Vloeibare kristallen: het wondermateriaal achter moderne LCD-schermen

Onthulling van de vierde staat van materie: de unieke aard van vloeibare kristallen

  De kern van elk liquid crystal display (LCD-scherm) ligt in een opmerkelijke substantie: het vloeibare kristal. Het is noch een eenvoudige vloeistof, noch een vaste stof, maar eerder een ‘vierde toestand’ van materie die tussen de twee bestaat. Als de temperatuur verandert, gaan vloeibare kristallen over in een tussentoestand die troebel lijkt, maar hun optische en elektrische eigenschappen blijven vergelijkbaar met die van kristallen, die anisotropie en dubbele breking vertonen. Het is deze tweeledige aard, die de vloeibaarheid van vloeistoffen combineert met de geordende structuur van kristallen, die de nauwkeurige controle van licht via een elektrisch veld mogelijk maakt en de fysieke basis vormt van de gehele LCD-industrie.

Microscopische orde construeren: de fasestructuur en het moleculaire ontwerp van vloeibare kristallen

  Willen vloeibare kristallen praktische toepassingswaarde hebben, dan moeten hun moleculen op microscopisch niveau een ordelijke rangschikking vormen, bekend als de 'fasestructuur'. Deze worden voornamelijk onderverdeeld in drie typen: de sterk geordende Smectische Fase, de Nematische Fase waar moleculaire lange assen uitgelijnd zijn maar de posities ongeordend zijn (de meest gebruikte in de huidige weergavetechnologie), en de spiraalvormig gerangschikte Cholesterische Fase.

De vorming van deze structuren is afhankelijk van het speciale ontwerp van vloeibare kristalmoleculen: ze zijn doorgaans staafvormig, met een lengte die de breedte ver overschrijdt (bijvoorbeeld 2 nm versus 0,5 nm), bezitten een stijve moleculaire lange as en hebben polaire of polariseerbare groepen aan hun uiteinden. Deze anisotrope moleculaire structuur is de fundamentele reden waarom vloeibare kristallen kunnen reageren op externe elektrische velden en hun optische eigenschappen kunnen veranderen.

Waarborging van de weergavekwaliteit: de strenge principes van de toepassing van vloeibare kristallen

  Vloeibare kristalmoleculen, vooral die met bipolaire structuren, zijn relatief kwetsbaar. Daarom moet uiterste voorzichtigheid worden betracht tijdens de productie en toepassing. Professionele fabrikanten van LCD-schermen houden zich strikt aan de volgende richtlijnen: Ten eerste moeten vloeibare kristalmaterialen afgesloten en beschermd tegen licht worden bewaard, waarbij directe blootstelling aan UV strikt wordt vermeden; gefabriceerde LCD-schermen moeten ook langdurig direct zonlicht vermijden. Ten tweede moet het aandrijfcircuit DC-componenten elimineren om permanente schade aan de vloeibare kristallen door elektrochemische reacties te voorkomen. Bovendien moeten processen de omgevingsvochtigheid controleren om te voorkomen dat de vloeibare kristallen en hulpmaterialen vocht absorberen, en ervoor zorgen dat de uitlijningslaag (PI-film) wordt beschermd tegen vervuiling en vocht. Deze nauwkeurige bedieningselementen zijn essentieel voor het garanderen van de levensduur en betrouwbaarheid van de LCD-module.

Maakt talloze toepassingen mogelijk: de opmerkelijke voordelen van LCD-schermen

  Ondanks de strenge proceseisen zijn de voordelen van het gebruik van vloeibare kristallen in beeldschermen buitengewoon prominent: een laag stroomverbruik en een lage stuurspanning zorgen voor perfecte compatibiliteit met geïntegreerde CMOS-circuits; hun dunne, lichtgewicht vormfactor sluit aan bij de trend van draagbare elektronica; en een lange levensduur zorgen voor een stabiele werking van de apparatuur op de lange termijn. Deze voordelen maken alles mogelijk, van eenvoudige monochrome beeldschermen tot complexe TFT LCD-kleurenmodules, om toepassingen te vinden op tal van terreinen, waaronder industriële, commerciële, medische en consumentenelektronica. Of het nu gaat om standaardproducten of op maat gemaakte LCD's, het zijn allemaal briljante demonstraties van de fundamentele materiaaleigenschappen van vloeibare kristallen, die voortdurend innovatie en ontwikkeling in de displaytechnologie stimuleren.

Over CNK

  CNK Electronics (kortweg CNK), opgericht in Shenzhen in 2010, breidde in 2019 de toonaangevende fabriek in Longyan, Fujian uit. Het is een gespecialiseerde en innovatieve onderneming die gespecialiseerd is in het ontwerp, de ontwikkeling, de productie en de verkoop van displayproducten. CNK biedt klanten wereldwijd een volledig assortiment kosteneffectieve kleine en middelgrote displaymodules, oplossingen en diensten met uitstekende kwaliteit. Georiënteerd op technologie en hoge kwaliteit, houdt CNK een duurzame ontwikkeling in stand en werkt eraan om klanten betere en stabiele diensten te bieden.