Physikalische Eigenschaften von LCD-Bildschirmen

LCD-Bildschirme basieren auf Flüssigkristallmaterial als Grundbestandteil. Da Flüssigkristalle zwischen festem und flüssigem Zustand vorliegen, haben sie nicht nur die optischen Eigenschaften eines Festkörperkristalls, sondern auch die Fließeigenschaften einer Flüssigkeit, sodass man sagen kann, dass sie eine Zwischenphase darstellen. Um den von Flüssigkristallen erzeugten photoelektrischen Effekt zu verstehen, müssen ihre physikalischen Eigenschaften erklärt werden, darunter ihre Viskosität, Elastizität und Polarisierbarkeit.
Aus der Perspektive der Strömungsmechanik können die Viskosität und Elastizität von Flüssigkristallen als Flüssigkeit mit Ausrichtungseigenschaften betrachtet werden und sollten je nach Richtung der angewandten Kraft unterschiedliche Auswirkungen haben. Es ist, als würde man einen kurzen Holzstab in ein fließendes Flusswasser werfen. Der kurze Holzstab fließt mit dem Flusswasser und sieht zunächst chaotisch aus. Nach einer Weile richten sich die langen Achsen aller kurzen Holzstäbe natürlich in Richtung des Flusswasserflusses aus, was auf den Fließmodus mit der niedrigsten Viskosität und das physikalische Modell mit der niedrigsten freien Fließenergie hinweist. Darüber hinaus zeigen Flüssigkristalle nicht nur viskose Reaktionen, sondern auch elastische Reaktionen, die alle als Reaktion auf äußere Kräfte Richtungseffekte aufweisen. Wenn Licht in Flüssigkristallmaterial eindringt, bewegt es sich daher unvermeidlich entsprechend der Anordnung der Flüssigkristallmoleküle, was zu einem natürlichen Ablenkphänomen führt. Was die elektronische Struktur von Flüssigkristallmolekülen betrifft, so haben sie alle eine starke Fähigkeit zur Elektronenkonjugation. Wenn Flüssigkristallmoleküle daher einem äußeren elektrischen Feld ausgesetzt werden, werden sie leicht polarisiert, wodurch ein induzierter Dipol entsteht, der auch die Quelle der Wechselwirkungskraft zwischen Flüssigkristallmolekülen ist. Die in allgemeinen elektronischen Produkten verwendete Flüssigkristallanzeige nutzt den photoelektrischen Effekt von Flüssigkristallen, der durch externe Spannung gesteuert wird, und nutzt die Brechungseigenschaften von Flüssigkristallmolekülen und ihre Fähigkeit, Licht zu rotieren, um Helligkeit und Dunkelheit (oder Kontrast, bekannt als visuelle Optik) zu erzielen und so den Zweck der Bildgebung zu erreichen.