TFTLCD用液晶材料的特點

隨著薄膜晶體管TFT陣列驅動液晶顯示(TFT-LCD)技術的飛速發展,近年來TFTLCD不僅占據了便攜式筆記本電腦等高檔顯示器市場,而且隨著制造工藝的完善和成本的降低,目前已向臺式顯示器發起挑戰。由于采用薄膜晶體管陣列直接驅動液晶分子,消除了交叉失真效應,因而顯示信息容量大;配合使用低粘度的液晶材料,響應速度極大提高,能夠滿足視頻圖像顯示的需要。因此,TFTLCD較之TN型、STN型液晶顯示有了質的飛躍,成為21世紀最有發展前途的顯示技術之一。

TFTLCD用液晶材料的特點

TFT-LCD同樣利用TN型電光效應原理,但是TFT-LCD用液晶材料與傳統液晶材料有所不同。除了要求具備良好的物化穩定性、較寬的工作溫度范圍之外,TFTLCD用液晶材料還須具備以下特性:

(1)低粘度,20℃時粘度應小于35mPa8226;s,以滿足快速響應的需要;

(2)較低的閾值電壓(Vth),以達到低電壓驅動,降低功耗的目的;

(3)高電壓保持率(V.H.R),這意味液晶材料必須具備較高的電阻率,一般要求至少大于1012Ω8226cm;

(4)與TFTLCD相匹配的光學各向異性(△n),以消除彩虹效應,獲得較大的對比度和廣角視野?!鱪值范圍應在0.07~0.11之間。

目前,在液晶顯示材料中,TN-LCD已逐步邁入衰退期,市場需求逐漸萎縮,而且生產能力過剩,價格競爭激烈,己不具備投資價值。而STN-LCD將逐漸進入成熟期,市場需求穩步上升,生產技術完全成熟。而TFT-LCD在全球范圍內正進入新一輪快速增長期,市場需求急劇增長,有望成為21世紀最有發展前途的顯示材料之一。

在TN、STN液晶顯示中廣泛使用端基為氰基的液晶材料,如含氰基的聯苯類、苯基環己烷類液晶,盡管其具有較高的△ε以及良好的電光性能,但是研究表明,含端氰基的化合物易于引人離子性雜質,電壓保持率低;其粘度與具有相同分子結構的含氟液晶相比仍較高,這些不利因素限制了該類化合物在TFT-LCD中的應用。酯類液晶具有合成方法簡單、種類繁多的特點,而且相變區間較寬,但其較高的粘度導致在TFTLCD配方中用量大為減少。因此,開發滿足以上要求的新型液晶化合物成為液晶化學研究工作的重點。

結語:

液晶材料是隨著LCD器件的發展而迅速發展,從聯苯腈、酯類、含氧雜環苯類、嘧啶環類液晶化合物逐漸發展到環已基(聯)苯類、二苯乙炔類、乙基橋鍵類和各種含氟芳環類液晶化合物,最近日本合成出結構穩定的二氟乙烯類液晶化合物,其分子結構越來越穩定,不斷滿足STN、TFT-LCD的性能要求。雖然世界液晶顯示器的市場量越來越大,但我國液晶行業在其中的份額卻很小,而且仍是集中在TN液晶材料方面,在TFT液晶材料方面有一定的發展,但目前在世界液晶市場中缺乏競爭力,強烈呼吁國家應當采取積極措施,加強液晶顯示器件與材料研究開發的人力與資金投入,在平板顯示行業上向上游傾斜,以振興中華液晶顯示行業。