Pengetahuan asas LCM

1. Asal kristal cecair:

Pada tahun 1888, ahli botani Austria F. Reintzer menemui kristal cair. Setelah penyelidikan jangka panjang oleh saintis, pada tahun 1968, Radio Corporation of America (RCA) GH Heilmeiler menemui kristal cecair nematik.

Fenomena kekeruhan (iaitu kesan elektro-optik) lapisan nipis telus ketika dihidupkan, pemahaman orang mengenai struktur, ciri dan aplikasi kristal cair telah dikembangkan secara pesat. Kini kristal cair telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang teknikal baru, menjadi bidang baru bagi ahli fizik, ahli kimia, ahli biologi, dan saintis elektronik.

2. Apa itu LCD

Kristal cair biasanya padat, dan menjadi cecair telus apabila suhu meningkat ke titik penjernihan. Ia adalah gabungan cecair dan cecair birefringence dalam julat suhu tertentu. Kristal cecair berbeza dengan keadaan pepejal, cecair dan gas biasa. Ia juga disebut fasa kristal cair, mesofasa, dan fasa perantaraan. Bahasa Inggeris adalah cair

kristal. Birefringence kristal merujuk kepada perbezaan arah yang melewati cahaya, dan indeks biasannya berbeza.

3. Jenis-jenis LCD

Dengan pengertian kristal cair secara beransur-ansur, didapati bahawa bahan kristal cair pada dasarnya adalah sebatian organik, dan setiap 200 jenis sebatian organik yang ada

Salah satunya mempunyai fasa kristal cecair. Dari perspektif komposisi dan keadaan fizikal untuk penampilan fasa kristal cecair, kristal cair dapat dibahagikan kepada dua kategori: kristal cecair termotropik dan kristal cecair lyotropik. Kristal cair yang dibentuk oleh molekul berbentuk batang mempunyai tiga jenis fasa kristal cair: fasa smektik (Smectic

Kristal cecair merujuk kepada seperti tanah liat), fasa nematik (Kristal cecair neematik merujuk kepada filamen

Dan fasa kolesterik (kristal cecair kolesterik merujuk kepada kolesterol).

4. Apakah hablur cecair termotropik

Kristal cair yang terbentuk dengan memanaskan dan melarutkan bahan organik tertentu dan memusnahkan kisi kristal dengan pemanasan disebut kristal cecair termotropik. Ini adalah fasa kristal cecair yang muncul kerana perubahan suhu. Bahan kristal cecair yang kini digunakan untuk paparan pada dasarnya adalah kristal cecair termotropik.

5. Apa itu kristal cecair lyotropik

Masukkan beberapa organik ke dalam pelarut tertentu, dan kristal cair yang dibentuk oleh pelarut yang menghancurkan kisi kristal disebut kristal cair lyotropik. Ini adalah fasa kristal cecair yang muncul disebabkan oleh perubahan kepekatan larutan, yang paling biasa adalah air sabun dan sebagainya.

6. Ciri-ciri kristal cecair smektik

Kristal cecair fasa smektik terdiri daripada molekul berbentuk batang atau berbentuk jalur. Molekul disusun dalam lapisan. Paksi panjang molekul di lapisan selari antara satu sama lain, dan arahnya boleh tegak lurus ke satah atau disusun secara serong ke satah. Kerana molekul disusun dengan rapi, keteraturannya hampir dengan kristal, dan ia mempunyai susunan dua dimensi. Kedudukan pusat jisim molekul tidak teratur di lapisan dan dapat diterjemahkan secara bebas, sehingga mempunyai kelancaran, tetapi pekali kelikatannya sangat besar. Molekul boleh meluncur ke belakang dan ke belakang, kiri dan kanan, tetapi tidak dapat bergerak di antara lapisan atas dan bawah. Kerana tahap ketertiban yang tinggi, fasa smektik sering muncul dalam julat suhu yang lebih rendah.

7. Ciri-ciri kristal cecair nematik

Molekul berbentuk kristal cecair nematik juga tetap sejajar dengan arah paksi molekul, tetapi mereka tidak mempunyai struktur berlapis kristal cecair smektik. Pusat jisim molekul huru-hara dan tidak teratur, tetapi orientasi molekul (batang) kira-kira sama, sehingga sifat optik dan elektrik bahan nematik, iaitu indeks biasan dan pemalar dielektrik, berbeza sepanjang dan tegak lurus ke arah susunan yang teratur ini. Oleh kerana kristal cecair nematik secara optik menunjukkan birefringence positif, uniaxiality dan anisotropy pemalar dielektrik elektrik, mungkin menggunakan elektrik untuk mengawal prestasi optik atau paparan kristal cair. Berbanding dengan fasa smektik, kristal cecair nematik mempunyai kelikatan rendah dan kaya dengan kelancaran. Sebab bagi kelancaran ini terutama disebabkan oleh fakta bahawa setiap molekul kristal cecair nematik mudah bergerak bebas di sepanjang arah paksi panjang. Susunan dan pergerakan molekul agak bebas, dan mereka cukup sensitif terhadap kesan luaran, sehingga digunakan secara meluas. Pada masa ini, bahan kristal cecair yang digunakan dalam paparan kristal cair, seperti TN, STN, dan lain-lain, semuanya adalah bahan kristal cecair nematik.

8. Ciri-ciri kristal cecair kolesterik

Setelah diesterifikasi atau digantikan oleh halogen, kolesterol menghasilkan fasa kristal cair, yang disebut kristal cair kolesterik. Jenis molekul kristal cair ini berada dalam bentuk rata, disusun dalam lapisan, dan molekul-molekul dalam lapisan itu selari antara satu sama lain. Arah paksi panjang molekul berlainan lapisan berubah sedikit, dan mereka disusun dalam struktur lingkaran sepanjang arah normal lapisan. Apabila paksi panjang molekul yang berbeza disusun di sepanjang arah putaran, ia akan melalui 360. Selepas perubahan, ia kembali ke arah asal. Kristal cecair kolesterik sangat sensitif terhadap suhu. Apabila suhu berubah, kristal cecair kolesterik menunjukkan warna yang berbeza. Dalam praktiknya, prinsip paparan suhu kristal cair adalah menggunakan rangkaian kristal cecair kolester.

9. Apakah paparan kristal cecair

Mula-mula memperkenalkan definisi kesan elektro-optik. Kerana molekul kristal cair mempunyai momen dipol tetap, penerapan medan elektrik dapat menyebabkan paksi molekul kristal cair bergerak, sehingga susunan molekul kristal cair berubah. Dalam mod paparan tertentu, molekul kristal cair mungkin mengalir tidak stabil, dan keadaan tidak stabil ini berubah bergantung pada kekuatan medan elektrik. Akibatnya, fungsi transmisi cahaya terpolarisasi di dalam sel kristal cair akan berubah, perubahan birefringence, dan fenomena penyerakan cahaya, dan lain-lain, iaitu sifat optik dalam sel kristal cair akan berubah. Fenomena ini dipanggil kesan elektro-optik kristal cecair.

Untuk penggunaan pelbagai kesan elektro-optik kristal cair, perubahan keadaan luaran seperti medan elektrik, medan magnet, cahaya dan suhu kristal cair dapat diubah menjadi isyarat yang dapat dilihat dalam keadaan tertentu untuk membuat paparan. Ini adalah paparan kristal cecair.

10. Monitor LCD telah melalui tiga generasi

Generasi pertama digunakan dalam kalkulator dan jam tangan; generasi kedua digunakan dalam mesin terjemahan elektronik, konsol permainan, perkakas rumah, dan peralatan ujian; generasi ketiga digunakan dalam pelbagai peralatan automasi pejabat dan peralatan penghantaran maklumat baru dalam masyarakat maklumat maju, seperti komputer peribadi, pemproses Word, telefon bimbit, televisyen warna mudah alih, dll.

11. Kelebihan LCD

Paparan rata, saiz kecil, ringan, mudah dibawa, penggunaan kuasa rendah, voltan pemanduan rendah, misalnya, voltan kerja kalkulator adalah 2 ~ 5V, penggunaan kuasa kira-kira 0.01mw, bateri oksida perak boleh digunakan selama dua hingga tiga tahun; jangka hayat yang panjang, Secara amnya lebih daripada 50,000 jam; ia tidak mengandungi sinar berbahaya, jadi tidak berbahaya bagi tubuh manusia dan tidak mudah menyebabkan keletihan mata; paparan pasif, tidak mudah dicuci dengan cahaya yang kuat, dan dapat dipaparkan di persekitaran yang terang; struktur sederhana, tiada bahagian mesin yang rumit dan sebagainya.

12. Struktur asas paparan kristal cecair

Paparan kristal cecair yang berbeza mempunyai struktur yang berbeza, tetapi struktur asasnya adalah menyuntikkan kristal cair di antara dua substrat kaca dan menutupnya dengan bahan kedap untuk membentuk sel kristal cair. Ketebalan sel sel kristal cair umumnya beberapa mikron (diameter rambut manusia). Puluhan mikrometer), kaca atas dan bawah ditampal dengan polarisasi, dan lapisan tipis orientasi polimida organik ditutup di bahagian dalam substrat kaca di sel kristal cair, dan digosok ke arah tertentu. Kemudian pasangkan penyambung, litar bersepadu, litar kawalan dan pemacu, papan litar PCB, sumber lampu latar, dan bahagian struktur bersama-sama.

13. Prinsip paparan LCD

Ambil TN

LCD diambil sebagai contoh untuk menggambarkan prinsip paparan paparan kristal cair. Apabila polarizer ditampal pada substrat kaca atas dan bawah sel kristal cair di mana kristal cair disuntik, dan paksi optik polarisasi atas dan bawah adalah ortogonal (ciri polarizer adalah hanya cahaya yang dibenarkan untuk melewati aspek tertentu), apabila tidak ada voltan yang diterapkan, ia disuntikkan ke dalam Molekul kristal cair sel kristal cair disusun di sepanjang alur geseran PI kaca atas dan bawah (filem polimida) masing-masing di antara muka, jadi bahawa molekul kristal cecair di permukaan substrat kaca atas dan bawah sel kristal cecair disusun dalam keadaan dipusingkan sebanyak 90 darjah seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Apabila cahaya yang dipancarkan oleh lampu latar melewati polarizer atas, hanya cahaya yang bergetar dalam satu arah yang dapat melewati. Kemudian, molekul kristal cecair dipusingkan 90 darjah untuk mencapai polarizer bawah, dan lulus selari dengan paksi polarizer bawah, yang merupakan" putih" negeri. Apabila voltan digunakan, molekul kristal cair tidak terpengaruh oleh alur PI kecil pada substrat kaca atas dan bawah, dan mereka berdiri dalam arah yang sama di sepanjang medan elektrik dan dipusing 90 darjah dengan arah polarator di bawah , dan cahaya tidak dapat melewati, dan cahaya tersekat. Untuk" hitam" negeri. Dengan atau tanpa voltan luaran, susunan molekul kristal cecair dalam sel kristal cair akan berubah. Sekiranya arah paksi polarisasi atas dan bawah adalah 90. Sama ada cahaya yang hanya bergetar dalam satu arah boleh melalui sel kristal cair bergantung pada sama ada terdapat voltan luaran. Sama ada lulus menentukan" putih" dan" hitam" ;, dan gambar dipaparkan di LCD. Sudah tentu, warna perantaraan" putih" dan" hitam" ditentukan oleh potensi perantaraan voltan yang dikenakan.

14. Apa itu LCD putih dan LCD hitam biasa

Apabila arah paksi polarisasi atas dan bawah adalah 90. Apabila tidak ada voltan terpakai, cahaya yang disinari dapat melewati, dan itu adalah" putih" ;. Apabila terdapat voltan terpakai, cahaya yang disinari disekat dan ia" hitam" ;. Jenis paparan kristal cecair ini dipanggil LCD putih biasa. Apabila paksi polarizer atas dan bawah

Apabila berada dalam arah yang sama dan tidak ada voltan terpakai, cahaya yang menyala disekat, dan ia" hitam" pada masa ini, dan apabila ada voltan terpakai, cahaya yang menerangi dapat melewati, dan itu" putih" pada masa ini. LCD jenis ini dipanggil LCD hitam biasa.

Struktur di mana elemen aktif seperti transistor filem nipis atau diod disuntik dengan bahan kristal cair disebut LCD matriks aktif. Oleh itu, dari segi sama ada ia mengandungi komponen aktif, paparan kristal cair dapat dibahagikan kepada dua kategori, LCD matriks pasif dan LCD matriks aktif. LCD matriks pasif dan LCD matriks aktif mempunyai kaedah pemanduan dan penggunaan yang berbeza.

Kemudian mengikut mekanisme paparan:

LCD matriks pasif dan matriks aktif LCD boleh dibahagikan kepada banyak jenis.

Paparan kristal cecair yang biasa digunakan dengan kesan elektro-optik adalah seperti berikut: TN-LCD, STN-LCD, HTN-LCD, FSTN-LCD, TFT-LCD, dll.

16. Ciri dan aplikasi TN-LCD

TN-LCD adalah Twist Nematic Liquid Crystal

Singkatan Paparan, iaitu paparan kristal cecair nematik berpintal. Ciri mod paparan ini adalah bahawa molekul kristal cair disusun secara substansial selari dengan substrat, tetapi molekul kristal cair atas dan bawah diselaraskan dalam susunan berpintal, dan sudut putaran keseluruhan adalah 90 °. TN-LCD adalah paparan kristal cecair yang ditemui orang sebelumnya, dan juga paparan kristal cecair yang paling banyak digunakan, paling banyak, dan paling murah. Skrin paparan jam tangan elektronik, kalkulator, konsol permainan, dan lain-lain yang kita lihat setiap hari kebanyakannya adalah TN-LCD.

17. Ciri dan aplikasi STN-LCD

STN-LCD adalah Super Twist Nematic

Kristal Cecair

Singkatan Paparan, iaitu paparan kristal cecair nematik berpusing super. Strukturnya serupa dengan TN-LCD, kecuali sudut putaran tidak 90 °, tetapi antara 180 ° dan 270 °. Walaupun hanya sudut putaran yang berbeza, prinsip kerjanya sama sekali berbeza dari sudut TN-LCD. STN-LCD kini merupakan produk jarak jauh yang dihasilkan oleh LCD. Ia mempunyai ciri-ciri menampilkan lebih banyak maklumat daripada TN-LCD. Ia digunakan terutamanya dalam pelbagai instrumen, paparan Cina, notebook, komputer notebook, dll.

18. Ciri dan aplikasi HTN-LCD

HTN-LCD adalah Kristal Cecair Nematic Twist Tinggi

Paparan pendek untuk paparan kristal cecair nematik berpusing tinggi. Strukturnya serupa dengan TN-LCD dan STN-LCD, kecuali sudut putaran antara 100 ° dan 120 °, iaitu antara TN-LCD dan STN-LCD. Tidak banyak HTN-LCD pada masa ini, dan prestasinya antara TN-LCD dan STN-LCD.

19. Ciri dan aplikasi FSTN-LCD

STN-LCD adalah Filem Super Twist Nematic Liquid Crystal

Singkatan Paparan, iaitu, filem kompensasi paparan kristal cecair nematik berpusing super. Filem merujuk kepada filem pampasan atau filem penundaan. Melalui lapisan filem pampasan yang diproses khas, ia dapat mengatasi kekurangan STN-LCD, dan dapat mengatasi warna latar belakang STN-LCD menjadi hitam putih, sehingga ada yang memanggil FSTN-LCD sebagai STN-LCD dalam warna hitam dan mod putih.

20. Ciri dan aplikasi TFT-LCD

TFT-LCD adalah Transistor Filem Tipis Kristal Cair

Paparan adalah pendek untuk paparan kristal cecair matriks aktif transistor filem nipis. Setiap pikselnya dikendalikan oleh satu (atau lebih) suis transistor filem nipis. Sebenarnya, setiap piksel adalah paparan kristal cecair jenis TN kecil. Gambar yang dipaparkan oleh jenis paparan ini jelas, bebas kerlipan, sudut tontonan lebar (0,5), kelajuan respons pantas, dan dapat menampilkan hampir semua skala kelabu, dan dapat mencapai paparan warna penuh setelah menambahkan penapis warna. Berbanding dengan paparan lain seperti kristal cecair STN dan ferroelektrik, TFT-LCD masih yang terbaik dari segi luas, kandungan paparan berganda, warna dan skala kelabu. Ia mempunyai kelebihan menggunakan substrat lutsinar seperti kaca, mampu menampilkan transmisif, prestasi penghantaran isyarat yang baik, paparan halftone yang seragam, dan paparan berkapasiti besar. Gambar berkualiti tinggi dapat diperoleh dalam kaedah matriks aktif. Pada masa ini ia adalah produk termaju di pasaran LCD. Ini terutama digunakan pada komputer notebook, TV warna LCD, dll. Proses pembuatan TFT-LCD agak rumit dan harganya relatif tinggi.

21. Ciri dan aplikasi ECB-LCD

ECB-LCD adalah Kristal Cecair Birefringence yang Dikendalikan Secara Elektrik

Paparan pendek untuk paparan kristal cecair birefringent yang dikawal secara elektronik. Jenis paparan ini menggunakan voltan pada sel kristal cecair. Oleh kerana anisotropi dielektrik kristal cair, susunan molekul kristal cair berubah, mengakibatkan perubahan dalam birefringence dalam sel kristal cair. Sekiranya sel kristal cair ditempatkan dalam dua polarisasi, perubahan indeks biasan ditunjukkan sebagai perubahan pemancar cahaya. Kesan elektro-optik ini adalah untuk mengawal birefringence sel kristal cecair (ECB:

Dikawal secara elektrik

Birefringence), sehingga disebut kesan ECB. Kesan ECB sangat penting kerana prinsip kerja elemen paparan kristal cecair pelbagai warna. Ia sesuai untuk paparan pelbagai warna skrin besar dengan unjuran yang diperbesar.

22. Ciri dan aplikasi paparan kristal cecair ferroelektrik

Paparan kristal cecair ferroelektrik yang sedang dikembangkan menggunakan kristal cecair smektik ferroelektrik, yang dicirikan oleh kelajuan tindak balas yang sangat cepat (tahap mikrodetik) dan fungsi penyimpanan gambar. Setelah isyarat voltan yang digunakan dikeluarkan, gambar yang dipaparkan asal tetap dapat dikekalkan.

23. Ciri-ciri asas peranti paparan kristal cecair

Prestasi paparan paparan kristal cecair menetapkan pelbagai item. Ciri-ciri asasnya adalah paparan warna LCD, jumlah piksel (iaitu resolusi) dan ukuran layar, nada piksel, ukuran paparan (rentang paparan), nisbah aspek, kecerahan, nisbah apertur, Gelar kelabu dan nombor warna, kontras, kelajuan tindak balas, biasanya putih, biasanya hitam, transmisi LCD, ukuran substrat kaca LCD. Perkenalkannya secara berasingan.

24. Paparan warna LCD

TFT LCD mewujudkan paparan warna dengan menggunakan filem warna untuk menyinari dan mewarnai dengan lampu pendarfluor. Apabila cahaya yang melewati substrat array melewati filem warna (CF), ia akan berwarna. LCD TFT

Piksel dibahagikan kepada warna primer RGB3 (merah, hijau, biru), dan masing-masing diwarnai oleh filem warna RGB yang sesuai. Ini adalah kaedah pencampuran aditif yang menggunakan filem warna untuk mencampurkan cahaya RGB untuk mendapatkan pelbagai warna. Cahaya lampu latar dibahagikan kepada 3 warna oleh filem warna RGB. LCD, yang berfungsi sebagai injap cahaya, mengimbangi dan menyesuaikan jumlah cahaya dari 3 warna untuk mendapatkan warna yang diinginkan.

25. Piksel dan saiz skrin

LCD memaparkan gambar dengan mengatur banyak titik (unit terkecil untuk memaparkan teks dan gambar) untuk membentuk layar. Unit titik terkecil disebut piksel. Dalam paparan warna, piksel dibagi menjadi merah (R), hijau (G), dan biru (B), dan tiga warna bersama-sama disebut piksel, dan membagi piksel ini menjadi 1/3 titik RBG disebut sub -piksel. Mengikut berapa piksel yang disusun di layar, nama LCD juga berbeza.