光学密度 膜厚 反射率 单层Cr 单层Cr 4.0 0.17µ 0.17µm 50~60% Cr/CrO的多层构造 Cr/CrO的多层构造 4.0 0.23µ 0.23µm 4% 树脂(新型) 4.0 1.2µm 1.2µ 2%
Байду номын сангаас
8
3
玻璃基板
无源矩阵LCD用玻璃基板: 在无源矩阵中,制造工艺的温度方面要求不如有源矩阵LCD苛刻,故从成本角 度考虑,使用窗玻璃等用的碱玻璃,但多半加上阻挡层SiO膜,也有用无保护膜的 低碱玻璃。这种碱玻璃的断面呈青绿色,故也称作青板玻璃。 有源矩阵LCD用玻璃基板: 在有源矩阵LCD中,制造工艺的处理温度较高,并且在薄膜晶体管中,由于钠 离子等的渗透引起性能下降,因此使用不含离子源的耐热性高的无碱玻璃。考虑到 TFT的稳定性和溅射栅极后的耐药性,及由于玻璃基板的热收缩而画面内部的栅电 容分布不均匀会引起闪烁和烧蚀等显示不良,另外也会引起TFT基板和CF基板的对 位偏移,因此对有源矩阵的热收缩率要求严格。 玻璃基板的特性:①低比重性;②耐药性;③尺寸的热稳定性;④平坦度⑤表 面缺陷及内部缺陷特性。 TFT LCD的1期线使用的基板尺寸是300×400mm;2期线使用的基板尺寸是 360×465mm;3期线使用的基板尺寸是550×650mm。
LCD主要材料选择原则
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抗紫外线
选择能够抵抗紫外线影响的材料,以延长LCD显 示器的使用寿命和保持色彩的稳定性。
04
材料选择实例分析
高亮度LCD材料选择
高亮度LCD材料选择应注重提高液晶显示器的亮度,以满足高亮度的应用需求。
液晶显示器的高亮度主要取决于背光模组的亮度,因此应选择高亮度的背光模组材 料。
此外,还需要选择高透过率的偏光片、导光板等材料,以最大化光线的透过和利用。
证在高温环境下正常工作。
背光模组材料应选择耐高温的 LED灯珠、导光板等,以适应高
温环境。
偏光片、滤光片、玻璃基板等材 料也应选择耐高温、稳定性好的 材料,以保证长时间使用的稳定
性和可靠性。
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03
材料选择原则
光学性能
透光率
视角
选择高透光率的材料,以保证LCD显 示器具有较高的亮度和清晰度。
选择具有宽视角的材料,使不同角度 的观众都能获得清晰的观看体验。
色彩表现
选择能够呈现丰富色彩的材料,以增 强LCD显示器的色彩表现力。
机械性能
硬度
选择具有足够硬度的材料,以抵抗日常使用中的刮擦和碰撞。
耐磨性
选择耐磨的材料,以保持LCD显示器表面的光滑和清晰度。
重量
选择轻量化的材料,以减小LCD显示器的整体重量,方便携带和 使用。
环境适应性
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温度适应性
选择能够在不同温度环境下稳定工作的材料,以 保证LCD显示器在各种温度条件下都能正常工作。
湿度适应性
选择能够适应不同湿度环境的材料,以防止LCD 显示器受到潮湿或水汽的影响。
超薄型LCD材料选择
超薄型LCD材料选择应注重减小液晶显示器的厚 度,以满足轻薄化的设计要求。
液晶的材料
液晶的材料
液晶是一种特殊的物质状态,具有既有固态晶体的规则排列,又具有液态分子的流动性质。
液晶的材料主要由有机分子和无机分子组成,材料种类繁多,常见的有三维液晶、二维液晶和层状液晶等。
三维液晶是指分子排列呈等方向性,没有规则的排列结构。
它通常由有机化合物构成,具有较高的透明度和较低的粘度。
三维液晶常用于制造电视机和计算机显示屏等大型平面显示器件。
二维液晶是指分子排列呈二维结构,分子在水平方向有序排列,垂直方向没有规则结构。
常见的二维液晶材料有磷酸铷和磷酸锂等。
这类液晶材料通常具有较低的粘度和较快的响应速度,适用于制造智能手机、平板电脑等移动设备的显示器。
层状液晶是指分子呈层状排列,每一层的分子都在平面上有序排列,层与层之间没有规则的排列结构。
层状液晶常用的材料有蒙脱石和其他层状矿物等。
层状液晶材料具有较高的透明度和较好的光泽度,适用于制造高分辨率的电子书显示器和平面打印机等。
液晶材料的选择主要基于它们的光学性质、电学性质和物理性质等方面的考虑。
光学性质包括透射率、消光率、对偏振光的旋光等;电学性质包括导电性、带电传输性、电滞回线性等;物理性质包括粘度、分子自旋等。
通过选择不同的液晶材料和调整它们之间的相互作用,可以制造出具有不同性能的液晶显示器件。
液晶显示技术的发展不仅推动了电子显示器件的进步,也广泛应用于生物医学、光电通信和光电存储等领域。
在未来,随着研究不断深入和材料技术的不断创新,液晶材料将会在更多领域发挥重要作用。
液晶显示材料
液晶显示材料
液晶显示材料是一种用于制造液晶显示器的重要材料。
液晶显示器是现代科技中最常见的显示设备之一,广泛应用于各种电子产品中,如电视、计算机显示器、手机等。
目前主流的液晶显示材料主要有n型液晶和p型液晶两种。
n型液晶是一种双偏振剪切型液晶,其分子结构中含有大量束
缚电子。
在电场作用下,束缚电子会形成长序有序排列的结构,从而改变液晶分子的排列方式,实现光的透射与反射。
n型液
晶通常具有快速响应速度和高透光率的特点,适用于动态显示。
p型液晶是一种非常稳定的液晶材料,其分子结构中含有大量
自由电子。
在电场作用下,自由电子会形成长序有序排列的结构,实现光的透射与反射。
p型液晶通常具有较低的响应速度
和较高的透光率,适用于静态显示。
除了n型液晶和p型液晶,还有其他一些液晶显示材料常用于制造液晶显示器。
例如,手电筒液晶材料常用于制造手机和手持设备的显示屏。
它具有较高的亮度和对比度,并且能够实现高速响应和低功耗。
另外,电子书液晶材料常用于制造电子书和电子阅读器的显示屏。
它能够实现高亮度、高对比度和高分辨率的显示效果,适合长时间阅读。
总的来说,液晶显示材料是液晶显示器的核心组成部分,直接影响液晶显示器的显示效果和性能。
随着科技的不断进步,液晶显示材料的研发也在不断创新和改进,以提高显示器的色彩
表现、对比度、亮度和视角等方面的性能。
同时,科学家们也在不断探索新的液晶显示材料,如有机光电材料、纳米液晶材料等,以期望未来的液晶显示器能够实现更高的分辨率、更广的色域和更低的功耗。
液晶显示屏生产流程
液晶显示屏生产流程液晶显示屏已成为现代科技的重要组成部分,被广泛应用于各种电子设备中,如手机、电视、计算机、车载显示器等等。
液晶显示屏的生产流程是一个复杂的过程,需要多个环节的精细协作。
本文将介绍液晶显示屏的生产流程。
一、基础材料的加工液晶显示屏的制作需要用到多种材料,包括玻璃、铝、银、铜等。
这些材料需要经过多道工序的加工才能成为符合要求的基础材料。
例如,要制作底板玻璃,需要将玻璃材料切割成标准大小,并进行光洁加工,以确保玻璃的平整度和透光度。
二、薄膜涂覆薄膜涂覆是将各种涂层涂覆到基础材料表面的过程。
在液晶显示屏的制作过程中,需要将各种金属、氧化物和光学膜等涂到底板玻璃上。
这些涂层既可以增强显示效果,也可以提高面板的机械强度。
要实现涂层的均匀性和精细性,需要采用真空蒸镀、化学气相沉积等技术。
三、图案形成图案形成是液晶显示屏中最关键的一步。
这一步要将膜层加工成为平整、具有特定电路图案的基板。
这些图案可以通过光刻技术进行生产,这种技术需要将光敏剂涂覆在涂层上,随后成像,浸泡在试剂中等处理后最终形成图案。
四、液晶制造和封装液晶材料是液晶显示器的核心组成部分,对显示效果起着至关重要的作用。
随着科学技术的不断发展,液晶材料种类越来越多,例如TN、IPS、VA等类型的液晶显示器,对应不同的显示场景和要求。
在液晶制造过程中,首先需要将液晶材料充分清洗。
接着,将液晶材料装在两片玻璃中间,形成液晶层。
最后,通过加热粘合、封口等处理方式,将液晶层和基板结合在一起。
五、组装测试液晶显示屏的最后一步是组装测试。
这一步需要将前面生产的各种零部件进行组装,搭配电路板进行测试。
测试的内容包括显示亮度、驱动电压、色彩还原等方面的指标。
在检测合格的情况下,液晶显示屏才能进行包装出货。
总的来说,液晶显示屏生产流程是一个庞大而复杂的系统工程。
各个环节的精细协作,需要精密的设备和优秀的工程师技术。
通过不断地技术创新与提升,液晶显示屏的成本不断下降,质量不断提高,这种智能新材料的应用将更广泛,成为现代科技发展的重要推动力。
液晶屏厂家:液晶屏核心组成材料-显示屏玻璃
液晶屏厂家:液晶屏核心组成材料-显示屏玻璃随着手机、平板电脑、电视等电子产品的日益普及,液晶屏成为了电子显示器件的重要组成部分。
而液晶屏的核心组成材料之一,便是显示屏玻璃。
本文将为您介绍液晶屏厂家使用的显示屏玻璃材料。
首先,显示屏玻璃的种类有很多,但是最为应用广泛的还是传统的钠钙玻璃(Soda-lime glass),它的成本低、易加工、优良的物理特性和稳健的化学惰性都使得它成为市场应用最广的显示屏玻璃。
而在使用这种材料的同时,厂家也会在表面上施加一些处理,如化学强化、插入双玻璃等处理。
化学强化是一种通过化学方法增强玻璃强度的方法。
常见的化学强化方法是在白玻璃表面先涂上一层镁盐或钾盐,然后在高温和高压的条件下,将这些盐转化为具有更高膨胀系数的离子,从而实现强化玻璃强度的目的。
而插入双玻璃则是将玻璃分成两层,其中内部的一层会更柔韧,在玻璃外层被破裂以后,内层能够起到保护作用,保持屏幕的完整。
此外,在显示屏玻璃材料方面,厂家也会采用一些新兴的材料。
例如,聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film)是一种非常适合柔性显示屏应用的新材料。
它具有高温、高强度、抗凸起等特点,非常适合应用在技术比较先进、针对特定应用场合的柔性电子显示器件中。
另外,玻璃陶瓷材料也越来越多地应用于电子显示器件中。
玻璃陶瓷具有稳定的物理和化学特性,同时也具有良好的硬度和耐磨性能,因此非常适合透明显示器件、移动电子设备以及大型平板电视等产品使用。
总之,液晶屏厂家在选择显示屏玻璃材料时,需要考虑多种因素,包括成本、加工难度、物理和化学特性等。
而在材料的选择上,显示屏玻璃材料的种类也在不断丰富,厂家们也在不断地尝试新材料、新工艺,打造更加优良的液晶屏产品,以满足日益增长的市场需求。
lcd生产工艺流程
lcd生产工艺流程LCD(Liquid Crystal Display)是液晶显示器的简称,是一种利用液晶材料来显示图像的平面显示技术。
下面是LCD生产的工艺流程:1. 玻璃基板制备:首先需要准备两片大型的玻璃基板,一片作为液晶显示面板的正面(TFT面板),另一片作为背面(色彩滤光片面板)。
2. 制作TFT面板:在TFT面板上,首先需要通过薄膜沉积工艺,在玻璃基板上涂覆一层透明导电层(通常是氧化铟锡层),用于传输电流。
然后在导电层上,使用光刻和薄膜沉积等工艺,依次制作薄膜晶体管(TFT)和电路结构。
3. 制作色彩滤光片面板:在色彩滤光片面板上,首先需要将一层有机色彩滤光片涂覆在玻璃基板上。
然后通过光刻等工艺,制作出三原色(红、绿、蓝)的像素点阵。
4. 液晶填充:将两个制作好的玻璃基板中间加上一层液晶材料,并进行密封。
液晶材料是由两层平行的玻璃基板包裹,基板上都有导电层和透明导电物体。
在液晶层内部,每个像素点都有一个类似液态的晶体,有正常、液态、正常三种状态,通过施加不同的电压来控制液晶的状态。
5. 封装:将液晶显示结构加热至封装温度,然后通过化学反应或机械焊接等工艺,将两个玻璃基板粘合在一起,并在侧面密封,防止液晶材料泄漏。
6. 模组制作:将封装好的液晶显示结构整合成一个完整的液晶模组,加入背光源、控制电路和接口等元件。
7. 调试和测试:对液晶模组进行调试和测试,确保其正常工作和质量符合要求。
8. 封装和组装:将调试好的液晶模组封装在塑料外壳中,并进行最后的组装工作,包括安装支架、接口线等。
9. 最后测试和质量控制:对成品进行最后的测试和质量控制,确保产品的性能和质量符合标准要求。
10. 出厂:最后,通过包装和运输等工序,将产品出厂,并投放市场。
以上是LCD生产的主要工艺流程,涵盖了从原材料制备到成品生产的过程。
该流程需要严格的质量控制和技术要求,以确保生产出高质量的LCD产品。
tft的分类
tft的分类TFT的分类TFT(Thin Film Transistor)薄膜晶体管是一种用于液晶显示器中的关键技术。
根据不同的材料和结构,TFT可以分为多种不同的类型。
本文将介绍几种常见的TFT分类。
一、依据材料分类1. 硅基TFT:硅基TFT是最常见的一种类型,其主要材料是硅。
硅基TFT具有制作工艺简单、稳定性好、成本相对较低等优点。
由于硅基TFT的晶体管电子迁移率较低,因此在高分辨率和高刷新率的显示器中使用受到限制。
2. 多晶硅TFT:多晶硅TFT采用多晶硅材料制造,相比硅基TFT,其电子迁移率更高,因此可以用于高分辨率和高刷新率的显示器。
多晶硅TFT的制造工艺较复杂,成本也相对较高。
3. 非晶硅TFT:非晶硅TFT采用非晶硅材料制造,具有较高的电子迁移率和透光性能,可以用于高分辨率和高刷新率的显示器。
非晶硅TFT的制造工艺相对简单,但成本较高。
二、依据结构分类1. 非透明TFT:非透明TFT是最常见的一种类型,其结构包括底电极、薄膜晶体管、液晶层和顶电极。
非透明TFT在液晶显示器中起到控制液晶分子排列和光的透过与阻挡的作用。
2. 透明TFT:透明TFT的结构与非透明TFT类似,但顶电极采用透明材料制造,如氧化铟锡(ITO)。
透明TFT广泛应用于透明显示器、触摸屏等领域,可以实现透明且可视的显示效果。
3. 柔性TFT:柔性TFT采用柔性基板制造,如聚酰亚胺薄膜。
相比传统的玻璃基板,柔性TFT具有更好的柔韧性和轻薄性,可以应用于可弯曲、可卷曲的显示器和电子产品中。
三、依据制作工艺分类1. 常规TFT:常规TFT制作工艺采用传统的光刻、蒸镀等工艺,制造过程相对较复杂。
常规TFT具有制造成本高、生产周期长等缺点,但在稳定性和可靠性方面表现良好。
2. 薄膜互补金属氧化物(IGZO)TFT:IGZO TFT是一种新兴的制作工艺,采用氧化物材料代替传统的硅材料制造。
IGZO TFT具有电子迁移率高、透光性好等优点,可以实现更高的分辨率和刷新率。
液晶主要材料
,主要材料三大主要材料:液晶,ITO玻璃,偏光片(对手彩色液晶显示器还必须加上滤色膜);其他材料:取向材料,封接材料,衬垫料,金属引线腿等:还有一些参于液晶显示器的生产过程和最终在产品中不存在的原材料:如光刻胶,各种稀释剂,溶剂,清洗剂,摩擦布等.1.液晶显示用平板玻璃(1)液晶显示对平板玻璃的要求:①含钠成分很低.因玻璃板中含钠成分600度高温时变化极小.③要求玻璃板表面光滑平整,两板之间:的间隙均匀,同时要求在加工过程中经受一定温度时,仍然保持其间隙均匀.④玻璃板表面没有缺陷咸缺陷在10nm级以下,并且没有气泡.⑤玻璃板在加热过程中不产生应力.⑥有一定的抗蚀能力.目前,只有基本上符合上述要求的玻璃;但是用普通工艺,即使加上抛光工艺,也不能达到上述要求.(2)液晶显示玻璃板的生产技术首先对玻璃成分进行优选,将碱(Li20,Na20,K20等)成分控制在(0.1-0.2)Wt%以下,同时采用新的工艺,才能制出合格的LCD用平板玻璃.生产液晶显示平板玻璃有两项新技术:①熔融拉伸法:熔融的玻璃从两个高温管之间由于重力的作用流出,形成一定厚度的均匀玻璃板.该工艺可以产生真正无缺陷的玻璃板,而不需经抛磨加工.现在利用这项技术已能生产1m 宽的玻璃板;②浮法生产玻璃板:玻璃料连续地从熔化炉中流到熔化的锡槽内,玻璃在锡上慢慢冷却,取出并退火.浮法生产的玻璃板表面较粗糙,尚需进行抛光才能满足液晶显示器的要求.(3)液晶显示用的玻璃板含石灰的玻璃板和硼硅玻璃颇舶软化点为500t,可以用于a-Si:H FT的衬底.无碱玻璃系列的硼铝硅玻璃橡(7069,1733,1724型),膨胀系数低,加工特性好,适合作有源矩阵LCD的基板.其中1733型玻璃工艺温度为615°C,是设计用于p-Si:H TFT-LCD的基板,甄1724型玻璃的工艺温度为650℃,1729玻璃板变形点是799℃,工艺温度可达775℃,接近热栅多晶硅工艺温度范围.碱土铝玻璃变形温度高达800℃,若增加硅的成分,变形温度可高于800℃.若全部成分是Si02,就是石英,工艺温度可达1000℃.随着玻璃中Si02成分增加,熔化和加工都很困难,增加了工艺难度和制造成本.玻璃的最高使用温度(工艺温度)常选在它的变形点以下25℃.一般定义玻璃变形点的粘度为1014.5泊,退火点的粘度为1013泊,软化点的粘度为107.6泊.以上提到的几种玻璃型号都是美国康宁公司的产品.其中7059型玻璃是用熔融拉伸法制造的,适合作液晶基板·,已完全商品化,供应全世界.1733,玻璃也是用熔融拉伸法制造,工艺温度比7059高,也广泛用于液晶显示,而1724,1729型则是用浮法工艺生产的.(4)玻璃板的热稳定性液晶显示板在制造过程中,尤其是制造TFT-LCD时,需要几次光刻和退火,因而对玻璃板尺寸的热稳定性要求很高.对于TFT-LCD时的玻璃板,要求尺寸热稳定为几个ppm.玻璃的稳定结构是晶体,但玻璃板制造过程中有急冷过程,所以含有大量非晶态结构.玻璃的非晶态有向晶态转化的倾向,只是转化过程与温度有关.如7059玻璃,在900℃时,几秒钟就转化完毕;在600℃时转化需几天;在300℃时,转化需要1个世纪.,在转化过程中,伴随着尺寸的缩小,称为"密化".急冷的玻璃,在变形温度下退火,尺寸变化会达到1000ppm.这对TFT-LCD玻片是不能允许的,何况这种密化程度与退火温度,退火时间和冷却速度有关,即与玻璃板的热加工历史有关.为了在液晶显示板加工过程中,玻璃板不再有大的尺寸收缩量,应对来料玻璃板进行预退火,使密化增加.退火时间在50min以上,冷却速度在1℃/min左右能达到较好的预密化(退化温度为650℃),使玻板在加工过程中尺寸的变化控制在1.5 ppm左右.(5)在玻璃板上镀阻挡层阻止碱离子迁移平板显示用玻璃板要求没有碱离子,而真正的无碱玻璃的其他特性又不易做好.目前平板显示用的玻璃板是低碱玻璃;在工艺温度低时,尚能满足要求,但在P—Si:H TFT工艺温度较高时,甚至在玻璃中碱离子含量在几个ppm情况下,也会发生碱离子传染.在玻璃板表面上,镀一层约200nm的Al2O3阻挡层能有效阻止碱离子侵人;镀Al2O3的方法有电子束蒸发和射频溅射,但溅射制成的Al2O3膜对阻挡碱离子的效果更好.Na+于675℃下在Al2O3中的扩散系数和在550℃下在Si02中相同,即Al2O3的阻挡效果优于Si02.在普通硬玻璃上,镀一层Al2O3阻挡层,就可以制造Poly-Si:H TFT的基板.(6)液晶显示板的抗蚀性HCl,H2SO4,H20对7059和1733型平板玻璃的腐蚀作用如表3.19所示,表中数字单位为μg/cm2.由上表可知①1733玻璃板比7059玻璃板更耐酸,耐碱;②·盐酸的腐蚀作用远大于硫酸,③去离子水的腐蚀作用可以忽略不计;④在强酸作用下,碱土金属氧化物,硼氧化物有一定损失2.透明导电玻璃透明导电玻璃是指在普通玻璃的—个表面镀有透明导电膜的玻璃.最早的透明导电膜的商品名为NESA膜,它是为制造防止飞机舷窗结冻和制造监视加热液体内部反应情况的透明反应管而研制的,它的成分是SnO2.但SnO2透明导膜不易刻蚀.现在采甩的ITO(1ndiumTin Oxide 氧化铟锡)的成分是In2O3和SnO2,ITO膜是在In2O3的晶核中掺人高价Sn的阳离予,掺杂的量以Sn的含量为10%重量比最佳.ITO是一种半导体透明导电材料,禁带宽度为3eV以上,具有两个施主能级,为n型施主能级,离导带很近,自由电子密度=1020~1021个/cm3;迁移率为10—30 cm3/v.s.所以电阻率很低,可低至l0-4Ω.cm量级.用Sn+4离子占据晶格中In+3离子的位置,会形成一个正1价电荷中心和1个多余的价电子,这个价电子挣脱了束缚便成为导电电子.一般的玻璃材料为钠钙玻璃,这种玻璃衬底与ITO之间要求有1层SiO2阻挡层,似阻挡玻璃中的钠离子渗透.因ITO膜生产过程中,玻璃衬底处于150'℃~300℃温度下,如果玻璃中的钠离子扩散进入ITO膜中,形成受主能级,对施主起补偿作用,引起导电性能下降.如果玻璃村底为无钠硼硅玻璃;,则可不用SiO2阻挡层.对于某些高档产晶的制造,有时需在ITO外层加1层SiO2层,这是为了增加横向的绝缘性.在玻璃衬底上制备透明导电膜的方法有喷雾法,涂覆法,浸渍法,真空蒸发法,溅射法等多种.目前大生产中主要用直流磁控溅射法,气功以稳定,膜的质量好,但靶材料利用率只有25%-30%.现在已开发出使用交流电源驱动磁场移动的方法,可使靶材料利用率增至40%左右.溅射靶材过去用高纯铟锡合金,其比例为Sn/(In+Sn)=8%~13%,合金熔点为173℃.现在直接采用氧化铟锡靶镀膜工艺,但ITO靶比铟锡合金靶贵得多,目前还是靠进口-的.用于液晶显示器的导电玻璃必须符合一定要求,具体的指标为:①透光率好.一般要求大于85%;另一方面要求光干涉颜色均匀,其不均匀性小于10%;②方块电阻小.薄膜的电阻率常用方块电阻来表示,()对于低档的TN产品,ITO膜的方块电阻要求为100~30(Ω/口),相应的膜厚为200—300A;对于STN产品要求ITO膜的R口小于10Ω/口;(对于VGA为Ω/口,;对于SVGA为3—5Ω/口),相应的膜厚为1000-2000Ao 显然,ITO层厚度增加虽然可以降低R口,但是透光率必然也变差,所以控制ITO膜制造工艺使其电阻率小是最关键的.③平整度好.平整度是指玻璃表面在一定长度乙范围内的起伏程度,用h/L表示,其中丸为长度L范围内表面最高与最低点的差值.由于液晶层厚只有10μm左右,基片不平整直接影响液晶层厚的不均匀,所以对液晶显示器的质量有直接影响.ITO玻璃基片的平整度包括玻璃表面粗糙度,表面波纹度,基板翘曲度;基板平行度和ITO膜表面租糙度,膜厚均匀度.液晶盒使用的玻璃一般厚度为芍0.3~1.1mm的浮法玻璃,用于TN-LCD时,对于1.1mm厚的要求平整度小于0.15μm/20mm;:对于0.7mm厚的要求平整度小于0.2μm/20mm,电阻不均匀性小于土15%,允许有机少量的缺陷.用于中高档STN-LCD时,玻璃要经过抛光,要求平整度小于0.075—0.05μm/mm,电阻不均匀性小于±10%.不允许有任何缺陷.3.偏光片在液晶显示器中大量使用偏光片(偏振片),它的特殊性质是只允许某一个方向振动的光波通过,这个友向称为透射轴,而其他方向振动的光将被全部或部分地阻挡,这样自然光通过偏光片以后,就成了偏振光.同样,当偏振光透过偏光片时,如果偏振光振动方向与偏光片的透射方向平行一致时,就几乎不受到阻挡,这时偏光片是透明的;如果偏振光的振动方向与偏光片的透射方向相垂直,则几乎完全不能通过,偏光片就成了不透明的了.因此,偏光片可以起检测偏振光的作用.偏光片的制备过程有4步:{1)制膜偏光片的基片常采用聚乙烯醇(PV A)膜,它是一种线性高分子聚合物,在很长的分子键上均匀地挂着许多强极性的—OH基团用来制作偏光片的PV A膜在光学上是均匀各向同性的,大分子键在各个方向上都是完全均匀的,无规律排列聚集成膜.(2)浸液将用普通方法制得的各向均匀的PV A膜浸入含碘的有机或无机化合物中进行反应,在薄膜中形成碘链.碘链的特点是能吸收振动方向平行于碘链的光,而振动方向垂直于碘链的光将可以通过,即碘链具有三向色性.(3)拉伸将反应后的膜加以机械拉伸.在拉伸之后,几乎所有的大分子键都被迫按照拉伸力作用的方向伸展开来,虽然没有形成结晶式完全有序的规则排列,却达到了高度的取向,形成了像栅栏一样的结构.在这样的膜中,碘链将会沿拉伸方向整齐排列.从整体上讲,薄膜能强烈吸收沿拉伸方向振动的光,而让垂直于拉伸方向的振动光通过.(4)胶合保护膜由于PV A膜具有亲水性,在湿热环境下会很快变形,收缩,松弛,衰退,而且强度很低,质脆易破,不便于使用和加工,因而要在这种偏光膜的两边都复合上一层强度高,光学上各向同性,透光率高而又耐高热的高聚物片基,一般采用三醋酸纤维素脂,即TAC,赋予偏光片以良好的机械性能和耐气候性能,经浸液,拉伸后的PV A膜的两面复合上TAC膜后组成偏光片的基本结构,称为原偏光片.(5)粘附外保护膜原偏光片的两个外表面上通常都要粘附上一层柔软的外保护膜.为适应在液晶显示器中使用的需要,要在原偏光片的一面附上一层压敏胶,并贴上压敏胶的隔离膜,这就是透射性的偏光片.拆去隔离膜,露出压敏胶,偏光片可以方便牢固地妨剥液晶显示器的玻璃面上.反射型偏光片是在原偏光片的一面附上压敏胶及隔离膜,而在另一面复合上一层镀有金属垣光层舶反光膜.于图3—122中示出了透射型偏光片和反射型偏光片的基本结构.偏光片的总厚度约为0.45mm左右.偏光片的主要光学技术指标有:①颜色.普通偏光片为灰色,细分为中撂色和蓝灰色两种,但目前已开发出多种彩色偏光片,如红色,洋红色,蓝色,黄色,紫色,紫蓝色等.②偏光度.偏光片的偏光度也称偏光片的偏振效率,其定义为:目前,最好的偏振光的偏光度可达99%以上,通常对普通偏光片,要求偏光度大于85%;对彩色偏光片,要求偏光度大于80%.③透光串和透射光谱.实际偏光片的透光率都赂低于50%;只有在整个可见光范围内的透光率是均匀的,才能实现理想的黑白显示,否则出射光会带有颜色,影响显示效果;4.液晶显示器其他常用材料(1)取向材料液晶盒内直接与液晶接触的一薄层物质称为取向层.取向工艺虽有多种,但实际上广泛使用的工艺是:光在玻璃表面涂覆1层有机高分子薄膜,再用绒布类材料高速摩擦来实现取向.这种有机高分子薄膜最常用的材料是聚酰亚胺,简称PI.聚酰亚胺的单体是聚酰亚胺酸(PA),具有良好的可溶性,浓度和粘度调节容易,是一种透明的黄褐色液体.将PA先涂敷在液晶基片内表面,在250℃-300℃下,约1h左右,脱水固化形成PI 膜.PI膜具有优良的化学稳定性,优良的机械性能和优良的电介质特性.以摩擦方式使PI膜表面磨出沟槽;使液晶分子定向排列;以达到显示要求.液晶分子在取向层上排列时有一个预倾角,即表面分子长轴方向与取向层表面所形成的夹角.该角主要取决于PI材料的特性,另外与取向处理工艺也有关.通常TN型LCD器件要求PI层造成的预倾角为1.-2.,对于高档的STN型LCD显示器,则要求预倾角大于3'.(2) 环氧树脂环氧树脂是—种生活中常用粘接剂,具有良好粘接性,优异的电气以及机械性能的高分子化合物.在液晶显示器中作为胶粘剂将两片玻璃粘接起来,同时保持一定的间隙,称为封框胶.用于将上下玻璃电极导通时,称其为银点胶;环氧树脂的化学结构特点是大分子主链含有活泼的环氧基团.是线型大分子.在通常情况下,它是一种胶状流体.加人固化剂:如已二胺,二亚乙基三胺乙,酸酐等可将环氧树脂的单体中的环氧基团打开,使得分子间互相交联起来,形成网状结构;达到固化目的.用作边框的环氧树脂,为了提高它的粘接性和弹性,通常加入Al2O3,Si02粉末作为填料.银点胶是指在环氧树脂中加人银粉和固化剂;环氧树脂本身不导电,使用前把银点胶分为组分A和纽分B.组分A是环氧树脂和银粉,组分B是固化剂和银粉.使用时将AB两种成分以1定比例混合.如果以石墨代替银粉,则是石墨导电胶,也可用于连接上下玻片间的电极.常用封框胶固化温度在150℃左右,固化时网为1h;所以环氧树脂是热固化胶,应用比较广泛.但是在制作高精度的液晶显示屏时,则采用紫外光固化胶,固化时间小于15S.(3)紫外光固化胶紫外光固化胶是指在1定波长紫卦光照射下能发生聚合固化的高分子化合物.现在使用的紫外光固化胶是变性丙烯酸脂类化合物,外观为微黄色粘稠液体.紫外光固化胶用作封口胶,即将已灌好液晶后的注入口封死.这时不宜用热固化胶.先将封口处玻璃表面液晶擦干净,将有1定粘度的封口胶点在封口处,紫外光照射数秒钟左右即可.(4)衬垫料液晶显示器上下玻璃间的间隙决定了液晶的厚度,一般为几个微米.为保证间隙均匀性,必须加入—些村垫料,同时在显示区内也均匀散布一些衬垫料.这些衬垫料分为①玻璃纤维.这是一种直径均匀的玻璃纤维,.可根据液晶层间隙不同选择不同的玻璃纤维的直径,常用的尺寸是5.3μm,5.5μm,6.3μm,7.0μm,8.0μm等.它们以一定比例掺加到封框胶中,使两片玻璃在重合时支撑边框;②树脂粉.这是一种直径均匀的球状树脂粉,均匀地散布在液晶的显示区中,与封框胶中的玻璃纤维共同保证液晶盒间隙的一致性.树脂粉的直径要比边框中玻璃纤维直径小0.1μm ~0.3μm,其直径的不均匀性为±0.03μm.二,液晶显示器的主要工艺1.光刻工艺为了形成显示矩阵或显示字符图案,都要对透明导电层进行光刻.由于液晶显示器中线条尺寸大多是10μm以上,所以可采用接触式曝光进行光刻.其基本过程如下:(1)涂胶将光刻胶均匀地涂敷在ITO玻璃表面,涂胶方法有浸涂,甩涂,辊涂等.;辊涂质量最好,它是通过胶辊将光刻胶均匀辊涂在玻璃上.光刻胶中溶剂含量影响着光刻胶在ITO上的厚薄,选取原则是既使光刻胶具有良好的抗蚀能力,又要求有较高的分辨能力,而这两者之间对光刻胶厚度的要求是互相矛盾的,只能折衷选之.(2)前烘前烘的目的是促使胶膜内溶剂充分挥发使胶膜干燥以增加胶膜与ITO表面的粘附性和胶膜的耐磨性.目前多采用红外炉烘干,效果好且时间短.(3)曝光曝光就是在涂好光刻胶的玻璃表面覆盖掩模版,通过紫外光进行选择性照射,使受光照都位的光刻胶发生化学反应,改变了这部分胶膜在显影液中的溶解度.曝光过程中注意紫外灯预热,掩模版与ITO玻璃互相对准和控制好曝光量.(4)显影显影就是将感光部分光刻胶溶去,留下未感光部分的胶膜,从而显示出所需的图形,可见这是一种正性胶.显影时必须控制好显影的时间与温度,它们直接影响显影速度.显影过分会发生对未曝光区钻溶;显影不足,则感光区的光刻胶溶解不充分,留下残痕,保护了不该保护的ITO 部位.(5)坚膜坚膜是在显影后必须在适当温度下烘干玻璃以除去水分的工艺;增强胶膜与玻璃的粘附性. (6) 刻蚀刻蚀需用一定比例的酸液,把玻璃上未受光刻胶保护的ITO膜蚀掉;一般选用一定比例的HCl,HNO3和水的混合液作为腐蚀液,因为它能腐蚀掉1TO膜,而又不损伤玻璃表面与光刻胶.(7)去膜和清洗用碱液把刻蚀后玻璃上剩余的光刻胶去干净,同时用滚刷擦洗玻璃,最后用高纯水将玻璃上残留碱液与残胶冲洗干净.2.取向排列工艺在TN和STN液晶显示器件的制造工艺中,取向排列工艺是一个关键工艺.TN型要求两玻璃片内表面处液晶分子的排列方向互成90度;STN型要求两玻璃片内表面处液晶分子的排列方向互成180度—240度.取向排列的主要方法是倾斜蒸镀法和摩擦法,前者不适合于大生产,只能是一种实验室技术,所以在工业生产中全部使用摩擦法.直接用棉布等材料摩擦玻璃基片表面,有定向效果,但效果不佳.一般采用在玻璃基片上先涂覆一层无机物膜(如SiO2,MgO或MrF2等)或有机膜(如表面活性剂,硅烷偶合剂,聚酰亚胺树脂等),再进行摩擦可以获得良好的取向效果.由于聚酰亚胺树脂的突出优点,目前在液晶显示器制造中广泛被选用为取向材料.聚酰亚胺与A1的粘附性最好,Si次之,Si02最差.为了增加聚酰亚胺与ITO玻璃SiO2层之间的粘附性,可以在SiO2上先涂一层含硅的有机化合物活性剂,一般称为耦联剂.取向排列工艺有下列几个步聚:(1)清洗光刻工序处理后的1TO玻璃表面虽然已清洗干净,但在本工序中还必须用高纯水,超声波和高效有机溶剂作进一步彻底清洗,以除去微尘和保证玻璃表面有很小的接触角.(2)涂膜常用的涂膜方法有旋涂法,浸泡法和凸版印刷法三种.由于凸版印刷法是一种选择性涂覆,可以把指向膜只印在指定范围内,而不印在边框处和银点处,所以被广泛使用.凸版印刷法的原理如图3—123所示.先将取向材料溶液加到转印版上,然后用刮刀刮平,开动印刷滚筒,将转印板上的溶液粘附在印刷用的凸板上.当滚筒开到工作台上时,凸版上的溶液进而转印到ITO玻璃上.整个过程与印刷过程一样,只是用取向溶液代替溜墨.(3)预烘膜层刚涂印完时,膜面会起伏不平,适当加温可降低粘度,使膜面平坦化.预烘温度会影响预倾角,预烘温度为80℃.(4)固化需在300~350℃下固化1—2h才能将聚酰亚胺酸脱水,生成聚酰亚胺膜,这才是所需要的取向膜.(5)摩擦取向在取向膜上用绒布向一个方向摩擦,就可以形成取向层.摩擦取向的微观机理可以从下列几个方面来理解:①摩擦形成密集的深浅,宽窄不一的沟槽,其中与液晶分子尺寸相当的纳米量级沟槽必然会对液晶分子取向产生作用;②经过摩擦后,定向层高分子会发生定向排列和电介质发生定向极化,使液晶分子按一致取向排列.由此可知,摩擦强度大小对定向质量影响巨大,极细的沟槽在取向中起了关键作用,所以摩擦强度太大,则造成较多的宽沟槽,对取向效果无益;如果摩擦强度太小,则又将造成细微沟槽密度的下降. 目前摩擦取向工艺大多数已全部自动化.3.丝网印刷制液晶盒工艺制盒即上下两玻璃基片贴合,在贴合前要用丝网印刷技术把公共电极转印点和密封胶印刷到显示面玻璃基板上.丝网印刷是将丝织物或金属丝网绷在网框上,利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印匪,即使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔,而非图文部分的丝网孔被堵住.印刷时通过刮板的挤压,使印刷胶体通过图文部分的网孔转移到承印物上,形成与原稿一样的图文.在这儿,承印物便是玻璃基片,玻璃被分为两组,一组印封框胶,则丝网印版上的图文便是要涂覆上封框胶的地方,即有一定边宽的方框;印刷胶体便是混有玻璃纤维的环氧树脂;另1组印导电点胶,则丝网印版上的图文便是公共电极的转印点,印刷胶体便是导电胶.但这组玻璃在印好导电胶点后要经过喷粉工序,使该玻璃上均匀散布一定粒径的玻璃或塑料微粒,然后两片玻璃在对位压合机上对位成盒,再经热压一定时间,环氧树脂便固化,液晶空盒便制作好了.4.灌注液晶及封口工艺在向空盒注入液晶之前,需将空盒真空除气,以将吸附在盒内表面的水气及有害气体释放掉.抽气孔便是液晶注入孔,由于孔径小,抽气要花费一定时间.若对空盒加温,可以大大提高抽气效果.注入液晶是利用毛细管现象.使液晶空盒的注人孔与吸满液晶材料的海绵条接触,在一定真空条件下,利用液晶盒的毛细管现象平静地将液晶注人液晶盒内..但这只能灌满液晶盒的大半部分,因此需要将干燥氮气充人液且灌注室内进行加压,直到充满为止.于图3—124示出灌注示意图.一般不推荐边抽真空边吸人液晶的工艺,因为吸人液晶流有喷射状,会破坏液晶在表面的取向.灌注完毕后,将封口处擦净,便可进行封口.封口工艺有两种:(1)先用封口胶把封且封涂,然后冷冻使液晶收缩带人少量的封口胶,并固化.此种方法操作简单,成本低,但盒均匀性差.(2)让液晶盒内的液晶受热膨胀从盒内排出一少部分的液晶,然后点封口胶,让胶少量收缩再将胶固化.这种方法需要设备较复杂,但盒的均匀性好,STN产品生产多采用这种方法目前封口胶多用紫外光照射固化,其固化质量比热固化容易控制.液晶盒灌注液晶之后,通常液晶的排列取向达不到要求,需要进行再排向工艺处理是将液晶盒置于加温箱内,于80℃下保温30min.三, 液晶显示器的连接方法液晶显示器的上下两块玻璃贴合在一起,但不完全重合,其中一片(或两片)的一侧有凸出台阶.台阶上有密布的透明电极引脚/金属插胶,驱动信号就是通过这些引脚加到液晶上去的.液晶显示器件与线路板(PCB)和其他零部件的连接方式与传统焊接方式不同.1.导电橡胶连接导电橡胶条是由一薄层导电橡胶(黑色)和一薄层绝缘橡胶(白色)交替地一层层叠在一起,经热压成型后,垂直于薄层面切成一条条成品,外观为黑白间隔,类似于斑马身上条纹,所以常称为斑马橡胶条.显然斑马橡胶条纵向不导电,而横向导电.一般层与层之间只有0.4~0.5mm距离,可以确保不会有电极被漏接.在使用斑马橡胶条时,胶条被专用框紧紧压在液晶显示器和印刷电路板之间,使它们彼此间的对应电极互相导通.显然印刷电路板上电极的尺寸与排列必须设计得与液晶显示器上的引脚相符合.斑马橡胶条压接原理示于图于3-126.如图3—127中示出了各种斑马橡胶条的横截面.不同的类型适用于不同的连接要求,其中YL,YI,YS,YP为普通型,YI,YS两侧有绝缘保护层,YP两侧为海绵橡胶.其他为特殊型,如YD是一种双层导电橡胶条,专门为双层外引线液晶显示器设计的.2.金属插脚连接通常的焊接方法是很可靠的,并被人们广泛地认可,金属插脚连接就是为此设计的.金属插脚为金属冲压件,外形有图3—128所示几种.首先将金属插脚插在液晶显示器外引线部位,点上导电胶,使外引线与插脚可靠地电接触,然后在外面再涂覆一层环氧树脂予以固定.这样,用户即可直接将金属插脚焊接在线路板上或直接插在线路板的插座上.3.热压胶片软连接热压导电胶带的基片是聚酯膜片,在基片上印有一条条石墨导电条,然后在导电条上涂一层导电性热粘剂,最后在导电条间隙填满绝缘热压胶.如图3—129所示.热压导电胶带是一种软膜.使用时,将热压导电胶带的一端导电条纹对准液晶显示器件外引线端,贴上,加热,加压,然后将热压导电胶带的另一端导电条纹对准线路板引线端,贴上,加热,加压,这样通过石墨导电条将液晶显示器的外引线与线路板引线端连接起来.在安装连接时,对加压和加温有严格要求,需使用专门的热压机.。
lcd各部件原材料成分
lcd各部件原材料成分一、液晶屏液晶屏是LCD的核心部件,由多个液晶单元组成。
液晶单元主要由液晶材料和玻璃基板构成。
液晶材料是液晶显示器中最重要的材料之一,它是一种特殊的有机化合物。
常见的液晶材料包括聚合物液晶、低分子液晶和液晶聚合物。
玻璃基板则是液晶屏的支撑结构,常用的材料有玻璃和塑料。
二、背光源背光源是液晶显示器提供背光的组件,使得液晶屏能够显示图像。
常见的背光源有冷阴极管(CCF)和LED背光。
冷阴极管主要由玻璃管、阴极和荧光粉组成,而LED背光则是由发光二极管组成。
这两种背光源的原材料成分都包括金属、塑料、玻璃和半导体材料。
三、驱动电路驱动电路是控制液晶屏显示的关键部件,它由多个芯片组成。
这些芯片主要由半导体材料制成,如硅、镓和砷化镓。
此外,驱动电路还包括电阻、电容、电感等元件,它们的主要成分是金属和陶瓷。
四、滤光片滤光片是液晶显示器中控制光线透过的部件,它由多个滤光膜组成。
滤光膜是由有机化合物和无机材料制成的。
常见的滤光膜有偏振膜、彩色滤光片和透光膜。
这些材料的成分包括聚合物、染料和无机化合物。
五、玻璃基板玻璃基板是液晶显示器中支撑液晶屏的组件,它通常由特殊玻璃制成。
这种特殊玻璃又称为ITO玻璃,它是一种导电玻璃。
ITO玻璃的主要成分是二氧化硅和氧化铟锡,其中氧化铟锡是一种导电材料。
六、封装材料封装材料用于封装液晶显示器的各个部件,以保护它们的安全和稳定。
常见的封装材料有环氧树脂、硅胶和塑料。
这些材料的成分主要包括聚合物和填充剂。
七、连接线连接线用于连接液晶显示器的各个部件,以传递电信号和数据。
常见的连接线有扁平电缆和柔性电缆。
扁平电缆主要由铜导线和绝缘材料组成,而柔性电缆则由导电材料和柔性基材组成。
总结:液晶显示器的各个部件都由不同的原材料成分构成。
液晶屏主要由液晶材料和玻璃基板组成,背光源由金属、塑料、玻璃和半导体材料制成,驱动电路主要由半导体材料制成。
滤光片由有机化合物和无机材料制成,玻璃基板由ITO玻璃制成,封装材料主要由聚合物和填充剂组成,连接线由导线和绝缘材料组成。
液晶单体材料
液晶单体材料液晶单体材料液晶是一种介于固体和液体之间的物质,具有自组织、可调控性和响应性等特点。
液晶单体是构成液晶的基本单元,其结构和性质对于液晶的性能具有重要影响。
本文将从液晶单体的分类、结构、性质以及应用等方面进行详细介绍。
一、液晶单体的分类1. 根据分子结构可分为:(1)杯状型:如四苯基甲烷(TPM)、四苯基乙烷(TPE)等;(2)棒状型:如4-正辛氧基苯基-4'-氟联苯(8OCB)、4-正辛氧基苯基-4'-氢联苯(8OHB)等;(3)锥形型:如4-(n-十二烷氧基)苯酰胺-4'-氢联苯(12OHB)、4-(n-十二烷氧基)苯酰胺-4'-氟联苯(12OCB)等。
2. 根据相变温度可分为:(1)低温相变型:相变温度在室温以下,如N-(p-methoxybenzylidene)-p-butylaniline(MBBA)、4'-n-正辛基-4-cyanobiphenyl(8CB)等;(2)高温相变型:相变温度在室温以上,如4-cyano-4'-alkoxybiphenyl(nOCB)、4-cyano-4'-alkylbiphenyl(nCB)等;(3)室温相变型:相变温度在室温左右,如N-(p-methylbenzylidene)-p-butylaniline(MBBA)、N-(p-ethoxybenzylidene)-p-butylaniline(EBBA)等。
二、液晶单体的结构液晶单体的分子结构决定了其液晶性质。
一般来说,液晶单体分子由两个基团组成,一个是长链基团,另一个是偏极基团。
长链基团通常是苯环或联苯环,偏极基团则包括氨基、酰胺基、醚氧基、亚甲基等。
液晶单体的结构可以通过核磁共振波谱和红外光谱等手段进行表征。
三、液晶单体的性质1. 光学性质液晶单体具有光学各向异性,在不同方向上具有不同的折射率和吸收率。
当液晶单体处于平行排列时,其折射率最小;而当液晶单体处于垂直排列时,其折射率最大。
液晶显示材料
液晶显示材料液晶显示材料是一种具有特殊光学性质的材料,广泛应用于电子产品的显示屏幕中。
液晶显示技术已经成为现代电子产品中不可或缺的一部分,如手机、电视、电脑等。
液晶显示材料的种类和性能对显示效果和产品质量有着重要影响。
首先,液晶显示材料主要分为有机液晶和无机液晶两大类。
有机液晶是由有机分子构成的液晶材料,具有低驱动电压、高对比度等特点,适用于小尺寸显示屏幕,如手机和平板电脑。
而无机液晶则是由无机晶体构成,具有高稳定性、长寿命等特点,适用于大尺寸显示屏幕,如电视和监视器。
其次,液晶显示材料的性能对显示效果有着重要影响。
首先是对比度,即显示图像中最亮部分和最暗部分的亮度之比。
高对比度可以使图像更加清晰鲜明。
其次是响应时间,即液晶分子从一个状态到另一个状态所需的时间。
较短的响应时间可以减少图像残影,提高显示效果。
此外,色彩饱和度、视角范围、亮度均匀性等性能指标也对显示效果有着重要影响。
最后,随着科技的不断进步,液晶显示材料的研发也在不断创新。
近年来,全彩超高清液晶显示技术、柔性液晶显示技术、透明液晶显示技术等新技术不断涌现,为液晶显示材料的发展带来了新的机遇和挑战。
未来,随着人们对显示效果要求的不断提高,液晶显示材料的研究和应用将会更加广泛和深入。
综上所述,液晶显示材料作为现代电子产品中不可或缺的一部分,对显示效果和产品质量有着重要影响。
随着科技的不断进步,液晶显示材料的研发也在不断创新,为电子产品的发展带来了新的机遇和挑战。
相信在不久的将来,液晶显示技术将会迎来更加广阔的发展空间,为人们的生活带来更多的便利和乐趣。
液晶材料与应用
液晶材料与应用液晶材料是一种特殊的材料,具有独特的物理性质和广泛的应用领域。
本文将深入探讨液晶材料的特性、分类和常见的应用。
一、液晶材料的特性液晶材料是介于液体和固体之间的物质,具有以下几个显著的特性:1. 各向同性和各向异性:液晶材料在不同方向上的性质不同,呈现各向异性的特点。
2. 可逆性:液晶材料能够在外界刺激下改变其分子排列,并在刺激消失后恢复原来的状态。
3. 电光效应:液晶材料在电场的作用下,能够改变其透明度和折射率,实现电光调制。
二、液晶材料的分类根据液晶材料的分子结构和性质,液晶材料可以分为以下几类:1. 双折射液晶:这种液晶材料具有双折射性,适用于制造宽视角显示器。
2. 同性液晶:同性液晶材料具有相同的折射率,常用于制作电光开关和光调制器。
3. 程序液晶:程序液晶材料是一种可以通过改变驱动电压来控制透光度的材料,广泛应用于液晶显示屏等领域。
4. 胆甾类液晶:胆甾类液晶材料具有良好的生物相容性,可用于制备生物传感器和药物传递系统。
5. 高分子液晶:高分子液晶材料是由具有液晶性能的高分子构成,可用于制备高强度和高导电性的材料。
三、液晶材料的应用液晶材料在各个领域有着广泛的应用,下面列举几个常见的应用领域:1. 液晶显示技术:液晶显示器以其优秀的图像质量、低功耗和薄型化等特点,成为目前最主流的显示技术。
液晶显示器被广泛应用于电视、电脑显示器、智能手机和平板电脑等电子产品中。
2. 光电子技术:液晶材料具有优异的光学性能和电光调制特性,被广泛应用于光电开关、光调制器、光学传感器等领域。
3. 生物医学领域:液晶材料的各向异性和生物相容性使其成为制备仿生材料和生物传感器的理想选择。
4. 光学信息存储技术:液晶材料的各向异性和可逆性使其被用于光学信息存储和光学记忆技术中。
5. 光学元件制造:液晶材料可以制备各种光学元件,如偏光镜、偏光片、液晶滤光器等。
总结:液晶材料作为一种特殊的材料,具有独特的物理性质和广泛的应用领域。
液晶材料的种类特性及其应用
液晶材料的种类特性及其应用液晶材料是一类特殊的有机分子化合物或无机化合物,其具有一定的结晶性和流动性,可在一定的温度范围内异向地流动,同时具有电光性和热致性等特殊性质。
液晶材料广泛应用于液晶显示器、液晶电视、液晶电子墨水、液晶投影等领域。
根据液晶材料的分子排列方式,液晶材料可分为向列型(nematic)、粒晶型(smectic)、柱状型(columnar)和螺旋型(cholesteric)等不同种类。
1.向列型液晶材料:向列型液晶材料的分子排列呈现出一定的有序性,并且分子长轴大致保持垂直于液晶层面的状态。
向列型液晶材料具有快速的响应速度和良好的透明度,广泛应用于各种液晶显示器。
2.粒晶型液晶材料:粒晶型液晶材料的分子排列呈现出更有序的结构,形成层状结构。
粒晶型液晶材料具有机械强度高、导热性好、观察视角宽等特点,广泛用于液晶电子墨水和生物传感器等领域。
3.柱状型液晶材料:柱状型液晶材料的分子排列呈现出柱状的结构,分子间形成长程有序的堆积。
柱状型液晶材料具有高导电性和较好的电子输运性能,广泛用于有机太阳能电池和有机场效晶体管等领域。
4.螺旋型液晶材料:螺旋型液晶材料的分子排列呈现出一定的螺旋结构,形成螺旋向列型的液晶相。
螺旋型液晶材料具有结构色、光子晶体和布里渊散射等特性,广泛应用于光纤传感器和光学滤波器等领域。
液晶材料在液晶显示器和其他液晶设备中有广泛的应用。
液晶显示器是液晶材料最常见的应用之一,以便捷而高效的方式在屏幕上产生图像。
液晶电视、电脑显示器和手机屏幕都是以液晶材料为基础制造的。
液晶电子墨水则在电子书和电子纸等领域得到了广泛应用,具有较高的可读性和低功耗的优势。
液晶投影机则可以将图像以高清晰度投射到屏幕上。
此外,液晶材料还广泛用于光学信息存储、光学滤波器、光纤传感器、光学测量仪器和光子晶体等领域。
液晶材料还可以制成电子调制器件、电子窗帘和可变透明材料等,具有使窗户自动调节透光度和保护隐私的功能。
液晶材料
第三节显示材料一、液晶材料1、液晶是一种高分子材料,一些有机化合物和高分子聚合物,在一定温度或浓度的溶液中,既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性,这就是液晶。
液晶光电效应受温度条件控制的液晶称为热致液晶;溶致液晶则受控于浓度条件。
显示用液晶一般是低分子热致液晶。
液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。
人们熟悉的物质状态(又称相)为气、液、固,较为生疏的是电浆和液晶。
液晶相要具有特殊形状分子组合始会产生,它们可以流动,又拥有结晶的光学性质。
液晶的定义,现在以放宽而囊括了在某一温度范围可以是现液晶相,在较低温度为正常结晶之物质。
而液晶的组成物质是一种有机化合物,也就是以碳为中心所构成的化合物。
同时具有两种物质的液晶,是以分子间力量组合的,它们的特殊光学性质,又对电磁场敏感,极有实用价值。
2、液晶显示材料具有明显的优点:驱动电压低、功耗微小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、对人体无危害、生产过程自动化、成本低廉、可以制成各种规格和类型的液晶显示器,便于携带等。
1888年,奥地利叫莱尼茨尔的科学家,合成了一种奇怪的有机化合物,它有两个熔点。
把它的固态晶体加热到145℃时,便熔成液体,只不过是浑浊的,而一切纯净物质熔化时却是透明的。
如果继续加热到175℃时,它似乎再次熔化,变成清澈透明的液体。
后来,德国物理学家列曼把处于“中间地带”的浑浊液体叫做晶体。
它好比是既不象马,又不象驴的骡子,所以有人称它为有机界的骡子.液晶自被发现后,人们并不知道它有何用途,直到1968年,人们才把它作为电子工业上的的材料.液晶显示材料最常见的用途是电子表和计算器的显示板,为什么会显示数字呢?原来这种液态光电显示材料,利用液晶的电光效应把电信号转换成字符、图像等可见信号。
液晶在正常情况下,其分子排列很有秩序,显得清澈透明,一旦加上直流电场后,分子的排列被打乱,一部分液晶变得不透明,颜色加深,因而能显示数字和图象。
液晶显示材料概述
某些有机物的结晶,受热熔融或被溶解之后,失去了固态物质的刚性, 产生了流动性,表观上看似乎由结晶态变成液态,但这种流动性物质的分 子仍然保持着有序排列,在物理性质上呈现各向异性,这种各向异性的流 动液体再继续加热,则得到各向同液晶态的结构分类 向列型液晶、近晶型液晶、胆甾型液晶。
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向列型液晶由长径比很大的棒状分子组成, 保持与轴向平行的排列状态。因为分子的 重心杂乱无序,并容易顺着长轴方向自由 移动,所以像液体一样富于流动性;
近晶型分子由棒状或条状分子呈二维有序 排列组成。层内分子长轴相互平行,其方 向可以垂直于层面或与层面成倾斜排列。 层与层之间的作用较弱,容易滑动,因此 具有二维的流动特性;
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胆甾型液晶,也称螺旋状液晶
分子依靠端基的相互作用彼此平行 排列成层状结构,分子的长轴与层 平面平行,而相邻两层之间分子长 轴的取向依次规则的扭转一定的角 度,层层累加形成螺旋面结构。
旋转360的层间距离称为螺距,反射光波长与螺距 有关,而温度变化时螺距会发生变化。
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物质液晶态的定义:
物质既有液体的流动性,又具有晶体的分子排列整齐、各 向异性的状态,叫做物质的液晶态。
某些结晶熔化时,要经过一种兼有液体和晶体的部分性质 的流体的过渡状态,即经过液晶态。
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常用液晶显示材料有几十种,主要分为如下类型:
①甲亚胺(西夫碱)类 ②安息香酸酯类 ③联苯类和联三苯类 ④环己烷基碳酸酯类 ⑤苯基环己烷基类和联苯环己烷基类 ⑥环己烷基乙基类
tft液体单晶材料原材料
tft液体单晶材料原材料TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)是一种常见的显示技术,广泛应用于液晶显示屏中。
TFT液晶显示屏具有高分辨率、高亮度、低功耗等优点,已成为手机、电视、电脑等电子产品的主要显示技术。
而TFT液晶显示屏中所使用的液晶单晶材料是关键之一,本文将详细介绍TFT液晶显示屏中液晶单晶材料的原材料。
TFT液晶显示屏所使用的液晶单晶材料是一种有机化合物,具有液态和晶态之间的特殊性质。
液晶单晶材料通常由若干原材料组成,其中包括主要原料和辅助原料。
主要原料主要指的是液晶单晶材料的主要成分,而辅助原料则是用于调节液晶材料的特性和性能的添加剂。
液晶单晶材料的主要原料是基于有机化合物的液晶分子。
有机液晶分子由苯环、咪唑环、吡啶环等基团组成,并通过酯、醚、醚酮等键进行连接。
根据液晶分子中苯环的取向方式,可将液晶分子分为各向同性液晶和向列型液晶。
各向同性液晶是指液晶分子在无外界作用下呈现无序排列的状态,是液态;而向列型液晶是指液晶分子在有外界作用下呈现定向排列的状态,是晶体。
TFT液晶显示屏通常使用向列型液晶。
在液晶分子中,主要通过改变苯环、咪唑环、吡啶环等基团的结构和数量来调控液晶分子的物理性质。
这些基团的改变可以影响液晶分子的热学性质、电学性质以及响应速度等。
此外,还可以通过改变分子中酯、醚酮等键的结构和长度,调节液晶分子的相变温度、黏度以及折射率等。
辅助原料在TFT液晶显示屏中起到一种调节作用,可以调节液晶单晶材料的特性和性能。
一种常见的辅助原料是偏振剂,其作用是调整液晶显示屏的偏振特性。
液晶显示屏利用液晶材料的光学性质,通过调整偏振特性实现图像的显示。
偏振剂通常是一种染料,能吸收特定方向的光,从而调整偏振方向。
通过控制偏振器和像素之间的角度差,可以实现对光的调制,从而显示出不同的图像。
此外,还有其他一些辅助原料,如稳定剂、增黏剂等。
稳定剂主要起到保护液晶分子的作用,防止其在长时间使用中发生分解或变质。
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液晶显示材料
液晶显示技术是一种利用液晶材料来实现图像显示的技术。
液晶显示器广泛应
用于电视、计算机显示器、智能手机和平板电脑等产品中。
液晶显示材料是液晶显示技术的核心,其性能直接影响到显示器的清晰度、色彩还原度和响应速度等方面。
在液晶显示材料的发展过程中,经历了多种类型的材料,包括液晶分子、液晶聚合物和无机液晶材料等。
液晶分子是液晶显示材料的最早应用形式之一。
它是一种具有特殊结构的有机
分子,可以在电场的作用下改变其排列状态,从而实现光的透过或阻挡。
液晶分子材料具有响应速度快、刷新频率高和功耗低的优点,但其制备工艺复杂、成本较高,且易受温度影响,限制了其在大尺寸显示器上的应用。
液晶聚合物是近年来液晶显示材料的新兴发展方向。
它是将液晶分子与聚合物
材料结合,形成一种新型的液晶材料。
液晶聚合物材料具有响应速度快、可制备大面积、柔性化等优点,可以应用于柔性显示器、透明显示器等领域。
然而,液晶聚合物材料的制备工艺尚不够成熟,其性能稳定性和可靠性有待提高。
无机液晶材料是液晶显示材料的又一重要形式。
它是利用无机晶体材料制备的
液晶显示材料,具有优异的光学性能和稳定性。
无机液晶材料可以实现高分辨率、高对比度和宽视角等特点,适用于高端显示器和专业显示领域。
然而,无机液晶材料的制备成本较高,限制了其在大规模应用中的竞争力。
综合而言,液晶显示材料的发展方向将是向高分辨率、高对比度、高刷新率和
柔性化方向发展。
未来,液晶显示材料将更加注重环保、节能和可持续发展,同时不断提高其制备工艺和成本效益。
液晶显示材料的不断创新和发展,将推动液晶显示技术在各个领域的广泛应用,为人们带来更加清晰、生动的视觉体验。