液晶材料簡介

1、液晶材料主講人主講人： 彭見明策劃實施小組策劃實施小組：黃亞庭 殷志武 蔣如意 廖高宇 何中文資料查找小組資料查找小組: 劉祖良 周曉志 陳福 羅輝美術(shù)指導(dǎo)小組美術(shù)指導(dǎo)小組：劉岳鵬 何斌 湯鵬 王輝輝你所知道的液晶產(chǎn)品有哪些？液晶材料手表、時鐘、計算器、儀器儀表、家電、醫(yī)療器械、車船儀表、聲象設(shè)備、電腦、通訊設(shè)備視頻圖像顯示和大畫面顯示 液晶材料液晶材料1854-1889年德國生理學(xué)家R.C.Virchow發(fā)現(xiàn)會呈現(xiàn)光學(xué)異方向性之有機分子集合體 ，一種溶致型液晶1888年，液晶的正式發(fā)現(xiàn)，奧地利植物學(xué)家萊尼茨爾在研究膽甾醇類化合物的植物生理作用中，發(fā)現(xiàn)液晶1937年Bawden和Pirie在研

2、究煙草花葉病病毒時，發(fā)現(xiàn)其懸浮液具有液晶的特性。這是人們第一次發(fā)現(xiàn)生物高分子的液晶特性。1950年，Elliott 與Ambrose第一次合成了高分子液晶，溶致型液晶的研究工作至此展開。 液晶材料 液晶是兼具液體及晶體的相。 液體：可流動，構(gòu)成之基本個體可自由活動。 晶體：分子排列有序，構(gòu)成之個體幾乎無法 自由活動 液晶材料一些物質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)熔融或溶解之后雖然變?yōu)榱司哂辛鲃有缘囊簯B(tài)物質(zhì)，但結(jié)構(gòu)上仍保存一維或二維有序排列，在物理性質(zhì)上呈現(xiàn)各向異性，形成兼有部分晶體和液體性質(zhì)的過渡狀態(tài)，稱為液晶態(tài)，而這種狀態(tài)下的物質(zhì)稱為液晶。液晶材料 形成液晶的物質(zhì)通常具有剛性分子結(jié)構(gòu)，分子呈棒狀，同時還具有在液

3、態(tài)下維持分子的某種有序排列所必須的結(jié)構(gòu)因素。 棒狀分子 這種結(jié)構(gòu)特征常與分子中含對位苯撐、強極性基 團和高度可極化基團或氫鍵相聯(lián)系。 如4,4-二甲氧基氧化偶氮苯： ABBZZXY 液晶材料 4,4-二甲氧基氧化偶氮苯： 分子上兩極性基團間相互作用有利于形成線性結(jié)構(gòu)，從而有利于液晶有序態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。由固態(tài)到液晶態(tài)和液晶態(tài)到液態(tài)的過程都是 熱力學(xué)一級轉(zhuǎn)變過程。液晶材料溶致液晶( Lyot ropic liquid crystal s )熱致液晶(Thermot ropic iquidcrystals)液晶材料溶致液晶溶致液晶將某些有機物放在一定的溶劑中,由于溶劑破壞晶晶格而形成的液晶液晶材料簡單

4、的脂肪酸鹽、離子型和非離子型表面活性劑等。 溶致液晶廣泛存在于自然界、生物體中, 與生命息息相關(guān),但在顯示中尚無應(yīng)用棒狀分子互相平行排列為層狀結(jié)構(gòu)，長軸垂直于層平面。層間可相對滑動，而垂直層面方向的流動困難。這是最接近結(jié)晶結(jié)構(gòu)的一類液晶扁平的長形分子靠端基相互作用彼此平行排列為層狀結(jié)構(gòu)，長軸在平面內(nèi)。相鄰層間分子長軸取向由于伸出面外的光學(xué)活性基團相互作用，依次規(guī)則扭轉(zhuǎn)一定角度，而成螺旋面結(jié)構(gòu)。熱致液晶近晶型近晶型 向列型向列型膽甾型膽甾型棒狀分子互相平行排列，但其重心排列是無序的，只保存一維有序性。分子易沿流動方向取向和互相穿越液晶材料向列型（Nematic） 層列型（Smectic） 膽固醇

5、型（Cholesteric）三種液晶分子排列示意圖液晶材料目前用于顯示的液晶材料基本上都是熱致液晶液晶用于化學(xué)與生物傳感器中液晶用于制作溫度計液晶用于醫(yī)療器械液晶材料液晶用于工業(yè)管道的檢漏液晶用于顯示技術(shù)液晶用于顯示技術(shù)液晶顯示材料液晶顯示材料TN扭曲向扭曲向列型列型TFT 薄膜薄膜晶體管顯晶體管顯示型示型STN超超扭曲向扭曲向列型列型液晶材料H TN (高扭曲向列相) 型 液晶顯示材料最常見的用途是電子表和計算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？器的顯示板，為什么會顯示數(shù)字呢？液晶材料液態(tài)光電顯示材料，利用液晶的電光效應(yīng)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。 LCD(Liquid Crystal Display) 平面超薄的顯示設(shè)備，它由一定數(shù)量的彩色或黑白畫素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設(shè)備。 液晶材料彩色顯示不理想顯示器視角狹窄 液晶顯示屏優(yōu)點缺點液晶材料低輻射，益健康 節(jié)約能源，不產(chǎn)生高溫 機身薄，節(jié)省空間 造價過高 主流市主流市場場中小尺寸中小尺寸大尺寸大尺寸液晶材料顯示器需求趨勢20世紀世紀21世紀世紀擬紙化更加方便更加方便高