一种高性能FFS模式TFT显示用混合液晶材料的开发

摘要

液晶材料自发现至今已有一百多年的历史了，特别是1968年以后，随着动态散射模式的发现，液晶被广泛的应用于显示领域。然而，传统的TN、STN等模式有着响应时间慢，驱动路数不高，难以彩色化等缺陷。因此人们发明了有源矩阵薄膜晶体管液晶显示(AM TFT-LCD)。在TFT-LCD的诸多显示模式中，FFS模式被认为是目前最先进的液晶显示技术，具有广视角、低功耗、快响应的优点，同时要求用于这种模式的液晶材料具有优良的性能，例如快响应，低驱动电压，高可靠性等。
　　本文对FFS-TFT显示模式各项规格参数与液晶物理性能的相互关系进行了深入研究，基于对高性能FFS TFT-LCD显示效果的需求，提出了对用于FFS TFT-LCD的混合液晶材料的规格参数要求。对液晶单体的化学结构和物理性能之间的相互关系进行了实验研究，以此为依据设计并合成了高性能的单体液晶材料，通过分子模拟和实验测试，验证了该单体液晶确实具有优良的物理光电性能，例如高的清亮点、大的介电各向异性，高的光学各向异性，低粘度，大弹性常数等。使用该单体液晶材料，结合已经报道的其他具有优良性能的单体液晶，利用混合规律开展优化组合实验，开发出了最终适于FFS-TFT液晶显示的性能优良的混合液晶材料。利用实验设备对开发出的混合液晶材料进行了系统测试，各项规格参数均能达到设计要求，到达了国外同类产品的最高水平。同时将设计开发出的混合液晶材料送到了北京京东方的生产线，经评估，完全达到客户使用要求，能够完全替代同类进口材料。