Cristaux liquides: de la découverte aux écrans de tous les jours

Imaginez un monde où les images claires sur votre téléviseur, l'affichage lumineux sur votre téléphone et même les écrans colorés sur les panneaux d'affichage numériques proviennent tous de la même source.Ce monde est réel, grâce à la science des cristaux liquides - un matériau spécial qui agit à la fois comme un solide et un liquide.Des cristaux liquides ont été découverts il y a plus d'un siècle, et ils sont depuis devenus l'épine dorsale de la technologie d'affichage moderne.Ce qui a commencé comme une curieuse observation d'une substance qui semblait fondre deux fois s'est développée dans les affichages de cristal liquides avancés (LCD) que nous utilisons tous les jours.Dans cet article, nous explorerons la découverte, la croissance et de nombreuses utilisations des cristaux liquides, montrant comment ce matériel autrefois mystérieux est devenu une partie commune de notre vie quotidienne.

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Figure 1: Image rapprochée des cristaux liquides au microscope

La découverte de cristaux liquides

L'histoire de cristaux liquides a commencé en 1888 lorsque Friedrich Reinitzer, un botaniste autrichien, expérimentait un composé appelé benzoate de cholestéryle, trouvé dans les carottes.Au cours de ses recherches, Reinitzer a remarqué quelque chose d'inhabituel.Alors qu'il chauffait le composé, il semblait fondre deux fois.Tout d'abord, à 294 ° F (145 ° C), la substance a fondu dans un liquide trouble.Ensuite, lorsque la température a augmenté à 353 ° F (179 ° C), il est devenu un liquide clair.Ce qui a rendu cela encore plus fascinant, c'est comment le liquide nuageux a interagi avec la lumière - il pourrait refléter la lumière polarisée et même changer sa direction.

Incertain de ce qu'il voyait, Reinitzer a demandé de l'aide au physicien allemand Otto Lehmann.Au microscope de Lehmann, le liquide nuageux a montré de minuscules structures qui suggèrent que le matériau avait des qualités de liquides et de solides.Il coulait comme un liquide mais avait également une structure organisée comme un solide.Les recherches continues de Lehmann l'ont conduit à une conclusion importante: c'était un nouvel état de matière, qu'il a appelé un «cristal liquide».

Comprendre les cristaux liquides et leurs applications

Les cristaux liquides sont des matériaux spéciaux qui ont des qualités de solides et de liquides.Ils ne sont pas seulement trouvés dans les laboratoires;Ils peuvent également être trouvés dans de nombreuses substances naturelles.Par exemple, les cristaux liquides existent dans les coquilles de coléoptère, l'ADN, les os humains, le bois et même les limaces de limace.Les scientifiques ont été fascinés par ces matériaux et les ont étudiés profondément pour découvrir comment ils pourraient être utilisés dans la technologie.

Un grand pas en avant dans la compréhension des cristaux liquides est survenu au début des années 1960, grâce au chimiste Richard Williams chez RCA Laboratories.Il a remarqué que lorsqu'il appliquait un champ électrique à une fine couche de cristaux liquides, cela les a fait former des motifs rayés, qui ont été appelés plus tard "Domains de Williams".Cette découverte a joué un rôle majeur dans le développement de la technologie de l'affichage des cristaux liquides (LCD).

Mais il y avait un problème: les cristaux liquides avaient besoin de températures élevées pour fonctionner correctement, ce qui les rendait difficiles à utiliser dans les appareils électroniques quotidiens.Les températures élevées ont rendu difficile la diffusion de cette technologie dans le monde réel.

Ce défi a finalement été surmonté par George H. Heilmeier, un autre scientifique de RCA, qui a travaillé avec les chimistes Joel E. Goldmacher et Joseph A. Castellano.Ils ont découvert qu'en changeant la structure des molécules de cristal liquides, en particulier en ajustant le nombre d'atomes de carbone - ils pouvaient faire fonctionner les cristaux liquides à température ambiante.Cette découverte leur a permis de créer les premiers écrans de cristal liquide qui pourraient être utilisés dans l'électronique de tous les jours.

La capacité de fonctionner à température ambiante a permis que la technologie des cristaux liquides soit largement utilisée.Aujourd'hui, les écrans LCD sont partout - dans les téléviseurs, les moniteurs informatiques, les smartphones et les montres numériques.Le développement de la technologie des cristaux liquides montre à quel point l'étude et la résolution de problèmes peuvent conduire à de nouvelles inventions qui modifient notre façon de vivre.

Développement précoce de la technologie LCD

Le développement précoce de la technologie d'affichage des cristaux liquides (LCD) a commencé avec l'utilisation d'une méthode appelée mode de diffusion dynamique (DSM).Cette méthode a fonctionné en appliquant une charge électrique aux molécules de cristaux liquides, ce qui les a provoqués à se déplacer et à disperser la lumière.Cette diffusion de la lumière a créé des images visibles, faisant du DSM la base des premiers LCD fonctionnels.En 1969, RCA a introduit les premiers produits commerciaux LCD, tels que des affichages publicitaires animés, des rétroviseurs de recul qui ont réduit l'éblouissement et des lectures de la pompe à essence.Ces premières utilisations ont montré ce que la technologie LCD pouvait faire et préparer le terrain pour de nouvelles améliorations.

Dans le même temps, James Fergason et son équipe de Westinghouse Electric Corporation progressaient dans l'étude des propriétés liées à la chaleur des cristaux liquides.Leurs recherches ont conduit à de nouvelles idées comme les thermomètres à cristal liquides et les appareils pour l'imagerie optique.Fergason ne s'est pas arrêté là;Il a ensuite démarré l'International Liquid Crystal Company (Ilixco), qui a joué un rôle majeur sur le marché LCD.L'un des produits notables d'Ilixco a été la première montre LCD, un produit qui a montré à quel point la technologie LCD pourrait être utile et commercialisable.

Comment fonctionnent les LCD?

Figure 2: Diagramme des couches et des composants d'un LCD (affichage de cristal liquide)

L'image montre comment un affichage en cristal liquide (LCD) est assemblé et comment il fonctionne pour créer des images sur un écran.À l'avant se trouve la lunette, qui est le cadre qui maintient l'affichage en place.Derrière la lunette se trouve le verre de couverture, la couche protectrice que vous touchez lorsque vous utilisez l'affichage.Sous le verre de couverture se trouve la surface d'affichage, où les images que vous voyez se forment.

Sous la surface de l'affichage se trouve le filtre de couleur RVB, qui divise la lumière en parties rouges, vertes et bleues.Ces couleurs se mélangent de différentes manières pour créer la gamme complète de couleurs à l'écran.La couche de cristal liquide se trouve sous ce filtre.Les cristaux liquides dans cette couche sont contrôlés par l'électricité, ce qui change leur position pour bloquer ou laisser passer la lumière.Les couches polarisantes autour de la couche de cristal liquide aident à gérer la lumière qui passe.

À l'arrière de l'écran se trouve le rétro-éclairage, qui illumine l'écran.Certains modèles ont également un miroir derrière le rétro-éclairage pour faire rebondir la lumière dans l'écran, ce qui le rend plus lumineux.

Les LCD fonctionnent en contrôlant comment la lumière passe à travers ces couches pour créer des images.Chaque minuscule point sur l'écran, appelé pixel, est divisé en trois parties plus petites (sous-pixels) - un rouge, un vert et un bleu, comme le montre le filtre de couleur RVB dans l'image.En ajustant à quel point chaque sous-pixel est lumineux, l'écran peut afficher différentes couleurs.

Le rétro-éclairage, illustré à l'arrière dans l'image, brille la lumière à travers les couches de l'écran.Les cristaux liquides, influencés par un courant électrique, décident de la quantité de lumière, ce qui affecte à son tour la luminosité et la couleur de l'image que vous voyez.L'image montre clairement comment chaque pièce, du rétro-éclairage au filtre RVB, fonctionne ensemble pour créer l'image finale à l'écran.

Il existe deux types principaux de technologies LCD: la matrice passive et la matrice active.

Figure 3: Grille de pixels LCD à matrice passive

Dans un écran LCD à matrice passive, les pixels sont disposés en grille, avec des lignes horizontales et verticales se croisant à chaque pixel.Les lignes verticales sont appelées électrodes verticales et les lignes horizontales sont appelées électrodes horizontales.Ces électrodes sont connectées à une couche de substrat, qui prend en charge la structure de l'écran LCD.

Lorsque l'électricité est appliquée à une ligne et une colonne spécifiques, les électrodes à cette intersection activent le cristal liquide à ce pixel particulier.Le cristal liquide modifie son alignement en réponse à la charge électrique, permettant à la lumière de passer à travers ou de bloquer.Cette lumière traverse ensuite un filtre de couleur pour créer la couleur souhaitée.

Les couches de polariseur, une avant la couche de cristal liquide et une après, aident à contrôler l'orientation de la lumière.Lorsque la lumière traverse ces polariseurs et la couche de cristal liquide, l'image commence à se former.Le processus nécessite que la grille entière soit scannée Row by Row, ce qui peut ralentir le temps de réponse de l'écran.

En raison de cette méthode de balayage en ligne par rangée, les LCD à matrice passive ont tendance à avoir des temps de réponse plus lents.Cela peut entraîner un flou dans les images à évolution rapide, ce qui rend ces affichages moins adaptés aux tâches qui nécessitent des visuels nets et de haute qualité.

Figure 4: LCD à matrice active avec structure de transistor à couches minces (TFT)

Dans un écran LCD à matrice active, également connu sous le nom d'un écran transistor à couches minces (TFT), chaque pixel à l'écran a son propre transistor et condensateur.Ces composants sont intégrés dans le substrat en verre et agissent comme de minuscules commutateurs qui contrôlent précisément l'alignement des cristaux liquides à chaque pixel.

Les transistors sont connectés à des électrodes verticales et horizontales, appelées lignes de données et lignes d'adresse.Lorsque l'électricité traverse ces lignes, il active les transistors, qui contrôlent à leur tour les cristaux liquides à des pixels spécifiques.L'électrode de drain et l'électrode source dans le diagramme montrent où le courant électrique entre et quitte le transistor.

Cette configuration permet à chaque pixel d'être contrôlé individuellement, plutôt que de numériser la ligne par ligne comme dans les écrans LCD à matrice passive.En conséquence, l'écran peut changer d'images plus rapidement et avec une meilleure précision, conduisant à des images plus nettes et plus claires, même lors de l'affichage du contenu rapide.

Les polariseurs et un diffuseur sont utilisés pour gérer la lumière provenant du rétro-éclairage.Les polariseurs contrôlent la direction de la lumière, tandis que le diffuseur répand la lumière uniformément sur l'écran.Le filtre de couleur ajuste ensuite la lumière pour produire les bonnes couleurs.

En raison de ce contrôle individuel des pixels, les LCD à matrice active sont beaucoup plus rapides et produisent des images de meilleure qualité que les LCD à matrice passive.Cela les rend bien adaptés aux écrans et appareils haute définition où une qualité d'image claire et nette est nécessaire.

Différents types de LCD

Les affichages de cristal liquides (LCD) se présentent sous différentes formes, chacune avec des fonctionnalités uniques qui les rendent mieux adaptées à des tâches spécifiques.Les principaux types incluent le nématique torsadé (TN), la commutation dans le plan (IPS), l'alignement vertical (VA) et la commutation avancée de champs de franges (AFFS).Comprendre les différences entre ces types peut vous aider à choisir le bon affichage pour vos besoins.

LCD Nematic (TN) tordu

Figure 5: Structure d'affichage LCD nématique Twisted (TN)

Les écrans nématiques (TN) torsadés sont un type d'écran LCD largement utilisé, en particulier dans des appareils plus abordables.Ces affichages fonctionnent en tordant des molécules de cristal liquides entre les couches pour contrôler la lumière qui passe à travers l'écran.

Dans un affichage TN, lorsque l'électricité est appliquée aux électrodes transparentes, elle provoque la tournure des cristaux liquides, permettant à la lumière de passer à travers ou de bloquer.Lorsque les cristaux liquides sont tordus, la lumière passe par les deux polariseurs, ce qui entraîne un écran vif ou blanc.Lorsque les cristaux ne sont pas tordus, ils bloquent la lumière, conduisant à un affichage plus sombre ou noir.Ce processus de torsion et de découpage se produit rapidement, c'est pourquoi les panneaux TN sont connus pour leurs temps de réponse rapide.Cela les rend adaptés à un contenu rapide comme les jeux vidéo, où la réduction du flou de mouvement est nécessaire.

Les écrans TN sont également moins chers à produire, ce qui les rend commun dans les appareils budgétaires.Cependant, ils ont des inconvénients.Les panneaux TN luttent souvent avec la précision des couleurs, le contraste et les angles de vision.Si vous visualisez l'écran de côté ou d'un angle, l'image peut paraître fanée ou lavée.Malgré ces inconvénients, les panneaux TN restent populaires en raison de leur temps de réponse rapide et de leur abordabilité.

LCDS de commutation dans le plan (IPS)

Figure 6: Structure d'affichage LCD commutation dans le plan dans le plan (IPS)

Dans un LCD de commutation dans le plan (IPS), les cristaux liquides sont alignés côte à côte, parallèles à l'écran.Ils sont placés entre deux électrodes transparentes.Lorsqu'il n'y a pas de tension, les cristaux liquides bloquent la lumière, créant un écran noir.Lorsque la tension est appliquée, les cristaux se déplacent pour laisser passer la lumière, entraînant un affichage blanc.Les polariseurs en haut et en bas aident à diriger la lumière à travers les cristaux liquides pour former l'image.

La technologie de commutation dans le plan (IPS) a été créée pour résoudre certains des problèmes avec les panneaux TN.Dans les affichages IPS, les cristaux liquides se déplacent côte à côte au lieu de se tordre comme dans les écrans TN.Ce mouvement latéral aide l'écran à afficher plus précisément les couleurs et maintient l'image claire, même lorsqu'elle est vue sous différents angles.Pour cette raison, les panneaux IPS sont couramment utilisés dans les appareils où une bonne qualité d'image est nécessaire, comme des moniteurs pour la conception graphique, la photographie et l'édition vidéo.

Cependant, les écrans IPS ont généralement un temps de réponse plus lent que les panneaux TN, ce qui signifie que l'image pourrait prendre plus de temps à mettre à jour.Ils sont également plus chers à produire.De plus, les panneaux IPS peuvent parfois montrer une légère lueur sur les bords lorsqu'elles sont vues sous certains angles, en particulier dans les paramètres sombres.Malgré ces inconvénients, la technologie IPS est largement utilisée car elle offre une meilleure précision des couleurs et une clarté d'image cohérente sous différents angles de vision.

LCDS d'alignement vertical (VA)

Figure 7: Structure d'affichage LCD d'alignement vertical (VA)

Dans un écran LCD d'alignement vertical (VA), les molécules de cristal de liquide sont debout lorsque l'écran est éteint, ce qui bloque la lumière.Lorsque l'écran est allumé, ces molécules s'inclinent pour permettre à la lumière de passer.Ce changement dans l'alignement des molécules entre les états off et sur les états crée les images à l'écran.Les polariseurs placés au-dessus et en dessous des couches de cristal liquide guident la lumière dans la bonne direction pour former l'image lorsque les molécules inclinent.

Les LCD d'alignement vertical (VA) offrent un terrain d'entente entre les technologies TN et IPS.Dans les panneaux VA, les molécules de cristal liquide s'alignent verticalement lorsque l'écran est éteint et incliné lorsqu'il est allumé, permettant à la lumière de passer.Les écrans VA offrent un meilleur contraste, ce qui signifie qu'ils produisent des noirs plus profonds et des couleurs plus vibrantes par rapport aux panneaux TN et IPS.Cela en fait un bon choix pour regarder des films ou jouer à des jeux dans des pièces sombres.

Cependant, bien que les panneaux VA offrent une meilleure précision des couleurs et des angles de vision plus larges que les panneaux TN, ils ne correspondent pas tout à fait aux performances des écrans IPS dans ces zones.Les panneaux VA ont également tendance à avoir des temps de réponse plus lents que les panneaux TN, mais ils sont généralement plus rapides que les panneaux IPS.Cet équilibre des fonctionnalités fait des panneaux VA une option polyvalente pour de nombreux utilisateurs.

LCD de commutation de champ frange avancée (AFFS)

Figure 8: LCD de commutation de champ frange avancée (AFFS) par rapport aux IP (commutation dans le plan)

Dans la technologie avancée de commutation de champ frange (AFFS), le champ électrique interagit différemment avec les cristaux liquides par rapport aux affichages IPS plus anciens.Dans les affichages IPS, les cristaux liquides sont alignés parallèles à l'écran, et lorsqu'un champ électrique est appliqué, ces cristaux se tournent pour contrôler comment la lumière passe à travers l'écran.La lumière passe par des couches comme les polariseurs et le verre, et la façon dont les cristaux liquides sont disposés détermine la quantité de lumière, affectant la luminosité et la couleur de l'écran.

Affs améliore ce processus en modifiant la façon dont le champ électrique est appliqué.Au lieu d'utiliser la méthode traditionnelle, Affs applique le champ électrique plus uniformément et précisément à travers les cristaux liquides.Cette méthode réduit les fuites de lumière et donne un meilleur contrôle sur les cristaux liquides, conduisant à des couleurs plus précises et à une luminosité cohérente à travers l'écran.Il en résulte un affichage qui montre des couleurs plus vives et des images plus claires, avec une différence plus forte entre les zones claires et sombres.

L'utilisation de couches en verre, de polariseurs et d'analyseurs dans la technologie ASS améliore encore la lumière passant par l'écran, en s'assurant que l'image finale est non seulement plus brillante mais aussi de couleur plus précise.Ce contrôle précis de la lumière et de la couleur fait des AFS affiche un bon choix pour les utilisations haut de gamme, où la qualité de l'image est un objectif principal.

LCD contre OLED contre QLED

Lorsque nous parlons de la technologie d'affichage, l'écran LCD (affichage à cristaux liquides) existe depuis longtemps.Cependant, de nouvelles options comme OLED (diode émettrice de lumière organique) et QLED (DOT quantum dot) deviennent plus courantes car elles offrent de meilleures performances dans certaines zones.Pour comprendre ce que chacune de ces technologies fait bien et où ils pourraient échouer, il est utile de voir comment ils fonctionnent et de ce qu'ils apportent à la table.

LCD (affichage en cristal liquide)

Figure 9: Structure d'un écran LCD (affichage des cristaux liquides) avec des composants clés

Les écrans LCD sont composés de plusieurs couches qui fonctionnent ensemble pour créer les images que vous voyez.Il commence par un rétro-éclairage qui brille la lumière blanche à travers les différentes couches.Des filtres polarisés sont placés à l'avant et à l'arrière pour contrôler comment la lumière se déplace.La couche de cristal liquide au milieu ne produit pas la lumière seule;Au lieu de cela, il agit comme de minuscules volets qui peuvent soit bloquer ou laisser passer la lumière.Les cristaux liquides sont contrôlés par une couche TFT (transistor à film mince), qui décide quelles parties de l'écran doivent être brillantes ou sombres.La couche de filtre de couleur ajoute ensuite des couleurs rouges, vertes et bleues à la lumière, créant la gamme complète de couleurs que vous voyez à l'écran.Enfin, l'écran est recouvert d'une couche de verre qui protège les parties intérieures.

Les LCD sont la technologie la plus utilisée pour les écrans depuis de nombreuses années.Ils fonctionnent en utilisant un rétro-éclairage qui brille à travers une couche de cristaux liquides.Ces cristaux ne créent pas leur propre lumière mais agissent comme de minuscules volets, bloquant ou permettant à la lumière de passer.L'un des avantages des LCD est qu'ils sont moins chers et largement disponibles.Ils utilisent également efficacement la puissance.Cependant, par rapport aux nouvelles technologies d'écran, les LCD ont des inconvénients.Par exemple, ils n'ont pas autant de contraste, ce qui signifie que la différence entre les parties les plus sombres et les plus légères de l'image n'est pas aussi claire.Étant donné que les LCD s'appuient sur un rétro-éclairage, ils ne peuvent pas montrer de vrais noirs - les zones noires à l'écran peuvent ressembler davantage à un gris foncé car une lumière passe toujours.

OLED (diode émettrice de lumière organique)

Figure 10: Structure d'un affichage OLED (diode électrolumique-lumière organique)

Dans la technologie OLED, chaque pixel est composé de couches organiques placées entre un conducteur transparent et une cathode métallique.Lorsqu'un courant électrique traverse ces couches, ils s'allument seuls.Cela signifie que chaque pixel peut être contrôlé individuellement, y compris la possibilité de désactiver complètement, ce qui crée des noirs profonds.Le substrat en verre fournit un support et une structure aux couches.

OLED est une étape de la technologie LCD.Dans un écran OLED, chaque pixel peut s'allumer seul lorsque l'électricité le traverse.Cela permet aux écrans OLED de désactiver entièrement des pixels spécifiques lors de l'affichage du noir, conduisant à des noirs beaucoup plus foncés et à un meilleur contraste.C'est pourquoi les écrans OLED sont connus pour leurs images nettes et vibrantes.

Les écrans OLED sont également plus fins et plus flexibles que les LCD, ce qui a permis de nouveaux modèles comme des écrans incurvés ou pliables.Mais, les écrans OLED ont des inconvénients.Ils sont généralement plus chers à produire, ce qui signifie que les appareils qui les utilisent coûtent plus cher.De plus, les écrans OLED peuvent souffrir de Burn-In, où une image statique laissée sur l'écran pendant trop longtemps peut laisser une image durable et fantôme.Malgré ces problèmes, la possibilité de montrer des noirs profonds et des couleurs vives fait de l'OLED un choix populaire pour les écrans haut de gamme.

QLED (point quantique LED)

Figure 11: Structure d'un affichage QLED

Dans la technologie QLED, une couche spéciale de minuscules particules appelées points quantiques est placée entre le rétro-éclairage LED et l'écran.Ces points quantiques aident à améliorer la couleur et la luminosité, ce qui rend l'affichage plus vibrant et précis.La couche d'oxyde soutient la structure, tandis que la couche d'émettrice d'émission bleue et la couche QD (point quantique) fonctionnent ensemble pour améliorer la lumière qui passe à travers l'écran, créant l'image finale avec des couleurs riches, en particulier notables dans des environnements bien éclairés.

QLED est une technologie principalement développée par Samsung et est une mise à niveau de l'écran LCD plutôt qu'une technologie complètement nouvelle comme OLED.Les écrans QLED utilisent une couche spéciale de petites particules appelées points quantiques qui se trouve entre le rétro-éclairage LED et l'écran.Ces points quantiques améliorent la couleur et la luminosité, ce qui rend les écrans QLED mieux pour montrer des couleurs plus lumineuses et plus précises, en particulier dans les pièces bien éclairées.

Un autre avantage des écrans QLED est qu’ils sont moins susceptibles de souffrir d’habituels par rapport aux OLED, ce qui signifie qu’ils pourraient durer plus longtemps sans montrer de notes d’images statiques.Cependant, comme les écrans QLED ont encore besoin d'un rétro-éclairage, ils ne peuvent pas atteindre les Noirs profonds et le contraste élevé des écrans OLED.

L'avenir des affichages de cristal liquides

Même si des technologies plus récentes comme OLED et QLED deviennent plus courantes, les affichages de cristal liquides (LCD) sont encore largement utilisés car ils coûtent moins cher pour fabriquer et utiliser l'énergie plus efficacement.Les écrans LCD se sont beaucoup améliorés au fil du temps, nous donnant les écrans nets, brillants et colorés que nous voyons dans de nombreux appareils aujourd'hui.Ils fonctionnent en utilisant des cristaux liquides pour contrôler la lumière à partir d'un rétro-éclairage, ce qui crée les images que nous voyons.Alors que les OLED offrent des Noirs plus profonds et un meilleur contraste, les LCD utilisent moins de puissance pour des images lumineuses, ce qui en fait un bon choix pour des appareils tels que les ordinateurs portables qui ont besoin de permettre de sauver la batterie.

Pour l'avenir, la technologie LCD devrait continuer de s'améliorer avec de nouvelles idées comme des rétractions mini-LED et micro-LED, qui rendent les écrans plus lumineux avec de meilleures couleurs et contrastes.En outre, les écrans LCD flexibles et transparents pourraient conduire à de nouvelles utilisations dans des choses comme les appareils portables et les fenêtres intelligentes.Au-delà des écrans simples, les cristaux liquides pourraient également être utilisés dans d'autres types d'électronique, ce qui signifie qu'ils continueront probablement à jouer un rôle dans les technologies futures.

Conclusion

La croissance de la technologie des cristaux liquides est une histoire incroyable de découverte, de créativité et d'amélioration continue.De la découverte surprenante par Friedrich Reinitzer de cristaux qui ont fondu en deux étapes à l'utilisation généralisée des LCD dans de nombreux appareils, les cristaux liquides ont changé notre façon de voir et d'utiliser la technologie.Bien que les nouvelles technologies d'affichage comme OLED et QLED apportent de nouvelles fonctionnalités passionnantes, les LCD continuent d'être utilisés car ils s'améliorent toujours et sont un bon choix pour de nombreux types d'écrans.Alors que nous regardons vers l'avenir, il y a beaucoup de potentiel pour que les cristaux liquides soient utilisés de nouvelles façons, garantissant qu'ils continueront de jouer un grand rôle dans notre expérience visuelle.Que ce soit dans les écrans que nous utilisons tous les jours ou dans les nouvelles technologies qui ne sont pas encore à venir, l'histoire des cristaux liquides est loin d'être terminée, et ils continueront à refléter la créativité et la curiosité qui stimulent le progrès humain.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. Comment les cristaux liquides sont-ils fabriqués?

Les cristaux liquides sont créés en concevant et en fabriquant des molécules organiques spéciales avec des caractéristiques spécifiques.Ces molécules ont généralement une forme rigide en forme de tige avec des pièces flexibles.Lorsqu'elles sont combinées dans les bonnes conditions, comme la bonne température et la bonne concentration, les molécules s'alignent d'une manière qui leur permet d'agir à la fois comme un liquide et un solide, formant un état de cristal liquide.

2. Quelles sont les fonctions des cristaux liquides?

Les cristaux liquides contrôlent principalement comment la lumière les traverse.Dans les écrans, ils aident à créer des images en modifiant leur alignement lorsqu'un courant électrique est appliqué.Les cristaux liquides sont également utilisés dans les capteurs, les thermomètres et les dispositifs optiques car ils peuvent changer leurs propriétés lorsqu'ils sont exposés à des choses comme la température ou les champs électriques.

3. Quelle est la courte définition du cristal liquide?

Un cristal liquide est un matériau qui se comporte à la fois comme un liquide et un solide, où les molécules sont plus ordonnées que dans un liquide mais moins ordonnées que dans un solide.

4. Quelles sont les caractéristiques d'un cristal liquide?

Les cristaux liquides peuvent s'écouler comme un liquide tout en gardant un certain ordre, similaire à un solide.Ils peuvent modifier leur alignement lorsqu'ils sont exposés à des courants électriques ou à des changements de température, ce qui change la façon dont ils interagissent avec la lumière.Ils ont également la capacité de diviser la lumière en deux faisceaux qui se déplacent à différentes vitesses.

5. Quelles sont les applications des cristaux liquides?

Les cristaux liquides sont principalement utilisés dans les écrans d'affichage, tels que ceux trouvés dans les téléviseurs, les ordinateurs et les smartphones.Ils sont également utilisés dans les dispositifs d'imagerie médicale, les thermomètres, les objectifs réglables et les commutateurs optiques.Les cristaux liquides peuvent également être trouvés dans certains capteurs et matériaux avancés qui modifient leurs propriétés en fonction de différentes conditions.