Id-dar > Wirja > Il-kontenut

Introduzzjoni qasira tal-kristalli likwidi

Jun 29, 2018

Introduzzjoni qasira tal-kristalli likwidi


Materjali tal-kristalli likwidi u tal-kristalli likwidi

Il-prinċipju tal-materjal tal-kristalli likwidi u tal-kristalli likwidi

L-iskoperta ta 'kristalli likwidi
Klassifikazzjoni ta 'kristalli likwidi
Effett fotoelettriku ta 'kristalli likwidi
Il-prinċipju bażiku tal-wiri tal-kristalli likwidi

L-iskoperta ta 'kristalli likwidi

  Fl-1888, Leni FM, botanist Awstrijak, sab li fil-ħin tat-tisħin tal-kristallizzazzjoni tal-benżoat tal-kolesterol, instab li f'145.5 gradi ċenteżmi, il-kristall kien ikkondensat f'likwidu viskuż imċajpar u fforma likwidu trasparenti meta msaħħan sa 178.5 gradi ċentigradi.

Meta Lehmann, fiżiku Ġermaniż, osserva l-birrefringenza tal-materjal b'mikroskopju polarizzanti, huwa ċċara l-fenomenu u ppropona l-lingwa "kristall likwidu".

Materjal kristall likwidu

L-iskoperta ta 'kristalli likwidi għandha storja ta' aktar minn 100 sena, iżda ilha tiżviluppa malajr f'dawn l-aħħar 20 sena. Dan għaliex l-effett fotoelettriku ta 'materjali tal-kristalli likwidi jiġi skopert. Għalhekk huwa applikat għal komponenti ta 'vultaġġ baxx u ta' wiri ħafif u qasir.

Bħalissa, il-materjali tal-kristalli likwidi ġew użati b'mod wiesa 'f'displays tal-kompjuter, arloġġi elettroniċi, telefowns ċellulari, kalkulaturi u prodotti elettroniċi oħra. Dan sar materjal indispensabbli għall-wiri ta 'l-industrija.

Materjali tal-wiri tal-kristalli likwidi fil-ħajja

2.png

Il-metodu ta 'klassifikazzjoni tal-kristalli likwidi

  1. klassifikazzjoni skond il-kondizzjonijiet tal-iffurmar tal-kristalli likwidi

  2. skond il-forma ta 'arranġament molekulari u l-klassifikazzjoni ta' ordni

Klassifikazzjoni skond il-kondizzjonijiet tal-iffurmar ta 'kristalli likwidi

Kristall likwidu termotropiku Il-metodu tat-tkessiħ jintuża biex jiksaħ il-likwidu mdewweb. Meta t-temperatura tinżel sa ċertu punt, l-orjentazzjoni tal-molekuli hija ordnata, u jinkiseb l-istat tal-kristalli likwidi.

Kuljum likwidu mdewweb Il-molekuli organiċi jinħallu f'solventi, li jżidu l-konċentrazzjoni tas-solut f'soluzzjoni, inaqqsu l-konċentrazzjoni ta 'solventi, u jirranġaw l-ordni ta' molekuli organiċi sabiex jiksbu kristalli likwidi.

Unitajiet strutturali li jiffurmaw stat kristallin likwidu

1. virga
2. Discoid
3. polimeru tal-katina twila flessibbli magħmul minn molekuli ta 'katina twila jew discoid.
4. membrana ffurmata permezz ta 'awtoġenerazzjoni ta' molekula ġenitur

Tliet tipi ta 'struttura ta' kristalli likwidi

Nematic:
Il-molekuli għandhom tendenza li jiġu rranġati f'direzzjoni partikolari u għandhom firxa twila ta 'ordni kwadru. Id-distribuzzjoni tal-pożizzjoni ċentrali tal-molekula hija diżordnat, u m'hemm l-ebda ordni ta 'pożizzjoni fit-tul. Juri l-karatteristiċi tal-likwidu u l-fluwidità.

3.png

Tliet tipi ta 'struttura ta' kristalli likwidi

  Tip ta 'sterojdi:
Fil-kolesteriku, il-molekuli twal huma ċatti u jiddependu fuq l-interazzjoni tal-gruppi tat-tarf. L-assi tal-assi twil tagħhom huwa mgħawweġ regolarment fil-pjan, u d-direzzjoni tal-assi twil taż-żewġ saffi adjaċenti hija spirali.

4.png

Tliet tipi ta 'struttura tal-kristalli likwidi:

   Tip ta 'kristall qarib:
Il-vireg bħall-molekuli huma rranġati fi struttura mmejla parallela ma 'xulxin, u l-assi twil tal-molekula huwa perpendikulari għas-saff. Fis-saff, l-arranġament tal-molekoli għandu żewġ ordni dimensjonali, il-pożizzjoni tal-pożizzjoni ċentrali tal-molekula hija diżordnat, u l-molekuli jistgħu jiċċaqalqu biss f'dan is-saff.

5.png

Effett fotoelettriku ta 'molekuli tal-kristalli likwidi
Kwantitajiet fiżiċi importanti li jiddeskrivu l-effett fotoelettriku tal-molekuli tal-kristalli likwidi:
1. koeffiċjent dielettriku
2. indiċi ta 'rifrazzjoni

Il-proprjetajiet fotoelettriċi tal-molekuli tal-kristalli likwidi

Il-biċċa l-kbira tal-molekuli tal-kristalli likwidi huma ffurmati minn vireg bħal jew dieti bħal molekoli, u għalhekk il-karatteristiċi fiżiċi tad-direzzjoni parallela jew vertikali tal-fus molekolari huma differenti, li huwa l-kwadru differenti tal-istruttura molekulari tal-kristall likwidu.
Minħabba l-istruttura anisotropika tal-molekuli tal-kristalli likwidi, il-molekuli tal-kristalli likwidi għandhom proprjetajiet eteroscedastic f'termini ta 'kostanti dielettrika u koeffiċjent fotoelettriku.

Il-prinċipji fundamentali tal-kristalli likwidi (LCD) Liquid Crystal Display

1. Prinċipju ta 'trasmissjoni ħafifa tal-polarizzatur
2.L-effett tal-modulazzjoni tal-kristalli likwidi fuq id-dawl
3. Displej komuni tal-kristalli likwidi

Il-prinċipju bażiku tal-wiri tal-kristalli likwidi

Prinċipju tat-trażmissjoni tad-dawl tal-polarizzatur:
Il-polarizzatur jippermetti biss li d-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tgħaddi mid-direzzjoni tal-polarizzazzjoni b'mod parallel mad-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tagħha. Jekk id-direzzjoni tal-polarizzazzjoni taż-żewġ polarizzaturi hija perpendikulari ma 'xulxin, id-dawl ma jistax jgħaddi mit-tieni polarizzazzjoni minħabba li d-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tal-ewwel dawl emess huwa perpendikulari għad-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tat-tieni polarizzaturi.

 

6.png

Il-prinċipju bażiku tal-wiri tal-kristalli likwidi

Il-kristall likwidu jitqiegħed bejn żewġ polarizzaturi. Fil-kristall likwidu nematic, l-arranġament tal-vireg bħall-molekuli huwa parallel ma 'xulxin. Jekk iż-żewġ vireg tal-ħġieġ ta 'fuq u t'isfel huma perpendikulari ma' xulxin, il-molekuli tal-kristalli likwidi għandhom jiġu mibruma fi spirali fi tranżizzjoni gradwali.

7.png

Il-prinċipju bażiku tal-wiri tal-kristalli likwidi

Jekk id-dawl jidħol u jgħaddi mill-ewwel polarizzatur, il-molekuli tal-kristalli likwidi jibdlu gradwalment id-direzzjoni tal-polarizzazzjoni. Peress li d-dawl jivvjaġġa tul id-direzzjoni ta 'l-arranġament molekulari, id-dawl eventwalment joħroġ mit-tarf l-ieħor.

8.png

Jekk tiġi miżjuda l-vultaġġ bejn iż-żewġ pjanċi tal-ħġieġ, id-direzzjoni tal-allinjament molekulari tkun parallel mad-direzzjoni tal-kamp elettriku. Id-dawl mhux se jgħaddi mit-tieni pjanċi għax ma jistax jitreġġa 'lura.

9.png

Il-prinċipju bażiku tal-wiri tal-kristalli likwidi

Il-wiri tal-kristalli likwidi huwa l-użu ta 'din il-karatteristika, li hija mimlija bi kristalli likwidi bejn il-pjanċi vertikali polarizzanti vertikali ta' fuq u ta 'inqas żewġ ċangaturi, u tuża l-kamp elettriku biex tikkontrolla r-rotazzjoni tal-kristall likwidu. Daqsijiet tal-kampijiet elettriċi differenti jiffurmaw luminanza ta 'skala griża differenti.

10.png

Struttura tal-wiri tal-kristalli likwidi

11.png

Il-wiri tal-kristalli likwidi huwa kaxxa tal-kristalli likwidi magħmula minn żewġ ħġiġiet elettrikament konduttivi. Il-kaxxa hija mimlija bil-kristalli likwidi. Il-kaxxa hija ssiġillata b'materjal li jissiġilla madwar il-kaxxa, u ż-żewġ naħat ta 'barra tal-kaxxa huma mwaħħla mal-polaroid.

Tliet wajers komuni tal-kristalli likwidi

  TN-LCD (wiri tal-kristalli likwidi nematiċi mibrum):
TwistedNematic-LCD Ta 'sikwit tintuża f'elettroniċi elettroniċi, kalkolaturi.

12.png

Tliet wajers komuni tal-kristalli likwidi.

  STN-LCD (wiri tal-kristalli likwidi nematiċi twal)
Super TwistedNematic-LCD
Użat fil-wiri tal-mowbajl, skrin tal-logħob

13.png

Tliet wajers komuni tal-kristalli likwidi

  TFT-LCD (wiri tal-kristalli likwidi tat-tip tal-film):
Thin Film Transistor-LCD
Użat fl-iskrin tal-kristalli likwidi, kamera diġitali

14.png

L-istruttura ta 'TN u STN

Iż-żewġ naħat ta 'barra tal-folja tal-ħġieġ fil-kaxxa tal-kristalli likwidi għandhom biċċiet polarizzanti, u l-assi polarizzanti taż-żewġ polarizzaturi huma paralleli għal xulxin (karattri bojod iswed ta' isfel spiss iswed) jew ortogonali (Chang Baixing ta ' , paralleli jew perpendikulari mad-direzzjoni tal-orjentazzjoni tal-wiċċ tal-kaxxa tal-kristalli likwidi. Il-film polarizzanti ġeneralment ikun magħmul minn film tal-plastik tal-polimeru taħt ċerti kondizzjonijiet teknoloġiċi.

15.png

Kristalli likwidi tat-tip TN

    Il-kristall likwidu nematic huwa mgħaffeġ f'nofs iż-żewġ ħġieġ. Is-superfiċje tal-ħġieġ hija miksija b'IOO film tal-konduttiv trasparenti (indium tin oxide) għall-elettrodu, u mbagħad miksija bis-saff ta 'orjentazzjoni ta' PI (polyimide) fuq il-ħġieġ bl-elettrodu tal-film biex jirranġa l-kristall likwidu fuq direzzjoni parallela għall-wiċċ tal-ħġieġ. L-istat naturali tal-kristall likwidu għandu distorsjoni ta '90 grad. L-użu tal-kamp elettriku jista 'jagħmel il-molekuli tal-kristalli likwidi spin. Il-birrefringenza tal-kristalli likwidi tinbidel bid-direzzjoni tal-kristall likwidu, u d-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tad-dawl polarizzat issir wara t-tip kristall likwidu tat-tip TN.

Kristalli likwidi tat-tip TN

Sakemm tintgħażel il-ħxuna xierqa biex id-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tad-dawl polariżżat tinbidel biss 90 grad, żewġ polarizzaturi paralleli jistgħu jintużaw biex id-dawl ma jkunx jista 'jgħaddi kompletament. Vultaġġ kbir biżżejjed jista 'wkoll jagħmel id-direzzjoni tal-kristall likwidu parallel mad-direzzjoni tal-kamp elettriku, sabiex id-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tad-dawl ma tinbidilx, u d-dawl jista' jgħaddi mit-tieni polarizzaturi .

                      

16.png


Kristall likwidu tat-tip STN

  Il-prinċipju ta 'wiri ta' STN huwa simili għal dak ta 'TN. Huwa differenti li l-molekuli tal-kristalli likwidi b'effett tal-qasam tad-direzzjoni tat-torsjoni TN jduru 90 grad ta 'dawl inċidentali, filwaqt li l-effett STN super direzzjonali ta' direzzjoni jduru 180 ~ 270 grad tad-dawl inċidentali.

17.png

Kristall likwidu tat-tip STN

Stampa LCD TN sempliċi hija biss iswed u abjad żewġ każijiet, u l-wiri tal-kristalli likwidi STN jinvolvi r-relazzjoni ta 'materjal kristall likwidu, u l-interferenza tad-dawl, għalhekk il-kulur huwa l-aktar kulur ċar aħdar u oranġjo. Jekk filtru tal-kulur huwa miżjud mal-wiri tal-kristalli likwidi STN monokromi, il-pixels tal-wiri monokromatiċi huma maqsuma fi tliet sub pixels, u l-kuluri aħmar, aħdar u blu jidhru rispettivament permezz tal-filtru tal-kulur u mbagħad il-kulur tal-kulur sħiħ Il-modalità tista 'tintwera wkoll bl-armonizzazzjoni tat-tliet kuluri primarji.

Kristall likwidu tat-tip TFT

 

18.png

Kristall likwidu tat-tip TFT

   Saff ta 'silikon jiġi depożitat fuq is-sottostrat tal-ħġieġ u firxa ta' transisters issir permezz ta 'stampar ta' litografija u proċessi oħra. Kull pixel għandu swiċċ semikunduttur, li huwa simili għal ċirkwit integrat fuq skala kbira. Imbagħad il-kristall likwidu jiġi ffurmat bejn żewġ biċċiet tal-ħġieġ. Peress li kull pixel jista 'jiġi kkontrollat direttament b'punt ta' punt, kull node huwa relattivament indipendenti u jista 'jiġi kkontrollat kontinwament. Dan id-disinn mhux biss itejjeb il-veloċità tar-rispons tal-iskrin tal-wiri, iżda wkoll jikkontrolla b'mod preċiż il-livell tal-wiri tal-griż, sabiex il-kulur tal-kristalli likwidi TFT huwa aktar realistiku.

Kristall likwidu tat-tip TFT

Għall-filtru tal-kulur TFT-LCD huwa importanti ħafna, bl-użu ta 'tliet kuluri primarji aħmar, aħdar u blu, jista' jitħallat minn varjetà ta 'kuluri, ħafna wiri ċatt huwa li tuża dan il-prinċipju biex turi l-kulur, it-tliet kuluri huma maqsuma fi tliet punti, kull waħda għandha bidliet differenti fuq skala griża, u mbagħad it-tliet punti ta 'wiri RGB maġenb meta l-punt. Agħmel pixel

19.png