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  1. 2013.01.31 액정의 광학 특성을 이용한 디스플레이

 

 

대부분의 액정은 수 나노 미터 크기의 가늘고 긴 막대 모양이나 편평한 모양의 분자 장축이 서로 평행하게 배열하고 있는데, 고체에서와 같이 견고하게 결합되어 있지 않아 자기장, 온도, 응력 조건 등의 외부 환경 변화에 따라 분자의 장축 방향이 쉽게 바뀌게 됩니다. 이 때 액정의 굴절율, 유전율, 점성율, 전도율 등의 물성값은 액정내의 분자의 방향에 따라 크게 달라지는 이방성을 보이며, 이러한 성질을 이용하여 다양한 분야에서 액정을 응용하고 있습니다.
외부에서 액정에 전압을 가하면 액정의 유전율 이방성에 따라 분자의 장축이 전압 방향으로 배열하였다가, 전압이 꺼지면 배열이 원래의 위치로 돌아오는 현상이 나타나는데, 전압에 의한 이러한 액정 분자의 배열 변화가 빛을 통과시키는 통로의 셔터 역할을 하면서 액정을 통과하는 빛의 양이 달라지게 됩니다. 또한 빛이 액정을 통과할 때 두 방향으로 나누어 굴절되는 복굴절 현상이 일어나므로 액정을 통과한 빛은 서로 간섭작용을 하고, 굴절율에 의한 속도의 차이로 인해 광이 분자의 축 방향으로 꺾이는 성질을 갖게 되는데, 이는 디스플레이의 동적 산란 방식에 이용되고 있습니다. LCD는 이와 같이 외부 전압에 의해 달라지는 액정의 분자배열의 변화에 의한 광학적 특성 변화를 이용하여 만든 디스플레이입니다.
또한 액정은 연속체로서의 특성이 있어 유리와 맞닿는 부분의 배열을 고정시키면 그 위치가 이웃분자에게 영향을 미치므로 전체적으로 Twist 시키는 것이 가능합니다. 이러한 액정의 특성을 이용하여 전압이 가해지기 전의 액정의 배열을 인위적으로 조정할 수 있어 LCD를 구현하는 것이 가능해집니다.

 

 

 

 

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Posted by 티씨씨

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