Clasificación LCD

Existen diversas clasificaciones de los modos electroópticos de las pantallas de cristal líquido (LCD).

Funcionamiento de la pantalla LCD en pocas palabras

El funcionamiento de las pantallas LCD TN, VA e IPS se puede resumir de la siguiente manera:

una configuración LC bien alineada se deforma por un campo eléctrico aplicado ,
Esta deformación cambia la orientación del eje óptico local del cristal líquido con respecto a la dirección de propagación de la luz a través de la capa de cristal líquido.
Este cambio de orientación modifica el estado de polarización de la luz que se propaga a través de la capa de cristal líquido.
Este cambio del estado de polarización se convierte en un cambio de intensidad por absorción dicroica , generalmente mediante polarizadores dicroicos externos .

Activación

Los cristales líquidos pueden alinearse mediante campos magnéticos y eléctricos. Sin embargo, la intensidad del campo magnético necesario es demasiado alta para su aplicación en pantallas.

Un efecto electroóptico con cristales líquidos requiere una corriente que atraviese la celda de cristal líquido; todos los demás efectos electroópticos que se practican solo requieren un campo eléctrico (sin corriente) para la alineación del cristal líquido.

Efectos de absorción

El estado de polarización de la luz que atraviesa la capa de cristal líquido es imperceptible para el ojo humano; debe convertirse en intensidad (por ejemplo, luminancia) para que sea perceptible. Esto se logra mediante la absorción por tintes dicroicos y polarizadores dicroicos.

Cristales líquidos dispersos en polímeros

Los cristales líquidos de bajo peso molecular pueden mezclarse con polímeros de alto peso molecular, seguidos de una separación de fases para formar una matriz esponjosa rellena de gotas de cristal líquido. Un campo eléctrico externo puede alinear el cristal líquido para que su índice de refracción coincida con el de la matriz polimérica, cambiando la celda de un estado lechoso (dispersor) a un estado transparente. Cuando se disuelven colorantes dicroicos en el cristal líquido, un campo eléctrico puede cambiar el PDLC de un estado absorbente a un estado bastante transparente.

Cuando la cantidad de polímero es pequeña en comparación con la del cristal líquido, no se produce la separación de ambos componentes, sino que el polímero forma una red anisotrópica fibrosa dentro del cristal líquido que estabiliza el estado en el que se ha formado. De esta manera, se pueden controlar ciertas propiedades físicas (por ejemplo, elasticidades, viscosidades y, por lo tanto, voltajes umbral y tiempos de respuesta, respectivamente).

LCD biestables

Para algunas aplicaciones, la biestabilidad de los efectos electroópticos resulta muy ventajosa, ya que la respuesta óptica (información visual) se mantiene incluso después de la interrupción de la activación eléctrica, lo que permite ahorrar batería. Estos efectos son beneficiosos cuando la información visual mostrada cambia solo a intervalos prolongados (por ejemplo, en papel electrónico , etiquetas de precio electrónicas, etc.).

Reducción de las variaciones con la dirección de visualización en pantallas LCD.

Con la dirección de propagación de la luz en la capa de cristal líquido, también cambia el estado de polarización de la luz y, en consecuencia, la intensidad y la distribución espectral de la luz transmitida. Para minimizar estas variaciones indeseadas, en las pantallas de cristal líquido se utilizan dos enfoques: enfoques multidominio y la aplicación de capas birrefringentes externas (láminas retardadoras).

Referencias

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Literatura

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[2] Schadt, M.; Helfrich, W. (1971-02-15). "ACTIVIDAD ÓPTICA DEPENDIENTE DEL VOLTAJE DE UN CRISTAL LÍQUIDO NEMÁTICO RETORCIDO". Applied Physics Letters . 18 (4). AIP Publishing: 127– 128. doi : 10.1063/1.1653593 . ISSN 0003-6951 .

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[4] Soref, RA (1973-02-15). "Efectos de campo transversales en cristales líquidos nemáticos". Applied Physics Letters . 22 (4). AIP Publishing: 165– 166. doi : 10.1063/1.1654597 . ISSN 0003-6951 .

[5] Schiekel, MF; Fahrenschon, K. (1971-11-15). "Deformación de cristales líquidos nemáticos con orientación vertical en campos eléctricos". Applied Physics Letters . 19 (10). AIP Publishing: 391– 393. doi : 10.1063/1.1653743 . ISSN 0003-6951 .

[6] K. Ohmuro, et al., Resumen de SID'97, pág. 845

[7] JO Kwag y otros, SID'00 Digest, pág. 1077

[8] Bos, Philip J.; Koehler/beran, K. Rickey (1984). "La celda pi: un dispositivo rápido de conmutación óptica de cristal líquido". Cristales moleculares y cristales líquidos . 113 (1). Informa UK Limited: 329–339 . doi : 10.1080/00268948408071693 . ISSN 0026-8941 .

[9] White, Donald L.; Taylor, Gary N. (1974). "Nuevo dispositivo de visualización de cristal líquido reflectante de modo de absorción". Journal of Applied Physics . 45 (11). AIP Publishing: 4718– 4723. doi : 10.1063/1.1663124 . ISSN 0021-8979 .

[10] Berreman, DW; Heffner, WR (1980). "Nueva pantalla de cristal líquido colestérico biestable". Applied Physics Letters . 37 (1). AIP Publishing: 109– 111. doi : 10.1063/1.91680 . ISSN 0003-6951 .

[11] GP Brown, Proc. IDRC 2000, pág. 76