La ciencia detrás de las pantallas de cristal líquido

1. Cristales líquidos: el material de doble naturaleza ​

Descubierto en 1888 por el botánico austriaco Friedrich Reinitzer, los cristales líquidos fluyen como líquidos pero mantienen el orden molecular como sólidos  1  3

. Esta estructura híbrida les permite manipular la luz Cuando se someten a campos eléctricos. En los paneles LCD, las moléculas de cristal líquido en forma de varilla se torcen naturalmente en una disposición helicoidal (espiral). Cuando se aplica el voltaje, se desenredan y se alinean paralelos al campo eléctrico, actuando como interruptores de luz microscópicos  1    5

​ 2. Arquitectura en capas: cómo las imágenes LCD crean imágenes ​

Una pantalla LCD comprende siete capas críticas  1  13

• ​ Iluminar desde el fondo : LED o lámparas fluorescentes emiten luz blanca.
• ​ Polarizadores : Dos filtros perpendiculares bloquean toda la luz a menos que "guiaran".
• ​ Capa de cristal líquido : Los cristales controlados por voltaje giran la luz que pasa.
• ​ Filtros de color : Los subpíxeles rojos, verdes y azules (RGB) se combinan para formar píxeles a todo color
  5

  12
  .

​ Proceso clave :

① La luz de la luz de fondo ingresa al primer polarizador, volviéndose polarizado linealmente.

② Los cristales líquidos retorcidos giran esta luz en 90 °, lo que le permite pasar a través del segundo polarizador (inicialmente cruzado a 90 °).

③ La aplicación de voltaje realinea cristales verticalmente,  bloqueo luz evitando la rotación 1    14

④ El brillo de cada píxel está controlado por la rotación de cristal ajustada por voltaje.

⑤ RGB Los filtros de color mezclan intensidades de subpíxeles para generar millones de colores 5    13

​ 3. Evolución: de TN a paneles avanzados ​

Temprano Nemático retorcido (TN) LCD tuvo una respuesta rápida pero ángulos de visualización deficientes  1

. Las innovaciones siguieron:

• ​ IPS (conmutación en el plano) : Alineación de cristales horizontales para ángulos más anchos y colores precisos.
• ​ VA (alineación vertical) : Negros profundos y alto contraste, ideal para multimedia
  12

  13
  .

​ 4. LCD vs. OLEDS: Diferencias centrales ​

Mientras que los LCD confían en contraluz , OLEDS USE emisivo Píxeles orgánicos. Las ventajas incluyen:

​ 5. Por qué las LCD perduran ​

A pesar de las nuevas tecnologías, los LCD dominan debido a:

• ​ Eficiencia energética (Vs. CRT)
  3
  .
• ​ Escalabilidad de producción de masa Para pantallas grandes (televisores, monitores)
  5
  .
• ​ Innovación continua , como Mejoras de puntos cuánticos Para colores más ricos
  12
  .

Fuentes: Academia de Ciencias de China 1 , Enciclopedia de Baidu 3  5 , Revisiones de tecnología de visualización 12  13 , CienciAdirect 14