La scienza dietro display di cristalli liquidi

1. Cristalli liquidi: il materiale a doppia natura ​

Scoperto nel 1888 dal botanico austriaco Friedrich Renitzer, i cristalli liquidi fluiscono come liquidi ma mantengono l'ordine molecolare come i solidi  1  3

. Questa struttura ibrida consente loro di farlo manipolare la luce Se sottoposto a campi elettrici. Nei pannelli LCD, le molecole di cristalli liquidi a forma di asta si svolgono naturalmente in una disposizione elicoidale (a spirale). Quando viene applicata la tensione, si scontrano e si allineano parallelamente al campo elettrico, agendo come interruttori di luce microscopica  1    5

​ 2. Architettura a strati: come LCDS creano immagini ​

Uno schermo LCD comprende sette livelli critici  1  13

• ​ Retroilluminazione : LED o lampade fluorescenti emettono luce bianca.
• ​ Polarizzatori : Due filtri perpendicolari bloccano tutta la luce se non "guidato".
• ​ Strato di cristallo liquido : I cristalli controllati dalla tensione ruotano la luce che passa attraverso.
• ​ Filtri a colori : I subpixel rossi, verdi e blu (RGB) si combinano per formare pixel a colori
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​ Processo chiave :

① La luce dalla retroilluminazione entra nel primo polarizzatore, diventando polarizzato linearmente.

② I cristalli liquidi intrecciati ruotano questa luce di 90 °, permettendola di passare attraverso il secondo polarizzatore (inizialmente attraversato a 90 °).

③ L'applicazione della tensione riallinea i cristalli in verticale,  Blocco luce prevenendo la rotazione 1    14

④ La luminosità di ogni pixel è controllata dalla rotazione cristallina adeguata alla tensione.

⑤ Filtri a colori RGB Mescola le intensità del sottosuolo per generare milioni di colori 5    13

​ 3. Evoluzione: da TN ai pannelli avanzati ​

Presto Twisted Nematic (TN) LCDS ha avuto una risposta rapida ma cattivi angoli di visione  1

. Sono seguite le innovazioni:

• ​ IPS (commutazione in piano) : Allineamento del cristallo orizzontale per angoli più ampi e colori accurati.
• ​ VA (allineamento verticale) : Neri profondi e alto contrasto, ideale per multimedia
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​ 4. LCDS vs. OLEDS: differenze fondamentali ​

Mentre gli LCD si basano retroilluminazione , Usa gli OLED autoemissibile Pixel organici. I vantaggi includono:

​ 5. Perché gli LCD residerono ​

Nonostante le nuove tecnologie, i LCD dominano a causa di:

• ​ Efficienza energetica (Vs. CRTS)
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• ​ Scalabilità della produzione di massa Per grandi schermi (TV, monitor)
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• ​ Innovazione continua , come Miglioramenti del punto quantico Per colori più ricchi
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Fonti: Accademia cinese delle scienze 1 , BAIDU ENCICLOPEDIA 3  5 , Visualizza recensioni tecnologiche 12  13 , ScienceDirect 14