液晶的显示材料.pptx
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1、液晶显示材料基本性能热力学行为相态和相变电学特性容性、阻性光学特性双折射、光活性动力学、运动学范畴粘弹性第1页/共35页液晶的相态和相变A、液晶的相态:热致液晶 a、介晶相概念 b、介晶相分类:SA,SB,SC,N,N*等B、液晶相态的特点:a、有序程度:S=1/2,0.60.8;0.4;b、分子排列状态 c、对液晶分子形状的要求第2页/共35页液晶的相态和相变C、液晶的相变:a、CS(A、B、C);b、SN;c、NI;D、相态、相变的判别和测量:a、观察法偏光熔点仪,通过其各相在偏光显微镜下的不同现象可以辨别相态和测量相变点,是快速检测的手段。b、热分析法DSC差热分析,通过各相相互转变时伴
2、有能量得失热量的吸收和放出,用检测装置来测量相变点。是对液晶进行分析的有利手段。第3页/共35页显示器件对材料相态相变要求普通TN的要求:工作温度范围内为向列相 有一定的相稳定性 STN器件的要求:更宽的向列相范围 高低温范围内须有较好的相稳定性,即有序程度要较高 第4页/共35页液晶的容性和阻性容性特性 介电性质 阈值、饱和电压、陡度 温度依赖性 频率依赖性 驱动条件阻性特性 耗电流、能耗 静电行为第5页/共35页液晶的容性特征介电特性 液晶是一种电介质 液晶的介电特性具有方向性介电异性,它与分子极性相关。=-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
3、混合后介电常数可线性叠加 第6页/共35页液晶的容性特征阈值、饱和值和陡度 阈值与液晶介电常数相关 Vth=(K/0)1/2 陡度与K33/K11以及/相关 阈值电压、饱和电压是驱动电压选择的基本依据,陡度是扫描行数设计的依据。两体系混合后阈值电压和陡度并非线性叠加,而须实际测试确定 第7页/共35页液晶的容性特征介电的温度依赖性 随着温度的上升,介电各向异性减小 在远离清亮点的温度下,介电各向异性随温度缓慢变小 温度升至清亮点以上时,介电各向异性消失 宽温产品应考虑此因素 第8页/共35页液晶的容性特征介电的频率依赖性 介电各向异性随测试频率的上升而降低 介电各向异性 当测试频率足够高时,介
4、电各向异性消失 高DUTY驱动时需考虑此因素第9页/共35页液晶介电常数的测量测试原理 根据介电常数的定义:C=0C0,其中C0为真空电容,只要测得电介质加入前后的电容值,即可得到电介质的介电常数。测试条件的选择 测试设备:电容测试仪、液晶盒 驱动条件:驱动频率的选择是根据其频率依赖性特点进行的 满足液晶沿电场排列,近似的选取驱动电压 液晶排列要求:指向矢平行电场;指向矢垂直电场 温度控制:252 第10页/共35页驱动条件的选择DUTY数确定根据液晶材料的陡度来估计它的适用扫描线数 Nmax=(P2+1)/(P2-1)2BIAS的确定根据最佳偏压比算法 a=N1/2+1有效电压的计算Von=
5、(1-(a2-1)/N)1/2V/a Voff=(1+(a2-4a+3)/N)1/2 V/a 实际驱动条件的选择需要考虑显示器件的实际对比度、视角、工作温度、响应以及驱动芯片负载能力等多方面因素第11页/共35页液晶的阻性特征液晶是高阻材料 液晶的电阻率非常高,一般都在1010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,液晶的阻性电流是杂质的带入而引起的液晶器件的能耗和电阻电流 液晶器件的能耗来自电容和电阻,其中主要是电容 液晶在电场作用中,可以形成电阻电流 动态驱动时,随频率的上升,容性明显增强,阻性相对减弱第12页/共35页液晶的阻性特征液晶电
6、阻的测量 测量原理:RxR0 测量设备:高阻仪、电导电极等;测量条件:温度、湿度,测量电压 测量精度保证:屏蔽和接地情况UCBRxR0第13页/共35页液晶的阻性特征静电行为 积累电荷无法从有效途径消除掉,从而形成静电场,导致显示器无法正常显示 液晶材料纯度过高,电阻率过高,使得积累电荷无法从液晶材料途径消除避免方法 液晶材料途径:在保证能耗要求的情况下,适当调整电阻性能 器件途径:设计旁路,引消除积累的静电贺第14页/共35页液晶的阻性特征液晶保存和使用对液晶电阻率的影响 离子性杂质的引入是降低液晶电阻率的主要因素 极性杂质也使液晶电阻率降低 强烈的光照可以是液晶电阻率降低,UV光的破坏尤为
7、强烈 环境可以导致液晶尤其是低阈液晶的电阻率下降 盛装容器的洁净程度 液晶使用过程中的接触物品 使用液晶环境的光照情况 液晶所在环境的温湿度情况 成盒前的工序的洁净程度第15页/共35页液晶的双折射液晶的折射率 no、ne偏振光 线偏振 椭圆偏振相延迟和色散 第16页/共35页液晶的双折射液晶的折射率 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设计中是极为关键的 n与介电常数、清亮点、有序程度等参数相关第17页/共35页液晶双折射的测量测量原理 利用阿贝折射仪,在对液晶进行排列处理后,用检偏器件分别
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