Casa > Exposició > Contingut

Breu introducció de cristall líquid

Jun 29, 2018

Breu introducció de cristall líquid


Vidre líquid i materials de visualització de cristall líquid

El principi del material de cristall líquid i la pantalla de cristall líquid

El descobriment de cristall líquid
Classificació de cristalls líquids
Efecte fotoelèctric de cristall líquid
El principi bàsic de la pantalla de cristall líquid

El descobriment de cristall líquid

  El 1888, Leni FM, un botànic d'Àustria, va descobrir que a l'hora de escalfar la cristal·lització del benzoat del colesterol, es va trobar que a 145,5 graus centígrads, el cristall es condensava en un líquid viscós i es formava un líquid transparent quan s'escalfa a 178,5 graus centígrads.

Quan Lehmann, un físic alemany, va observar la birefringencia del material amb un microscopi polaritzant, va aclarir el fenomen i va proposar el llenguatge "cristall líquid".

Material de cristall líquid

El descobriment de cristalls líquids té una història de més de 100 anys, però s'ha desenvolupat ràpidament en els últims 20 anys. Això es deu a que es descobreix l'efecte fotoelèctric dels materials de cristall líquid. Per tant, s'aplica a components de baixa tensió i pantalla lleugera i curta.

Actualment, els materials de cristall líquid han estat àmpliament utilitzats en pantalles d'ordinador, rellotges electrònics, telèfons mòbils, calculadores i altres productes electrònics. S'ha convertit en un material indispensable per a la visualització de la indústria.

Materials de visualització de cristall líquid a la vida

2.png

El mètode de classificació de cristall líquid

  1. classificació segons les condicions de conformat de cristall líquid

  2. segons la forma d'arranjament molecular i la classificació d'ordre

Classificació segons les condicions de conformat de cristalls líquids

Cristall líquid termotròpic El mètode de refredament s'utilitza per refredar el líquid fos. Quan la temperatura baixa fins a cert punt, s'ordena l'orientació de les molècules i s'obté l'estat de cristall líquid.

Cristall líquid derretitzat Les molècules orgàniques es dissolen en dissolvents, que augmenten la concentració de solut en solució, redueixen la concentració de dissolvents i ordenen les molècules orgàniques per obtenir cristalls líquids.

Unitats estructurals que formen estat cristal·lí líquid

1. vara
2. discoid
3. Polímer de cadena llarga flexible compost per molècules de cadena llarga o discètiques.
4. Una membrana formada per un muntatge propi d'una molècula primària

Tres tipus d'estructura de cristall líquid

Nematic:
Les molècules solen estar disposades en una direcció particular i tenen un llarg rang d'ordre quadrat. La distribució de la posició centroide de la molècula és desordenada, i no hi ha cap ordre de posició de llarg abast. Mostra les característiques del líquid i la fluïdesa.

3.png

Tres tipus d'estructura de cristall líquid

  Tipus d'esteroide:
En el colesteric, les molècules llargues són planes i depenen de la interacció dels grups finals. L'eix del seu eix llarg és regularment retorçat al pla, i la direcció de l'eix llarg de les dues capes adjacents és espiral.

4.png

Tres tipus d'estructura de cristall líquid:

   Prop de tipus de cristall:
Les molècules de vareta estan disposades en una estructura en capes paral·leles entre si, i l'eix llarg de la molècula és perpendicular a la capa. A la capa, l'ordenació de les molècules té un ordre bidimensional, la posició de la posició centroide de la molècula està desordenada, i les molècules només es poden moure en aquesta capa.

5.png

Efecte fotoelèctric de les molècules de cristall líquid
Quantitats físiques importants que descriuen l'efecte fotoelèctric de les molècules de cristall líquid:
1. Coeficient dielèctric
2. índex de refracció

Les propietats fotoelèctriques de les molècules de cristall líquid

La major part de les molècules de cristall líquid estan formades per molècula o plat com a molècules, de manera que les característiques físiques de la direcció paral·lela o vertical de l'eix llarg molecular són diferents, que és el quadrat diferent de l'estructura molecular del cristall líquid.
A causa de l'estructura anisotròpica de les molècules de cristall líquid, les molècules de cristall líquid tenen propietats heteroscedàstiques en termes de constant dielèctrica i coeficient fotoelèctric.

Els fonaments de la pantalla de cristall líquid de pantalla de cristall líquid (LCD)

1. Principi de transmitància lleuger de polaritzador
2.El efecte de modulació del cristall líquid sobre la llum
3. Tres pantalles de cristall líquid comuns

El principi bàsic de la pantalla de cristall líquid

Principi de transmitància lleugera de polaritzador:
El polaritzador només permet que la direcció de polarització passi per la direcció de polarització paral·lela a la seva direcció de polarització. Si la direcció de polarització dels dos polaritzadors és perpendicular, la llum no pot passar per les segones polaritzacions perquè la direcció de polarització de la primera llum emesa és perpendicular a la direcció de la polarització dels segons polaritzadors.

 

6.png

El principi bàsic de la pantalla de cristall líquid

El cristall líquid se situa entre dos polaritzadors. En el cristall líquid nemàtic, l'arranjament de les molècules de vareta és paral·lel entre si. Si les barres de vidre superiors i inferiors són perpendiculars entre si, les molècules de cristall líquid es retorcen en espiral en una transició gradual.

7.png

El principi bàsic de la pantalla de cristall líquid

Si la llum entra i passa pel primer polaritzador, les molècules de cristall líquid canviaran gradualment la direcció de la polarització. A mesura que la llum recorre la direcció de l'arranjament molecular, la llum es emetrà des de l'altre extrem.

8.png

Si s'agrega tensió entre les dues plaques de vidre, la direcció de l'alineació molecular serà paral·lela a la direcció del camp elèctric. La llum no passarà per les segones plaques perquè no es pot invertir.

9.png

El principi bàsic de la pantalla de cristall líquid

La pantalla de cristall líquid és l'ús d'aquesta característica, que s'omple amb cristalls líquids entre les plaques polaritzants verticals superiors i inferiors, i utilitza el camp elèctric per controlar la rotació del cristall líquid. Diferents mides de camp elèctric formaran diferents lluminàries d'escala grisa.

10.png

Estructura de la pantalla de cristall líquid

11.png

La pantalla de cristall líquid és una caixa de cristall líquid feta de dos vidres elèctricament conductors. La caixa s'omple amb cristall líquid. La caixa està segellada amb un material de segellat al voltant de la caixa, i els dos costats exteriors de la caixa estan connectats a la polaroid.

Tres pantalles de cristall líquid comuns

  TN-LCD (pantalla de cristall líquid nemàtic trenat):
TwistedNematic-LCD Sovint s'utilitza en rellotges electrònics, calculadores.

12.png

Tres pantalles de cristall líquid comuns.

  STN-LCD (pantalla de cristall líquid nemàtic ultra trenat)
Super TwistedNematic-LCD
S'utilitza en pantalla de telèfon mòbil, pantalla de joc

13.png

Tres pantalles de cristall líquid comuns

  TFT-LCD (pantalla de cristall líquid tipus de pel·lícula):
Transistor de pantalla fina-LCD
S'utilitza en pantalla de cristall líquid, càmera digital

14.png

L'estructura de TN i STN

Els dos costats exteriors de la xapa de vidre a la caixa de cristall líquid tenen peces polaritzants i els eixos polaritzants dels dos polaris són paral·lels entre ells (caràcters negres de fons negres sovint negres) o ortogonals (el Chang Baixing de les paraules negres del fons blanc) , paral·lel o perpendicular a la direcció d'orientació de la superfície de la caixa de cristall líquid. La pel·lícula polaritzada sol fabricar-se en films plàstics polimèrics sota certes condicions tecnològiques.

15.png

Crist líquid tipus TN

    El cristall líquid nemàtic es troba intercalat al mig de les dues copes. La superfície del vidre està recoberta amb una pel·lícula conductora transparent ITO (òxid d'indi) per a l'elèctrode, i després recoberta amb la capa d'orientació de PI (poliimida) sobre el vidre amb l'elèctrode de pel·lícula per organitzar el cristall líquid al llarg d'un element específic i direcció paral·lela a la superfície del vidre. L'estat natural del cristall líquid té una distorsió de 90 graus. L'ús del camp elèctric pot fer que les molècules de cristall líquid giren. La birefringència del cristall líquid canvia amb la direcció del cristall líquid, i la direcció de polarització de la llum polaritzada gira després del cristall líquid tipus TN.

Crist líquid tipus TN

Mentre s'elegeixi el gruix adequat perquè la polarització de la llum polaritzada canviï tan sols 90 graus, es poden utilitzar dos polaritzadors paral·lels perquè la llum no pugui passar. Una tensió prou gran també pot fer que la direcció del cristall líquid sigui paral·lela a la direcció del camp elèctric, de manera que la direcció de polarització de la llum no canvia, i la llum pot passar a través de polarisadors secundaris .

                      

16.png


Cristall líquid tipus STN

  El principi de visualització de STN és similar al de TN. És diferent que les molècules de cristall líquid amb efecte de camp de direcció torsional de TN giren 90 graus de llum incident, mentre que l'efecte de camp direccional súper tortoral STN gira el 180 ~ 270 graus de la llum incident.

17.png

Cristall líquid tipus STN

La visualització LCD TN simple només és de dos casos en blanc i negre, i la pantalla de cristall líquid STN implica la relació de material de cristall líquid i la interferència de la llum, de manera que el color és principalment verd clar i color taronja. Si s'afegeix un filtre de color a la pantalla de cristall líquid monocromàtic STN, els píxels de visualització monocromàtica es divideixen en tres subpíxels i els colors de vermell, verd i blau es mostren respectivament a través del filtre de color, i després el color del color complet El mode també es pot mostrar mitjançant l'harmonització dels tres colors primaris.

Cristall líquid tipus TFT

 

18.png

Cristall líquid tipus TFT

   Una capa de silici es diposita sobre el substrat de vidre i una matriu de transistors es fa mitjançant la impressió de litografia i altres processos. Cada píxel té un interruptor de semiconductors, que és similar a un circuit integrat a gran escala. A continuació, el vidre líquid es perfuma entre dues peces de vidre. Atès que cada píxel pot ser controlat directament per un pols de punts, cada node és relativament independent i es pot controlar contínuament. Aquest disseny no només millora la velocitat de resposta de la pantalla, sinó que també controla amb precisió el nivell gris de la pantalla, de manera que el color del cristall líquid TFT és més realista. Es diu color veritable.

Cristall líquid tipus TFT

Per a un filtre de color TFT-LCD és molt important, utilitzant colors vermells, verds i blaus de tres colors primaris, es pot barrejar amb una gran varietat de colors, la visualització plana és utilitzar aquest principi per mostrar el color, els tres colors es divideixen en tres separats punts, cadascun té diferents canvis d'escala gris, i després els punts de visualització de tres RGB adjacents quan el punt. Fes un píxel

19.png