Nematic retorcido
El efecto nemático retorcido (efecto TN) es el que tiene lugar en los cristales líquidos "TN", cuya característica principal es que sus celdas (celdas TN) operan sin flujo de corriente y utilizan un bajo voltaje de polarización, que por lo tanto puede ser utilizado con pilas.
A diferencia de las pantallas primitivas basadas en el modo de dispersión dinámica en cristales líquidos de fase nemática, las células TN ( Twisted Nematic ) no necesitan una corriente para funcionar, ni un voltaje de funcionamiento significativo. Es por eso que el efecto TN forma la base de las pantallas alfanuméricas con un contraste aceptable a tensiones de control bajas, que se pueden utilizar en muchos dispositivos portátiles ( calculadoras , relojes , etc.)
Las células TN son el principal brillo tecnológico que hizo que las pantallas de cristal líquido fueran prácticas
Historia
El descubrimiento del efecto Twisted Nematic en cristales líquidos se atribuye generalmente a James Fergason (en) en 1970 en los laboratorios de la International Liquid Xtal Company, en Kent ( Ohio , Estados Unidos ). Fergason patentó su trabajo casi al mismo tiempo que los Laboratorios Centrales de Investigación de Hoffmann-Laroche en Suiza ( la patente de EE.UU.22 de abril de 1971, Patente suiza no 532261 en 4 de diciembre de 1970). Se entabló una demanda para determinar la propiedad de la patente y Fergason terminó vendiendo su patente por $ 1 millón, la mitad de las regalías en Estados Unidos y un pequeño porcentaje de las regalías internacionales.
Principio de funcionamiento
La principal innovación en el desarrollo de pantallas de cristal líquido (LCD) fue la invención y la patente presentada sobre el efecto de campo Twisted Nematic, por M. Schadt y W. Helfrich en 1970. El efecto TN, desarrollado en los laboratorios Hoffmann-Laroche marca un revolución en la tecnología de pantallas planas. A diferencia de los LED y otras pantallas que utilizan dispersión dinámica, controlada por corriente, el efecto nemático retorcido se basa en la realineación controlada con precisión de moléculas de cristal líquido entre diferentes configuraciones moleculares bajo el efecto de un campo eléctrico.
Esto se logra esencialmente sin consumo de energía y con voltajes de funcionamiento bajos. Este efecto requiere que el cristal líquido se tuerza hasta el estado "apagado".
Composición de una pantalla LCD
Estos son los diferentes componentes de este sistema:
- 1 y 5: filtros polarizadores (a menudo simplemente plástico rayado) con dirección de polarización perpendicular
- 2: electrodo frontal
- 3: Cristales líquidos en fase nemática
- 4: electrodo trasero
- 6: espejo
Estados "desactivado" y "activado"
| Apagado | Posarse |
|---|---|
| 1. La luz pasa por 1, que es un plástico rayado. Solo pasan los radios cuya oscilación es paralela a las ranuras. | 1. La luz pasa por 1, que es un plástico rayado. Solo pasan los radios cuya oscilación es paralela a las ranuras. |
| 2. No pasa voltaje entre los electrodos 2 y 4, el cristal líquido está retorcido. La polarización de los rayos cambia, se vuelve perpendicular a la anterior. | 2. Se aplica voltaje a los terminales de los electrodos 2 y 4, los cristales líquidos ya no están retorcidos. Por tanto, la luz sigue su camino. |
| 3. Se reflejan en el espejo. | 3. Siendo el filtro polarizador 5 polarizado en la dirección perpendicular al filtro 1, la luz no pasará a través de él. |
| 4. Vuelva a pasar por el 5, repolarice y pase por el 1, para que no se observe nada (excepto la luz reflejada). | 4. Se observa por tanto una coloración negra, debido a la ausencia de luz reflejada. |