Dom > Izložba > Sadržaj

Kratak uvod tekućeg kristala

Jun 29, 2018

Kratak uvod tekućeg kristala


Tečni kristali i materijali sa tečnim kristalima

Princip tečnog kristalnog materijala i ekrana sa tečnim kristalima

Otkrivanje tečnog kristala
Klasifikacija tečnih kristala
Fotoelektrični efekat tečnog kristala
Osnovni princip prikaza tečnog kristala

Otkrivanje tečnog kristala

  Godine 1888. Leni FM, botaničar iz Austrije, ustanovio je da je u vrijeme grejanja kristalizacije holesterol benzoata utvrđeno da je na 145.5 stepeni Celzijusa kristal kondenzovao u oblaku, viskoznu tečnost i formirao providnu tečnost kada je zagrejan na 178.5 stepeni stepeni.

Kada je Lehmann, nemački fizičar, posmatrao dvosmislenost materijala sa polarizirajućim mikroskopom, objasnio je fenomen i predložio jezik "tečnog kristala".

Tečni kristalni materijal

Otkrivanje tečnih kristala ima istoriju više od 100 godina, ali se ubrzano razvija u poslednjih 20 godina. To je zato što se otkriva fotoelektrični efekat tečnog kristalnog materijala. Tako se primjenjuje na nisko naponske i svjetlosne i kratke dijelove ekrana.

Trenutno se tečni kristalni materijali široko koriste u računarskim ekranima, elektronskim satovima, mobilnim telefonima, kalkulatorima i drugim elektronskim proizvodima. Postao je neophodan materijal za prikazivanje industrije.

Materijal displeja tečnih kristala u životu

2.png

Metoda klasifikacije tečnog kristala

  1. klasifikacija prema uslovima formiranja tečnog kristala

  2. prema formi molekularnog aranžmana i klasifikacije orda

Klasifikacija prema uslovima formiranja tečnih kristala

Termotropni tečni kristal Metoda hlađenja se koristi za hlađenje rastopljene tečnosti. Kada temperatura pada u određenoj meri, naručuje se orijentacija molekula i dobija se tečnost kristala.

Topljeni tečni kristal Organski molekuli se rastvore u rastvaračima, koji povećavaju koncentraciju rastvora u rastvoru, smanjuju koncentraciju rastvarača i uredjuju red organskih molekula kako bi dobili tečne kristale.

Strukturalne jedinice koje stvaraju tečno kristalno stanje

1. štap
2. diskoid
3. fleksibilan polimer dugog lanca, sastavljen od molekula dugog lanca ili diskoida.
4. membrana koja se formira samoorganizacijom roditeljskog molekula

Tri tipa strukture tečnog kristala

Nematic:
Molekuli se nagoveštavaju u određenom pravcu i imaju dugačak raspon kvadratnog poretka. Raspodjela centroidne pozicije molekula je neuređena, a ne postoji redosled velikog položaja. Prikazuje karakteristike tečnosti i fluidnost.

3.png

Tri tipa strukture tečnog kristala

  Steroid tip:
U holesteriji, dugi molekuli su ravni i zavise od interakcije krajnjih grupa. Osa njihove dugačke osovine redovno se uvijaju u ravninu, a pravac dugačke osovine dva susedna sloja je spirala.

4.png

Tri tipa strukture tečnog kristala:

   Blizu kristalnog tipa:
Rod kao što su molekuli su raspoređeni u slojevitoj strukturi paralelno jedni prema drugima, a duga os molekule je pravolinijska za sloj. U sloju, raspored molekula ima dvodimenzionalni poredak, pozicija centroidne pozicije molekula je poremećena, a molekuli se mogu pomerati samo u ovom sloju.

5.png

Fotoelektrični efekat molekula tečnog kristala
Važne fizičke veličine koje opisuju fotoelektrični efekat molekula tečnog kristala:
1. dielektrični koeficijent
2. indeks refrakcije

Fotoelektrična svojstva molekula tečnog kristala

Većina molekula tečnog kristala formiraju se šipkom ili jarkom kao molekuli, pa su fizičke karakteristike paralelnog ili vertikalnog pravca molekularne dugačke osi različite, što je različit kvadrat molekularne strukture tečnog kristala.
Zbog anizotropne strukture molekula tečnog kristala molekuli tečnog kristala imaju heterosekstastična svojstva u smislu dielektrične konstante i fotoelektričnog koeficijenta.

Osnovi LCD displeja sa tečnim kristalima (LCD)

1. Princip prolaska svetlosti polarizatora
2. Modulacioni efekat tečnog kristala na svetlost
3.Tri zajednički ekrani sa tečnim kristalima

Osnovni princip prikaza tečnog kristala

Princip prolaznosti svetlosti polarizatora:
Polarizator dozvoljava samo polarizacijski pravac da prođe kroz pravac polarizacije paralelno sa svojim polarizacionim pravcem. Ako je polarizacijski pravac dva polarizatora pravolinijski jedan prema drugom, svetlost ne može proći kroz druge polarizacije, jer je pravac polarizacije prvog emitovanog svetla pravolinijski prema pravcu polarizacije drugih polarizatora.

 

6.png

Osnovni princip prikaza tečnog kristala

Tečni kristal se postavlja između dva polarizera. U nematičnom tečnom kristalu, raspored štapa poput molekula je paralelan jedni s drugima. Ako su gornja i donja staklena šipka perpendikularna jedna drugoj, molekuli tečnog kristala će biti uvršteni u spiralu u postepenoj tranziciji.

7.png

Osnovni princip prikaza tečnog kristala

Ako svetlost ulazi i prolazi kroz prvi polarizator, molekuli tečnog kristala postepeno će promeniti pravac polarizacije. Kako svetlost putuje duž pravca molekularnog rasporeda, svetlost će se na kraju emitovati sa drugog kraja.

8.png

Ako se dodaje napon između dve staklene ploče, pravac molekularnog poravnanja biće paralelan sa smerom električnog polja. Svetlost neće proći kroz druge ploče jer se ne može preokrenuti.

9.png

Osnovni princip prikaza tečnog kristala

Displej tečnog kristala je upotreba ove karakteristike, koja je napunjena tečnim kristalima između gornje i donje dve vertikalne polarizacijske ploče, i koristi električno polje za kontrolu rotacije tečnog kristala. Različite veličine električnog polja formiraju različitu osvetljenost sive boje.

10.png

Struktura prikaza tečnog kristala

11.png

Displej tečnog kristala je kutija od tečnih kristala napravljena od dva električno provodljiva stakla. Kutija je napunjena tečnim kristalom. Kutija je zaptivena sa zaptivnim materijalom oko kutije, a dve spoljne strane kutije su pričvršćene za polaroid.

Tri uobičajena displeja sa tečnim kristalima

  TN-LCD (sukani nematski tečni kristalni displej):
TwistedNematic-LCD Često se koristi u elektronskim satovima, kalkulatorima.

12.png

Tri uobičajena displeja sa tečnim kristalima.

  STN-LCD (ultra uvrtani nematski tečni kristalni displej)
Super TwistedNematic-LCD
Koristi se na ekranu za mobilni telefon, ekranu igre

13.png

Tri uobičajena displeja sa tečnim kristalima

  TFT-LCD (ekran sa tečnim kristalom):
Tin Film Transistor-LCD
Koristi se u ekranu sa ekranom sa tečnim kristalima, digitalnom kamerom

14.png

Struktura TN i STN

Dvije spoljne strane staklenog lima u kutiji sa tečnim kristalima imaju polarizujuće dijelove, a polarizacijske ose od dva polarizatora su paralelna jedna drugoj (crni donji beli karakteri često crni) ili ortogonalni (Chang Baixing bijelog dna crne riječi) , paralelno ili pravougaone prema pravcu orijentacije površine tečnog kristalnog kutija. Polarizacijski film je obično napravljen od polimerne plastične folije pod određenim tehnološkim uslovima.

15.png

TN tip tečnog kristala

    Nematicki tečni kristal je postavljen sredinom dva stakla. Površina stakla je obložena prozirnim folijom ITO (indijum tin oksid) za elektrodu, a zatim prevučena sa orijentacionim slojem PI (poliimida) na staklu pomoću filmske elektrode kako bi rasporedili tečni kristal duž određene i paralelni pravac prema staklenoj površini. Prirodno stanje tečnog kristala ima izobličenje od 90 stepeni. Upotreba električnog polja može učiniti da se molekuli tečnog kristala okreću. Dvosmislenost tečnog kristala se menja sa pravcem tečnog kristala, a polarizacijski pravac polarizovanog svetla se okreće nakon tečnog kristala tipa TN.

TN tip tečnog kristala

Sve dok se izabere odgovarajuća debljina kako bi se smer polarizacije polarizovane svetlosti promenila samo za 90 stepeni, mogu se koristiti dva paralelna polarizatora da bi se svetlost u potpunosti mogla preneti. Veliki dovoljan napon može takođe da napravi pravac tečnog kristala paralelan pravcu električnog polja, tako da se polarizacijski pravac svetlosti ne menja, a svetlost može proći kroz druge polarizere .

                      

16.png


STN tip tečnog kristala

  Način prikazivanja STN-a je sličan onome kod TN-a. Drugačije je da molekuli tečnog kristala sa efektnim terenskim dejstvom TN rotiraju 90 stepeni incidentnog svetla, dok efekat efektivnog polja STN supernoratornog polja rotira 180 ~ 270 stepeni incidentnog svetla.

17.png

STN tip tečnog kristala

Jednostavni TN LCD ekran je samo crno-bela dva slučaja, a STN prikaz tečnog kristala uključuje vezu tečnog kristalnog materijala i smetnje svjetlosti, pa je boja uglavnom svetlo zelene i narandžaste boje. Ako se na monohromatski STN ekran za tekuće kristale dodaju filter u boji, monohromatski displej piksela se deli na tri pod-piksela, a boje crvene, zelene i plave se prikazuju respektivno kroz filter u boji, a zatim i boju punom bojom režim može biti prikazan i usklađenjem tri osnovne boje.

TFT tip tečnog kristala

 

18.png

TFT tip tečnog kristala

   Na staklenu podlogu se nanosi sloj silicijuma, a tranzistorski niz se proizvodi štamparskom litografijom i drugim procesima. Svaki piksel ima poluprovodnički prekidač, koji je sličan velikom integrisanom kolu. Tada se tečni kristal perfuzira između dva komada stakla. Budući da svaki piksel može biti direktno kontrolisan pulsnim tačkama, svaki čvor je relativno nezavisan i može se kontinuirano kontrolirati. Ovaj dizajn ne samo da poboljšava brzinu odziva ekrana, već i precizno kontroliše nivo sive boje ekrana, tako da je boja TFT tečnog kristala realnija, naziva se istinska boja.

TFT tip tečnog kristala

Za TFT-LCD filter u boji je veoma važan, koristeći crvene, zelene, plave tri osnovne boje, mogu se mešati u različitim bojama, mnogi ravni ekran je da koristi ovaj princip za prikaz boja, tri boje su podeljene u tri tačke, svaka ima različite promjene sive veličine, a zatim susedna tri RGB displeja pokazuje tačku. Napravite piksel

19.png