【正文】 ePazoxyanisole (PAA)彈性常數(shù) K22與溫度之間的關系 圖 8 （ 2）彈性常數(shù)對顯示的影響 閾值電壓 彈性常數(shù)越大 → 閾值電壓也越大 響應時間 彈性常數(shù)越大 → 響應速度越快 電光曲線 K33 /K11越小 → 該液晶的電光曲線越陡 → 多路驅動能力越強 對于多路驅動的電光器件，要求液晶材料 K33 /K11 = K22 /K11 ＝ ~ ?6. 邊界效應 (1)強錨定 界面對分子的作用稱之為“錨定”。 分子具有與其長軸平行的永久偶極距 0 分子具有與其長軸垂直的永久偶極距 0 //? ??nEnED ????? )( ???? ? ?????? ??? //????（ 1） 由于介電各向異性，導致向列相分子被電場強迫取向： （ 2） 式中第一項與取向無關，第二項對取向非常重要 當 Δ 0時，若 ，則 為最大， W為最?。? 即分子傾向沿電場排列 當 Δ 0時，若 ，則 ， W為最小； 即分子傾向垂直電場排列 ? ???????? ? 2 )(222 EnEEdDW??????En ??// 2)( En ???En ???（ 2） ?? 02 ?? )( En ??圖 5 ? 液晶的電阻率 ρ的 數(shù)量級為 ，近乎半導體和絕緣體的邊界。膽甾相 n 通常向列相 螺距 P 指向矢 手性向列相 向列相 位置無序 指向有序 指向矢傾向沿某一方向 膽甾相 位置無序 指向有序 指向矢排列呈螺旋狀 圖 3 在宏觀上把液晶當作連續(xù)體來處理的理論中，常引用一個平滑的矢量場來描述液晶分子的排列狀態(tài)。更確切地說，即在一個無限小的體積內(nèi)將大量分子的長軸方向的平均取向作為一個擇優(yōu)取向，這個擇優(yōu)取向常常用單位矢量 來表示 ,它被稱為指向矢(director)。 ρ作為液晶純度的表征量， ρ小 → 直流分量大 → 電化學分解 → LCD的壽命降低 ρ大 → 質(zhì)量好，但 ρ太大，則難以制備（產(chǎn)率太低） ? 電極效應 直流電 → 電極處發(fā)生電化學反應 → 液晶材料發(fā)生分解 → LCD損壞 防止辦法：利用低頻交變電場驅動 cm??128 10~10 : 雙折射 冰洲石 △ n = ne no 圖 6 光在向列相中的傳播 液晶分子長軸的方向 —— 光軸 雙折射現(xiàn)象、光波的疊加、干涉等現(xiàn)象均同樣在液晶中發(fā)生，只要將液晶作為單軸正晶體就可作類似的分析。 在大多數(shù)實際情形下，表面作用力足夠強，能使分子在表面有確定的方向，這種情形稱之為“強錨定”。 摩擦玻璃表面，液晶的易取向方向即為摩 擦 方向。 n?平面排列 一定（單向傾斜）?有多個值（錐形簡并）?微溝槽表面均勻排列 (//) 磨擦 polyimide 鍵合垂直排列 (?) 表面活性劑 圖 10 （ 3）摩擦取向機制 ? 溝槽理論 平行溝槽 ? 切應變理論 摩擦聚合物 聚合物分子擇優(yōu)結構 n? 能量最低 n? 平行擇優(yōu)方向 7. 液晶的粘滯性 (1)各向異性流體的特點 平移運動 分子排列 流動 排列的變化 流動 (2)液晶的體積粘滯系數(shù) η η是利用粘度計測量混亂無序液晶的粘滯系數(shù)，即把液晶當作普通流體來處理。扭曲 → 導波效應 → 偏振面旋轉 90176。d = 、 、 …… 對于白底黑字，透射光強與△ n （ 1） 相對透光率 Lt= 179。 圖 19 (1)矩陣顯示的基本概念 圖 20 2行 2列 全選點 半選點 非選點 產(chǎn)生交叉效應的原因 —— 液晶具有雙向導通特征 以正性顯示（白底黑字 常白型）為例 電壓升高超過 Vth 全選點 亮態(tài) → 暗態(tài) 電壓再升高 半選點 亮態(tài) → 暗態(tài) 電壓繼續(xù)升高 非選點 亮態(tài) → 暗態(tài) 如何避免交叉效應？ 在與全選點相應的行和列加上一個全電壓的同時，在非選點對應的電極上也加一個偏置電壓，適當選擇電壓可使全選點上的電壓超過 Vth，而非選點上的電壓低于 Vth。d= 第一極值時視角最寬 (b)電壓變化的影響 隨著電壓的變化，視角范圍也會變化 (c)視角展寬的方法 利用第一極值 優(yōu)化工作電壓 象素分隔法 無摩擦取向法（非晶 LCD） 補償膜法 m圖 25 (三 ) STN—LCD的基本原理 一、 為什么要引入 STNLCD？ 1971年， Schadt和 Helfrich發(fā)明了 TN－ LCD 優(yōu)點：結構簡單、工藝制作容易 缺點：驅動路數(shù)不高，只能顯示簡單的信息 無法顯示?！?270176。 260176。 表 3 圖 26 2. 高預傾角 (1）目的：保證液晶分子按預定的方式扭曲 消除向錯環(huán) （ 2）扭曲角增大 要求預傾角增大 φ＝ 3176。 dn??圖 27 彩色 某一部分光譜分量才能透過 橢圓偏振光 e光和 o光相干涉 通過 LC層 E光 O光 P片與分子取向有夾角 線偏振光 P片 入射自然光（各種 ω） 三、 STNLCD顯示原理 態(tài)（不加電場）的光學模式 TN—— 導波模式，只利用一種光學本征模（ e光或 o光）的旋光效應 黑白顯示 A片 注 1： TN若使用雙折射模式，則電光曲線平移，視角和對比度無明顯差別，但出現(xiàn)底色，會產(chǎn)生顏色不勻現(xiàn)象，給盒厚控制帶來困難。無源層將通過有源 STN層所生成的橢圓偏振光進行補償，恢復成線性偏振光，非選態(tài)為黑色 。 STN 正常的范圍為 d/p d/p窗口的因素 六、 STNLCD的光學性質(zhì) 圖 35 （ 16） 對于起偏器和檢偏器分別與入射基板上指向矢的方向和出射基板上指向矢的方向平行的特殊情況（ ） 當 時 , 取最大值 ,(54)式常被用來確定 的值 ,使光學 （ 17） （ 18） 從（ 5）式可以得到 性能最佳化 ? 例： 180176。 閾值電壓、視角、響應時間、可靠性等 （ b）工藝特點 許多技術參數(shù)和質(zhì)量標準是無法用儀器和設備來進行測量和控制的，而是憑經(jīng)驗判斷，許多問題 (a)所決定的性能 不能及時發(fā)現(xiàn)，往往滯后，這就造成了制盒段的不良率往往高于陣列段的狀況。 這里主要包含兩個過程： — 涂膜過程（即印刷過程） — 固化過程 (2)PI材料及其特性 （ a）取向層和取向劑 取向層 — 液晶盒內(nèi)玻璃基板上所制備的一層功能膜，它直接 與液晶接觸，它與液晶界面之間的相互作用導致液晶 分子按一定的方向排列，對 LCD的顯示起著決定性 的作用 取向劑 — 制備取向層所使用的材料 無機材料 SiO2 蒸鍍，不適應大規(guī)模生產(chǎn) 取向劑 有機材料 聚酰亞胺等 ,易涂布和印刷，便于摩擦 斜 （ b）聚酰亞胺（ PI） ? 優(yōu)良的耐高低溫性能（－ 269℃ 到 400℃ 以上 ） ? 耐化學性能好，與液晶不發(fā)生化學反應 ? 好的取向排列性能，且預傾角可調(diào) ? 流平性好，成膜容易，印刷涂布性能好 ? 較為透明，且透光性可調(diào) ? 介電性能好 ? 與玻璃具有良好的粘接性 ? 成膜具有優(yōu)良的綜合力學性能 ? 工藝穩(wěn)定性好，能夠滿足大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)的要求 聚酰亞胺（ PI） 唯一符合要求的取向材料： (c)PI取向劑的分類 預傾角 定義 : 在無電場作用下使液晶分子的取向與基板 成一定角度 作用 : 避免由于簡并態(tài)導致向錯線的形成 大小 : 1176。 固含量的測定方法：將一定量 PA溶液在 200℃ 下烘 2小時 ,測得殘余固態(tài)物質(zhì)占原溶液重量的百分比 ③ PA溶液的粘度 PA溶液粘度 與 PA的分子量有關 分子量大 粘度高 與 PA的含量有關 含量多 粘度高 對 PI溶液粘度的要求 粘度過大 不易涂敷 粘度過小 影響成膜厚 度 ,且會卷邊 ④ PA溶液的含水量 PA溶液暴露在空氣中易吸潮 體系內(nèi)水分導致聚合物發(fā)生水解 分子量降低 粘度過小 性能變壞 ⑤影響預傾角的因素 PI的化學結構 （決定性的） 工藝條件 （有一定的影響 ） PI固化溫度 PI膜厚 固含量 摩擦強度 （ f） PI取向劑的主要技術參數(shù) 金屬離子含量：鈉離子 小于 1ppm 固態(tài)含量： 6～ 10wt％ 粘度 cp 預傾角 預烘溫度 固化溫度 折射率 ~ 介電常數(shù) about 體積電阻率 約 1018 Ω .cm 含水量 水的存在導致 PI降解 (g) PI液晶取向劑的配制 PI液晶取向液組成： PI原液（高固含） +稀釋劑 Example: SE2170 固含： 177。小凸粒的一致性要好，不能有缺陷，密度一般在 300600目之間，這樣的結構使得可以依靠液體的表面張力作用獲得均勻、平整的膜。 摩擦對定向層處液晶分子的這種取向