Die Eigenschaften von Flüssigkristallmaterialien für TFT-LCD-Bildschirme

Viele Menschen sind mit den Eigenschaften von TFT-LCD-Bildschirmen vertraut, aber wissen Sie, aus welchem Material sie hergestellt werden? Heute werden wir Sie über die Eigenschaften von TFT-LCD-Bildschirmmaterialien unterrichten.

Mit der rasanten Entwicklung der TFT-Array-gesteuerten Flüssigkristallanzeigetechnologie hat TFT-LCD nicht nur den Markt für High-End-Displays, wie z. B. tragbare Notebooks, erobert, sondern auch das Desktop-Display aufgrund verbesserter Herstellungsprozesse und Kostensenkungen herausgefordert. Die Verwendung von niedrigviskosen Flüssigkristallmaterialien verbessert die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich, wodurch die Anforderungen der Videobildanzeige erfüllt werden können. Das TFT-Array steuert die Flüssigkristallmoleküle direkt an, wodurch der Kreuzverzerrungseffekt eliminiert und die Informationskapazität des Displays erhöht wird. Flüssigkristallanzeigen vom Typ TN und STN haben sich daher im Vergleich zu TFT-Displays deutlich weiterentwickelt und gelten heute als eine der vielversprechendsten Displaytechnologien des einundzwanzigsten Jahrhunderts.

1. Eigenschaften von TFT-LCD-Bildschirmmaterialien:

TFT unterscheidet sich von herkömmlichem Flüssigkristallmaterial, nutzt aber ebenfalls das elektrooptische Effektprinzip vom Typ TN. TFT-LCD-Materialien müssen einen breiten Betriebstemperaturbereich, eine starke physikalische und chemische Stabilität und die folgenden Eigenschaften aufweisen:

(1) Niedrige Viskosität: Um die Anforderungen an eine schnelle Reaktion zu erfüllen, sollte die Viskosität weniger als 35 mPa 8226/s bei 20 °C betragen.

(2) Niedrige Schwellenspannung (Vth) zur Minimierung des Stromverbrauchs und zur Erzielung eines Niederspannungsantriebs.

(3) Ein hoher spezifischer Widerstand ist eine Anforderung für LCD-Materialien mit einem Spannungshalteverhältnis (V.H.R.) von mindestens 1012,826 cm.

(4) Um ein breiteres Sichtfeld und einen höheren Kontrast zu erreichen, wird die optische Anisotropie (Δn) auf das TFT abgestimmt. Der zulässige Bereich für den △n-Wert liegt zwischen 0,07 und 0,11.

LCD-Bildschirme vom Typ TN sind derzeit aus folgenden Gründen das am wenigsten wünschenswerte Material für TFT-LCD-Bildschirme: Die Marktnachfrage sinkt stetig, die Produktionskapazität ist übermäßig, der Preiswettbewerb ist intensiv und die Bildschirme haben keinen Investitionswert. Der Markt wird weiterhin STN-LCDs verlangen, die Produktionstechnologie wird vollständig entwickelt sein und das Produkt wird sich allmählich der Reife nähern. Mit einer neuen Phase der schnellen Expansion und einem starken Anstieg der Marktnachfrage werden TFT-LCDs voraussichtlich zu den vielversprechendsten Displaymaterialien des einundzwanzigsten Jahrhunderts gehören.

TN- und STN-LCDs haben in großem Umfang Flüssigkristallmaterialien verwendet, deren Endgruppen Cyanogruppen sind, wie z. B. Biphenyl- und Phenylcyclohexan-Flüssigkristalle; ihre Viskosität ist jedoch höher als die von fluorhaltigen Flüssigkristallen und hat die gleiche Molekularstruktur. Die Verwendung dieser Verbindung in TFT-LCDs wird durch diese ungünstigen Faktoren eingeschränkt. Der Ester-Flüssigkristall weist eine große Vielfalt, einen weiten Phasenübergangsbereich und ein einfaches Syntheseverfahren auf; Die hohe Viskosität senkt jedoch die Dosierung in der TFT-Formulierung erheblich. Daher besteht das Hauptziel der Forschung in der Flüssigkristallchemie nun darin, neue Flüssigkristallverbindungen zu schaffen, die die oben genannten Spezifikationen erfüllen.

Von Biphenylnitril, Estern, sauerstoffhaltigen heterozyklischen Benzolen und Pyrimidin-Ring-Flüssigkristallverbindungen bis hin zu Cyclohexyl (bi)-Benzol, Diphenylacetylen, Ethylbrückenbindungen und verschiedenen fluorhaltigen aromatischen Ring-Flüssigkristallverbindungen haben sich die Flüssigkristallmaterialien parallel zur Entwicklung von Flüssigkristallbauelementen schnell weiterentwickelt. In Japan wurden Difluorethylen-Flüssigkristallverbindungen mit einer stabilen Molekularstruktur synthetisiert, die die Leistungsanforderungen von STN- und TFT-LCD konsequent erfüllen.

2. Die entscheidenden Parameter des TFT-Bildschirms

Ein Aktivmatrix-LCD, das von einem Dünnschichttransistor (TFT) angetrieben wird, wird als TFT-Bildschirm bezeichnet. Es besteht hauptsächlich aus Ebenen, Punkten, Linien und Hintergrundbeleuchtungen, die von Flüssigkristallmolekülen erzeugt werden, die durch Strom stimuliert werden. Heutzutage ziehen E-Sport-Bildschirme mit einer Bildwiederholfrequenz von 144 Hz, die sich zum Hauptprodukt für Gamer entwickelt haben, immer mehr Aufmerksamkeit auf sich und erfüllen die wachsende Nachfrage nach TFT-Bildschirmen. Was sind also die entscheidenden Parameter für TFT-Displays? Komm mit mir, wenn wir untersuchen!

2.1 Die entscheidenden Parameter des TFT-Bildschirms: Auflösung

Derzeit hat der Standard-TFT-Bildschirm eine Auflösung von 1920 x 1080 (1080P), andere Optionen sind jedoch 2560 x 1440 (2K) und 3840 x 2160 (4K).

2.2 Die entscheidenden Parameter des TFT-Bildschirms: Größe

Die diagonale Länge des Display-Bauteils, gemessen in Zoll (1 Zoll = 2,54 cm), bestimmt die Größe des TFT-LCD-Bildschirms. Die tatsächliche Fläche ist proportional zum Quadrat der diagonalen Länge, wenn das Seitenverhältnis gleich ist.

2.3 Die entscheidenden Parameter des TFT-Bildschirms ----Reaktionszeit

Die Reaktionszeit des TFT-Bildschirms, d. h. wie schnell er auf ein Eingangssignal reagiert, wird üblicherweise in Millisekunden (ms) angegeben. Die Klarheit des Bildes, ohne dass der Spielbildschirm während der Teleportation weggezogen wird, ist besser und die Reaktionszeit ist schneller.

2.4 Das Kontrastverhältnis ist einer der entscheidenden Parameter des TFT-Bildschirms

Ein höheres Kontrastverhältnis lässt das Bild vielschichtiger erscheinen und unterscheidet hell von dunkel, was es dem Benutzer erleichtert, das Bild in schwach beleuchteten Umgebungen zu betrachten. Die idealen Bereiche für die Helligkeit und das Kontrastverhältnis des TFT-Bildschirms liegen bei 40–60 bzw. 60–80. Um die visuellen Effekte beim Spielen zu verbessern, wird empfohlen, die Helligkeit und den Kontrast auf 80–100 einzustellen. Verwandtes Produkt: 2,8-Zoll-LCD-Display mit hoher Helligkeit.

2.5 Die entscheidenden Parameter für den TFT-Bildschirm ——

HDR

Der Begriff High Dynamic Range (HDR) beschreibt eine Methode zur dynamischen Darstellung von Kontrast und Farbgenauigkeit basierend auf der Szene. Bei einem Filmspieler in einer dunklen Szene ist beispielsweise der Großteil des TFT-Bildschirms schwarz, aber bestimmte dunkle Szenen sind auf dem TFT-Display mit HDR sichtbar, was wahrscheinlich das sogenannte helle Schwarz ist. Der TFT-Bildschirm muss über das entsprechende Hardware-Design verfügen, was sich auf Preis und Leistung auswirkt, um die HDR-Technologie zu implementieren.