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1、液晶的基础知识,目录 液晶的诞生 什么是液晶 液晶的分类 影响液晶性能的主要参数 ODF的简介,液晶的诞生 （1）,在公元1888年，一位奥地利的植物学家，菲德烈莱尼泽（Friedrich Reinitzer）发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物，在为这种化合物做加热实验时，意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间，有点类似肥皂水的胶状溶液，但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质，也由于其独特的状态，后来便把它命名为Liquid Crystal，就是液态结晶物质的意思。,液晶的诞生 （2）,公元19
2、68年，在美国RCA公司（收音机与电视的发明公司）的沙诺夫研发中心，工程师们发现液晶分子会受到电压的影响，改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏幕。尔后，液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中，计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器（因为有辐射计量的考虑）或是数字相机上面的屏幕等等。,什么是液晶,液晶的分类（1）按照液晶分子的排列,层状液晶(Sematic),其结构是由液晶棒状分子聚集一起,形成一层一层的结构.其每一层的分子的长轴方向相互平行.且此长轴的方向对于每一层平面是垂直或有一倾斜角.由于其结构非常近似于晶
3、体,所以又称做近晶相.,线状液晶(Nematic),用肉眼观察这种液晶时,看起来会有像丝线一般的图样.这种液晶分子在空间上具有一维的规则性排列,所有棒状液晶分子长轴会选择某一特定方向(也就是指向矢)作为主轴并相互平行排列.而且不像层状液晶一样具有分层结构.与层列型液晶比较其排列比较无秩序,也就是其秩序参数S较层状型液晶较小.另外其黏度较小,所以较易流动(它的流动性主要来自对于分子长轴方向较易自由运动)。线状液晶就是现在的TFT液晶显示器常用的TN(Twistednematic)型液晶.,胆固醇液晶(cholesteric),这个名字的来源,是因为它们大部份是由胆固醇的衍生物所生成的.这种液晶如
4、图5所示,如果把它的一层一层分开来看,会很像线状液晶.但是在Z轴方向来看,会发现它的指向矢会随着一层一层的不同而像螺旋状一样分布,而当其指向矢旋转360度所需的分子层厚度就称为pitch.正因为它每一层跟线状液晶很像,所以也叫做Chiralnematicphase.以胆固醇液晶而言,与指向矢的垂直方向分布的液晶分子,由于其指向矢的不同,就会有不同的光学或是电学的差异,也因此造就了不同的特性.,胆固醇液晶(cholesteric),液晶的分类（2）,按显示类型分： TN型液晶 （TFT） STN型液晶 HTN型液晶；,液晶的分类（3）,按使用温度范围分： 普通型液晶: 操作温度：-1060，储存
5、温度：-2070 宽温型液晶: 操作温度：-2070，储存温度：-3080,液晶的分类（3）,液晶的分类（4）,按阀值电压分： 低阀值电压液晶 普通液晶 高阀值电压液晶。,液晶的分类（5）,依驱动方式来分: 静态驱动（Static） 被动矩阵驱动（Simple Matrix） TN（HTN) STN 主动矩阵驱动（Active Matrix） TFT,液晶的主要参数,主要参数： 清亮点； 阀值电压； 粘滞常数K； 介电常数； 螺距 折射率n；,清亮点,清亮点：把液晶加热，测量其达到清亮时的温度。 直接影响液晶的使用温度范围。,阀值电压,Von、Voff,电压（V）,透过率,这里 Von=V2
6、Voff=V1,粘滞常数K（1）,液晶的粘性从流体力学的观点来看，可说是一个具有排列性质的液体，依照作用力量不同的方向，应该有不同的效果。就好像是将一把短木棍扔进流动的河水中，短木棍随着河水流着，起初显得凌乱，过了一会儿，所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致，这表示着粘性最低的流动方式，也是流动自由能最低的一个物理模型。,粘滞常数K（2）,粘滞常数K 受温度影响较大。 影响液晶分子的转动速度与反应时间(responsetime),其值越小越好.,介电常数,液晶分子中的电子结构，都具备着很强的电子共轭运动能力，所以当液晶分子受到外加电场的作用，便很容易的被极化产生感应偶极性（indu
7、ced dipolar），这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。,介电常数,我们可以将介电系数分开成两个方向的分量,分别是/(与指向矢平行的分量)与(与指向矢垂直的分量).当/便称之为介电系数异方性为正型的液晶,可以用在平行配位.而/则称之为介电系数异方性为负型的液晶,只可用在垂直配位才能有所需要的光电效应.当有外加电场时，液晶分子会因介电系数异方性为正或是负值，来决定液晶分子的转向是平行或是垂直于电场,来决定光的穿透与否。,介电常数,现在TFTLCD上常用的TN型液晶大多是属于介电系数正型的液晶.当介电系数异方性(=/-)越大的时候,则液晶的临界电压(thresholdvoltage)就会越
8、小.这样一来液晶便可以在较低的电压操作.,折射率n,折射系数(refractiveindex) 对单光轴(uniaxial)的晶体来说,原本就有两个不同折射系数的定义.一个为no,它是指对于ordinaryray的折射系数,所以才简写成no.而ordinaryray是指其光波的电场分量是垂直于光轴的.另一个则是ne,它是指对于extraordinaryray的折射系数,而extraordinaryray是指其光波的电场分量是平行于光轴的.同时也定义了双折射率(birefrigence)n=ne-no为上述的两个折射率的差值.,ODF的简介,ODF制程为一划时代的制造方法，以往耗时、良率低且不易
9、达成的困难；如生产大型面板的电视产品、因应快速反应的小Gap面板、或先进高品质的MVA 面板，运用ODF制程技术，问题均可迎刃而解。 传统制程和ODF制程简单比较如下：,ODF的简介,ODF制程优点（1）,机台投资额下降: 运用ODF制程，我们不再需要真空回火制程、液晶注入机、封口机及封口後的面板清洗设备。 空间及人力节省: 由于项目一所述之制程缩减，相对的人力及空间均可节省下来。,ODF制程优点（2）,材料节省：一般而言，ODF制程中，液晶的使用效率为95%以上，但相较于传统制程的60%，足足可以省下35%以上的液晶材料费。更能省下封口胶及相关面板清洗时所需的水、电、气及洗剂等。,ODF制程优点（3）,制造时间减缩: 由于省下的制程原本就是传统制程中最旷日费时的制程，而且随著面板的大型化趋势，或小Cell Gap的高品质面板，时间的耗费更久。通常Cell 制程在传统做法尚需至少三天方能完成，但对ODF制程而言，不到一天就可完成。,完谢谢！,
