Течният кристал възниква през 1888 г. и представлява специална смес от вещества, открита от австрийския ботаник Лейниц. Това вещество е между твърдо и течно при нормални условия. Не само това, той има и двойните характеристики на твърди и течни вещества. , Така че се нарича течен кристал (течен кристал). Съставният материал на течния кристал е органично съединение, съединение, съставено от въглерод като център.
1.1 Разработка и характеристики на течнокристален дисплей
1. Процесът на разработка на течнокристален дисплей
Течният кристал възниква през 1888 г. и представлява специална смес от вещества, открита от австрийския ботаник Лейниц. Това вещество е между твърдо и течно при нормални условия. Не само това, той има и двойните характеристики на твърди и течни вещества. , Така че се нарича течен кристал (течен кристал). Съставният материал на течния кристал е органично съединение, съединение, съставено от въглерод като център. През 1963 г. Уилям от RCA Corporation от Съединените щати открива, че течните кристали ще се отклоняват под въздействието на електрическо поле. Той също така открива, че светлината, влизаща в течните кристали, ще причини пречупване. През 1968 г., пет години след като Уилям открива, че светлината се пречупва от течни кристали, отделът за разработка на осцилатори Heil на RCA' пусна първия екран в света', който използва характеристиките на течните кристали за показване на снимки . Беше точно 80 години след като Лейниц открива течнокристалното вещество, че двата правилни термина&„течен кристал &“ означават; и"показване на" са свързани помежду си и"течнокристален дисплей (LCD)" се превърна в професионален термин на индустрията. Разбира се, течнокристалният дисплей, който дебютира през 1968 г., все още е нестабилен и все още има дълъг път от практическото приложение в ежедневието. Едва през 1973 г. професорът от Британския университет г-н Грей открива, че бифенилът може да се използва за направата на дисплеи с течни кристали и след това продуктите за течнокристални дисплеи са официално масово произведени и изпратени. Този продукт осигури екрана за електронния компютър EL-8025 на японската компания SHARP'. Оттогава бяха отворени много приложения на течните кристали, което постепенно допринесе за възхода на LCD индустрията.
Второ, характеристиките на дисплея с течни кристали
1. При сравнението на характеристиките на различните дисплейни устройства, течният кристал има следните предимства
(1) Ниско напрежение, ниска консумация на енергия
Много ниско работно напрежение, стига 2~3V, работният ток е само няколко микроампера, тоест консумацията на енергия е само 10-6~10-5 вата/см2.
(2) Плоска структура
Основната структура на дисплея с течни кристали е две парчета проводимо стъкло с тънка кутия, пълна с течен кристал в средата. Предимствата на тази структура са: високо съотношение на блендата, което е най-благоприятно за прозорец на дисплея; по-лесно е да направите площта на дисплея по-голяма и по-малка; удобен е за автоматизирано масово производство, а производствените разходи са ниски; устройството е много тънко, дебело само няколко милиметра.
(3) Тип пасивен дисплей
Самият течен кристал не излъчва светлина и постига целта на дисплея чрез модулиране на външната светлина, тоест в зависимост от различното отражение и предаване на външната светлина, за да образува различни контрасти за постигане на целта на дисплея.
(4) Показване на голямо количество информация
При дисплея с течни кристали не е необходимо да се вземат мерки за изолация между пикселите, така че повече пиксели могат да бъдат поставени в една и съща област на прозореца на дисплея, което е благоприятно за създаване на телевизор с висока разделителна способност.
(5) Лесен за оцветяване
Като цяло течният кристал е безцветен, така че цветният филтър може да се използва за лесно постигане на цвят.
(6) Дълъг живот
Поради ниското напрежение и ниския работен ток на самия течен кристал той почти не се влошава и има дълъг живот.
(7) Без радиация, без замърсяване
Има рентгеново лъчение в CRT дисплеите и високочестотно електромагнитно излъчване в PDP дисплеите, но течните кристали нямат такива проблеми.
2. Течнокристалният дисплей също има недостатъци
(1) Ъгълът на видимост на дисплея е малък
Тъй като принципът на повечето дисплеи с течни кристали се основава на анизотропията на молекулите на течните кристали, за падаща светлина от различни посоки, отразяващата способност е различна, а ъгълът на гледане е малък, само 30-40 градуса. Тъй като ъгълът на гледане става по-голям, съотношението на контраста се влошава бързо.
(2) Бавна скорост на реакция
Дисплеите с течни кристали разчитат най-вече на промените в подредбата на молекулите на течните кристали под действието на външно електрическо поле, така че скоростта на реакция е силно повлияна от вискозитета на материала, обикновено 100 до 200 ms. Следователно качеството на течните кристали обикновено не е добро при показване на бързо движещи се снимки.
1.2 Общи устройства с течнокристален дисплей
Текущите дисплеи с течни кристали могат да бъдат разделени на три типа: усукани нематични (TN), супер усукани нематични (STN) и цветни филми (тънкослойни транзистори; TFT).
—, Twisted Nematic течнокристален дисплей (TN-LCD)
TN е нов течнокристален материал, разработен след течнокристалния материал тип DSM. Най-голямата характеристика на TN-LCD е същата като името му"усукана нематика". Посоката на подреждане на молекулите на течните кристали от най-горния слой към най-долния слой е точно 90 градуса. 3D форма на спирала. Появата на TN-LCD постави основата за основния начин на развитие на LCD днес, но тъй като TN-LCD има два основни недостатъка, тоест не може да показва тонове, различни от черно и бяло, и когато LCD дисплея става все по-голям и по-голям , контрастът ще стане по-очевиден. Влошаващата се ситуация доведе до появата на различни нови технологии една след друга.
2. Супер усукан нематичен течнокристален дисплей (STN-LCD)
Появата на STN-LCD има за цел да подобри проблема с лошия контраст на TN-LCD. Най-голямата разлика се крие в различните ъгли на усукване на молекулите на течните кристали и ъгъла на предварително наклон на съответстващия слой върху стъкления субстрат и посоката на подравняване на молекулите на течните кристали от най-горния слой към най-долния слой. Случва се да е 3D спирала от 180 градуса до 260 градуса. Въпреки това, въпреки че STN-LCD е подобрил проблема с контраста на TN-LCD, неговата цветова характеристика все още не може да бъде решена по-добре. В допълнение към двата тона черно и бяло, цветовете на STN-LCD са само няколко оранжево и жълто-зелено. Цвят, изразът на цвета все още не може да отговори на изискванията за пълен цвят, така че все още не е идеално решение.
3. Течнокристално дисплейно устройство с цветен филм (TFT-LCD)
За да се подобрят изискванията за цветовете, бяха изобретени две нови технологии, TSTN (Triple Super Twisted Nematic) и FSTN (Film Super Twisted Nematic). Основният принцип на структурата на TSTN и FSTN е същият като този на STN. Разликата е, че TSTN добавя два филма за цветова компенсация върху два листа стъкло, докато FSTN добавя един филм за цветова компенсация. TSTN и FSTN имат предимствата на висока разделителна способност и пълен цвят, което може напълно да подобри лошия контраст на TN и проблема с цвета на STN. Жалко е обаче, че TSTN и FSTN имат проблема с по-бавната реакция на течните кристални молекули. Когато се показва голямо количество данни, това ще доведе до недостатъка от невъзможност за зареждане, така че не е идеално решение. Следователно, за да се реши този проблем, следващата посока R&D на дисплеите с течни кристали се фокусира върху подобряването на методите за шофиране. От най-ранния статичен метод на шофиране, следния динамичен метод на шофиране, метода на шофиране с чиста матрица до метода за шофиране с активна матрица, са разработени много методи на шофиране. Сред тях методът за шофиране Active Matri има най-голяма връзка с развитието на текущия дисплей с течни кристали. Китайското наименование на метода за задвижване с активна матрица е методът на задвижване с активна матрица. Този метод на задвижване е да добавите активен елемент към пресечната точка на електрода на оригиналния пиксел. , Създаде чисто нов режим на контрол на точки. Методът за задвижване с активна матрица може да бъде разделен на два метода. Единият е методът MIM (Metal Insulator Metal), който използва изолационен слой между двете страни на метала като обикновен активен елемент; другият е методът TFT (Thin Film Transistor). TFT методът е да добавите противоположен електрод в пресечната точка на електродите, където пикселите са първоначално подредени, и да поставите тънък филм от активен елемент в пресечната точка на трите електрода. От TN-LCD, STN-LCD до TFT-LCD, дисплеите с течни кристали стават все по-добри по отношение на контраст, разделителна способност и цвят, а продуктите стават все по-популярни. Сред трите типа дисплеи с течни кристали, TFT-LCD има най-голям пазар. Причината са горещите продажби на преносими компютри и нарастващите продажби на TFT-LCD монитори. Не само това, но и TFT-LCD също е все по-често. Тенденцията за замяна на традиционния екран с електронно-лъчева тръба (Cathode Ray Tube; CRT) е най-вероятно изгряващата звезда да стане доминиращ монитор.
