材料化學--液晶材料

1、液晶材料液晶材料 * *液晶平面顯示器的技術(shù)發(fā)展趨于成熟階段，而且其應用面也隨著信息、通訊和網(wǎng)絡技術(shù)的進步而被大量地運用，例如筆記型計算機、行動電話、個人助理機和攜帶式消費性產(chǎn)品等。* *較難實現(xiàn)之廣視野角廣視野角、高畫質(zhì)化高畫質(zhì)化和高速化高速化等問題，均因新的材料、新的組合設(shè)計和新的驅(qū)動方式之發(fā)展，而實現(xiàn)了輕薄短小和替代性映像管監(jiān)視器和電視的功能。* *液晶材料液晶材料 (Liquid Crystal)(Liquid Crystal) 在液晶平面顯示器的組成結(jié)構(gòu)上所擔任的角色是相當?shù)刂匾?，雖然其種類有數(shù)萬種，但真正使用的也僅有數(shù)十多種。* *液晶狀態(tài)被喻為是自然界中物質(zhì)的第四狀態(tài)第四狀態(tài)，而

2、有別于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的物質(zhì)三大狀態(tài)，液晶分子是一種具有光學異方向性和流動性之結(jié)晶性液體，是一種機能性材料* *液晶依其分子排列方式，分為向列型向列型(Nematic)、距列型距列型(Smectic)、膽固醇型膽固醇型(Cholesteric)、圓盤型圓盤型(Disotic)* *若依對外在因素的影響，有溶致型的溶致型的(Lyotropic)、熱致型熱致型(Thermotropic)* *若依分子量來分，有低分子型低分子型和高分子型高分子型* *若依溫度的因素，有互變轉(zhuǎn)換型互變轉(zhuǎn)換型(Enantiotropic)、單變轉(zhuǎn)換型單變轉(zhuǎn)換型(Monotropic)* *在高分子的液晶有主鏈型主鏈型和

3、側(cè)鏈型側(cè)鏈型* *液晶的發(fā)現(xiàn)最早是在19世紀，經(jīng)由多年的研究才成功的開發(fā)出液晶平面顯示器的應用液態(tài)晶體液態(tài)晶體Liquid Crystal固體結(jié)晶液晶液體加熱加熱冷卻冷卻參考資料 :張文固博士-平面顯示器技術(shù)晶體：晶體： 有光軸有光軸，不能隨器成形不能隨器成形。光軸不能隨空間連續(xù)光軸不能隨空間連續(xù)變化變化。液晶：液晶： 有光軸有光軸，可以隨器成形可以隨器成形。光軸可以隨空間連續(xù)光軸可以隨空間連續(xù)變化變化。液體：液體： 沒有光軸沒有光軸，可以隨器成形可以隨器成形。 參考資料 :張文固博士-平面顯示器技術(shù)參考資料 :http:/www.digital.idv.tw/DIGITAL/Classroo

4、m/MROH-CLASS/oh62/index-oh62.htm液晶的誕生來自于一項非常特殊物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，早在 1850 年 Virchow, Mettenheimer 和 Valentin 這三個人就發(fā)現(xiàn) nerve fibre 的粹取物中含有這種不尋常的東西。到了 1877 年德國物理學家 Otto Lehmann 運用偏極化的顯微鏡首次觀測到了液運用偏極化的顯微鏡首次觀測到了液晶化的現(xiàn)象，晶化的現(xiàn)象，但他對此一現(xiàn)象的成因并不了解。直到公元1888年，奧地利的植物學家 Friedrich Reinitzer（1857-1927）發(fā)現(xiàn)了螺旋性甲苯酸鹽的化合物（cholesteryl benzo

5、ate），確認了這種化合物在加熱時具有兩個不同溫度的熔點，在這兩個不同的溫度點中，其狀態(tài)介于一般液態(tài)與固態(tài)物質(zhì)之間，類似膠狀，但在某一溫度范圍內(nèi)其又具有液體和結(jié)晶雙方性質(zhì)，由于其特殊的狀態(tài)。Reinitzer 后來走訪 Lehmann 深入探討這種物質(zhì)的表現(xiàn)，其后兩人便命名這種物質(zhì)為Liquid Crystal，就是液態(tài)結(jié)晶物質(zhì)的意思。ReinitzerReinitzer 和 LehmannLehmann 這兩人被譽為液晶之父。 參考資料 :http:/www.digital.idv.tw/DIGITAL/Classroom/MROH-CLASS/oh62/index-oh62.htm同 CR

6、T 陰極射線管一樣，液晶雖早在18881888年年就被發(fā)現(xiàn)（實際上，但是實際應用在生活周遭時，已是80年后的事了。因為液晶在兩次大戰(zhàn)中對軍事用途的幫助不大，以致于其發(fā)展落后 CRT 甚多。比較重要的是 1922 年 Oseen 和 Zcher 這兩位科學家為液晶確立狀態(tài)變化之方程式。一直到了 1968年美國RCA公司工程師們利用液晶分子受到電壓的影響而改變其分子的排列狀態(tài)，并且可以讓入射光線產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象之原理，制造了世界第一臺使用液晶顯示的熒幕。由此開始，加上了加上了19701970年代日本年代日本 SONY SONY 與與 Sharp Sharp 兩家公司對液晶顯兩家公司對液晶顯示技術(shù)全面

7、開發(fā)與應用，讓液晶顯示器成功的融入現(xiàn)代的電子產(chǎn)品之中。示技術(shù)全面開發(fā)與應用，讓液晶顯示器成功的融入現(xiàn)代的電子產(chǎn)品之中。 * *18541889年代，德國生理學家R.C.Virchow發(fā)現(xiàn)自然界的Myelin物質(zhì)，此是一種溶致型液晶，在適當?shù)乃莼旌虾?，會呈現(xiàn)光學呈現(xiàn)光學異方向性之有機分子集合體異方向性之有機分子集合體。* *液晶材料的發(fā)現(xiàn)，正式于1988年，將膽固醇的笨二甲酸或以酸加熱到145度時，有白濁稠狀液體，再加熱至178度，會變成透明液體，冷卻下來則有紫色、橙紅色、綠色等不同顏色變化。* *1920后時期，為液晶合成的開始及分類的確定，F(xiàn)riedel博士將液晶分類成層列型或距列型、向列

8、型、膽固醇型.* *1960到1968年代，為液晶應用研究的蓬勃時期，G.H.Heilmeir博士發(fā)現(xiàn)動態(tài)散射模式動態(tài)散射模式(DSM)(DSM)，而使應用朝向液晶平面顯示器* *電控復折射(ECB)的動作模式于1971年提出，后來發(fā)明扭曲向列型液晶平面顯示器，應用在汽車儀表和電子表上* *1973年后為液晶實用化和應用研究多樣化時期，日本的sharp和 Seiko-Epson改朝向向列型液晶平面顯示器，1972年P(guān).Brody提出主動性矩陣型模式，1980到1983年則有鐵電性液晶平面顯示器，1983到1985年發(fā)明超向列型液晶平面顯示器超向列型液晶平面顯示器(STN-LCD)(STN-LC

9、D)。* *1980年日立試作低溫多晶硅薄膜晶體管液晶平面顯示器低溫多晶硅薄膜晶體管液晶平面顯示器(LTPS TFT-LCD)(LTPS TFT-LCD)* *1990年代彩色超向列型液晶平面顯示器之筆記型計算機彩色超向列型液晶平面顯示器之筆記型計算機* *1991年彩色非晶硅薄膜晶體管液晶平面顯示器之筆記型計算機彩色非晶硅薄膜晶體管液晶平面顯示器之筆記型計算機* *1996年低溫多晶硅薄膜晶體管液晶平面顯示器的數(shù)位相機* *2000年低溫多晶硅薄膜晶體管液晶平面顯示器低溫多晶硅薄膜晶體管液晶平面顯示器結(jié)合有機有機電激光顯示器電激光顯示器成為新一代省電及高分辨率的顯示器* *液晶是同時具有液體的流動性和結(jié)晶的異方向性之物質(zhì)狀態(tài)*