El cristal líquido se originó en 1888 y es una mezcla especial de sustancias descubierta por el botánico austriaco Leinitz. Esta sustancia se encuentra entre sólida y líquida en condiciones normales. No solo eso, también tiene las características duales de las sustancias sólidas y líquidas. , Por eso se llama Cristal Líquido (cristal líquido). El material constituyente del cristal líquido es un compuesto orgánico, un compuesto compuesto de carbono como centro.
1.1 Desarrollo y características de la pantalla de cristal líquido.
1. El proceso de desarrollo de la pantalla de cristal líquido
El cristal líquido se originó en 1888 y es una mezcla especial de sustancias descubierta por el botánico austriaco Leinitz. Esta sustancia se encuentra entre sólida y líquida en condiciones normales. No solo eso, también tiene las características duales de las sustancias sólidas y líquidas. , Por eso se llama Cristal Líquido (cristal líquido). El material constituyente del cristal líquido es un compuesto orgánico, un compuesto compuesto de carbono como centro. En 1963, William de RCA Corporation de los Estados Unidos descubrió que los cristales líquidos se desviarían bajo la influencia de un campo eléctrico. También descubrió que la luz que entraba en los cristales líquidos provocaba refracción. En 1968, cinco años después de que William descubriera que los cristales líquidos refractan la luz, el departamento de desarrollo de osciladores Heil de RCA&lanzó la primera pantalla del mundo&que utiliza las características de los cristales líquidos para mostrar imágenes. . Fue exactamente 80 años después de que Leinitz descubrió la sustancia de cristal líquido que los dos términos propios&"cristal líquido &"; y" mostrar" se vincularon entre sí, y" pantalla de cristal líquido (LCD)" se convirtió en el término profesional de la industria. Por supuesto, la pantalla de cristal líquido que debutó en 1968 sigue siendo inestable, y todavía queda un largo camino por recorrer desde la aplicación práctica de la vida diaria. No fue hasta 1973 que el profesor de la Universidad Británica, el Sr. Gray, descubrió que el bifenilo podría usarse para hacer pantallas de cristal líquido, y luego los productos de pantallas de cristal líquido se produjeron y enviaron oficialmente en masa. Este producto proporcionó la pantalla para la computadora electrónica EL-8025 de la compañía SHARP de Japón &. Desde entonces, se han abierto muchas aplicaciones de cristal líquido, lo que ha contribuido gradualmente al auge de la industria de LCD.
En segundo lugar, las características de la pantalla de cristal líquido.
1. En la comparación de las características de varios dispositivos de visualización, el cristal líquido tiene las siguientes ventajas
(1) Bajo voltaje, bajo consumo de energía
Voltaje de trabajo muy bajo, siempre que sea de 2 ~ 3 V, la corriente de trabajo es solo de unos pocos microamperios, es decir, el consumo de energía es de solo 10-6 ~ 10-5 vatios / cm2.
(2) Estructura plana
La estructura básica de una pantalla de cristal líquido son dos piezas de vidrio conductor con una caja delgada llena de cristal líquido en el medio. Las ventajas de esta estructura son: una alta relación de apertura, que es más propicia para una ventana de visualización; es más fácil hacer que el área de visualización sea más grande y más pequeña; es conveniente para la producción en masa automatizada y el costo de producción es bajo; el dispositivo es muy delgado, solo unos pocos milímetros de grosor.
(3) Tipo de pantalla pasiva
El cristal líquido en sí no emite luz y logra el propósito de visualización modulando la luz externa, es decir, dependiendo de la diferente reflexión y transmisión de la luz externa para formar diferentes contrastes para lograr el propósito de visualización.
(4) Muestra una gran cantidad de información
En la pantalla de cristal líquido, no es necesario tomar medidas de aislamiento entre píxeles, por lo que se pueden acomodar más píxeles en la misma área de la ventana de visualización, lo que favorece la creación de un televisor de alta definición.
(5) Fácil de colorear
Generalmente, el cristal líquido es incoloro, por lo que el filtro de color se puede utilizar para lograr el color fácilmente.
(6) Larga vida
Debido al bajo voltaje y la baja corriente de funcionamiento del cristal líquido en sí, apenas se deteriora y tiene una larga vida útil.
(7) Sin radiación, sin contaminación
Hay radiación de rayos X en las pantallas CRT y radiación electromagnética de alta frecuencia en las pantallas PDP, pero los cristales líquidos no presentan tales problemas.
2. La pantalla de cristal líquido también tiene deficiencias
(1) El ángulo de visión de la pantalla es pequeño
Dado que el principio de la mayoría de las pantallas de cristal líquido se basa en la anisotropía de las moléculas de cristal líquido, para la luz incidente desde diferentes direcciones, la reflectividad es diferente y el ángulo de visión es pequeño, solo 30-40 grados. A medida que aumenta el ángulo de visión, la relación de contraste se deteriora rápidamente.
(2) Velocidad de respuesta lenta
Las pantallas de cristal líquido se basan principalmente en cambios en la disposición de las moléculas de cristal líquido bajo la acción de un campo eléctrico externo, por lo que la velocidad de respuesta se ve muy afectada por la viscosidad del material, generalmente de 100 a 200 ms. Por lo tanto, la calidad de los cristales líquidos generalmente no es buena cuando se muestran imágenes en movimiento rápido.
1.2 Dispositivos comunes de visualización de cristal líquido
Las pantallas de cristal líquido actuales se pueden dividir en tres tipos: nemático retorcido (TN), nemático superretorcido (STN) y película de color (transistores de película fina; TFT).
-, Pantalla de cristal líquido nemático retorcido (TN-LCD)
TN es un nuevo material de cristal líquido desarrollado después del material de cristal líquido tipo DSM. La característica más importante de TN-LCD es la misma que su nombre" nemático retorcido" ;. La dirección de disposición de las moléculas de cristal líquido desde la capa superior a la capa inferior es exactamente de 90 grados. Forma de espiral 3D. La aparición de TN-LCD sentó las bases para la forma principal de desarrollo de LCD en la actualidad, pero debido a que TN-LCD tiene dos deficiencias principales, es decir, no puede mostrar tonos que no sean blanco y negro, y cuando la pantalla LCD se vuelve cada vez más grande , el contraste se hará más obvio. El empeoramiento de la situación ha provocado que varias tecnologías nuevas surjan una tras otra.
2. Dispositivo de pantalla de cristal líquido nemático súper retorcido (STN-LCD)
La aparición de STN-LCD tiene como objetivo mejorar el problema del contraste deficiente de TN-LCD. La mayor diferencia radica en los diferentes ángulos de torsión de las moléculas de cristal líquido y el ángulo de inclinación previa de la capa correspondiente en el sustrato de vidrio, y la dirección de alineación de las moléculas de cristal líquido desde la capa superior a la capa inferior. Resulta ser una espiral 3D de 180 grados a 260 grados. Sin embargo, aunque STN-LCD ha mejorado el problema de contraste de TN-LCD, su rendimiento de color aún no se puede resolver mejor. Además de los dos tonos de blanco y negro, los colores de STN-LCD son solo unos pocos de naranja y amarillo verdoso. Color, la expresión del color todavía no puede cumplir con los requisitos del color completo, por lo que todavía no es una solución perfecta.
3. Dispositivo de pantalla de cristal líquido tipo película en color (TFT-LCD)
Para mejorar los requisitos de color, se inventaron dos nuevas tecnologías, TSTN (Triple Super Twisted Nematic) y FSTN (Film Super Twisted Nematic). El principio de estructura básica de TSTN y FSTN es el mismo que el de STN. La diferencia es que TSTN agrega dos películas para compensación de color en dos hojas de vidrio, mientras que FSTN agrega una película para compensación de color. TSTN y FSTN tienen las ventajas de alta resolución y color completo, que pueden mejorar completamente el contraste deficiente de TN y el problema de color de STN. Sin embargo, es una pena que TSTN y FSTN tengan el problema de una respuesta más lenta de las moléculas de cristal líquido. Al mostrar una gran cantidad de datos, provocará el inconveniente de no poder cargar, por lo que no es una solución perfecta. Por lo tanto, para resolver este problema, la siguiente dirección R& D de las pantallas de cristal líquido se centra en la mejora de los métodos de conducción. Desde el primer método de conducción estática, el siguiente método de conducción dinámica, el método de conducción Matrix puro hasta el método de conducción Active Matrix, se han desarrollado muchos métodos de conducción. Entre ellos, el método de conducción Active Matri tiene la mayor relación con el desarrollo de la pantalla de cristal líquido actual. El nombre chino del método de conducción de matriz activa es el método de conducción de matriz activa. Este método de conducción consiste en agregar un elemento activo a la intersección del electrodo del píxel original. , Ha producido un nuevo modo de control de puntos. El método de conducción de matriz activa se puede dividir en dos métodos. Uno es el método MIM (Metal Insulator Metal), que utiliza una capa aislante entre los dos lados del metal como un elemento activo simple; el otro es el método TFT (Thin Film Transistor). El método TFT consiste en agregar un contraelectrodo en la intersección de los electrodos donde los píxeles están originalmente dispuestos y colocar una película delgada de elemento activo en la intersección de los tres electrodos. Desde TN-LCD, STN-LCD hasta TFT-LCD, las pantallas de cristal líquido son cada vez mejores en términos de contraste, resolución y color, y los productos son cada vez más populares. Entre los tres tipos de pantallas de cristal líquido, TFT-LCD tiene el mercado más grande. La razón son las grandes ventas de computadoras portátiles y las crecientes ventas de monitores TFT-LCD. No solo eso, sino que TFT-LCD también es cada vez más La tendencia a reemplazar la pantalla tradicional de tubo de rayos catódicos (Tubo de rayos catódicos; CRT) es la estrella en ascenso más probable que se convierta en el monitor dominante.
