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液晶显示材料背景市场

液晶显示材料背景市场
液晶显示材料背景市场

显示材料行业因进入壁垒和附加值较高的特性,其行业利润水平在LCD 产业链中处于较高的位置,约为35-40%。从目前市场整体变动趋势看,由于下游面板大厂京东方科技集团股份有限公司、深圳市华星光电技术有限公司为代表的本土企业陆续建设了8.5代液晶面板线,使得大尺寸的电视面板供应有了一定的保障,拉动了液晶材料的需求和价格,未来液晶材料的行业利润仍将维持在一个均衡状态。单晶行业企业集中度一般,市场主要由中节能万润股份有限公司、西安瑞联新材料股份有限公司、浙江永太科技股份有限公司、第三化成株式会社及相互薬工株式会社等企业占据。单晶行业中的企业较为分散,但能够提供高品质产品的主要生产企业数量较少,所生产的产品主要供应给下游高端客户。由于单晶的种类众多,且各供应商擅长的产品领域不同,因此主要生产企业之间的竞争程度一般。

OLED材料(中间体及升华前材料)行业集中度较高,市场主要由西安瑞联新材料股份有限公司、烟台九目化学制品有限公司、濮阳惠成电子材料股份有限公司、陕西莱特光电材料股份有限公司及广东阿格蕾雅光电材料有限公司等企业占据。OLED材料(中间体及升华前材料)行业中,能提供高端产品的企业较少,因此主要生产企业之间的竞争程度一般。医药中间体为高度定制化行业,产品完全根据下游客户的需求生产,没有被其他客户使用的可能性。因此,无可比竞争对手适用。

混合液晶材料生产企业的上游为液晶前端材料,包括液晶中间体和液晶单体。目前,国内外混合液晶材料生产企业所用的液晶前端材料主要来自于外购,液晶前端材料领域的公司主要包括:万润股份、永太科技、上海康鹏、江苏广域化学有限公司、烟台德润液晶材料有限公司、第三化成

株式会社、相互薬工株式会社等。

OLED终端材料的上游为OLED前端材料,包括中间体和升华前材料,瑞联新材为该领域内具代表的生产企业之一,成为韩国和德国OLED终端材料生产企业的核心供应商之一。目前,国内其他OLED前端材料生产企业还包括:濮阳惠成、陕西莱特光电材料股份有限公司、烟台九目化学制品有限公司(万润股份全资子公司)、广东阿格蕾雅光电材料有限公司、相互薬工株式会社等。

行业符合我国的产业政策要求,下游多属于国家鼓励发展行业,产品生产和使用过程中对环境影响较小,且信息化产品的特征使其拥有广阔的发展前景,获得了相关行业政策的支持。行业下游的面板企业虽然已经建立了大量的平板显示生产代线,但随着电子产品的消费者对显示屏分辨率、色彩饱和度、厚薄、可弯曲性等性能指标的要求逐步提高,面板企业也在逐步升级相关显示技术,顺应产业升级的行业趋势。

世界银行预计2016年全球经济增长为2.9%。世界银行警告称,随着新兴市场面临的问题越来越多,而发达经济体难以取得增长,全球经济增长出现大幅放缓的风险日益增加。全球经济的不景气会导致消费者削减电子产品的消费,对信息技术行业造成打击,间接影响到产业链上游的公司发展。显示行业是一个资本密集、人才密集、投资回报周期长的行业,虽然在终端的面板制造领域国内企业已经成为全球重要的力量之一,但在中间环节诸如混合液晶生产、OLED终端材料制造、OLED材料蒸镀领域,依然鲜有国内企业涉足。相比韩国、日本的高效产业链整合,国内显示行业产业链有所缺失,无法发挥协同作用,难以实现通过规模经济降低企业成本,

提高生产效率。

世界银行预计2016年全球经济增长为2.9%。世界银行警告称,随着新兴市场面临的问题越来越多,而发达经济体难以取得增长,全球经济增长出现大幅放缓的风险日益增加。全球经济的不景气会导致消费者削减电子产品的消费,对信息技术行业造成打击,间接影响到产业链上游的公司发展。显示行业是一个资本密集、人才密集、投资回报周期长的行业,虽然在终端的面板制造领域国内企业已经成为全球重要的力量之一,但在中间环节诸如混合液晶生产、OLED终端材料制造、OLED材料蒸镀领域,依然鲜有国内企业涉足。相比韩国、日本的高效产业链整合,国内显示行业产业链有所缺失,无法发挥协同作用,难以实现通过规模经济降低企业成本,提高生产效率。

精细化工是当今化学工业中具活力的新兴领域之一,是新材料行业的重要组成部分。精细化工产品种类多、专利技术强、产业关联度大,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。大力发展精细化工已成为世界各国调整化学工业结构、提升化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点。精细化工率(精细化工产值占化工总产值的比例)的高低已经成为衡量一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。相比基础化工行业,精细化工行业具有如下特点:精细化工产品中多数都是化学中间体,其用途非常广泛,一种中间体往往是合成下一步反应的多个化学中间体的原材料,从一种关键中间体往往能够衍生出几种甚至几十种不同用途的系列衍生产品,可以用于医药、农药、环保、显示等不同领域,衍生性极强。精细化工企业通过扩展产品

类型能够有效抵御单一产品行业的周期性影响,企业经营过程中有一定的自主性和较强的产业升级性。与基础化工相比,精细化工产品的分子结构复杂,合成步骤长,生产条件苛刻,质量要求更高,其技术含量能为生产企业创造较为丰厚的利润,从而表现出产量小、附加值高的特性。精细化工产品的重要特点是品种多、更新快、质量稳定性要求高,需不断根据下游产品的变化及时更新或改进,以便满足下游新开发产品带来的新用途,因此企业须具有较强的产品技术升级和技术储备能力。精细化工产品多以间歇方式小批量生产,生产流程较长,要经过许多单元操作,制造过程比较复杂,需要高水平的工艺技术和反应设备。高转化率、高选择性、温和反应条件、较高的合成技术水平等生产技术条件,帮助企业构筑了竞争壁垒,维持了价格和毛利率的相对稳定。行业属于精细化工行业,其生产的精细化工产品主要为显示材料,应用于平板显示行业。

显示材料技术作为信息产业的重要组成部分,已在信息技术的发展过程中发挥了重要作用,大到电视机、笔记本,小到手机、平板,都离不开显示材料技术的支持。随着材料技术的发展,显示技术也从初的阴极射线管显示技术(CRT)发展到平板显示技术(FPD),平板显示更是延伸出等离子显示(PDP)、液晶显示(LCD)、有机发光二极管显示(OLED)等技术路线,各种触摸显示屏、可弯曲显示屏在数码产品的应用上大放光彩。若从技术的发展路径来看,显示技术的发展大致可以分为三个阶段:第一个阶段:1897年,世界上第一台CRT诞生,实现了电信号向光输出的转换。随着技术工艺完善,20世纪50年代开始,随着CRT技术的产业化,黑白CRT 电视和彩色CRT电视成为生活中重要的显示设备。第二个阶段:20世纪90

年代,等离子技术、液晶技术并行。2000年后,随着液晶技术的完善,其在显示效果、成本等诸多方面均显著超越等离子技术,等离子技术逐步退出市场。目前液晶技术已是全球主流的显示技术。第三个阶段:随着材料技术的发展,OLED技术出现并实现产业化。2006年之前,OLED面板多为PMOLED面板,主要针对小尺寸显示器件。2008年诺基亚推出了第一台应用AMOLED显示屏的手机,随后索尼、LG推出小尺寸OLED电视;2010年,三星大举推进AMOLED技术,并在其高端手机中广泛使用AMOLED面板,OLED的商业化进程得到了实质性进展。

目前,平板显示(FPD)的主流产品为液晶面板与OLED面板。其中TFT-LCD 平板作为液晶面板的一种,依靠其具有的工作电压低、功耗小、分辨率高、抗干扰性好、应用范围广等一系列优点,仍为显示产业的主流产品,广泛应于笔记本电脑、桌面显示器、电视、移动通信设备等领域。OLED全称为“有机发光二极管”,用于显示或照明。OLED面板在推出伊始价格较为昂贵,未进入日常电子消费品行列,2010年之后随着其生产工艺的提升,OLED屏幕逐渐在手机、可穿戴设备应用和推广。目前AMOLED是OLED技术的主流产品,广泛应用于手机、平板电脑等小尺寸平板显示中。

主流技术TFT-LCD面板和AMOLED面板在各自的制造中对显示材料的选择不同,液晶终端材料及OLED终端材料分别是两种面板的主要制造原料。由于两种显示材料的特性不同,两种显示面板也表现出各自的产品特性,TFT-LCD面板和OLED面板具有的产品特性如下:序号特性TFT-LCDOLED1柔性显示不可能可能2透明显示可能可能,更易实现3响应速度1ms20μs4视角1701805色彩饱和度60%-90%110%6工作温度-20℃~70℃-40℃~85℃7

对比度1500:1200万:18发光方式被动发光(需背光)固态自放光9厚薄2.0mm<1.5mm10制造流程复杂简单11耐撞击承受能力差承受能力强。由于OLED构造相对简单,因此在重量、厚度上都相对TFT-LCD更轻、更薄。此外,OLED的材料特性使得其可以实现柔性显示和透明显示,在一些新兴应用领域如可穿戴电子设备(VR设备,智能手表等)上,OLED面板取代液晶面板成为智能设备制造商的唯一选择。虽然OLED有上述诸多优点,但还存在一些问题制约着OLED目前大面积的推广:(1)价格较高。尤其是在大尺寸的电视上,与同等规格的液晶电视相比价格还明显偏高,影响消费者选购。(2)良品率低。良品率是衡量面板生产线成熟与否的重要指标之一,会对生产成本有很大影响,良品率较低也是目前OLED成本较高的主要原因之一。(3)技术壁垒。目前OLED面板生产的核心技术的主要集中在三星显示株式会社(SDC)和LGDisplay株式会社(LGD)手上,技术壁垒导致SDC 和LGD拥有较高的行业控制力,影响下游面板厂商对新一代产线的投资和建设,制约OLED产品的推广。因此,TFT-LCD产业因其规模大、技术相对成熟、市场广阔,还将作为显示行业的中流砥柱;而OLED作为朝阳产业,发展迅速、潜力大,代表了新的应用方向。目前在大尺寸平板显示应用上,短期内OLED工艺技术的成熟度和成本尚不能与TFT-LCD形成竞争。

平板显示材料行业按显示技术可以分为LCD行业和OLED行业:(1)LCD 行业产业链LCD属于典型的资金密集和技术密集型产业,涉及光学、半导体、电子工程、化工、高分子材料等各领域,具有技术壁垒高、技术更新快、产品竞争激烈、市场前景广阔等特点,需要上下游产业链进行密切的专业分工合作,才能生产出终的整机产品。从产业链来看,LCD产业可以分

为上游基础材料、中游面板制造以及下游终端产品三个部分。其中,上游基础材料包括:玻璃基板、彩色滤光片、偏光片、液晶材料、驱动IC、背光模组;中游面板制造包括:列阵(Array)、成盒(Cell)、模组(Module);下游终端产品包括:液晶电视、笔记本、智能手机、车载电视、MP3和其他消费类电子。液晶材料是液晶面板的核心组成部分,相比于驱动IC、偏光片、滤光片等组件,作为化学合成的材料,其成品性质效能具有一定变量,并不能100%保证各批次的产品都在同一水准上。生产过程中对液晶材料中各种杂质的控制只能维持在一定范围内,但一旦混入意外未知杂质,就有可能导致生产出来的一批液晶面板报废,造成的损失难以估量。因此无论产业链下游的面板制造企业,还是客户混合液晶生产企业,都偏好稳定成熟的上游材料供应,这也就导致尽管液晶材料在液晶面板总成本中只占很小一部分,但它却是关键的、不可替代的组件。液晶材料品质的优劣直接决定了液晶显示器的响应速度、对比度、视角等关键指标。

液晶材料行业的企业分为两类,一类是生产混合液晶的液晶终端材料生产商,一类是生产液晶单体、中间体的液晶前端材料生产商。终端材料的生产,对混合液晶配方的技术要求高,提纯的工艺复杂度大,因此存在更高的技术壁垒。目前,混合液晶行业中,境外混合液晶材料公司主要为Merck、JNC和DIC,境内混合液晶材料公司包括金讯阳光、江苏和成、诚志永华等。全球主要提供混合液晶材料的企业如下:主要国家或地区公司名称中国大陆、台湾金讯阳光、江苏和成、诚志永华、大立高分子日本JNC、DIC德国Merck瑞联新材是中国主要的液晶前端材料生产企业之一,产品供应给下游的混合液晶厂商,下游混合液晶厂商将液晶单体进行混配处理后,

形成混合液晶材料,直接用于液晶面板的生产。OLED行业上游主要包括:设备制程(显影、蚀刻、镀膜、封装等)、材料制造(OLED终端材料、基板、电极等)和组装零件(驱动IC、电路板和被动元件);中游是OLED面板的组装;下游是OLED的终端应用,包括手机、电视等显示领域,同时也可应用于照明。OLED行业的产业链情况如下图所示:基于OLED面板的结构,可将OLED材料按照在元器件中的位置大致分为电极材料、基板材料和终端材料三大类:其中电极材料主要为金属及其氧化物;基板材料主要为ITO玻璃或光学薄膜;为重要的OLED终端材料层包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、发光层(EML)、空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL),主要为各类有机材料。

OLED面板的结构,两层电极材料中间沉淀终端材料,形成像三明治一样的夹心结构,放置于基板材料之上。当OLED接通电源之后,由阴极注入的电子和阳极注入的空穴将在发光层中结合,同时释放出能量,以光的形式呈现出来。发光层材料的成分不同,所发出光的颜色也就不同,因此通过选择不同的发光材料,可获得红、蓝、绿三原色,实现全彩显示。由于OLED显示屏的结构与液晶显示屏不同,滤光片、偏光片、背光源和液晶被OLED终端材料层所取代,因此在整个面板制造中,OLED材料成本占比远远大于液晶材料成本占比。OLED材料是OLED面板的核心组成部分,决定了OLED显示屏的性能表现。对于OLED终端材料制造来说,首先由前端材料生产企业将基础化工原料合成中间体,再进一步加工为升华前材料,将其销售给终端材料生产企业,由终端材料生产企业进行升华处理后终形成OLED终端材料,用于OLED面板的生产。目前OLED终端材料的核心专利存

在较高的技术壁垒,生产主要还集中在韩国、日本、德国及美国厂商手中,这些厂商经过多年的发展已经形成了较完整的产业链,基本上都有对口合作的、稳定的OLED前端材料供应商。

在平板显示产业链中,显示材料用于生产显示面板,并终应用于电视、电脑显示器、手提电脑和手机等终端电子消费品。因此,产品的市场容量和发展前景与平板显示行业及电子消费品行业的发展密切相关。

平板显示面板的销售面积平稳增长,年增长率在3%~11%之间。2016年,平板显示面板的销售面积达到1.88亿平方米。平板显示面板销售面积增长的主要原因是:(1)新型电视对更大尺寸显示面板的需求;(2)手机、平板等电子消费品对高清显示面板的需求。平板显示(FPD)中,液晶显示面板主要使用的是TFT-LCD技术,OLED面板主要使用的是AMOLED技术。TFT-LCD和AMOLED面板的市场销售情况影响到整个FPD产业链的发展。随着技术的进步和新应用领域的出现,平板显示市场稳步增长,逐步划分为三块细分市场:(1)由液晶技术主导的传统市场,由于TFT-LCD面板的成熟性及逐步改良的成本优势,大屏幕显示市场仍由液晶主导,该市场仍是目前平板显示大的市场;(2)液晶与OLED技术交叉存在的市场,该市场主要由手机及平板电脑的中小尺寸显示屏幕构成,由于液晶技术与OLED技术各有千秋,两种显示面板共同瓜分了这块市场;(3)新兴市场,该市场是随着消费电子的发展而衍生的一块市场。近年来随着技术的发展及用户需求的提升,一些新的电子消费品因为AMOLED技术的特性得以实现商业化,如可穿戴设备、曲屏手机、VR设备等,这部分市场完全由AMOLED面板主导,是平板显示新增的一块市场。

2016年TFT-LCD和AMOLED面板的全球市场收入占比分别为84%和15%。2015年AMOLED面板的市场容量超过了120亿美元,从2014年在整个平板显示市场中收入占比不到7%到2016年的15%,市场份额逐步增加。AMOLED 市场渗透率翻倍主要得益于智能手机推广使用AMOLED屏幕及AMOLED电视的商业化加速。

目前,TFT-LCD面板经过多年的发展,已经成为市场主流。液晶面板的大尺寸应用主要集中在液晶电视、液晶显示器和移动电脑上,小尺寸应用则主要集中在手机、平板等方面。液晶电视是液晶面板的第一大应用领域,在整个液晶面板的市场中占据超过60%的面板需求,液晶电视的出货量决定了液晶面板的需求走势。从2009年到2016年,液晶电视的显示屏平均尺寸几乎每年增长约1英寸。预计2016年电视机的出货平均尺寸将达到40.9英寸。上述显示屏尺寸的增长不仅源自于显示材料技术的不断革新,也有平板液晶显示生产效率的不断提高带来的成本降低。下图为电视机平均尺寸的增长情况:电视机屏幕的尺寸变大,伴随的是对液晶电视屏需求的增长。2014年电视机装机面积就突破了1亿平方米,2016年电视机装机面积达到1.3亿平方米,2012年至今全球每年大约增加1,000万平方米的液晶电视屏幕需求,直接带动了液晶显示材料市场的发展。

笔记本电脑屏幕、电脑显示器对液晶的需求基本保持稳定,主要原因在于全球电脑出货量趋于稳定,所需要的液晶屏幕面积未有明显增长。而得益于移动信息技术的发展,手机显示屏的尺寸和手机出货量在不断攀升,带动了小尺寸液晶显示屏消费量的增长。液晶材料属于液晶面板为核心的上游材料之一。从面板的结构来讲,液晶面板的使用面积与液晶材料的需

求量存在固定的比例关系:每平方米的液晶显示面板需要4.5g混合液晶材料的用量,液晶面板的有效显示面积大致为80%。2017年混合液晶的市场需求已增长至约700吨,每年混合液晶的需求量平均增长率在4%以上。

液晶单体处于混合液晶的上游,液晶单体是混合液晶的原料,数种液晶单体通过物理混配过程后产出混合液晶。因为TFT液晶单体在配制TFT 混合液晶的过程中会有一定的损耗,所以TFT液晶单体的市场需求量将略大于TFT混合液晶的市场需求量。但总体来说液晶单体的市场规模同混合液晶的市场规模基本一致,2020年全球将达到780吨左右的市场需求。

2009年至2010年间,三星通过将AMOLED显示屏幕搭载在三星旗舰手机上,依靠面板整机一体化的产业链优势,打开了AMOLED显示屏幕在手机终端应用的市场。之后三星更是通过Galaxyedge系列手机将AMOLED的可弯曲性技术优势发挥到极致,获得了市场的认可,巩固了AMOLED屏幕在手机市场的地位。2014年、2015年AMOLED面板销售面积分别为155万平方米和246万平方米,同比增长58.71%。其中,AMOLED面板的市场需求主要仍集中在手机和电视端,2016年手机和电视屏幕对AMOLED面板的需求分别达到88.28万平方米和157.61万平方米。随着AMOLED屏幕生产工艺的改进、苹果等多家终端电子消费品厂商对AMOLED屏幕使用力度的加大,2017年全球电视和手机厂商对OLED屏幕的需求已超过500万平方米,OLED面板的销售面积将呈现两位数以上的增长。与液晶显示组件的结构不同,OLED使用有机材料的比例大大增加,由于终端材料层替代了液晶面板中的滤光片、偏光片、背光和液晶,OLED中有机材料的物料成本占比相比LCD中的液晶物料成本占比有了明显的提高,使得OLED终端材料在整个

OLED屏幕中占据了举足轻重的地位。OLED前端材料处于终端材料的上游,前端材料通过后续的化学和物理过程生产成为终端材料,存在一定损耗。所以前端材料的市场需求量将大于终端材料的市场需求量。

2015年全球OLED市场对显示材料的需求量为27.04吨,2016年的需求为35.52吨,同比增长超过30%。2016年OLED材料市场中发光材料和通用材料(包括HTL、ETL等其他层)占比分别为24%和76%。由于目前下游OLED面板生产几乎完全被三星和LG垄断,这两家公司拥有行业定价权和对上游材料厂商较高的控制力,因此上游的OLED前端材料企业未形成规模效应,行业集中度过低,还处于洗牌阶段,OLED前端材料的价格一直在下降。但在手机制造商纷纷转向AMOLED屏幕的浪潮下,价跌量升,OLED材料市场规模还一直在增长。2015年OLED终端材料的市场份额约为4.18亿美元,2016年超过5.83亿美元,增长率近40%。

液晶显示材料背景市场

显示材料行业因进入壁垒和附加值较高的特性,其行业利润水平在LCD 产业链中处于较高的位置,约为35-40%。从目前市场整体变动趋势看,由于下游面板大厂京东方科技集团股份有限公司、深圳市华星光电技术有限公司为代表的本土企业陆续建设了8.5代液晶面板线,使得大尺寸的电视面板供应有了一定的保障,拉动了液晶材料的需求和价格,未来液晶材料的行业利润仍将维持在一个均衡状态。单晶行业企业集中度一般,市场主要由中节能万润股份有限公司、西安瑞联新材料股份有限公司、浙江永太科技股份有限公司、第三化成株式会社及相互薬工株式会社等企业占据。单晶行业中的企业较为分散,但能够提供高品质产品的主要生产企业数量较少,所生产的产品主要供应给下游高端客户。由于单晶的种类众多,且各供应商擅长的产品领域不同,因此主要生产企业之间的竞争程度一般。 OLED材料(中间体及升华前材料)行业集中度较高,市场主要由西安瑞联新材料股份有限公司、烟台九目化学制品有限公司、濮阳惠成电子材料股份有限公司、陕西莱特光电材料股份有限公司及广东阿格蕾雅光电材料有限公司等企业占据。OLED材料(中间体及升华前材料)行业中,能提供高端产品的企业较少,因此主要生产企业之间的竞争程度一般。医药中间体为高度定制化行业,产品完全根据下游客户的需求生产,没有被其他客户使用的可能性。因此,无可比竞争对手适用。 混合液晶材料生产企业的上游为液晶前端材料,包括液晶中间体和液晶单体。目前,国内外混合液晶材料生产企业所用的液晶前端材料主要来自于外购,液晶前端材料领域的公司主要包括:万润股份、永太科技、上海康鹏、江苏广域化学有限公司、烟台德润液晶材料有限公司、第三化成

液晶显示材料研究现1

液晶显示材料研究现状 1基本概念与原理介绍 液晶是一种高分子材料,因为其特殊的物理、化学、光学特性,20世纪中叶开始被广 泛应用在轻薄型的显示技术上。人们熟悉的物质状态(又称相)为气、液、固,较为生疏的 是电浆和液晶。液晶相要具有特殊形状分子组合始会产生,它们可以流动,又拥有结晶的光 学性质。液晶的定义,现在已放宽而囊括了在某一温度范围可以是现液晶相,在较低温度为 正常结晶之物质。而液晶的组成物质是一种有机化合物,也就是以碳为中心所构成的化合物。 同时具有两种物质的液晶,是以分子间力量组合的,它们的特殊光学性质,又对电磁场敏感, 极有实用价值极有实用价值。 1.TN型液晶显示原理 TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器中最基本的,而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。同样的,它的运作原理也较其它技术来的简单。TN型液晶显示器的简易构造图,包括了垂直方向与水平方向的偏光板,具有细纹沟槽的配向膜,液晶材料以及导电的玻璃基板。不加电场的情况下,入射光经过偏光板后通过液晶层,偏光被分子扭转排列的液晶层旋转90度,离开液晶层时,其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致,因此光线能顺利通过,整个电极面呈光亮。当加入电场的情况时,每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致,液晶层因此失去了旋光的能力,结果来自入射偏光片的偏光,其偏光方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系,并无法通过,电极面因此呈现黑暗的状态。其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间,液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列,如果电场未形成,光线会顺利的从偏光板射入,依液晶分子旋转其行进方向,然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后,两片玻璃间会造成电场,进而影响其间液晶分子的排列,使其分子棒进行扭转,光线便无法穿透,进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象,叫做扭转式向列场效应,简称TNFE(twisted nematic field effect)。在电子产品中所用的液晶显示器,几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成 2.STN液晶显示原理 STN型的显示原理与TN相类似,不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度,而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。要在这里说明的是,单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形(或称黑白),并没有办法做到色彩的变化。而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现象,因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片(color filter),并将单色显示矩阵之任一像素(pixel)分成三个子像素(sub-pixel),分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色彩。另外,TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大,其屏幕对比度就会显得较差,不过藉由STN的改良技术,则可以弥补对比度不足的情况。 2应用领域 LCD产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各项领域,上下游所需技术层面 极广,所以少有单一厂商能从材料到成品全部都做,因此各领域分工明显,上游材料包括玻 璃基板、ITO导电玻璃厂、偏光板、彩色滤光片、光源模块、液晶、半导体制造工序所需光

显示用液晶材料的应用和研究

显示用液晶材料的研究和应用 姓名:任明珠 班级:化学工程与工艺112 学号:201103322

显示用液晶材料的研究和应用 摘要:介绍液晶材料与显示之间的联系,综述了国内TN-LCD,STN-LCD,TFT-LCD等三种液晶显示材料研究及应用等方面的情况。 关键词:液晶材料;显示;研究应用 1888 年, F.Reinitzer 在测定有机化合物熔点时,发现某些有机化合物在熔化后经历了一个不透明的浑浊液态阶段,继续加热,才成为透明的各向同性的液体,这种浑浊的液体中间相具有和晶体相似的性质,随后德国人Lehmann(1855~1922年)用偏光显微镜证实了此中间相态具有光学各向异性,兼有液体的流动性和晶体的光学各向异性,故称为液晶(Liquid Crystal)。[1] 众所周知 ,物质除气态、液态和固态 3 种聚集状态外 ,还有等离子态、无定形固态、超导态、中子态、液晶态等其他聚集态结构形式。如果一个物质已部分或全部地丧失了其结构上的平移有序性 ,而还保留取向有序性 ,它即处于液晶态。[2]根据液晶分子在空间排列的有序性不同 ,液晶相可分为向列型、近晶型、胆甾型和蝶型液晶态4类。 显示与液晶 液晶材料在显示方面的应用是人所共知的,大家熟悉的许多产品都离不开液晶 ,如液晶广告宣传牌、液晶计时钟表、液晶游戏机、液晶仪表计量、液晶传感器、液晶通讯设备、液晶计算机等等 ;或者我们日常生产中的许多电器带有液晶器件 ,如微波炉、空调、冰箱、洗衣机等都带有液晶器件。 随着显示器件技术和性能的改进和发展, 对液晶材料提出了更高的要求, 液晶材料工 作者合成并开发了一系列新材料。目前比较引人注目的液晶材料有异氰硫基( NCS基) 液晶, 含氟液晶、烷基桥链液晶、酯类液晶等。[7] 液晶材料在液晶显示器件的发展过程中起着十分重要的作用,随着液晶显示技术水平的提高,对液晶材料的性能提出了更高的要求。由表1 可见,每一种新的液晶显示方式的实现, 总是伴随着新的液晶材料的出现。显示用液晶主要具备的性能: 液晶性能的要求 ( 1 ) 工作温度以室温为中心,范围要宽; (2 ) 化学性能稳定,寿命长; ( 3) 良好的电光特性。[6]

显示用液晶材料的应用和研究

显示用液晶材料的研究和应用

姓名:任明珠 班级:化学工程与工艺112 学号:201103322 显示用液晶材料的研究和应用 摘要:介绍液晶材料与显示之间的联系,综述了国内TN-LCD,STN-LCD,TFT-LCD等三种液晶显示材料研究及应用等方面的情况。 关键词:液晶材料;显示;研究应用 1888 年, F.Reinitzer 在测定有机化合物熔点时,发现某些有机化合物在熔化后经历了一个不透明的浑浊液态阶段,继续加热,才成为透明的各向同性的液体,这种浑浊的液体中间相具有和晶体相似的性质,随后德

国人Lehmann(1855~1922年)用偏光显微镜证实了此中间相态具有光学各向异性,兼有液体的流动性和晶体的光学各向异性,故称为液晶(Liquid Crystal)。[1] 众所周知 ,物质除气态、液态和固态 3 种聚集状态外 ,还有等离子态、无定形固态、超导态、中子态、液晶态等其他聚集态结构形式。如果一个物质已部分或全部地丧失了其结构上的平移有序性 ,而还保留取向有序性 ,它即处于液晶态。[2]根据液晶分子在空间排列的有序性不同 ,液晶相可分为向列型、近晶型、胆甾型和蝶型液晶态4类。 显示与液晶 液晶材料在显示方面的应用是人所共知的,大家熟悉的许多产品都离不开液晶 ,如液晶广告宣传牌、液晶计时钟表、液晶游戏机、液晶仪表计量、液晶传感器、液晶通讯设备、液晶计算机等等 ;或者我们日常生产中的许多电器带有液晶器件 ,如微波炉、空调、冰箱、洗衣机等都带有液晶器件。 随着显示器件技术和性能的改进和发展, 对液晶材料提出了更高的要求, 液晶材料工 作者合成并开发了一系列新材料。目前比较引人注目的液晶材料有异氰硫基 ( NCS基) 液

光刻胶 液晶显示材料生产工艺流程

光刻胶 photoresist 又称光致抗蚀剂,由感光树脂、增感剂(见光谱增 感染料)和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液 体。感光树脂经光照后,在曝光区能很快地发生光固化 反应,使得这种材料的物理性能,特别是溶解性、亲合 性等发生明显变化。经适当的溶剂处理,溶去可溶性部 分,得到所需图像(见图光致抗蚀剂成像制版过程)。 光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制 版等过程。光刻胶的技术复杂,品种较多。根据其化学 反应机理和显影原理,可分负性胶和正性胶两类。光照 后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是不 可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这 种性能,将光刻胶作涂层,就能在硅片表面刻蚀所需的 电路图形。基于感光树脂的化学结构,光刻胶可以分为 三种类型。①光聚合型,采用烯类单体,在光作用下生 成自由基,自由基再进一步引发单体聚合,最后生成聚 合物,具有形成正像的特点。②光分解型,采用含有叠 氮醌类化合物的材料,经光照后,会发生光分解反应,由 油溶性变为水溶性,可以制成正性胶。③光交联型,采 用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其 分子中的双键被打开,并使链与链之间发生交联,形成 一种不溶性的网状结构,而起到抗蚀作用,这是一种典 型的负性光刻胶。柯达公司的产品KPR胶即属此类。 感光树脂在用近紫外光辐照成像时,光的波长会限 制分辨率(见感光材料)的提高。为进一步提高分辨率 以满足超大规模集成电路工艺的要求,必须采用波长更 短的辐射作为光源。由此产生电子束、X 射线和深紫外 (<250nm)刻蚀技术和相应的电子束刻蚀胶,X射线刻蚀 胶和深紫外线刻蚀胶,所刻蚀的线条可细至1□m以下。 LCD生产线工艺及材料简介 LCD生产线工艺及材料简介 LCD为英文Liquid Crystal Display的缩写,即液晶显示器,是一种数字显示技术,可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源,在平面面板上产生图象。当前LCD液晶显示器正处于发展的鼎盛时代,技术发展非常迅速,已由最初的TN-LCD(扭曲向列相),发展到STN-LCD (超扭曲向列相),再到当前的TFT-LCD(薄膜晶体管)。LCD现已发展成为技术密集、资金密集型的高新技术产业。液晶显示器主要由ITO导电玻璃、液晶、偏光片、封接材料(边框胶)、导电胶、取向层、衬垫料等组成。液晶显示器制造工艺流程就是这些材料的加工和组合过程。

液晶显示器及其军事应用现状与发展趋势(精)

一、概述 作为人机交互过程中最终获取信息的主要途径之一,显示器是信息装备的重要器件。在战场、海陆空三军的作战指挥、武器控制及信息处理系统中,无论是大型固定设施、运动机械还是便携式仪器,都必须配置显示器以便为使用者提供各种信息。例如,在飞行器座舱中,飞行员通过显示器获得关于超视距战术势态、本机状况、火控状态、导航等诸多信息。因此,显示器是现代战争中不可缺少的重要技术手段。 液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD通过改变电场中液晶分子的排列来调制来自背光灯的光强,从而达到显示信息的目的,通过在像素上加滤色片即可实现彩色显示。它具有以下突出的优点: (1低电压 (3~5V、微功耗(工作电流仅为μA/cm2量级; (2易于彩色化,在色谱上可准确复现,彩色失真极小; (3工作时电磁辐射极微弱; (4体积小、厚度薄,显示画面为纯粹的平面; (5重量轻,相对于阴极射线管(CRT而言具有突出的优势。 当然,液晶显示器也存在一定的不足,具体包括: (1被动型显示,本身不发光,在黑暗环境下必须配外光源或背景光源; (2视角较小; (3亮度、响应速度、对比度较差; (4多数产品工作温度范围不够宽(-30℃~+85℃。

正因为液晶显示器独特的优点,从其问世之时起就引起了军方的关注,最早使用液晶显示器的是美国的海军航空飞行器。美国1983年就投资研制用于美国海军的轻型模块显示系统,并装备于F/A-18、F-14D战机,开创了有源矩阵液晶显示器(AMLCD进入军用显示器件行列的先河。 不过,尽管AMLCD在平面度、重量、体积、构型等方面较之CRT具有优良的性能,但AMLCD尚不能广泛地应用,单从技术的角度看,还是因为AMLCD存在一定的不足并且尚未克服。为了使普通工业级甚至商用级的液晶显示器能够达到军用级要求。包括美国在内的世界各国军方,目前多采取对普通的十分成熟的商用AMLCD (多为薄膜晶体管液晶显示器—TFT-LCD进行加固,有针对性地对其性能加以改善,使其满足军方对显示器的性能提出的具体要求。 不同的军种以及不同的应用场合对液晶显示器的要求各不相同,对于具体的应用场合,在满足性能要求的前提下,用户可以根据实际情况,适当考虑包括成本等在内的非技术因素,制定适宜的技术指标。 二、军事液晶显示器应用现状 按照有效显示尺寸划分,液晶显示器可分为微型液晶显示器(Micro LCD和平板液晶显示器(Panel LCD,本文关注的是平板液晶显示器。 平板液晶显示器有效显示画面尺寸一般为5.2~19.6英寸,目前的军事显示器主 要以平板液晶显示器作为显示终端,根据所要显示的信息量的大小,可以选择不同尺寸的显示器。 例如,由波音公司为美军提供的JSF,除了头盔式显示器之外(JSF引人注目地取消了现代战斗机至今无一不用的平视显示器,而代之以头盔显示器,该机座舱内显示器的基本布局是: (12块203mm×254mm主多功能显示器(PMFD, (2 PMFD上方的2块76mm×102mm上方显示器(UFD,

#TFT LCD用液晶显示材料进展

TFT LCD用液晶显示材料进展 2003-4-18 摘要:列举了一批近年来得到开发应用的TFT LCD显示用液晶材料,并分析了其发展趋势。TFT LCD要求液晶材料具备高电压保持率、低粘度、低双折射率等特性,而传统的液晶材料无法满足上述要求。含氟液晶、环己烷类液晶、乙烷类液晶因其极性较低,分子粘度低,电阻率高,电压保持率高,在TFT LCD中得到广泛应用。初步阐明了其分子结构与物理性能之间的关系,为新型液晶分子设计配方设计提供了线索。 1 引言 随着薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)阵列驱动液晶显示(TET LCD)技术的飞速发展,近年来TFT LCD不仅占据了便携式笔记本电脑等高档显示器市场,而且随着制造工艺的完善和成本的降低,目前已向台式显示器发起挑战。由于采用薄膜晶体管阵列直接驱动液晶分子,消除了交叉失真效应,因而显示信息容量大;配合使用低粘度的液晶材料,响应速度极大提高,能够满足视频图像显示的需要。因此,TFT LCD较之TN型、STN型液晶显示有了质的飞跃,成为21世纪最有发展前途的显示技术之一。 2 TFT LCD用液晶材料的特点 TFT LCD同样利用TN型电光效应原理,但是TFT LCD用液晶材料与传统液晶材料有所不同。除了要求具备良好的物化稳定性、较宽的工作温度范围之外,TFT LCD用液晶材料还须具备以下特性: (1)低粘度,20℃时粘度应小于35mPa·s,以满足快速响应的需要; (2)高电压保持率(V.H.R),这意味液晶材料必须具备较高的电阻率,一般要求至少大于1012Ω·cm; (3)较低的阈值电压(Vth),以达到低电压驱动,降低功耗的目的; (4)与TFT LCD相匹配的光学各向异性(△n),以消除彩虹效应,获得较大的对比度和广角视野。△n值范围应在0.07~0.11之间,最好在0.08~0.1左右。 在TN、STN液晶显业中广泛使用的端基为氰基的液晶材料,如含氰基的联苯类、苯基环己烷类液晶,尽管其具有较高的△ε以及良好的电光性能,但是研究表明,含端氰基的化合物易于引入离子性杂质,电压保持率低;其粘度与具有相同分子结构的含氟液晶相比仍较高,这些不利因素限制了该类化合物在TFT LCD中的应用。酯类液晶具有合成方法简单、种类繁多的特点,而且相变区间较宽,但其较高的粘度导致在TFT LCD配方中用量大为减少。因此,开发满足以上要求的新型液晶化合物成为液晶化学研究工作的重点。 3 TFT LCD 用液晶材料简介 根据我们目前掌握的文献来看,在TFT LCD配方中广泛使用的单体液晶的典型分子结构主要有下列几类:

液晶材料和液晶显示器的分类

液晶可以分为三类: 1、近晶相液晶近晶相液晶分子分层排列,根据层内分子排列的不同,又可细分为近晶相A近晶相B等多种。层内分子长轴互相平行,而且垂直于层面液晶拼接屏。分子质心在层内的位置无一定规律。这种排列称为取向有序,位置无序。近晶相液晶分子间的侧向相互作用强于层间相互作用,所以分子只能在本层内活动,而各层之间可以相互滑动。 2.、胆甾相液晶 胆甾相液晶是一种乳白色粘稠状液体,是最早发现的一种液晶,其分子也是分层排列,逐层叠合。每层中分子长轴彼此平行,而且与层面平行。不同层中分子长轴方向不同,分子的长轴方向逐层依次向右或向左旋转过一个角度。 3.、向列相液晶 向列相液晶中,分子长轴互相平行,但不分层,而且分子质心位置是无规则的。 液晶显示面板的物理结构分类: (1)扭曲向列型(TN-Twisted Nematic); (2)超扭曲向列型(STN-Super TN); (3)双层超扭曲向列型(DSTN-Dual Scan Tortuosity Nomograph); (4)薄膜晶体管型(TFT-Thin Film Transistor)。 1.TN型采用的是液晶显示器中最基本的显示技术,而之后其它种类的液晶显示器也是以TN型为基础来进行改良。而且,它的运作原理也较其它技术来的简单。请参照下方的图片。图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图,包括了垂直方向与水平方向的偏光板,具有细纹沟槽的配向膜,液晶材料以及导电的玻璃基板。广泛应用于入门级和中端的面板,在性能指标上并不出彩,不能表现16.7M色彩,并且可视角度有天然痼疾。市场上看到的TN面板都是改良型的TN+film,film即补偿膜,用于弥补TN面板可视角度的不足,同时色彩抖动技术的使用也使得原本只能显示26万色的TN面板获得了16.2M的显示能力。要说TN面板唯一胜过前面两种面板的地方,就是由于他的输出灰阶级数较少,液晶分子偏转速度快,致使它的响应时间容易提高,目前市场上8ms以下液晶产品均采用的是TN面板。总的来说TN面板是优势和劣势都很明显的产品,价格便宜,响应时间能满足游戏要求使它的优势所在,可视角度不理想和色彩表现不真实又是明显的劣势。 2.STN型的显示原理与TN相类似。不同的是,TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度,而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。

液晶材料显示技术及未来展望

科学前沿讲座论文 液晶材料显示技术及发展前景展望 2014年6月

摘要 人类生存离不开信息,其中视觉信息占了一半以上,而且眼睛获取的信息数量大,最准确和可靠,这说明视觉的重要性远胜于其他。因此信息显示技术就充当了十分重要的角色。而作为其中重要的一员的液晶显示,具有极其广泛的应用价值。随着以液晶显示器件为主的各类液晶产品的出现和发展,液晶显示技术已经深入到各行各业以及社会生活的各个角落。它具有低压、微功耗等特点,在平板显示行业中有很大的市场份额,在信息传递过程中发挥了不可替代的作用。现在我们知道,液晶分子是具有介电各向异性,在外电厂的作用下,液晶分子的排列会产生变化,可以调控通过液晶体系偏振光的偏振态。人类开发了液晶,液晶改变着人类生活。 关键字:液晶,液晶显示器,偏振光,分子,视觉信息

ABSTRACT The survival of mankind cannot do without information, the visual information accounts for more than half of the amount of information obtained, and the eyes, the most accurate and reliable, the vision is far more important than the other. Therefore the information display technology will play a very important role. As the important member of the liquid crystal display, with a wide range of applications. Along with the liquid crystal display device mainly various kinds of LCD products appearance and the development, liquid crystal display technology has been deep into all walks of life and every corner of social life. It has the advantages of low pressure, low power consumption and so on, in the flat panel display has a very large market share in the industry, has played an irreplaceable role in the process of transferring information. We now know, the liquid crystal molecules are having a dielectric anisotropy, in under the action of the power plant, the arrangement of liquid crystal molecules will change, can control the state of polarization of polarized light through the liquid crystal system. The human development of liquid crystal, liquid crystal changing human life. Keywards:LCD, liquid crystal display, polarized light,molecular, visual information

液晶材料在显示领域的应用研究

材 料 化 学 论 文(设 计) 中文题目:液晶材料在显示领域的应用研究 英文题目: Applied research in the field of display of the liquid crystal material 姓 名 李海珊 李开漫 练丽红 苏健枢 文丽丽 杨静波 曾翠珍 张耀 郑润熙 学 号 100604111 100604113 100604114 100604122 100604128 100604130 100604133 100604138 100604140 专业班级 10应用化学1班 指导教师 叶晓萍 提交日期 2012年11月30 日 惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY

液晶材料在显示领域的应用研究 摘要 随着技术的发展和人们要求的不断提高, 消费者对原来传统的阴极射线管(CR T )显示器的体积大、重量大和功耗大的缺点越来越不满意。特别是在便携式、小型化和低功耗的应用中, 人们期望着体积小、重量轻和功耗小的平板显示器的出现。在这种需求的推动下, 液晶平板显示器首先应运而生。由于液晶显示器LCD (Liquid Crystal Display )具有轻薄短小、低耗电量、无辐射, 平面直角显示以及影像稳定不闪烁等多方面的优势, 在近年来技术驱动及价格不断下跌的吸引下, 占领了相当大的市场, CRT 已逐渐被取代。本文着重介绍液晶的发现过程, 以及液晶及其显示器件(LCD ) 的特性、原理与发展方向。 关键词:液晶, 显示, TN-LCD, STN-LCD, TFT-LED, IPS

Applied research in the field of display of the liquid crystal material Summary With the development of technology and the continuous improvement of people's requirements, consumers are increasingly dissatisfied with the shortcoming of original traditional cathode ray tube (CRT) monitor such as the large size and weight and high power consumption.Especially in the applications of the portable, the miniaturization and low power consumption, the people expect that the flat-panel display with small size, light weight and low power consumption appears. LCD flat panel displays first emerged in the promotion of this demand. In recent years, driven by technology and falling prices , LCD occupied a considerable market and gradually displaced CRT for the reason that LCD (Liquid Crystal Display) has a advantage of low-power consumption, high-resolution support, no radiation and steady image display. This paper focuses on the discovery process of the LCD, as well as the characteristics of the liquid crystal and its display devices (LCD), principles and development direction. Keywords : A liquid crystal display TN-LCD STN-LCD TFT-LED IPS

液晶显示材料产业现状及其展望

液晶显示材料产业现状及其展望 液晶显示材料产业现状及其展望 高鸿锦 清华大学化学系 北京清华液晶技术工程研究中心 2004.6 1.LCD市场现状及其预测 近10年来平板显示器件获得了迅速发展,已逐渐成为显示器件的主流产品。据美国权威咨询机构Display Search公司发表的一篇研究报告的统计和预测,2002年全球电子显示器市场约为576亿美元,其中CRT 257亿美元,平板显示器件319亿美元,预计2006年全球显示器市场将达到1,018亿美元,其中平板显示器件将占整个显示器市场的近70%。平板显示产业已成为世界各国特别是亚洲主要国家投资发展的主要 行业。 根据DisplaySearch今年调研报告的预测,FPD市场将从1998年的110亿美元增加到2006年的610亿美元。从FPD整体市场来看,1998~2005年的年平均增长率(CAGR)高达21.5%,而CRT的市场份额从2002 年以后将逐渐减少。 在FPD市场中,LCD拥有80%以上的市场份额,到2006年仍将拥有80%左右的市场份额,且需求范围从大型到中、小型,覆盖整个市场,为平板显示器主流产品。 2000年全球液晶监示器销量为650万台,只占整个显示器市场份额的6%。而2001年全球液晶监示器的销量达到创纪录的1570万台,占到2001年全球监示器总销量的13%~14%。在欧洲、美国的发达区域市场,液晶监示器占有率已经超过了20%,在日本、韩国、香港等地,液晶监示器的市场占有率则已经超 过了50%,并且市场需求还在继续上升。 2002年全球液晶监示器的总需求量将达到3100万台,较2001年1570万台的出货量增长将近一倍,比重 占全部显示器市场需求的30%。 液晶显示器朝两个方向发展:大型显示器(如LCD TV、Note PC、Moniter)及中小型显示器(如Mobile Phone、PDA)。目前,以生产笔记本电脑、液晶电视为主要目标的5代线以上投资热点正在形成。随着多条五、六代线的投产,液晶电视生产规模迅速扩大。2004年液晶电视的产量将增加一倍,由现在的400万台增加至800万到1000万台,而去年这一产量还不足100万台。 最近三年至少将有17条五至七代线投入生产(见下表)。

液晶是什么材料做的

现代生活中,液晶电视机和液晶电脑显示器已广泛地被使用.它是什么材料做的?使用中应注意些什么?对人有无不良影响? 液晶基础知识 显示器是人与机器沟通的重要界面,早期以显像管(CRT/Cathode Ray Tube)显示器为主,但随着科技不断进步,各种显示技术如雨后春笋般诞生,近来由于液晶(LCD)显示器具有轻薄短小、耗电量低、无辐射危险,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,在近年来价格不断下跌的吸引下,逐渐取代CRT之主流地位,显示器明日之星架势十足。那么液晶显示器与传统的显示器相比,到底有什么新的特点呢? 一、显示质量高 由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度,恒定发光,而不象阴极射线管显示器(CRT)那样需要不断刷新亮点。因此,液晶显示器画质高而且绝对不会闪烁,把眼睛疲劳降到了最低。 二、没有电磁辐射 传统显示器的显示材料是荧光粉,通过电子束撞击荧光粉而显示,电子束在打到荧光粉上的一刹那间会产生强大的电磁辐射,尽管目前有许多显示器产品在处理辐射问题上进行了比较有效的处理,尽可能地把辐射量降到最低,但要彻底消除是困难的。相对来说,液晶显示器在防止辐射方面具有先天的优势,因为它根本就不存在辐射。在电磁波的防范方面,液晶显示器也有自己独特的优势,它采用了严格的密封技术将来自驱动电路的少量电磁波封闭在显示器中,而普通显示器为了散发热量的需要,必须尽可能地让内部的电路与空气接触,这样内部电路产生的电磁波也就大量地向外“泄漏”了。 三、可视面积大 对于相同尺寸的显示器来说,液晶显示器的可视面积要更大一些。液晶显示器的可视面积跟它的对角线尺寸相同。而阴极射线管显示器,显像管前面板四周有一英寸左右的边框,不能用于显示。 四、应用范围广 最初的液晶显示器由于无法显示细腻的字符,通常应用在电子表、计算器上。随着液晶显示技术的不断发展和进步,字符显示开始细腻起来,同时也支持基本的彩色显示,并逐步用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机上。而随后出现的DSTN和TFT则被广泛制作成电脑中的液晶显示设备,DSTN液晶显示屏用于早期的笔记本电脑;TFT则既应用在笔记本电脑上(现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏),又用于主流台式显示器上。

液晶显示材料的发展与应用

液晶显示材料的发展与应用 摘要随着科技的进步和社会生活的高速发展,计算机显示器也由传统的CRT电子管显示器逐渐的转变为液晶显示器。对于液晶材料很多人只是了解其一个大概的概念而对于其具体的工作原理和液晶种类知之甚少,本文将从不同的液晶种类入手,分别介绍他们之间的性能和使用情况。 关键词液晶材料;介晶相;应用 引言 液晶是一种介于固态和液态之间的一种具有三维有序但又属于无规液态的一种中间物质相态,可以称为介晶相。其具体特征是作为流体相它取向有序,具有流动性;但又同时具有晶体双折射等各向异性的特征。液晶的发现是由一位奥地利植物学家Reinitzer在1888年首次发现的,但由于人类认知与技术所限在当时并没有引起人们的重视。直到1941年Kargin提出了液晶态是聚合物体系中一种常见状态之后,液晶才开始被人们所关注并逐渐成为了研究的热点。尤其是在近代由于液晶优秀的光电效应被逐渐发掘,液晶的研究得到了快速的发展。随着研究的不断深入液晶的使用范围越来越广,无论是电子表主屏,电子计算器,计算机,电视机,车载显示器等都在使用液晶显示技术。液晶也逐渐成为了显示工业模块儿上至关重要的材料[1]。高分子液晶材料的研究起步较晚,但是由于其优秀的性能其已成为液晶领域中举足轻重的部分[2]。一般来说,小分子液晶是有机化学和电子学之间的边缘科学,那么液晶高分子就更多地涉及高分子科学、材料科学、生物工程等多門科学,并且在诸多领域都能得到大量的应用。 1 液晶材料的分类 1.1 熔致型液晶 所谓溶致型液晶是指某些材料在溶解于特定溶剂中后,在调整到某一特定浓度时能够产生液晶态物质,因此这类液晶材料我们称其为溶致液晶。 溶致型液晶聚合物的主要特点就是其具有浓度高黏度低的独特物理特性,因此它可以用来进行液晶纺丝纸杯高强度高模量的纤维。溶致型液晶在自然界中存量十分广阔,但是在显示器领域并没有得到很好的运用。 1.2 热致型液晶 热致型液晶的主要特点就是其内部的液晶分子会随着环境温度的升高而发生一系列的串相转移,会由原本的固态逐渐转变为液晶态,并最终转变为等向性液体。在这一系列相变化的过程中,液晶分子的折射率、介电导向性、弹性系数和黏度等物理性质都会随之改变。热致型液晶分子由于在温度变化的过程中,相转移过程比较复杂会形成不同排列结构的液晶分子。主要分为:近晶相、向列相

液晶显示材料研究现状

液晶显示材料研究现状 一、基本概念与原理介绍 液晶材料(Liquid CrySTal) 是一种高分子材料,因为其特殊的物理、化学、光学特性,20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。液晶材料即具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性物质。液晶材料在液晶平面显示器的组成结构上所担任的角色是相当地重要,虽然其种类有数万种,但真正使用的也仅有数十多种。 人们通常根据液晶形成的条件,将液晶分为溶致液晶( Lyot ropic liquid crystal s ) 和热致液晶( Thermot ropic liquid crystal s) 两大类。 液晶材料分类 1、溶致液晶 将某些有机物放在一定的溶剂中,由于溶剂破坏结晶晶格而形成的液晶,被称为溶致液晶。比如:简单的脂肪酸盐、离子型和非离子型表面活性剂等。溶致液晶广泛存在于自然界、生物体中,与生命息息相关,但在显示中尚无应用。 2、热致液晶 热致液晶是由于温度变化而出现的液晶相。低温下它是晶体结构,高温时则变为液体,这里的温度用熔点( Tm) 和清亮点( Tc ) 来标示。液晶单分子都有各自的熔点和清亮点,在中间温度则以液晶形态存在。目前用于显示的 液晶材料基本上都是热致液晶。 液晶材料的发展历史 *1854~1889年代,德国生理学家R.C.Virchow发现自然界的Myelin物质,此是一种溶致型液晶,在适当的水份混合後,会呈现光学异方向性之有机分子集合体。 *液晶材料的发现,正式於1988年,将胆固醇的笨二甲酸或以酸加热到145度时,有白浊稠状液体,再加热至178度,会变成透明液体,冷却下来则有紫色、橙红色、绿色等不同颜色变化。 *1920後时期,为液晶合成的开始及分类的确定,Friedel博士将液晶分类成层列型或距列型、向列型、胆固醇型.. *1960到1968年代,为液晶应用研究的蓬勃时期,G.H.Heilmeir博士发现动态散射模式(DSM),而使应用朝向液晶平面 *电控复折射(ECB)的动作模式於1971年提出,後来发明扭曲向列型液晶平面显示器,应用在汽车仪表和表上 *1973年後为液晶实用化和应用研究多样化时期,日本的sharp和Seiko-Eps改朝向向列型液晶平面显示器,1972年P.Brody提出主动性矩阵型模式,1980到1983年则有铁电性液晶平面显示器,1983到1985年发明超向列型液晶平面显示器(STN-)。 *1980年日立试作低温多晶矽薄膜电晶体液晶平面显示器(LTPS TFT-LCD) *1990年代彩色超向列型液晶平面显示器之笔记型电脑 *1991年彩色非晶矽薄膜电晶体液晶平面显示器之笔记型电脑 *1996年低温多晶矽薄膜电晶体液晶平面显示器的数位相机 *2000年低温多晶矽薄膜电晶体液晶平面显示器结合有机电激光显示器成为新一代省电及高解析度的显示器 液晶显示的基本原理 利用液晶的基本性质实现显示: 自然光经过一偏振片后“过滤”为线性偏振光,由于液晶分子在盒子中的扭曲螺距远比可见光波长大得多,所以

液晶电视机与液晶显示器的区别

液晶电视机VS液晶显示器!X360显示设备大比较。 液晶电机机和液晶显示器 很多朋友认为液晶显示器与液晶电视机不仅形似而且还颇有几分神似,那么二者之间到底有什么区别呢?从技术原型来讲,二者都是液晶显示技术,就是因为应用上的差异,造成二者在后天发展的众多细节上也出现了不同的技术指标。 --1--尺寸上的不同: 液晶显示器和液晶电视机最大的区别就是一个专注于计算机领域,用来显示Windows等操作系统和应用软件界面.兼带一些多媒体功能;一个从诞生之日起,就是属于客厅的地道的家用电器。因为用途的不同,也限定了二者的尺寸围---常用的液晶显示器一般从15英寸、到24英寸不等,少数更大的尺寸只为某些特殊的应用领域;而液晶电视最小也有 20英寸(型号极少),普遍在32英寸到52英寸之间,更大的尺寸应用在少数特殊场合。 --2--信与处理技术上的差异 要实现电视功能,液晶电视视对视频信号的处理能力从某种程度上来说就要付出更多的努力。我们常用的液晶显示器到计算机主机的信号连接电缆一般在2米左右,传输是直接用来显示的RGB信号,而连接到液晶电视上的电缆多采用普通的同轴电缆,其传输的是传统的亮度、色差和同步信号三者合成信号,而且是近百路信号通过不同频率的载波在一起传输。液晶电视的这个特点,要求它首先要从数百路信号中找出相应的载波频率,然后提取对应的视频信号、YUV信号、同步信号,再将其转化为驱动液晶面板的RGB信号,由于在YUV 到RGB转换之前涉及的都是模拟信号,因此电路设计的好坏将极大影响到YUV信号的质量,最后表现在输出端上就是画质的好坏。为了得到更好的显示效果,各大液晶电视厂商还研发出各种视频增强功能,利用数字处理技术来提高画丽的亮度、对比度、色彩饱和度、图像锐度等,以便得到更好的视频回放效果。这些特点都是液晶显示器所不具备的。 另外,液晶显示器是单向工作设备,即液晶显示器仅仅是一个显示终端,它只需要完成接收和回放信号的任务就可以了。而液晶电视就有很强的交互性,例如我们都是通过遥控器来换台、改变音显音效、调节亮度对比度设定—些个性参数以及开启画中画等功能。最新的液晶电视还加入了电视录像功能。能够实现断点回放、定时录像等更先进的功能(其实这些已经具备了电脑+电视采录卡才能实现的一些特殊功能)。这一切都要求液晶电视要拥有比液晶显示器更强人的模拟和数字信号处理能力,最终的结果就是拆开液晶显示器后,部的信号处理电路很简单,功能上也小异(图1.2);但是拆开液晶电视之后,部的信号处理电路要复杂的多,而且不同品牌液晶电视所使用的处理芯片很少会—样。 --3--多媒体接口上的差异: 作为显示器,绝大多数时候都是与电脑主机(显卡)直接连接的,因此市面上的绝大多数显示器都只配备了VGA和DVI两种接门(部分LCD因为成本的问题还会去掉DVI接口)。只有少量以多媒体为卖点的显示器(即部分厂商宣传的“液晶电视显示器”)会配备诸如色差输入、S端子等接口,更高阶的显示器(主要是24英寸以上尺寸会配备HDMl接口)。 作为液晶电视而言,除了看电视的功能之外,还、要考虑连接DVD播放机、游戏机、数码摄像机等多种常见的视频设备,因此机器背后密密麻麻的各种视频接口是必不可少的。一般说来,现在主流的液晶电视必定具备的输入端口是:RF射频输入组(同轴电缆)、色差输入组、复个视频输入一组(AV端子)、S端子一组以及VGA输入一组,大部分新产品会配备一组HDMI接口(少数产品会有两组HDMI接口)。

液晶材料的特性及应用

1 绪论 近年来液晶材料得到了飞速发展,液晶现在已经走进了人们的日常生活,应用广泛也是人们所共知的,它正在不断地改变着人们的日常生活,我们生活中的许多电器都带有液晶器件如空调、冰箱、微波炉等,液晶电子表、液晶显示器、液晶传感器也是我们所熟悉的产品。液晶材料被广泛地用到了显示方面,通过近几年的发展,我国在液晶显示面板的生产技术上有了明显的提升,但上游配套产品却一直限制着产业的发展,在液晶材料市场中外资占有较大的比例,从中受益远比我国多。近年来,国家有关部门联合发布了有关新型液晶平板研发及产业化的有关通知,我国在液晶材料的发展中大概面临两方面困难:一方面,液晶厂商存在较高的技术壁垒,我国企业技术水平没有那么先进;另一方面,德国默克(Merck)、智索(Chisso)和DIC等企业建立了有关技术的专利阵营,使中国液晶技术的发展变得相对困难。液晶材料也在其他方面得到了应用,如应用于制备航天飞行器的外壳、用作润滑剂、也可用于医学诊断和药物的生产,现在有科学家正在研究将液晶材料用于人工智能、形状记忆、信息储存等新兴方面,可见液晶材料在未来的应用将会更加广泛。 本文通过对有关液晶的书籍、文献等材料的研究,总结出了液晶材料的特性和应用情况,并对一些应用给出了相关理论解释,最后对液晶材料的发展做出展望。 1.1液晶的发现 液晶的最早发现是在1888年,它由奥地利植物学家莱尼茨尔通过加热胆甾醇苯甲酸酯出现结晶发现的[1]。次年,德国的物理家莱曼用偏光显微镜发现这种结晶材料有双折射现象,后来他提出用“液晶”来命名这种材料,这两位科学家被人们认为是液晶领域的创始人。但在发现后的几十年间,液晶的研究并不被人看好,因为它长期以来没给人们带来太多的好处,直到上世纪60年代美国的Heilmeler[2]发现液晶动态散射效应,当他利用此效应研制出了第一台液晶显示器时,液晶的研究得到了人们的重视,这启发我们具体的应用能有力地推动基础研究的发展。 1

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