ساندویچ شیشه و کریستال

آموخته ایم كه ماده ۳ حالت جامد، مایع و گاز دارد كه به تازگی هم ۲ حالت دیگر به آن اضافه شده است. جامدات شكل خاصی دارند، عینی مولكول های آنها موقعیت خاصی نسبت به یكدیگر داشته و نمی توانند آزادانه به هر سو حركت كنند، ولی مولكول های مایعات چنین قیدی نسبت به هم ندارند و در كل حجم آن در حال حركتند.
كریستالهای مایع موادی هستند كه ظاهر مایع دارند اما مولكول های آنها آرایش خاصی نسبت به یكدیگر دارند، درست مانند جامدات كه در شكل هم به راحتی دیده می شوند. این مواد به شدت به دما حساس اند و اندكی حرارت لازم است تا آنها را به مایع واقعی درآورد و یا اندكی سرما تا به جامد معمولی تبدیل شود. به همین دلیل است كه LCD ها در مقابل تغییرات دما عكس العمل نشان داده و به عنوان دماسنج طبی استفاده می شوند. جالب این است كه به دلیل همین حساسیت نمی توان ازكامپیوترهای كیفی یا نظایر آن در هوای بسیار سرد یا مثلاً در آفتاب داغ ساحل دریااستفاده كرد. در این وضعیت معمولاً LCDها عكس العمل های عجیب و غریبی از خود نشان می دهند.
● ویژگی های مورد استفاده در :LCD
انواع مختلفی از مواد شناخته شده اند كه در دمای معمولی چنین خصوصیاتی دارند. اما دسته ای از آنها هستند كه به جریان الكتریسیته هم حساس هستند و مولكول های آنها متناسب با جریان برق ورودی می چرخند و تغییر زاویه می دهند. این خصوصیت عجیب اثر جالبی هم دارد. وقتی نور از درون یك كریستال مایع این چنین عبور كند، پلاریزاسیون یا قطبش آن هم جهت با مولكول های كریستال می شود؛ از همین خاصیت برای LCDها استفاده شد، با این توضیح كه چون كریستال های مایع شفاف و هادی الكتریسیته هستند، به راحتی می توان آنها را در جریان الكتریسیته قرار داد و نور را از آن عبور داد.برای این كار به جز كریستال مایع به ۲ تكه از این شیشه پلاروید یا قطبشگر هم نیاز است. احتمالاً این شیشه هارا دیده اید.
اگر ۲ تكه از این شیشه هارا روی هم قرار دهید نور به راحتی از آن عبور می كند، اما وقتی یكی از آنها را ۹۰ درجه نسبت به دیگری بچرخانید، دیگر نور رد نمی شود. این اتفاق به این دلیل روی می دهد كه هر شیشه نور را فقط در جهت خاص محور خود عبور می دهد. اگر ۲ شیشه هم محور باشند نور به راحتی عبور می كند اما اگر محورها با هم زاویه ۹۰ درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد.
● روش ساخت :LCD
برای ساخت LCD دو شیشه پلاروید را با۹۰ درجه اختلاف نسبت به یكدیگر قرار می دهند و یك كریستال مایع بین آنها می گذارند. وقتی كریستال به جریان برق وصل نباشد، نور از قطبشگر اول می گذرد و وارد كریستال مایع می شود، جهتش ۹۰ درجه تغییر كرده و به همین دلیل از قطبشگر دوم هم عبور كرده و به چشم می رسد.
اما وقتی كه جریان به كریستال وصل باشد، نور دیگر چرخشی نخواهد داشت و نمی تواند از كریستال دوم عبور كند.ساختن یك LCD همان طور كه در بالا توضیح داده شد، بسیار ساده تر از آن است كه به نظر می آید. فقط به یك ساندویچ شیشه و كریستال نیاز داریم اما همین ساندویچ ساده ۸۰ سال پس از كشف كریستالهای مایع ساخته شد.
كریستال مایع را یك گیاه شناس اتریشی در سال ۱۸۸۸ برای اولین بار در حین ذوب جامدی از مشتقات آلی كشف كرد.تكنولوژی ساخت LCD هر روز متكامل تر شده و جای بیشتری در صنایع امروز به خود اختصاص می دهد. البته هنوز هم تحقیقات برای ساخت نمونه های بهتر و كارآتر این وسیله ادامه دارد.

منبع : روزنامه ابرار