液晶高分子材料有哪些?
1,简介
1555年,奥地利科学家F.Reinitzer发现了液晶。20世纪70年代早期,赫尔弗里希和沙德
通过将扭曲向列相液晶的电光效应与集成电路相结合,制成显示器件,实现了液晶材料的产业化。这种液晶材料被称为扭曲向列液晶显示(TN-LCD)材料,其产品主要用于电子表和计算器。20世纪80年代中期,超扭曲向列相液晶显示(STN-LCD)材料研制成功,其产品主要应用于BP机、手机和笔记本电脑。目前国外使用的液晶材料(STN-LCD)的混合技术已经非常成熟,开发的单晶化合物种类繁多。由于国内研发分散,研发进度被拖延,STN-LCD用液晶材料市场仍被国外液晶材料公司占领。
STN-LCD的液晶材料主要由单晶化合物和手性添加剂组成。此外,聚酰亚胺(PI)对液晶分子具有良好的取向性能,PI一般用作各种液晶显示器件中的取向膜。以满足扭转角不小于180°的要求。、(STN-LCD)要求对准剂具有高的。
预倾角
2.用于(STN-LCD)的液晶化合物
酯类和联苯类液晶化合物是STN-LCD混晶材料的主要成分。国内科研机构已开发近千种,其中100多种应用于混晶配方。这两种液晶粘度低,液晶相范围宽,适用于制备不同性质的混晶材料。但为了满足大值K33/K11(K33为去折叠弹性常数,K11为扭转弹性常数)和适中的△n(光学各向异性)的要求,人们在混晶中加入了炔烃、嘧啶、乙烷和末端烯烃类液晶化合物。由于3键的存在,乙炔液晶往往具有较大的△n。根据国内文献,合成的液晶一般在侧键或末端有含氟基团,化合物有近晶相。目前这类液晶还没有应用于STN混晶配方,但其合成方法对合成其他炔类液晶具有参考价值。嘧啶类液晶的△n值较大。在混合STN混晶时,常加入少量的这类液晶来调节混晶体系的△n。目前,这类液晶已有适合工业化生产的合成路线。乙烷类液晶粘度低,且△n小,且△n随温度变化很小,所以STN类液晶也掺杂了这类液晶。含环己烷的乙烷液晶合成中易形成顺反异构体混合物,导致总收率下降,且难以提纯。目前国内文献已有报道,通过转位将顺反异构体转化为反式异构体,大大降低了生产成本。
K33/K11的值对SYN-LCD的锐阈值角有很大影响。
影响,较大的K33/K11值使得显示器具有较高的对比度。为了提高K33/K11的值,往往需要加入混晶。
短烷基链液晶化合物和末端烯烃液晶化合物。
目前国内还没有合成端烯烃液晶化合物的文献。
做个报告。
3.STN的手性添加剂
STN-LCD用液晶材料中使用的手性添加剂主要是S811。手性添加剂的浓度对液晶显示器的质量有重要影响。如果手性添加剂的浓度不合适,液晶器件就会出现视角畴,影响器件的显示质量。STN混晶中S811的含量一般低于0.5%。目前国内S811的合成技术已经比较完善,探索出了一条比国外更经济的合成路线。我们还对S811的合成进行了研究,取得了一些成果。STN-S811液晶材料中使用的手性添加剂除了s 8111还有r 11和s 11,都是国外公司的产品。目前国内还没有关于这两种手性添加剂的文献报道。
4.STN的定向代理
在STN显示中,不同的扭转角度需要不同的预倾角。聚酰亚胺表面液晶分子的排列与PI的分子结构直接相关。对于TN LCD,要求预倾角为1。-2。;对于STN LCD,要求预倾角为3°。-10。。控制稳定的高预倾角是制备STN的主要技术之一。对于含-—CF3基团的PI,预倾角可达3°。以上,可以满足液晶分子高扭转角的要求。
预倾角不仅与PI的分子结构有关,还与其固含量、摩擦条件、摩擦材料和基底玻璃种类有关。
硅烷化合物通过浸泡和紫外光爆可以使液晶分子取向,固化温度仅为110℃,但预倾角较小,约为0.5°。。如果能够改善预倾角,这种方法在STN显示中将有广阔的应用前景。
5.STN-LCD用液晶材料
用于STN-LCD的混合晶体材料通常具有以下特性:
(1)低粘度;
(2)K33/k 11值大;
(3)△n和阈值电压可调;
(4)清亮点高于工作温度上限30℃以上。
混晶材料的调制常采用“四瓶制”。这种调制方法可以独立地改变阈值电压和双折射。
发射,并且不会显著改变液晶的其他特性。文献中已经报道了混合的基本方法。
目前国内从事STN-LCD用混晶材料研发的单位主要有石家庄视立克液晶材料
有限公司、清华王亚液晶材料有限公司、Xi安现代电子材料有限公司、烟台万润精细化工有限公司..前两家公司的技术来自清华大学化学系。65438-0997石家庄液晶材料厂解除与清华大学的合作关系,独立成立视立克液晶材料有限公司,视立克液晶材料有限公司是国内产量最大、检测手段较为齐全、技术力量雄厚的液晶生产企业。现有员工约200人,其中技术人员约占30%。2001年,施力科液晶材料有限公司销售产值超过1亿元,产品以TN-LCD用液晶材料为主,占国内市场份额的60%以上。目前正在积极开发STN-LCD用混晶材料。据报道,亮点在85℃以上,△n在0.12-0.15范围内,粘度在50cp以下的STN-LCD用混晶材料可以调试,但其质量达不到国内显示器件厂商的要求。清华王亚液晶材料有限公司以清华大学化学系为基础,拥有先进的仪器设备和高素质的研究人员。长期以来,STN-LCD一直以液晶材料为主要研究方向。但由于人员不稳定,销售没有完全打开局面,所以研发进度受到一定影响。
总之,为STN-LCD调试优良的液晶材料是液晶材料行业亟待解决的重要课题。
6.应用前景
近年来,STN显示器在对比度、视角和响应时间方面取得了显著进步。但是由于TFT-LCD的冲击,STN-LCD在笔记本电脑和液晶电视上逐渐失去了市场。考虑到成本,TFT-LCD在移动通讯和游戏机领域还无法完全取代STN-LCD。因此,“十五”期间,黑白和彩色STN-LCD仍将是中国显示产业的发展重点。但中国要想在STN-LCD用混晶材料领域有所突破,就必须加强合作,形成联合攻关的趋势,在LCD质量上下大功夫,增强与国外混晶材料的竞争力。