Osnovno znanje o LCM -u

1. Poreklo tečnih kristala:

1888. austrijski botaničar F. Reintzer otkrio je tekući kristal. Nakon dugogodišnjeg istraživanja naučnika, 1968. godine Radio korporacija Amerike (RCA) GH Heilmeiler otkrila je nematički tekući kristal.

Fenomen zamućenja (tj. Elektrooptički efekt) prozirnog tankog sloja pod naponom, ljudi' razumijevanje strukture, karakteristika i primjene tekućih kristala razvijeno je naglo. Sada su se tekući kristali naširoko koristili u mnogim novim tehničkim područjima, postajući novo polje za fizičare, kemičare, biologe i znanstvenike elektronike.

2. Šta je LCD

Tečni kristali su obično čvrsti i postaju prozirne tečnosti kada temperatura poraste do tačke bistrenja. To je kombinacija fluidnosti tekućine i kristalne dvolomnosti u određenom temperaturnom rasponu. Tečni kristali se razlikuju od uobičajenih čvrstih, tečnih i gasovitih stanja. Također se naziva faza tekućih kristala, mezofaza i posrednička faza. Engleski je tečan

kristali. Dvolomica kristala odnosi se na razliku u smjeru kroz koji svjetlost prolazi, a indeks loma je različit.

3. Vrste LCD -a

Postupnim razumijevanjem tekućih kristala, otkriveno je da su tvari s tekućim kristalima u osnovi organski spojevi, i svakih 200 vrsta postojećih organskih spojeva

Jedan od njih ima fazu tekućih kristala. Iz perspektive sastava i fizičkih uslova za pojavu faze tekućih kristala, tekući kristali se mogu podijeliti u dvije kategorije: termotropni tečni kristali i liotropni tekući kristali. Tečni kristali formirani od molekula u obliku štapića imaju tri vrste faza tekućih kristala: smektičku fazu (Smectic

Tečni kristali se odnose na glinu), nematička faza (tečni kristali Nemati se odnose na vlaknaste

I holesterična faza (tečni kristali holesterola se odnose na holesterol).

4. Šta je termotropni tečni kristal

Tečni kristal nastao zagrijavanjem i otapanjem određenih organskih tvari i uništavanjem kristalne rešetke zagrijavanjem naziva se termotropni tekući kristal. To je faza tekućih kristala koja se pojavljuje zbog promjena temperature. Materijali tekućih kristala koji se trenutno koriste za zaslone u osnovi su termotropni tekući kristali.

5. Šta je liotropni tečni kristal

Stavite neke organske tvari u određeno otapalo, a tekući kristal nastao otapalom koji uništava kristalnu rešetku naziva se liotropni tekući kristal. To je faza tekućih kristala koja se pojavljuje zbog promjena koncentracije otopine, a najčešće je to voda sa sapunom i tako dalje.

6. Karakteristike smektičkih tečnih kristala

Tekući kristali smektičke faze sastavljeni su od molekula u obliku štapića ili trake. Molekule su složene u slojeve. Duge osi molekula u sloju paralelne su jedna s drugom, a smjer može biti okomit na ravninu ili postavljen koso prema ravnini. Budući da su molekule uredno raspoređene, njihova pravilnost je blizu kristala i ima dvodimenzionalni red. Položaj molekularnog centra mase je neuređen u sloju i može se slobodno prevoditi, tako da ima fluidnost, ali je koeficijent viskoznosti vrlo velik. Molekul može kliziti naprijed -natrag, lijevo i desno, ali se ne može kretati između gornjeg i donjeg sloja. Zbog visokog stupnja uređenosti, smektička faza se često pojavljuje u nižem temperaturnom rasponu.

7. Karakteristike nematičkog tečnog kristala

Molekule nematičnih tekućih kristala u obliku šipke također ostaju poravnane paralelno sa smjerom molekularne osi, ali nemaju slojevitu strukturu smektičkih tekućih kristala. Središte mase molekula je kaotično i neuređeno, ali je orijentacija molekula (štapića) približno ista, tako da su optička i električna svojstva nematičnih tvari, naime indeks loma i dielektrična konstanta, različiti duž i okomito prema ovom urednom pravcu aranžmana. Upravo zato što nematički tekući kristali optički pokazuju pozitivnu dvolomnost, jednoosnost i anizotropiju električne dielektrične konstante, moguće je koristiti električnu energiju za kontrolu optičkih performansi ili prikaz s tekućim kristalima. U usporedbi sa smektičkom fazom, nematički tekući kristal ima nisku viskoznost i bogat je fluidnošću. Razlog za ovu fluidnost uglavnom je zbog činjenice da se svaki molekul nematičkog tekućeg kristala lako slobodno kreće po smjeru duge osi. Raspored i kretanje molekula relativno su slobodni i prilično su osjetljivi na vanjske utjecaje, pa se široko koriste. Trenutno su materijali od tečnih kristala koji se koriste u ekranima sa tečnim kristalima, kao što su TN, STN itd., Svi nematični materijali od tečnih kristala.

8. Karakteristike kolestričnih tečnih kristala

Nakon što je esterificiran ili zamijenjen halogenom, holesterol predstavlja fazu tekućih kristala, koja se naziva kolestični tekući kristal. Ova vrsta molekula tekućih kristala ima ravni oblik, raspoređena u slojeve, a molekule u sloju su paralelne jedna s drugom. Smjer duge osi molekula različitih slojeva neznatno se mijenja i oni su raspoređeni u spiralnu strukturu duž normalnog smjera sloja. Kad se duga osa različitih molekula rasporedi duž spiralnog smjera, ona prolazi kroz 360. Nakon promjene, vraća se u prvobitnu orijentaciju. Tečni kristali holesterola vrlo su osjetljivi na temperaturu. Kad se temperatura promijeni, kolestrični tekući kristali pokazuju različite boje. U praksi, princip prikaza temperature tekućih kristala je korištenje niza kolestričnih tekućih kristala.

9. Šta je ekran sa tečnim kristalima

Prvo uvodimo definiciju elektrooptičkog efekta. Budući da molekule tekućih kristala imaju fiksni dipolni moment, primjena električnog polja može uzrokovati pomicanje osi molekula tekućih kristala, pa se mijenja raspored molekula tekućih kristala. U određenom načinu prikaza, molekuli tekućih kristala mogu nestabilno teći, a to nestabilno stanje se mijenja ovisno o jačini električnog polja. Kao rezultat toga, promijenit će se prijenosna funkcija polarizirane svjetlosti unutar ćelije s tekućim kristalima, promijenit će se dvolomnost i fenomen raspršenja svjetlosti itd., Odnosno optička svojstva u ćeliji s tekućim kristalima će se promijeniti. Ovaj fenomen naziva se elektrooptički učinak tekućeg kristala.

Za upotrebu različitih elektrooptičkih efekata tekućih kristala, promjene vanjskih uvjeta kao što su električno polje, magnetsko polje, svjetlost i temperatura tekućeg kristala mogu se pod određenim uvjetima pretvoriti u vidljive signale kako bi se napravio prikaz. Ovo je ekran sa tečnim kristalima.

10. LCD monitori prošli su kroz tri generacije

Prva generacija se koristi u kalkulatorima i satovima; druga generacija se koristi u mašinama za elektronsko prevođenje, igraćim konzolama, kućnim aparatima i opremi za testiranje; treća generacija koristi se u raznim uredskim uređajima za automatizaciju i novoj opremi za prijenos informacija u naprednom informacijskom društvu, naime osobnim računalima, procesorima za obradu teksta, mobilnim telefonima, prijenosnim televizorima u boji itd.

11. Prednosti LCD -a

Ravan ekran, male veličine, male težine, jednostavan za nošenje, niska potrošnja energije, nizak pogonski napon, na primjer, radni napon kalkulatora je 2 ~ 5V, potrošnja energije je oko 0,01 mw, može se koristiti baterija od srebrnog oksida dvije do tri godine; dug život, općenito više od 50.000 sati; ne sadrži štetne zrake, pa je bezopasan za ljudsko tijelo i ne izaziva lako zamor očiju; pasivni ekran, nije ga lako oprati jakim svjetlom i može se prikazati u svijetlom okruženju; jednostavna struktura, bez komplikovanih mašina, deo itd.

12. Osnovna struktura ekrana sa tečnim kristalima

Različiti zasloni s tekućim kristalima imaju različite strukture, ali njihova osnovna struktura je ubrizgavanje tekućih kristala između dvije staklene podloge i njihovo zatvaranje brtvenim materijalima kako bi se formirala ćelija s tekućim kristalima. Debljina ćelije ćelije s tekućim kristalima općenito je nekoliko mikrona (promjer ljudske kose). Desetine mikrometara), gornje i donje staklo zalijepljeno je polarizatorima, a tanak sloj organske poliimidne orijentacije prekriven je s unutarnje strane staklene podloge u ćeliji s tekućim kristalima i protrljan u određenom smjeru. Zatim zajedno spojite konektore, integrirana kola, upravljačka i pogonska kola, štampane ploče, izvore pozadinskog osvjetljenja i strukturne dijelove.

13. Princip rada LCD ekrana

Uzmi TN

LCD je uzet kao primjer za ilustraciju principa prikaza ekrana sa tečnim kristalima. Kada se polarizer zalijepi na gornju i donju staklenu podlogu ćelije s tekućim kristalom u koju se ubrizgava tekući kristal, a optičke osi gornjeg i donjeg polarizatora su ortogonalne (karakteristika polarizatora je da je dopuštena samo svjetlost da prođe kroz određeni aspekt), kada se ne primjenjuje napon, ubrizgava se u Molekule tekućih kristala ćelije s tekućim kristalima raspoređene su duž žljebova trenja gornjeg i donjeg stakla PI (poliimidni film) na sučelju, tako da da su molekuli tekućih kristala na površini gornje i donje staklene podloge ćelije s tekućim kristalima raspoređeni u stanju uvrtanja za 90 stupnjeva kako je prikazano na donjoj slici. Kad svjetlo koje emitira pozadinsko osvjetljenje prolazi kroz gornji polarizer, može proći samo svjetlo koje vibrira u jednom smjeru. Zatim se molekuli tekućih kristala uvijaju za 90 stupnjeva kako bi dosegli donji polarizator i prolaze paralelno s osi donjeg polarizatora, koji je &; bijeli &; država. Kada se primijeni napon, na molekule tekućih kristala ne utječu mali PI utori na gornjoj i donjoj staklenoj podlozi, a oni stoje u istom smjeru duž električnog polja i uvijeni su za 90 stupnjeva sa smjerom polarizatora ispod , i svjetlo ne može proći, a svjetlo je blokirano. Za&crni" država. Sa ili bez vanjskog napona, raspored molekula tekućih kristala u ćeliji s tekućim kristalima će se promijeniti. Ako je smjer osi gornjeg i donjeg polarizatora 90. Hoće li svjetlo koje vibrira samo u jednom smjeru proći kroz ćeliju s tekućim kristalom, ovisi o tome postoji li vanjski napon. Da li će proći određuje &; bijelo" i&"crno &", a slika se prikazuje na LCD -u. Naravno, srednje boje&bijela" i&crna" određeni su međupotencijalom primijenjenog napona.

14. Šta je normalno bijeli LCD i obično crni LCD

Kad je smjer osi gornjeg i donjeg polarizatora 90. Kada nema primijenjenog napona, ozračena svjetlost može proći kroz nju i ona je&"bijela [GG". Kad postoji primijenjeni napon, ozračena svjetlost se blokira i postaje&crna &. Ova vrsta ekrana sa tečnim kristalima naziva se normalno bijeli LCD. Kada gornja i donja osovina polarizatora

Kada je u istom smjeru i nema primijenjenog napona, svjetlosna lampica je blokirana i ona je&crna" u ovom trenutku, i kada postoji primijenjeni napon, svjetlo koje svijetli može proći, a ono je&bijelo" u ovom trenutku. Ova vrsta LCD -a naziva se normalno crni LCD.

Struktura u kojoj se aktivni elementi, poput tankoslojnih tranzistora ili dioda ubrizgavaju u materijal s tekućim kristalima, naziva se LCD s aktivnom matricom. Stoga se, s obzirom na to da li sadrži aktivne komponente, ekrane sa tečnim kristalima možemo podijeliti u dvije kategorije, pasivni matrični LCD i aktivni matrični LCD. LCD s pasivnom matricom i LCD s aktivnom matricom imaju različite načine vožnje i različite upotrebe.

Zatim prema mehanizmu prikaza:

LCD s pasivnom matricom i LCD s aktivnom matricom mogu se podijeliti u mnoge tipove.

Uobičajeno korišteni ekrani s tekućim kristalima napravljeni elektrooptičkim efektom približno su sljedeći: TN-LCD, STN-LCD, HTN-LCD, FSTN-LCD, TFT-LCD itd.

16. Karakteristike i primene TN-LCD-a

TN-LCD je Twist Nematic tekući kristal

Skraćenica od Display, odnosno uvrnuti nematički ekran sa tečnim kristalima. Karakteristika ovog načina prikaza je da su molekule tekućih kristala raspoređene bitno paralelno sa podlogom, ali su gornja i donja molekula tekućih kristala poravnate u uvijenom rasporedu, a ukupni kut uvijanja je 90 °. TN-LCD je ekran sa tečnim kristalima koji su ljudi otkrili ranije, a ujedno je i najrasprostranjeniji, najbrojniji i najjeftiniji ekran sa tečnim kristalima. Zasloni elektronskih satova, kalkulatora, igraćih konzola itd. Koje svakodnevno viđamo uglavnom su TN-LCD.

17. Karakteristike i primene STN-LCD-a

STN-LCD je Super Twist Nematic

Tečni kristal

Skraćenica od Display, odnosno super uvrnuti nematički ekran sa tečnim kristalima. Po strukturi je sličan TN-LCD-u, samo što kut uvijanja nije 90 °, već između 180 ° i 270 °. Iako se razlikuje samo kut uvijanja, njegov princip rada potpuno se razlikuje od onog kod TN-LCD-a. STN-LCD je trenutno proizvod srednje klase koji proizvodi LCD. Ima karakteristike prikazivanja više informacija od TN-LCD-a. Uglavnom se koristi u raznim instrumentima, kineskim ekranima, prijenosnim računalima, prijenosnim računarima itd.

18. Značajke i primjena HTN-LCD-a

HTN-LCD je tečni kristal Nematika visokog uvijanja

Ekran je skraćenica od nematičkog ekrana sa tečnim kristalima sa visokim zaokretom. Po strukturi je sličan TN-LCD-u i STN-LCD-u, samo što je ugao uvijanja između 100 ° i 120 °, što je između TN-LCD-a i STN-LCD-a. Trenutno nema mnogo HTN-LCD-a, a performanse su im između TN-LCD i STN-LCD.

19. Karakteristike i primene FSTN-LCD-a

STN-LCD je filmski super twist nematični tekući kristal

Skraćenica od Display, odnosno kompenzacijski film super upletenog nematičkog ekrana s tekućim kristalima. Film se odnosi na kompenzacijski film ili film retardacije. Kroz sloj posebno obrađene kompenzacijske folije može prevladati nedostatke STN-LCD-a i može prevladati boju pozadine STN-LCD-a da postane crno-bijela, pa neki ljudi nazivaju FSTN-LCD STN-LCD u crnoj boji i bijeli način rada.

20. Karakteristike i primene TFT-LCD-a

TFT-LCD je tankoslojni tranzistorski tekući kristal

Ekran je skraćenica od tankoslojni tranzistorski aktivni matrični ekran sa tečnim kristalima. Svaki njegov piksel kontrolira jedan (ili više) tranzistorskih prekidača tankog filma. U stvari, svaki piksel je mali ekran sa tečnim kristalima tipa TN. Slika prikazana ovom vrstom ekrana je jasna, bez treperenja, širokog ugla gledanja (0,5), velike brzine odziva i može prikazati gotovo svaku sivu ljestvicu, a nakon dodavanja filtera u boji može postići prikaz u boji. U poređenju sa drugim ekranima, poput STN-a i feroelektričnih tečnih kristala, TFT-LCD je i dalje najbolji u pogledu velike površine, višestrukog prikaza na ekranu, boje i sive skale. Ima prednosti korištenja prozirnih podloga poput stakla, sposobnih za prijenos signala, dobrih performansi prijenosa signala, ujednačenog prikaza polutonova i prikaza velikog kapaciteta. Najkvalitetnija slika može se dobiti metodom aktivne matrice. Trenutno je to najkvalitetniji proizvod na LCD tržištu. Uglavnom se koristi u prijenosnim računarima, LCD televizorima u boji itd. Proces proizvodnje TFT-LCD-a relativno je kompliciran, a cijena je relativno visoka.

21. Značajke i primjena ECB-LCD-a

ECB-LCD je tekući kristal s dvokomponentnom električnom kontrolom

Ekran je skraćenica od elektronski kontrolisanog displeja sa tečnim kristalima sa dvostrukim prelomima. Ova vrsta zaslona primjenjuje napon na ćeliju s tekućim kristalima. Zbog dielektrične anizotropije tekućeg kristala mijenja se raspored molekula tekućih kristala, što rezultira promjenom dvolomnosti u ćeliji tekućeg kristala. Ako se ćelija s tekućim kristalima stavi u dva polarizatora, promjena indeksa loma se očituje kao promjena propusnosti svjetlosti. Ovaj elektrooptički učinak kontrolira dvolomnost ćelije s tekućim kristalima (ECB:

Električno kontrolirano

Birefringence), pa se naziva ECB efekt. ECB efekt je vrlo važan kao princip rada višebojnog ekrana s tekućim kristalima. Pogodan je za displej u boji u velikom ekranu sa uvećanom projekcijom.

22. Karakteristike i primene feroelektričnih ekrana sa tečnim kristalima

Feroelektrični zaslon s tekućim kristalima koji se trenutno razvija usvaja feroelektrični smektički tekući kristal, koji se odlikuje iznimno velikom brzinom odziva (mikrosekundni nivo) i funkcijom pohrane slike. Nakon uklanjanja signala primijenjenog napona, originalna prikazana slika ostaje moguća.

23. Osnovne karakteristike uređaja za prikaz s tekućim kristalima

Performanse ekrana na ekranu sa tečnim kristalima određuju različite stavke. Osnovne karakteristike su prikaz u boji LCD -a u boji, broj piksela (tj. Rezolucija) i veličina ekrana, visina piksela, veličina ekrana (raspon prikaza), omjer slike, svjetlina, omjer blende, siva Stepen i broj boje, kontrast, brzina odziva, normalno bijela, normalno crna, propusnost LCD -a, veličina LCD staklene podloge. Predstavite ih zasebno.

24. LCD displej u boji

TFT LCD realizuje prikaz u boji koristeći film u boji za zračenje i boju fluorescentnom lampom. Kada svjetlost koja prolazi kroz podlogu niza prođe kroz film u boji (CF), bit će obojena. TFT LCD

Piksel je podijeljen u RGB3 primarne boje (crvena, zelena, plava), a svaka je obojena odgovarajućim RGB filmom u boji. To je aditivna metoda miješanja koja koristi film u boji za miješanje RGB svjetla za dobijanje različitih boja. Svjetlo pozadinskog osvjetljenja podijeljeno je u 3 boje pomoću RGB filma u boji. LCD, koji djeluje kao svjetlosni ventil, balansira i prilagođava količinu svjetlosti 3 boje kako bi se dobila željena boja.

25. Pikseli i veličina ekrana

LCD prikazuje slike raspoređujući mnogo tačaka (najmanja jedinica za prikaz teksta i slika) u obliku ekrana. Najmanja jedinica tačke naziva se piksel. U prikazu u boji pikseli su podijeljeni u crvenu (R), zelenu (G) i plavu (B), a tri boje zajedno se zovu pikseli, a dijeljenje ovog piksela na 1/3 RBG tačaka naziva se pomoćno -piksela. Ovisno o tome koliko je piksela raspoređeno na ekranu, naziv LCD -a se također razlikuje.