O cristal líquido teve origem em 1888 e é uma mistura especial de substâncias descoberta pelo botânico austríaco Leinitz. Esta substância está entre o sólido e o líquido em condições normais. Não só isso, ele também tem as características duais de substâncias sólidas e líquidas. , Por isso é chamado de Cristal Líquido (cristal líquido). O material constituinte do cristal líquido é um composto orgânico, composto de carbono como centro.
1.1 Desenvolvimento e características de display de cristal líquido
1. O processo de desenvolvimento de display de cristal líquido
O cristal líquido teve origem em 1888 e é uma mistura especial de substâncias descoberta pelo botânico austríaco Leinitz. Esta substância está entre o sólido e o líquido em condições normais. Não só isso, ele também tem as características duais de substâncias sólidas e líquidas. , Por isso é chamado de Cristal Líquido (cristal líquido). O material constituinte do cristal líquido é um composto orgânico, composto de carbono como centro. Em 1963, William da RCA Corporation dos Estados Unidos descobriu que os cristais líquidos seriam desviados sob a influência de um campo elétrico. Ele também descobriu que a luz que entra nos cristais líquidos causaria refração. Em 1968, cinco anos depois que William descobriu que a luz é refratada por cristais líquidos, o departamento de desenvolvimento de osciladores Heil da RCA' s lançou a primeira tela do mundo' que usa as características dos cristais líquidos para exibir imagens . Foi exatamente 80 anos depois que Leinitz descobriu a substância de cristal líquido que os dois termos apropriados" cristal líquido" e" exibir" foram ligados entre si, e&display de cristal líquido (LCD)" tornou-se o termo profissional da indústria. Claro, a tela de cristal líquido que estreou em 1968 ainda é instável e ainda há um longo caminho a percorrer desde a aplicação prática da vida diária. Foi só em 1973 que o professor da Universidade Britânica, Sr. Gray, descobriu que o bifenil poderia ser usado para fazer telas de cristal líquido, e então os produtos de tela de cristal líquido foram oficialmente produzidos em massa e enviados. Este produto forneceu a tela para o computador eletrônico EL-8025 da empresa SHARP do Japão' Desde então, muitas aplicações de cristal líquido foram abertas, o que gradualmente contribuiu para o surgimento da indústria de LCD.
Em segundo lugar, as características da tela de cristal líquido
1. Na comparação das características de vários dispositivos de exibição, o cristal líquido tem as seguintes vantagens
(1) Baixa tensão, baixo consumo de energia
Tensão de trabalho muito baixa, enquanto 2 ~ 3 V, a corrente de trabalho é de apenas alguns microamperes, ou seja, o consumo de energia é de apenas 10-6 ~ 10-5 watts / cm2.
(2) Estrutura plana
A estrutura básica de uma tela de cristal líquido é composta por duas peças de vidro condutor com uma caixa fina cheia de cristal líquido no meio. As vantagens dessa estrutura são: uma alta taxa de abertura, que é mais adequada para uma janela de exibição; é mais fácil tornar a área de exibição maior e menor; é conveniente para a produção em massa automatizada e o custo de produção é baixo; o dispositivo é muito fino, com apenas alguns milímetros de espessura.
(3) Tipo de exibição passiva
O cristal líquido em si não emite luz e atinge a finalidade da tela modulando a luz externa, ou seja, dependendo da reflexão e da transmissão da luz externa para formar diferentes contrastes para atingir a finalidade da tela.
(4) Exibir grande quantidade de informações
Na tela de cristal líquido, não há necessidade de tomar medidas de isolamento entre os pixels, portanto, mais pixels podem ser acomodados na mesma área da janela do visor, o que é propício para fazer uma TV de alta definição.
(5) Fácil de colorir
Geralmente, o cristal líquido é incolor, então o filtro de cor pode ser usado para obter facilmente a cor.
(6) Vida longa
Devido à baixa tensão e baixa corrente de operação do próprio cristal líquido, ele dificilmente se deteriora e tem uma longa vida útil.
(7) Sem radiação, sem poluição
Há radiação de raios-X em monitores CRT e radiação eletromagnética de alta frequência em monitores PDP, mas os cristais líquidos não apresentam esses problemas.
2. A tela de cristal líquido também tem deficiências
(1) O ângulo de visão da tela é pequeno
Como o princípio da maioria dos visores de cristal líquido depende da anisotropia das moléculas de cristal líquido, para luz incidente de diferentes direções, a refletividade é diferente e o ângulo de visão é pequeno, apenas 30-40 graus. Conforme o ângulo de visão se torna maior, a taxa de contraste se deteriora rapidamente.
(2) Velocidade de resposta lenta
Os visores de cristal líquido dependem principalmente de mudanças no arranjo das moléculas de cristal líquido sob a ação de um campo elétrico externo, de modo que a velocidade de resposta é muito afetada pela viscosidade do material, geralmente de 100 a 200 ms. Portanto, a qualidade dos cristais líquidos geralmente não é boa ao exibir imagens em movimento rápido.
1.2 Dispositivos de tela de cristal líquido comuns
Os monitores de cristal líquido atuais podem ser divididos em três tipos: nemático torcido (TN), nemático super torcido (STN) e filme colorido (transistores de filme fino; TFT).
-, Display de cristal líquido nematicamente torcido (TN-LCD)
TN é um novo material de cristal líquido desenvolvido após o material de cristal líquido do tipo DSM. A maior característica do TN-LCD é o mesmo que seu nome" nemático torcido" ;. A direção do arranjo das moléculas de cristal líquido da camada superior para a inferior é exatamente 90 graus. Forma espiral 3D. O surgimento do TN-LCD lançou as bases para o principal meio de desenvolvimento de LCD hoje, mas como o TN-LCD tem duas deficiências principais, ou seja, ele não pode exibir tons além de preto e branco e quando o display LCD fica cada vez maior , o contraste se tornará mais óbvio. O agravamento da situação fez com que várias novas tecnologias surgissem, uma após a outra.
2. Dispositivo de Exibição de Cristal Líquido Nematic Super Torcido (STN-LCD)
O surgimento do STN-LCD é para melhorar o problema de contraste insuficiente do TN-LCD. A maior diferença reside nos diferentes ângulos de torção das moléculas de cristal líquido e no ângulo de pré-inclinação da camada correspondente no substrato de vidro e na direção de alinhamento das moléculas de cristal líquido da camada superior para a inferior. Acontece que é uma espiral 3D de 180 graus a 260 graus. No entanto, embora o STN-LCD tenha melhorado o problema de contraste do TN-LCD, seu desempenho de cores ainda não pode ser resolvido melhor. Além dos dois tons de preto e branco, as cores do STN-LCD são apenas algumas de laranja e verde-amarelo. Cor, a expressão da cor ainda não atende aos requisitos de full color, então ainda não é uma solução perfeita.
3. Dispositivo de exibição de cristal líquido do tipo filme colorido (TFT-LCD)
Para melhorar os requisitos de cor, duas novas tecnologias, TSTN (Triple Super Twisted Nematic) e FSTN (Film Super Twisted Nematic), foram inventadas. O princípio básico da estrutura do TSTN e do FSTN é o mesmo do STN. A diferença é que o TSTN adiciona dois filmes para compensação de cor em duas folhas de vidro, enquanto o FSTN adiciona um filme para compensação de cor. TSTN e FSTN têm as vantagens de alta resolução e cores, que podem melhorar completamente o contraste pobre do TN e o problema de cor do STN. No entanto, é uma pena que o TSTN e o FSTN tenham o problema de resposta mais lenta das moléculas de cristal líquido. Ao mostrar uma grande quantidade de dados, terá a desvantagem de não poder carregar, por isso não é uma solução perfeita. Portanto, a fim de resolver este problema, a próxima direção R& D dos visores de cristal líquido concentra-se no aprimoramento dos métodos de acionamento. Desde o método de condução estático mais antigo, o seguinte método de condução dinâmico, o método de condução puro Matrix para o método de condução Active Matrix, muitos métodos de condução foram desenvolvidos. Dentre eles, o método de acionamento Active Matri é o que tem maior relação com o desenvolvimento do atual display de cristal líquido. O nome chinês do método de condução de matriz ativa é o método de condução de matriz ativa. Este método de condução é adicionar um elemento ativo à interseção do eletrodo do pixel original. , Produziu um modo de controle de ponto totalmente novo. O método de condução da matriz ativa pode ser dividido em dois métodos. Um é o método MIM (Metal Insulator Metal), que usa uma camada isolante entre os dois lados do metal como um elemento ativo simples; o outro é o método TFT (Thin Film Transistor). O método TFT consiste em adicionar um contra-eletrodo na interseção dos eletrodos onde os pixels estão originalmente dispostos e colocar um filme fino do elemento ativo na interseção dos três eletrodos. De TN-LCD, STN-LCD a TFT-LCD, as telas de cristal líquido estão cada vez melhores em termos de contraste, resolução e cor, e os produtos estão se tornando cada vez mais populares. Entre os três tipos de monitores de cristal líquido, o TFT-LCD possui o maior mercado. O motivo são as vendas aquecidas de notebooks e o aumento das vendas de monitores TFT-LCD. Não só isso, mas o TFT-LCD também está cada vez mais. A tendência de substituir a tela do tubo de raios catódicos tradicional (Cathode Ray Tube; CRT) é a estrela em ascensão mais provável para se tornar o monitor dominante.
