Cristalli liquidi: il materiale miracoloso dietro i moderni display LCD

Svelare il quarto stato della materia: la natura unica dei cristalli liquidi

  Il nucleo di ogni display a cristalli liquidi (schermo LCD) risiede in una sostanza straordinaria: i cristalli liquidi. Non si tratta né di un semplice liquido né di un solido, bensì di un “quarto stato” della materia esistente tra i due. Al variare della temperatura, i cristalli liquidi passano attraverso uno stato intermedio che appare torbido, ma le loro proprietà ottiche ed elettriche rimangono simili a quelle dei cristalli, mostrando anisotropia e birifrangenza. È questa duplice natura, che combina la fluidità dei liquidi con la struttura ordinata dei cristalli, che consente il controllo preciso della luce attraverso un campo elettrico, costituendo il fondamento fisico dell'intero settore dei display a cristalli liquidi.

Costruzione dell'ordine microscopico: struttura di fase e progettazione molecolare dei cristalli liquidi

  Affinché i cristalli liquidi possiedano un valore applicativo pratico, le loro molecole devono formare una disposizione ordinata a livello microscopico, nota come "struttura di fase". Questi sono principalmente classificati in tre tipi: la fase smectica altamente ordinata, la fase nematica in cui gli assi molecolari lunghi sono allineati ma le posizioni sono disordinate (la più comunemente utilizzata nell'attuale tecnologia di visualizzazione) e la fase colesterica disposta a spirale.

La formazione di queste strutture si basa sulla progettazione speciale delle molecole di cristalli liquidi: sono tipicamente a forma di bastoncino, con lunghezze che superano di gran lunga la loro larghezza (ad esempio, 2 nm contro 0,5 nm), possiedono un asse lungo molecolare rigido e hanno gruppi polari o polarizzabili alle estremità. Questa struttura molecolare anisotropa è la ragione fondamentale per cui i cristalli liquidi possono rispondere a campi elettrici esterni e alterare le loro proprietà ottiche.

Salvaguardare la qualità del display: i rigorosi principi dell'applicazione dei cristalli liquidi

  Le molecole di cristalli liquidi, in particolare quelle con strutture bipolari, sono relativamente fragili. Pertanto è necessario prestare la massima attenzione durante la produzione e l'applicazione. I produttori di display LCD professionali aderiscono rigorosamente alle seguenti linee guida: in primo luogo, i materiali a cristalli liquidi devono essere conservati sigillati e protetti dalla luce, evitando rigorosamente l'esposizione diretta ai raggi UV; Gli schermi LCD fabbricati dovrebbero inoltre evitare la luce solare diretta prolungata. In secondo luogo, il circuito di comando deve eliminare i componenti CC per prevenire danni permanenti ai cristalli liquidi attraverso reazioni elettrochimiche. Inoltre, i processi devono controllare l'umidità ambientale per evitare che i cristalli liquidi e i materiali ausiliari assorbano umidità e garantire che lo strato di allineamento (pellicola PI) sia protetto dalla contaminazione e dall'umidità. Questi controlli precisi sono fondamentali per garantire la longevità e l'affidabilità del modulo LCD.

Consentire innumerevoli applicazioni: gli eccezionali vantaggi dei display a cristalli liquidi

  Nonostante i severi requisiti di processo, i vantaggi derivanti dall'utilizzo dei cristalli liquidi nei display sono estremamente evidenti: il basso consumo energetico e la bassa tensione di pilotaggio consentono una perfetta compatibilità con i circuiti integrati CMOS; il loro fattore di forma sottile e leggero è in linea con la tendenza dell'elettronica portatile; e la lunga durata garantisce il funzionamento stabile a lungo termine delle apparecchiature. Questi vantaggi consentono a tutto, dai semplici display monocromatici ai complessi moduli LCD TFT a colori, di trovare applicazioni in numerosi campi, tra cui l'elettronica industriale, commerciale, medica e di consumo. Che si tratti di prodotti standard o LCD personalizzati, sono tutte dimostrazioni brillanti delle proprietà materiali fondamentali dei cristalli liquidi, che guidano continuamente l'innovazione e lo sviluppo nella tecnologia dei display.

A proposito di CNK

  Fondata a Shenzhen nel 2010, CNK Electronics (CNK in breve) ha ampliato la fabbrica leader a livello mondiale a Longyan, Fujian nel 2019. È un'impresa specializzata e innovativa specializzata nella progettazione, sviluppo, produzione e vendita di prodotti di visualizzazione. CNK offre ai clienti una gamma completa di moduli display, soluzioni e servizi convenienti di piccole e medie dimensioni con una qualità eccellente in tutto il mondo. Orientata alla tecnologia e all'alta qualità, CNK mantiene lo sviluppo sostenibile, lavora per offrire ai clienti servizi migliori e stabili.