液晶基础知识及应用

※ 电扭曲曲 线之陡度
※ 对比度的 定义
※ 液晶物理性 质和异方性
LCD工作原理
TN液晶分子工作原理
TN和STN的电压和透过率关系
T 100% 90%
相 对 透 过 率
10%
V10
V90
TN
TN
TN STN
V10
V90
STN
STN
外力电压(V)
电扭曲曲线之陡度
90
中 间 层 60 预 倾 角
液晶分子长轴平行方向和垂直 方向上的值各不同→异方性
04
第四部分
液晶应用与调配
※ 液晶材料性能参数 ※ 手性剂介绍 ※ 液晶的选择
※ 液晶调配和使用注意事项
液晶材料性能参数
清亮点和工作温度
1
液晶材料由液晶态变为各向同性液态
液晶材料主要 性能参数
6
粘度
的过程中，呈透明时的温度，工作温
液晶的粘度与介电常数、清亮点、折
液晶调配和使用注意事项
1 液晶调配
液晶调配的参数
标题
参数1 Δn(光学各向异性ne-no)
内容
参数2 Vth(阈值电压)
参数3 手性剂添加量
液晶调配体系
TN型LCD：单瓶体系或多瓶体系
STN型LCD:多瓶体系（通常三瓶体系）
VA型：单瓶体系或多瓶体系
多瓶体系 ➢三瓶体系液晶Δn和Vth两两相同 例如：MLC14000/141000-000/100
阈值电压：①②基本相同， Δn : ②③基本相同,
2 液晶使用注意事项 液晶需要密闭、避光保存 液晶配制时，应将所使用的容器及工具用丙酮清 洗干净 液晶混合时不需高温（<60℃）处理，若两液体混 合，常温即可，但需搅拌均匀（1-2小时） 灌液剩余的液晶需放在洁净的氮气柜中保存 液晶的重复使用需要性能检测合格，特别是电阻 率
Δn参数
法入
液晶具有双折射这一晶体特性
no为寻常光折射率，其偏振方向与分 子长轴垂直;ne则与分子长轴方向平行； 光学各向异性定义为△n=ne-no 这一参数在STN设计中是极为关的； △n与介电常数、清亮点、有序程度等 参数相关
线射
OE
光
入 射
面
n
ne
度比较大
5
阈值电压和陡度
V10，Vth-------阈值电压（透过率变化10%
-30℃~+80℃ -30℃~+90℃
应用说明 1/8DUTY，第二极小常温液晶
1~1/8DUTY,常温TN 宽温TN，低温响应好
超宽温TN
1/32DUTY,视角好，阀值宽 低温响应快，温度变化率小(晶象指定
电表液晶) 1~1/32DUTY常用液晶，综合性能好 ≤1/128 duty常用液晶,宽温,低温响应
PMVA
系列 BHR33100'S BYLC34000'S XHW45000'S BYLC4810'S BYLCB701'S BHR54300'S MS-9H28000'S MS-9H25000'S MS-9H21200'S MS-9H10100'S
工作温度 -20℃~+50℃ -10℃~+60℃ -30℃~+70℃ -30℃~+80℃ -30℃~+70℃ -40℃~+80℃ -20℃~+70℃ -30℃~+80℃
CR=
显示部份的高度(B1) 未显示部份的亮度(B2)
液晶物理性质和异方性
n：折射率 △ n = n ∥－ n ⊥
液晶分子长轴配列方向 n∥,ε∥,σ∥,η∥
ε：介电常数 △ ε=ε∥－ε⊥
σ：导电率 △ σ=σ∥－ σ⊥
η：粘滞系数 △ η=η∥－ η⊥
n⊥,ε⊥,σ⊥,η⊥ 液晶分子长轴配列方向之直交方向
360º
手性剂浓度
不同种类LCD手性剂浓度 TN型LCD: 0.1%～0.15% HTN型LCD: 0.2%～0.3% STN型LCD: 根据d/p值决定，d/p值一般范围为0.49～ 0.55，同液晶种类、 K33/K11、K22/K11、扭曲角度、 预倾角相关
液晶的选择
我司常用液晶
产品类型 TN TN TN TN HTN HTN STN STN STN
谢谢观看！
Thanks！
时的电压）
4
V90 -----------饱和电压（透过率变化90%时
的电压）
陡度（Steepness）=(V90/V10-1)*100%
Δε参数
液晶是一种电介质
液晶的介电特性具有方向性——介电各向异性，它 与分子极性相关。△ε=ε∥-ε⊥，Δε>0的液晶是正性 液晶，加电时液晶分子延电场方向排列；Δε<0的液
液晶基础知识及应用
基础知识和简单原理
整理：工艺部 李波 日期：2017年4月1日
目 录
液晶分类
01
02
液晶是什么？
03
液晶工 作原理
液晶应用与 调配
04
液晶是什么？
01
物质的相态
❖ 通常物质具有气体、液体和固体三态,而 持有特殊分子构造之一群标题物质则是液体 和标固题体之中间状态,它不内仅容具有流动性且 显内示容结晶似的光学与方向性之状态存在 着。
度按类别分为常温、宽温、超宽温
射率有关，一般Δε大的液晶，液晶黏
电阻率ρ
2
液晶是高阻材料，单位：欧姆厘米
液晶的电阻率非常高，一般都在1010欧姆厘米
以上， TFT用液晶电阻率在1013欧姆厘米以上。
液晶的电阻特性是材料本身决定的，它和介电 常数、阈值电压有一定联系，一般认为，液晶
3
的阻性电流是杂质的带入而引起的
快,陡度好 STN≤1/240duty 宽温高陡度产品
PMVA液晶
普通TN型液晶
工作温度范围 高温工作温度低于清亮点10℃，低温工作温 度必须高于凝固点20℃以上。
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液晶旋转黏度、盒间距（d） 手性剂添加 0.1%～0.15% Δn选择 根据产品要求，选择合适的极小（Δn d）
ε⊥ 晶是负性液晶，加电时液晶分子垂直电场方向排列，
介电特性是液晶的本质特征，是所有其他性能的基
础，介电特性为驱动提供了原动力，两体系混合后 介电常数可线性叠加。
ε∥
o
概念和特性
含有一个或多个手性C（不对称C） 的物质，这个C周围的四个基团是两 两不同的。偏振光通过手性物质时， 其电矢量会出现一定程度的偏转
手性剂分类
左旋手性剂：例如S-811 右旋手性剂：例如R-811
手性剂介绍 在胆甾相中，液晶分子是呈螺旋状排列的， 当指向矢旋转360度时，在螺旋轴方向上 的距离称为自然螺距， HTP指定义为 1/PC，是表征手性物质扭曲能力的指标， C代表手性剂浓度，P代表螺距
螺距和HTP值
HTP 1
旋 转
CP
30
Twist=90º 180º 240º300º 360º
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电压 / V 不同扭曲角 = 90~360º之电扭曲曲线
/º
对比度的定义
亮
Leabharlann Baidu
度
B2
B1
B1
驱动电压
白底黑字类型
电压
B2
驱动电压
电压
黑底白字类型
未显示部份的亮度(B2)
CR= 显示部份的高度(B1)
STN型液晶
工作温度范围 高温工作温度低于清亮点25 ～ 30℃ 低温工作温度必须高于凝固点20℃以上 响应时间 液晶旋转黏度、盒间距（d） 手性剂添加 d/p范围在0.49～0.55之间 根据扭曲角度设计，盒厚值设计决定 Δn选择 Δn d范围在0.78um～0.85um之间，优选为 0.825um
❖ 液晶意指此一中间相状态以及持有此一 中间状态的物质并被誉为第四种物质状 态。
液晶分子排列与温度关系
固态
液态
液晶态
固态
液晶态
液态
温
燃点(Tm)
溶点(Tc)
度
向列相
向列相液晶分子保持垂 直方向配列,此类型液 晶粘度小,响应速度快
近晶相
近晶相液晶分子为横向 配列的状态，各层分裂 而交互配列，此类型液 晶分子粘度大响应速度 慢
胆甾相
胆甾相液晶是向列相液 晶分子的长轴稍做旋转 而成的配列状态，此类 液晶具有旋光性
02
液晶 的种
类
液晶显示器的显示方式
01 部分、笔段
应用约80%
02
01
点阵、文字显示
03
02
点阵、图案显示
03
03
第三部分
液晶工作原理
※ LCD工作 原理
※ TN液晶分 子工作原理
※ TN和STN的电 压和透过率关系