Vloeibare kristallen: van ontdekking tot dagelijkse schermen

Stel je een wereld voor waar de duidelijke foto's op je tv, het heldere display op je telefoon en zelfs de kleurrijke schermen op digitale billboards allemaal uit dezelfde bron komen.Deze wereld is echt, dankzij de wetenschap van vloeibare kristallen - een speciaal materiaal dat zowel een vaste als een vloeistof gedraagt.Vloeibare kristallen werden meer dan een eeuw geleden ontdekt en ze zijn sindsdien de ruggengraat van moderne display -technologie geworden.Wat begon als een merkwaardige observatie van een stof die twee keer leek te smelten, is gegroeid in de geavanceerde vloeibare kristalschermen (LCD's) die we elke dag gebruiken.In dit artikel zullen we de ontdekking, groei en vele toepassingen van vloeibare kristallen onderzoeken, waaruit blijkt hoe dit eens mysterieuze materiaal een gemeenschappelijk onderdeel van ons dagelijks leven werd.

Catalogus

Figuur 1: Close-up beeld van vloeibare kristallen onder een microscoop

De ontdekking van vloeibare kristallen

Het verhaal van vloeibare kristallen begon in 1888 toen Friedrich Reinitzer, een Oostenrijkse botanicus, experimenteerde met een compound genaamd Cholesteryl Benzoate, gevonden in wortelen.Tijdens zijn onderzoek merkte Reinitzer iets ongewoons op.Terwijl hij de verbinding verwarmde, leek het twee keer te smelten.Ten eerste, bij 294 ° F (145 ° C), smolt de stof in een bewolkte vloeistof.Toen de temperatuur steeg tot 353 ° F (179 ° C), werd het een heldere vloeistof.Wat dit nog fascinerender maakte, was hoe de bewolkte vloeistof interactie had met licht - het kon gepolariseerd licht weerspiegelen en zelfs van richting veranderen.

Onzeker over wat hij zag, vroeg Reinitzer de Duitse natuurkundige Otto Lehmann om hulp.Onder de microscoop van Lehmann vertoonde de bewolkte vloeistof kleine structuren die suggereerden dat het materiaal kwaliteiten van zowel vloeistoffen als vaste stoffen had.Het stroomde als een vloeistof maar had ook een georganiseerde structuur als een vaste stof.Het voortdurende onderzoek van Lehmann leidde hem tot een belangrijke conclusie: dit was een nieuwe staat van materie, die hij een 'vloeibaar kristal' noemde.

Het begrijpen van vloeibare kristallen en hun toepassingen

Vloeibare kristallen zijn speciale materialen met eigenschappen van zowel vaste stoffen als vloeistoffen.Ze zijn niet alleen gevonden in laboratoria;Ze zijn ook te vinden in veel natuurlijke stoffen.Er bestaan ​​bijvoorbeeld vloeibare kristallen in keverschalen, DNA, menselijke botten, hout en zelfs slug slijm.Wetenschappers zijn gefascineerd door deze materialen en hebben ze diep bestudeerd om erachter te komen hoe ze in technologie kunnen worden gebruikt.

Een grote stap voorwaarts in het begrijpen van vloeibare kristallen kwam in het begin van de jaren zestig, dankzij chemicus Richard Williams bij RCA Laboratories.Hij merkte op dat toen hij een elektrisch veld op een dunne laag vloeibare kristallen aanbracht, ze gestreepte patronen vormden, die later 'Williams' domeinen werden genoemd.Deze ontdekking speelde een belangrijke rol bij de ontwikkeling van de technologie voor Liquid Crystal Display (LCD).

Maar er was een probleem: de vloeibare kristallen hadden hoge temperaturen nodig om goed te werken, waardoor ze moeilijk te gebruiken waren in alledaagse elektronische apparaten.De hoge temperaturen maakten het moeilijk om deze technologie in de echte wereld te brengen.

Deze uitdaging werd uiteindelijk overwonnen door George H. Heilmeier, een andere wetenschapper bij RCA, die samenwerkte met chemici Joel E. Goldmacher en Joseph A. Castellano.Ze kwamen erachter dat door de structuur van de vloeibare kristalmoleculen te veranderen - specifiek door het aanpassen van het aantal koolstofatomen - ze de vloeibare kristallen bij kamertemperatuur konden laten werken.Door deze ontdekking kon ze de eerste vloeibare kristalschermen maken die in de dagelijkse elektronica kunnen worden gebruikt.

De mogelijkheid om bij kamertemperatuur te werken, maakte het mogelijk om vloeibare kristaltechnologie op grote schaal te gebruiken.Tegenwoordig zijn LCD's overal - op televisies, computermonitors, smartphones en digitale horloges.De ontwikkeling van vloeibare kristaltechnologie laat zien hoe zorgvuldig onderzoek en probleemoplossing kunnen leiden tot nieuwe uitvindingen die de manier waarop we leven veranderen.

Vroege ontwikkeling van LCD -technologie

De vroege ontwikkeling van de technologie voor Liquid Crystal Display (LCD) begon met het gebruik van een methode genaamd Dynamic Scattering Mode (DSM).Deze methode werkte door een elektrische lading toe te passen op vloeibare kristalmoleculen, waardoor ze licht schuiven en verspreiden.Deze verstrooiing van licht creëerde zichtbare afbeeldingen, waardoor DSM de basis is voor de eerste werkende LCD's.In 1969 introduceerde RCA de eerste commerciële LCD -producten, zoals geanimeerde advertentiedisplays, achteruitkijkspiegels die schittering verminderden en uitlezingen van de benzinepomp.Dit vroege gebruik toonde aan wat LCD -technologie kon doen en vormde het toneel voor verdere verbeteringen.

Tegelijkertijd boekten James Fergason en zijn team van Westinghouse Electric Corporation vooruitgang bij het bestuderen van de warmtegerelateerde eigenschappen van vloeibare kristallen.Hun onderzoek leidde tot nieuwe ideeën zoals vloeibare kristalthermometers en apparaten voor optische beeldvorming.Fergason stopte daar niet;Hij begon vervolgens met het starten van het International Liquid Crystal Company (ILIXCO), dat een belangrijke rol speelde in de LCD -markt.Een van de opmerkelijke producten van Ilixco was het eerste LCD -horloge, een product dat liet zien hoe nuttig en verhandelbaar LCD -technologie zou kunnen zijn.

Hoe werken LCD's?

Figuur 2: Diagram van lagen en componenten van een LCD (vloeibaar kristaldisplay)

De afbeelding laat zien hoe een vloeibaar kristalweergave (LCD) wordt samengesteld en hoe het werkt om foto's op een scherm te maken.Aan de voorkant bevindt zich de ring, het frame dat het display op zijn plaats houdt.Achter de bezel bevindt zich het dekglas, de beschermende laag die u aanraakt wanneer u het display gebruikt.Onder het dekglas bevindt zich het displayoppervlak, waar de afbeeldingen die u ziet, worden gevormd.

Onder het displayoppervlak bevindt zich het RGB -kleurenfilter, dat licht splitst in rode, groene en blauwe delen.Deze kleuren mengen op verschillende manieren om het volledige scala aan kleuren op het scherm te maken.De vloeibare kristallaag is onder dit filter te vinden.Vloeibare kristallen in deze laag worden geregeld door elektriciteit, die hun positie verandert om te blokkeren of door te laten.De polariserende lagen rond de vloeibare kristallaag helpen het licht te beheren dat erdoorheen gaat.

Aan de achterkant van het display staat de achtergrondverlichting, die het scherm verlicht.Sommige ontwerpen hebben ook een spiegel achter de achtergrondverlichting om licht terug in het scherm te stuiteren, waardoor het helderder wordt.

LCD's werken door te regelen hoe licht door deze lagen gaat om afbeeldingen te maken.Elke kleine stip op het scherm, een pixel genoemd, wordt opgesplitst in drie kleinere onderdelen (subpixels) - één rood, één groen en één blauw, zoals weergegeven door het RGB -kleurenfilter in de afbeelding.Door aan te passen hoe helder elke subpixel is, kan het scherm verschillende kleuren weergeven.

De achtergrondverlichting, aan de achterkant in de afbeelding, schijnt licht door de lagen van het scherm.De vloeibare kristallen, beïnvloed door een elektrische stroom, beslissen hoeveel licht er doorheen komt, wat op zijn beurt de helderheid en kleur van het beeld dat u ziet beïnvloedt.De afbeelding laat duidelijk zien hoe elk deel, van de achtergrondverlichting tot het RGB -filter, samenwerkt om de laatste afbeelding op het scherm te maken.

Er zijn twee primaire soorten LCD -technologieën: passieve matrix en actieve matrix.

Figuur 3: Passief Matrix LCD Pixel Grid

In een passieve matrix LCD zijn de pixels gerangschikt in een rooster, met horizontale en verticale lijnen die elkaar kruisen bij elke pixel.De verticale lijnen worden verticale elektroden genoemd en de horizontale lijnen worden horizontale elektroden genoemd.Deze elektroden zijn verbonden met een substraatlaag, die de structuur van de LCD ondersteunt.

Wanneer elektriciteit op een specifieke rij en kolom wordt toegepast, activeren de elektroden op dat kruispunt het vloeibare kristal op die specifieke pixel.Het vloeibare kristal verandert zijn uitlijning in reactie op de elektrische lading, waardoor licht erdoorheen kan gaan of blokkeert.Dit licht gaat vervolgens door een kleurenfilter om de gewenste kleur te maken.

De polarisatorlagen, één voor de vloeibare kristallaag en één daarna, helpen de oriëntatie van het licht te regelen.Terwijl het licht door deze polarisatoren en de vloeibare kristallaag gaat, begint het beeld te ontstaan.Het proces vereist dat het hele rooster rijt per rij wordt gescand, wat de responstijd van het display kan vertragen.

Vanwege deze rij-per-rij scanmethode hebben passieve matrix-LCD's de neiging om langzamere responstijden te hebben.Dit kan leiden tot wazigheid in snel bewegende beelden, waardoor deze displays minder geschikt zijn voor taken die scherpe, hoogwaardige visuals vereisen.

Figuur 4: Actieve matrix LCD met dunne-film transistor (TFT) structuur

In een actieve matrix LCD, ook bekend als een dunne-film transistor (TFT) -scherm, heeft elke pixel in het scherm zijn eigen transistor en condensator.Deze componenten zijn ingebouwd in het glazen substraat en werken als kleine schakelaars die de uitlijning van de vloeibare kristallen bij elke pixel nauwkeurig regelen.

De transistoren zijn verbonden met verticale en horizontale elektroden, die bekend staan ​​als datalijnen en adresregels.Wanneer elektriciteit door deze lijnen stroomt, activeert het de transistoren, die op hun beurt de vloeibare kristallen regelen op specifieke pixels.De afvoerelektrode en bronelektrode in het diagram laten zien waar de elektrische stroom binnenkomt en de transistor verlaat.

Met deze opstelling kan elke pixel afzonderlijk worden geregeld, in plaats van rij per rij te scannen zoals in passieve matrix LCD's.Als gevolg hiervan kan het scherm de afbeeldingen sneller en met een betere nauwkeurigheid veranderen, wat leidt tot scherpere, duidelijkere afbeeldingen, zelfs bij het weergeven van snel bewegende inhoud.

Polarisatoren en een diffuser worden gebruikt om het licht te beheren dat afkomstig is van de achtergrondverlichting.De polarisatoren regelen de richting van het licht, terwijl de diffuser het licht gelijkmatig over het scherm spreidt.Het kleurenfilter past vervolgens het licht aan om de juiste kleuren te produceren.

Vanwege deze individuele pixelregeling zijn actieve matrix -LCD's veel sneller en produceren ze beelden van hogere kwaliteit dan passieve matrix LCD's.Dit maakt ze goed geschikt voor high-definition displays en apparaten waar een heldere, scherpe beeldkwaliteit nodig is.

Verschillende soorten LCD's

Liquid Crystal Displays (LCD's) zijn er in verschillende vormen, elk met unieke functies die ze beter geschikt maken voor specifieke taken.De hoofdtypen zijn onder meer Twisted Nematic (TN), in-plane switching (IPS), verticale uitlijning (VA) en geavanceerde fringe field switching (AFFS).Inzicht in de verschillen tussen deze typen kan u helpen het juiste display voor uw behoeften te kiezen.

Twisted Nematic (TN) LCD's

Figuur 5: Twisted Nematic (TN) LCD -displaystructuur

Twisted Nematic (TN) displays zijn een veel gebruikt type LCD, vooral in meer betaalbare apparaten.Deze displays werken door vloeibare kristalmoleculen tussen lagen te draaien om het licht te regelen dat door het scherm gaat.

In een TN -display, wanneer elektriciteit wordt aangebracht op de transparante elektroden, zorgt dit ervoor dat de vloeibare kristallen draaien, waardoor licht erdoorheen kan gaan of het blokkeert.Wanneer de vloeibare kristallen worden gedraaid, gaat licht door beide polarisatoren, wat resulteert in een helder of wit display.Wanneer de kristallen niet zijn gedraaid, blokkeren ze het licht, wat leidt naar een donkerder of zwart display.Dit kronkelende en untwistingproces gebeurt snel, en daarom staan ​​TN -panelen bekend om hun snelle responstijden.Dit maakt ze geschikt voor snel bewegende inhoud zoals videogames, waarbij het verminderen van bewegingsverdeling nodig is.

TN-displays zijn ook goedkoper om te produceren, waardoor ze gebruikelijk zijn in budgetvriendelijke apparaten.Ze hebben echter enkele nadelen.TN -panelen worstelen vaak met kleurnauwkeurigheid, contrast en kijkhoeken.Als u het scherm vanaf de zijkant of onder een hoek bekijkt, kan de afbeelding er vervaagd of uitgewassen uitzien.Ondanks deze nadelen blijven TN -panelen populair vanwege hun snelle responstijden en betaalbaarheid.

In-Plane Switching (IPS) LCD's

Afbeelding 6: IPS-weergavestructuur (IPS) in het vlak Switching (IPS)

In een lcd-lcd in het vlak van het vlak zijn de vloeibare kristallen naast elkaar bekleed, parallel aan het scherm.Ze worden geplaatst tussen twee transparante elektroden.Wanneer er geen spanning is, blokkeren de vloeibare kristallen het licht, waardoor een zwart display ontstaat.Wanneer de spanning wordt aangebracht, bewegen de kristallen om het licht erdoorheen te laten gaan, wat resulteert in een wit display.De polarisatoren aan de boven- en onderkant helpen het licht door de vloeibare kristallen te sturen om het beeld te vormen.

In-Plane Switching (IPS) -technologie is gemaakt om enkele problemen met TN-panelen op te lossen.In IPS-displays bewegen de vloeibare kristallen zij aan de kant in plaats van te draaien zoals ze doen in TN-displays.Deze zij-tot-kant-beweging helpt het scherm om kleuren nauwkeuriger te laten zien en houdt de afbeelding duidelijk, zelfs wanneer het vanuit verschillende hoeken wordt bekeken.Daarom worden IPS -panelen vaak gebruikt in apparaten waar een goede beeldkwaliteit nodig is, zoals monitoren voor grafisch ontwerp, fotografie en videobewerking.

IPS -displays hebben echter over het algemeen een langzamere responstijd dan TN -panelen, wat betekent dat de afbeelding langer kan duren om bij te werken.Ze zijn ook duurder om te produceren.Bovendien kunnen IPS -panelen soms een lichte gloed aan de randen vertonen wanneer ze vanuit bepaalde hoeken worden bekeken, vooral in donkere omgevingen.Ondanks deze nadelen wordt IPS -technologie veel gebruikt omdat het een betere kleurnauwkeurigheid en consistente beeldhelderheid biedt vanuit verschillende kijkhoeken.

Verticale uitlijning (VA) LCD's

Figuur 7: Verticale uitlijning (VA) LCD -weergavestructuur

In een verticale uitlijning (VA) LCD staan ​​de vloeibare kristalmoleculen rechtop wanneer het scherm is uitgeschakeld, wat het licht blokkeert.Wanneer het scherm is ingeschakeld, kantelen deze moleculen om licht door te gaan.Deze verandering in de uitlijning van de moleculen tussen de off- en op staten creëert de afbeeldingen op het scherm.De polarisatoren die boven en onder de vloeibare kristallagen worden geplaatst, leiden het licht in de juiste richting om het beeld te vormen wanneer de moleculen kantelen.

Verticale uitlijning (VA) LCD's bieden een middenweg tussen TN- en IPS -technologieën.In VA -panelen worden de vloeibare kristalmoleculen verticaal uitgelijnd wanneer het scherm is uitgeschakeld en kantelt wanneer het is ingeschakeld, waardoor licht erdoorheen kan gaan.VA -displays bieden een beter contrast, wat betekent dat ze diepere zwarten en meer levendige kleuren produceren in vergelijking met zowel TN- als IPS -panelen.Dit maakt hen een goede keuze voor het kijken naar films of het spelen van games in donkere kamers.

Hoewel VA -panelen een betere kleurnauwkeurigheid en bredere kijkhoeken bieden dan TN -panelen, komen ze echter niet helemaal overeen met de prestaties van IPS -displays in deze gebieden.VA -panelen hebben ook de neiging om langzamere responstijden te hebben dan TN -panelen, maar ze zijn meestal sneller dan IPS -panelen.Deze balans van functies maakt VA -panelen voor veel gebruikers een veelzijdige optie.

Advanced Fringe Field Switching (AFFS) LCDS

Afbeelding 8: Geavanceerde Fringe Field Switching (AFFS) LCDS vergeleken met IPS (in-plane schakelaar)

In geavanceerde Fringe Field Switching (AFFS) -technologie interageert het elektrische veld anders met vloeibare kristallen in vergelijking met oudere IPS -displays.In IPS -displays zijn de vloeibare kristallen parallel aan het scherm opgesteld en wanneer een elektrisch veld wordt aangebracht, draaien deze kristallen om te regelen hoe licht door het scherm gaat.Het licht gaat door lagen zoals polarisatoren en glas, en de manier waarop de vloeibare kristallen zijn gerangschikt, bepaalt hoeveel licht doorkomt, wat de helderheid en kleur van het display beïnvloedt.

Affs maakt dit proces beter door te veranderen hoe het elektrische veld wordt toegepast.In plaats van de traditionele methode te gebruiken, past Affs het elektrische veld gelijkmatiger en nauwkeuriger toe op de vloeibare kristallen.Deze methode vermindert lichtlekkage en geeft betere controle over de vloeibare kristallen, wat leidt tot meer accurate kleuren en consistente helderheid over het scherm.Dit resulteert in een display dat meer levendige kleuren en duidelijkere afbeeldingen vertoont, met een sterker verschil tussen lichte en donkere gebieden.

Het gebruik van glaslagen, polarisatoren en analysatoren in AFFS -technologie verbetert verder het licht dat door het scherm gaat, waardoor het uiteindelijke beeld niet alleen helderder maar ook nauwkeuriger van kleur is.Deze precieze regeling van licht en kleur maakt Affs een goede keuze voor high-end gebruik, waarbij beeldkwaliteit een belangrijkste focus is.

LCD vs. OLED vs. QLED

Wanneer we het hebben over display -technologie, bestaat LCD (Liquid Crystal Display) al lang.Nieuwere opties zoals OLED (Organic Light-Emitting Diode) en Qled (Quantum Dot LED) komen echter steeds vaker voor omdat ze in sommige gebieden betere prestaties bieden.Om te begrijpen wat elk van deze technologieën goed doet en waar ze misschien tekortschieten, is het nuttig om te kijken hoe ze werken en wat ze aan tafel brengen.

LCD (vloeibare kristalweergave)

Figuur 9: Structuur van een LCD (vloeibare kristalweergave) met belangrijke componenten

LCD -schermen bestaan ​​uit verschillende lagen die samenwerken om de afbeeldingen te maken die u ziet.Het begint met een achtergrondverlichting die wit licht door de verschillende lagen schijnt.Gepolariseerde filters worden aan de voor- en achterkant geplaatst om te bepalen hoe het licht beweegt.De vloeibare kristallaag in het midden produceert niet op zichzelf geen licht;In plaats daarvan werkt het als kleine luiken die het licht kunnen blokkeren of erdoorheen kunnen gaan.De vloeibare kristallen worden geregeld door een TFT-laag (dunne-film transistor) laag, die bepaalt welke delen van het scherm helder of donker moeten zijn.De kleurfilterlaag voegt vervolgens rode, groene en blauwe kleuren toe aan het licht, waardoor het volledige scala aan kleuren op het scherm wordt gecreëerd.Ten slotte wordt het scherm bedekt met een glaslaag die de binnenonderdelen beschermt.

LCD's zijn al vele jaren de meest gebruikte technologie voor schermen.Ze werken door een achtergrondverlichting te gebruiken die door een laag vloeibare kristallen schijnt.Deze kristallen creëren niet hun eigen licht, maar gedragen zich als kleine luiken, hetzij blokkeren of toestaan ​​dat licht erdoorheen gaat.Een van de voordelen van LCD's is dat ze goedkoper zijn en op grote schaal beschikbaar zijn.Ze gebruiken ook vermogen efficiënt.In vergelijking met nieuwere schermtechnologieën hebben LCD's echter enkele nadelen.Ze hebben bijvoorbeeld niet zoveel contrast, wat betekent dat het verschil tussen de donkerste en lichtste delen van de afbeelding niet zo duidelijk is.Omdat LCD's op een achtergrondverlichting vertrouwen, kunnen ze geen echte zwarten tonen - zwarte gebieden op het scherm lijken misschien meer als donkergrijs omdat er altijd een licht doorkomt.

OLED (organische lichtemitterende diode)

Figuur 10: Structuur van een OLED (organisch licht-emitting diode) display

In OLED -technologie bestaat elke pixel uit organische lagen geplaatst tussen een transparante geleider en een metalen kathode.Wanneer een elektrische stroom door deze lagen stroomt, verlichten ze alleen.Dit betekent dat elke pixel afzonderlijk kan worden gecontroleerd, inclusief de mogelijkheid om volledig uit te schakelen, wat diepe zwarten creëert.Het glazen substraat biedt ondersteuning en structuur aan de lagen.

OLED is een stap verder van LCD -technologie.In een OLED -display kan elke pixel op zichzelf oplichten wanneer de elektriciteit er doorheen loopt.Hierdoor kunnen OLED -schermen specifieke pixels volledig uitschakelen bij het weergeven van zwart, wat leidt tot veel donkerdere zwarten en een beter contrast.Dit is de reden waarom OLED -schermen bekend staan ​​om hun scherpe en levendige afbeeldingen.

OLED -schermen zijn ook dunner en flexibeler dan LCD's, waardoor nieuwe ontwerpen zoals gebogen of opvouwbare schermen mogelijk zijn.Maar OLED -schermen hebben enkele nadelen.Ze zijn meestal duurder om te produceren, wat betekent dat apparaten die ze gebruiken ook meer kosten.Bovendien kunnen OLED-schermen last hebben van inbranden, waarbij een statisch beeld te lang op het scherm achterblijft, een blijvend, spookachtig beeld kan achterlaten.Ondanks deze problemen maakt de mogelijkheid om diepe zwarten en felle kleuren te tonen OLE een populaire keuze voor high-end schermen.

Qled (Quantum Dot LED)

Figuur 11: Structuur van een Qled -display

In Qled -technologie wordt een speciale laag kleine deeltjes genaamd Quantum Dots geplaatst tussen de LED -achtergrondverlichting en het scherm.Deze kwantumstippen helpen de kleur en helderheid te verbeteren, waardoor het display levendiger en nauwkeuriger wordt.De oxidelaag ondersteunt de structuur, terwijl de blauwe zelf-emitterende laag en QD (Quantum Dot) -laag samenwerken om het licht dat door het scherm gaat te verbeteren, waardoor het uiteindelijke beeld met rijke kleuren wordt gecreëerd, vooral merkbaar in goed verlichte omgevingen.

Qled is een technologie die voornamelijk wordt ontwikkeld door Samsung en is een upgrade van LCD in plaats van een volledig nieuwe technologie zoals OLED.Qled -schermen gebruiken een speciale laag kleine deeltjes genaamd Quantum Dots die tussen de LED -achtergrondverlichting en het scherm zit.Deze kwantumstippen verbeteren de kleur en helderheid, waardoor Qled-schermen beter worden in het vertonen van helderdere en meer nauwkeurige kleuren, vooral in goed verlichte kamers.

Een ander voordeel van Qled-schermen is dat ze minder snel last hebben van inbranden in vergelijking met OLED's, wat betekent dat ze langer kunnen duren zonder cijfers van statische beelden te tonen.Omdat Qled -schermen echter nog steeds een achtergrondverlichting nodig hebben, kunnen ze echter niet de diepe zwarten en het hoge contrast van OLED -schermen bereiken.

De toekomst van vloeibare kristalschermen

Zelfs als nieuwere technologieën zoals OLED en QLED vaker voorkomen, worden vloeibare kristalschermen (LCD's) nog steeds veel gebruikt omdat ze minder kosten om energie efficiënter te maken en te gebruiken.LCD's zijn in de loop van de tijd veel verbeterd en hebben ons de scherpe, heldere en kleurrijke schermen die we vandaag in veel apparaten zien.Ze werken door vloeibare kristallen te gebruiken om licht te regelen van een achtergrondverlichting, die de beelden creëert die we zien.Hoewel OLED's diepere zwarten en een beter contrast bieden, gebruiken LCD's minder vermogen voor heldere afbeeldingen, waardoor ze een goede keuze zijn voor apparaten zoals laptops die de levensduur van de batterij moeten redden.

Vooruitkijkend wordt verwacht dat de LCD-technologie wordt verwacht dat het steeds beter wordt met nieuwe ideeën zoals mini-geleide en micro-geleide achtergrondverlichting, die schermen helderder maken met betere kleuren en contrast.Ook kunnen flexibele en doorzichtige LCD's leiden tot nieuwe toepassingen in dingen zoals draagbare apparaten en slimme vensters.Naast alleen schermen, kunnen vloeibare kristallen ook worden gebruikt in andere soorten elektronica, wat betekent dat ze waarschijnlijk een rol zullen blijven spelen in toekomstige technologie.

Conclusie

De groei van vloeibare kristaltechnologie is een verbazingwekkend verhaal van ontdekking, creativiteit en voortdurende verbetering.Van de verrassende ontdekking van Friedrich Reinitzer van kristallen die in twee fasen smolt tot het wijdverbreide gebruik van LCD's in veel apparaten, hebben vloeibare kristallen de manier veranderd hoe we technologie zien en gebruiken.Terwijl nieuwere weergavetechnologieën zoals OLED en QLED spannende nieuwe functies brengen, worden LCD's nog steeds gebruikt omdat ze nog steeds beter worden en een goede keuze zijn voor veel soorten schermen.Terwijl we naar de toekomst kijken, is er veel potentieel voor vloeibare kristallen om op nieuwe manieren te worden gebruikt, waardoor ze een grote rol zullen blijven spelen in onze visuele ervaring.Of het nu in de schermen we elke dag gebruiken of in nieuwe technologieën die nog moeten komen, het verhaal van vloeibare kristallen is nog lang niet voorbij en ze zullen de creativiteit en nieuwsgierigheid blijven weerspiegelen die de menselijke vooruitgang stimuleren.

Veelgestelde vragen [FAQ]

1. Hoe worden vloeibare kristallen gemaakt?

Vloeibare kristallen worden gecreëerd door speciale organische moleculen te ontwerpen en te maken met specifieke kenmerken.Deze moleculen hebben meestal een stijve, staafachtige vorm met flexibele delen.In combinatie onder de juiste omstandigheden, zoals de juiste temperatuur en concentratie, staan ​​de moleculen op een manier die hen in staat stelt zowel als een vloeistof als een vaste stof te handelen, waardoor een vloeibare kristalstaat wordt gevormd.

2. Wat zijn de functies van vloeibare kristallen?

Vloeibare kristallen regelen voornamelijk hoe licht er doorheen gaat.In displays helpen ze afbeeldingen te maken door hun uitlijning te wijzigen wanneer een elektrische stroom wordt toegepast.Vloeibare kristallen worden ook gebruikt in sensoren, thermometers en optische apparaten omdat ze hun eigenschappen kunnen veranderen wanneer ze worden blootgesteld aan dingen zoals temperatuur of elektrische velden.

3. Wat is de korte definitie van vloeibaar kristal?

Een vloeibaar kristal is een materiaal dat zich zowel als een vloeistof als een vaste stof gedraagt, waarbij de moleculen meer worden geordend dan in een vloeistof maar minder geordend dan in een vaste stof.

4. Wat zijn de kenmerken van een vloeibaar kristal?

Vloeibare kristallen kunnen als een vloeistof stromen terwijl ze nog steeds een orde behouden, vergelijkbaar met een vaste stof.Ze kunnen hun uitlijning veranderen wanneer ze worden blootgesteld aan elektrische stromen of temperatuurveranderingen, wat verandert hoe ze omgaan met licht.Ze hebben ook de mogelijkheid om licht te splitsen in twee balken die met verschillende snelheden bewegen.

5. Wat zijn de toepassingen van vloeibare kristallen?

Vloeibare kristallen worden voornamelijk gebruikt in displayschermen, zoals die in tv's, computers en smartphones.Ze worden ook gebruikt in medische beeldvormingsapparaten, thermometers, verstelbare lenzen en optische schakelaars.Vloeibare kristallen zijn ook te vinden in sommige sensoren en geavanceerde materialen die hun eigenschappen veranderen op basis van verschillende omstandigheden.