Grundlæggende viden om LCM

1. Oprindelsen af ​​flydende krystal:

I 1888 opdagede den østrigske botaniker F. Reintzer flydende krystal. Efter langsigtet forskning af forskere i 1968 opdagede Radio Corporation of America (RCA) GH Heilmeiler nematisk flydende krystal.

Uklarhedens fænomen (dvs. elektro-optisk effekt) af det transparente tynde lag, når folk får energi, har forstået menneskets&struktur, egenskaber og anvendelser af flydende krystaller med spring og grænser. Nu er flydende krystaller blevet udbredt i mange nye tekniske felter og er blevet et nyt felt for fysikere, kemikere, biologer og elektronikforskere.

2. Hvad er LCD

Flydende krystaller er normalt faste og bliver gennemsigtige væsker, når temperaturen stiger til et rydningspunkt. Det er en kombination af flydende fluiditet og krystal dobbeltbrydning i et bestemt temperaturområde. Flydende krystaller er forskellige fra de sædvanlige faste, flydende og gasformige tilstande. Det kaldes også flydende krystalfase, mesofase og mellemfase. Engelsk er flydende

krystaller. Krystalens dobbeltbrydning refererer til forskellen i den retning, gennem hvilken lys passerer, og brydningsindekset er anderledes.

3. Typer af LCD

Med den gradvise forståelse af flydende krystaller er det blevet opdaget, at flydende krystalstoffer i bund og grund er organiske forbindelser, og hver 200 slags eksisterende organiske forbindelser

En af dem har en flydende krystalfase. Set fra sammensætningens perspektiv og de fysiske betingelser for fremkomsten af ​​flydende krystalfase kan flydende krystaller opdeles i to kategorier: termotrope flydende krystaller og lyotropiske væskekrystaller. De flydende krystaller dannet af stavformede molekyler har tre typer flydende krystalfaser: smektisk fase (Smektisk

Flydende krystaller refererer til lerlignende), nematisk fase (Nematiske flydende krystaller refererer til filamentholdige

Og kolesterisk fase (kolesteriske flydende krystaller refererer til kolesterol).

4. Hvad er termotrop flydende krystal

Den flydende krystal, der dannes ved opvarmning og opløsning af visse organiske stoffer og ødelæggelse af det krystallinske gitter ved opvarmning, kaldes termotrop flydende krystal. Det er en flydende krystalfase, der vises på grund af temperaturændringer. De flydende krystalmaterialer, der i øjeblikket bruges til displays, er dybest set termotrope flydende krystaller.

5. Hvad er lyotropisk flydende krystal

Læg nogle organiske stoffer i et bestemt opløsningsmiddel, og den flydende krystal, der dannes ved, at opløsningsmidlet ødelægger krystalgitteret, kaldes lyotrop flydende krystal. Det er en flydende krystalfase, der vises på grund af ændringer i koncentrationen af ​​opløsningen, den mest almindelige er sæbevand og så videre.

6. Karakteristika for smektiske flydende krystaller

Smektiske fase flydende krystaller er sammensat af stavformede eller strimmelformede molekyler. Molekylerne er arrangeret i lag. De lange akser af molekylerne i laget er parallelle med hinanden, og retningen kan være vinkelret på planet eller arrangeret skråt til planet. Fordi molekylerne er arrangeret pænt, er deres regelmæssighed tæt på krystaller, og den har todimensionel rækkefølge. Positionen af ​​det molekylære massemiddelpunkt er uorden i laget og kan oversættes frit, så det har fluiditet, men viskositetskoefficienten er meget stor. Molekylet kan glide frem og tilbage, venstre og højre, men kan ikke bevæge sig mellem det øverste og det nederste lag. På grund af dets høje rækkefølge vises den smektiske fase ofte i det lavere temperaturområde.

7. Funktioner af nematisk flydende krystal

De stavformede molekyler af nematiske flydende krystaller forbliver også på linje parallelt med molekylæraksen, men de har ikke den lagdelte struktur af smektiske flydende krystaller. Molekylernes massecenter er kaotisk og uorden, men orienteringen af ​​molekylerne (stængerne) er nogenlunde den samme, så nematiske stoffers optiske og elektriske egenskaber, nemlig brydningsindeks og dielektrisk konstant, er forskellige langs og vinkelret til denne ordnede arrangementretning. Det er netop fordi de nematiske flydende krystaller optisk viser positiv dobbeltbrydning, uniaxialitet og elektrisk dielektrisk konstant anisotropi, er det muligt at bruge elektricitet til at kontrollere optisk ydeevne eller flydende krystaldisplay. Sammenlignet med den smektiske fase har den nematiske flydende krystal en lav viskositet og er rig på flydende. Årsagen til denne fluiditet skyldes hovedsageligt det faktum, at hvert molekyle i den nematiske flydende krystal er let at bevæge sig frit langs den lange akseretning. Arrangementet og bevægelsen af ​​molekyler er relativt gratis, og de er ganske følsomme over for eksterne effekter, så de er meget udbredt. På nuværende tidspunkt er de flydende krystalmaterialer, der anvendes i flydende krystaldisplays, såsom TN, STN osv., Alle nematiske flydende krystalmaterialer.

8. Karakteristika for kolesteriske flydende krystaller

Efter at være esterificeret eller substitueret med halogen præsenterer kolesterol en flydende krystalfase, som kaldes kolesterisk flydende krystal. Denne type flydende krystalmolekyler er i en flad form, arrangeret i lag, og molekylerne i laget er parallelle med hinanden. Retningen for den lange akse for molekylerne i forskellige lag ændrer sig lidt, og de er arrangeret i en spiralstruktur langs lagets normale retning. Når langaksen for forskellige molekyler er arrangeret langs spiralretningen, går den gennem 360. Efter ændringen vender den tilbage til den oprindelige orientering. Kolesteriske flydende krystaller er meget følsomme over for temperatur. Når temperaturen ændres, viser de kolesteriske flydende krystaller forskellige farver. I praksis er princippet for flydende krystal temperaturvisning at bruge en række kolesteriske flydende krystaller.

9. Hvad er en flydende krystaldisplay

Indfør først definitionen af ​​elektro-optisk effekt. Fordi flydende krystalmolekyler har et fast dipolmoment, kan anvendelsen af ​​et elektrisk felt få aksen af ​​flydende krystalmolekyler til at bevæge sig, så arrangementet af flydende krystalmolekyler ændres. I en bestemt visningstilstand flyder flydende krystalmolekylerne ustabilt, og denne ustabile tilstand ændres afhængigt af styrken af ​​det elektriske felt. Som følge heraf vil transmissionsfunktionen for det polariserede lys inde i flydende krystalcellen ændre sig, dobbeltbrydningen ændres og fænomenet lysspredning osv., Det vil sige, at de optiske egenskaber i flydende krystalcelle vil ændre sig. Dette fænomen kaldes den elektro-optiske effekt af flydende krystal.

Til brug for forskellige elektro-optiske effekter af flydende krystaller kan ændringerne i ydre forhold såsom elektrisk felt, magnetfelt, lys og temperatur i flydende krystal omdannes til synlige signaler under visse betingelser for at lave et display. Dette er et flydende krystal display.

10. LCD -skærme har været igennem tre generationer

Den første generation bruges i regnemaskiner og ure; anden generation bruges i elektroniske oversættelsesmaskiner, spillekonsoller, husholdningsapparater og testudstyr; tredje generation bruges i forskellige kontorautomatiseringsudstyr og nyt informationsoverførselsudstyr i det avancerede informationssamfund, nemlig personlige computere, tekstbehandlere, mobiltelefoner, bærbare farve -fjernsyn osv.

11. Fordele ved LCD

Flad skærm, lille størrelse, let, let at bære, lavt strømforbrug, lav kørselsspænding, for eksempel er regnemaskinens arbejdsspænding 2 ~ 5V, strømforbruget er omkring 0,01mw, et sølvoxidbatteri kan bruges i to til tre år; langt liv, Generelt mere end 50.000 timer; den indeholder ikke skadelige stråler, så den er ufarlig for menneskekroppen og forårsager ikke let træthed i øjnene; passiv skærm, ikke let at blive vasket af stærkt lys og kan vises i et lyst miljø; enkel struktur, ingen kompliceret maskindel og så videre.

12. Grundlæggende struktur af flydende krystaldisplay

Forskellige flydende krystaldisplays har forskellige strukturer, men deres grundlæggende struktur er at injicere flydende krystal mellem to glassubstrater og forsegle dem med tætningsmaterialer for at danne en flydende krystalcelle. Celletykkelsen af ​​den flydende krystalcelle er generelt nogle få mikrometer (diameteren på et menneskehår). Ti mikrometer), det øverste og nedre glas indsættes med polarisatorer, og et tyndt lag organisk polyimidorientering dækkes på indersiden af ​​glassubstratet i den flydende krystalcelle og gnides i en bestemt retning. Saml derefter stik, integrerede kredsløb, styre- og drivkredsløb, printkort, baggrundsbelysningskilder og konstruktionsdele sammen.

13. Princippet om LCD -display

Tag TN

LCD'et er taget som et eksempel for at illustrere displayprincippet for LCD -skærmen. Når polarisatoren indsættes på de øvre og nedre glassubstrater i den flydende krystalcelle, hvori den flydende krystal injiceres, og de optiske akser for de øvre og nedre polarisatorer er ortogonale (kendetegnende for polarisatoren er, at kun lys, der er tilladt for at passere gennem et bestemt aspekt), når der ikke påføres nogen spænding, injiceres den i flydende krystalmolekylerne i flydende krystalcellen er arrangeret langs friktionssporene på henholdsvis det øvre og nedre glas PI (polyimidfilm) ved grænsefladen, så at flydende krystalmolekylerne på overfladen af ​​de øvre og nedre glasunderlag i flydende krystalcellen er arrangeret i en tilstand, der er snoet med 90 grader som vist i figuren herunder. Når lyset fra baggrundslyset passerer gennem den øvre polarisator, kan kun lys, der vibrerer i en retning, passere. Derefter vrides de flydende krystalmolekyler 90 grader for at nå den nedre polarisator og passerer parallelt med aksen for den nedre polarisator, som er en" hvid" stat. Når en spænding påføres, påvirkes flydende krystalmolekylerne ikke af de små PI -riller på de øvre og nedre glassubstrater, og de står op i samme retning langs det elektriske felt og snoet 90 grader med polariseringsretningen nedenfor , og lyset kan ikke passere igennem, og lyset blokeres. For" sort" stat. Med eller uden en ekstern spænding vil arrangementet af flydende krystalmolekyler i flydende krystalcelle ændre sig. Hvis akseretningen for de øvre og nedre polarisatorer er 90. Om lyset, der kun vibrerer i en retning, kan passere gennem flydende krystalcellen afhænger af, om der er en ekstern spænding. Om det passerer bestemmer" hvidt" og" sort" ;, og billedet vises på LCD'et. De mellemliggende farver på" hvid" og" sort" bestemmes af den mellemliggende potentiale for den påførte spænding.

14. Hvad er normalt hvidt LCD og normalt sort LCD

Når akseretningen for de øvre og nedre polarisatorer er 90. Når der ikke er nogen påført spænding, kan det bestrålede lys passere igennem, og det er" hvidt" ;. Når der er en påført spænding, er det bestrålede lys blokeret, og det er" sort" ;. Denne type flydende krystaldisplay kaldes en normalt hvid LCD. Når den øvre og nedre polarisatorakse

Når det er i samme retning og uden påført spænding, blokeres det lysende lys, og det er" sort" på dette tidspunkt, og når der er en påført spænding, kan det lysende lys passere igennem, og det er" hvidt" på dette tidspunkt. Denne type LCD kaldes normalt sort LCD.

Strukturen, hvori aktive elementer, såsom tyndfilmstransistorer eller dioder injiceres med flydende krystalmateriale, kaldes aktivt matrix -LCD. Med hensyn til om det indeholder aktive komponenter, kan LCD -skærme opdeles i to kategorier, passiv matrix LCD og aktiv matrix LCD. Passiv matrix LCD og aktiv matrix LCD har forskellige køremetoder og forskellige anvendelser.

Derefter ifølge displaymekanismen:

Passiv matrix LCD og aktiv matrix LCD kan opdeles i mange typer.

Almindeligt anvendte flydende krystaldisplays fremstillet ved elektro-optisk effekt er nogenlunde som følger: TN-LCD, STN-LCD, HTN-LCD, FSTN-LCD, TFT-LCD osv.

16. Funktioner og anvendelser af TN-LCD

TN-LCD er Twist Nematic Liquid Crystal

Forkortelsen for Display, det vil sige snoet nematisk flydende krystaldisplay. Karakteristisk for denne displaytilstand er, at flydende krystalmolekylerne er anbragt i det væsentlige parallelt med substratet, men de øvre og nedre flydende krystalmolekyler er justeret i et snoet arrangement, og den samlede vridningsvinkel er 90 °. TN-LCD er det flydende krystaldisplay, som folk opdagede tidligere, og er også det mest udbredte, mest talrige og billigste flydende krystaldisplay. Displayskærmene til elektroniske ure, lommeregnere, spillekonsoller osv., Som vi ser dagligt, er for det meste TN-LCD.

17. Funktioner og anvendelser af STN-LCD

STN-LCD er Super Twist Nematic

Flydende krystal

Forkortelsen for Display, det vil sige super twisted nematic liquid crystal display. Det ligner i struktur TN-LCD, bortset fra at vridningsvinklen ikke er 90 °, men mellem 180 ° og 270 °. Selvom kun vridningsvinklen er forskellig, er dens arbejdsprincip helt anderledes end TN-LCD. STN-LCD er i øjeblikket et mid-range produkt produceret af LCD. Det har egenskaberne ved at vise mere information end TN-LCD. Det bruges hovedsageligt i forskellige instrumenter, kinesiske displays, notebooks, notebook -computere osv.

18. Funktioner og anvendelser af HTN-LCD

HTN-LCD er High Twist Nematic Liquid Crystal

Display kort for high-twist nematisk flydende krystaldisplay. Det ligner i struktur TN-LCD og STN-LCD, bortset fra at vridningsvinklen er mellem 100 ° og 120 °, hvilket er mellem TN-LCD og STN-LCD. Der er ikke mange HTN-LCD'er i øjeblikket, og deres ydeevne er mellem TN-LCD og STN-LCD.

19. Funktioner og anvendelser af FSTN-LCD

STN-LCD er Film Super Twist Nematic Liquid Crystal

Forkortelsen for Display, det vil sige kompensationsfilmen super snoet nematisk flydende krystaldisplay. Film refererer til kompensationsfilm eller retardationsfilm. Gennem et lag af specialbehandlet kompensationsfilm kan den overvinde manglerne ved STN-LCD, og ​​den kan overvinde baggrundsfarven på STN-LCD for at blive sort og hvid, så nogle mennesker kalder FSTN-LCD som STN-LCD i sort og hvid tilstand.

20. Funktioner og anvendelser af TFT-LCD

TFT-LCD er Thin Film Transistor Liquid Crystal

Displayet er en forkortelse for tyndfilmstransistor aktiv matrix flydende krystaldisplay. Hver pixel af den styres af en (eller flere) tyndfilmstransistorkontakter. Faktisk er hver pixel et lille flydende krystaldisplay af TN-typen. Billedet, der vises på denne visningstype, er klart, flimmerfrit, bred betragtningsvinkel (0,5), hurtig responshastighed og kan vise næsten enhver gråskala og kan opnå fuld farvevisning efter tilføjelse af et farvefilter. Sammenlignet med andre skærme som STN og ferroelektriske flydende krystaller er TFT-LCD stadig det bedste med hensyn til stort område, flere displayindhold, farve og gråskala. Det har fordelene ved at bruge transparente substrater som glas, der er i stand til transmissiv visning, god signaloverførselsydelse, ensartet visning af halvtoner og display med stor kapacitet. Billedet af højeste kvalitet kan opnås i metrixen active matrix. Det er i øjeblikket det mest avancerede produkt på LCD-markedet. Det bruges hovedsageligt i bærbare computere, LCD farve-tv osv. Fremstillingsprocessen for TFT-LCD er relativt kompliceret, og prisen er relativt høj.

21. Egenskaber og anvendelser af ECB-LCD

ECB-LCD er elektrisk styret birefringence flydende krystal

Displayet er en forkortelse for elektronisk styret dobbeltbrytende flydende krystaldisplay. Denne type skærm anvender spænding til flydende krystalcellen. På grund af den dielektriske anisotropi af flydende krystal ændres arrangementet af flydende krystalmolekyler, hvilket resulterer i en ændring i dobbeltbrydningen i flydende krystalcelle. Hvis flydende krystalcellen placeres i to polarisatorer, manifesterer ændringen i brydningsindeks sig som en ændring i lystransmittans. Denne elektro-optiske effekt er at kontrollere dobbeltbrydningen af ​​den flydende krystalcelle (ECB:

Elektrisk styret

Birefringence), så det kaldes ECB -effekten. ECB-effekten er meget vigtig som arbejdsprincippet for et flerfarvet flydende krystal displayelement. Det er velegnet til storskærms flerfarvedisplay med forstørret projektion.

22. Egenskaber og anvendelser af ferroelektriske flydende krystaldisplays

Det ferroelektriske flydende krystaldisplay, der i øjeblikket er under udvikling, vedtager ferroelektrisk smektisk flydende krystal, som er kendetegnet ved ekstremt hurtig reaktionshastighed (mikrosekundniveau) og billedlagringsfunktion. Efter at det påførte spændingssignal er fjernet, forbliver det originale viste billede Kan vedligeholdes.

23. Grundlæggende egenskaber ved flydende krystaldisplayenheder

Displayets ydeevne for flydende krystaldisplayet fastsætter forskellige emner. De grundlæggende egenskaber er LCD -skærmens farvedisplay, antallet af pixels (dvs. opløsningen) og skærmstørrelsen, pixelhøjde, skærmstørrelse (displayområde), billedformat, lysstyrke, blændeforhold, grågrad og farvenummer, kontrast, responshastighed, normalt hvid, normalt sort, LCD -transmittans, LCD -glassubstratstørrelse. Præsenter dem separat.

24. LCD -farvedisplay

TFT LCD realiserer farvedisplay ved at bruge farvefilm til bestråling og farve med lysstofrør. Når lyset, der passerer gennem array -substratet, passerer gennem farvefilmen (CF), vil det blive farvet. TFT LCD

En pixel er opdelt i RGB3 -primærfarver (rød, grøn, blå), og hver er farvet med den tilsvarende RGB -farvefilm. Det er en additiv blandemetode, der bruger farvefilm til at blande RGB -lys for at opnå forskellige farver. Baggrundslysets lys er opdelt i 3 farver af RGB -farvefilmen. LCD'et, der fungerer som en lysventil, balancerer og justerer lysmængden i de 3 farver for at opnå den ønskede farve.

25. Pixels og skærmstørrelse

LCD'et viser billeder ved at arrangere mange prikker (den mindste enhed til visning af tekst og billeder) for at danne en skærm. Den mindste punktenhed kaldes pixel. I farvedisplayet er pixel opdelt i rød (R), grøn (G) og blå (B), og de tre farver kaldes tilsammen pixels, og opdeling af denne pixel i 1/3 af RBG -punkterne kaldes sub -pixel. Afhængigt af hvor mange pixels der er arrangeret på en skærm, er navnet på LCD'et også et andet.