Vloeikristalskerm

Die terme vloeikristalskerm of vloeikristalvertooneenheid (Engels: liquid crystal display, LCD) verwys na skerms en vertooneenhede, wat gebruik maak van spesiale vloeikristalle – organiese stowwe, wat onder die invloed van elektriese spanning die rigting van die lig se polarisasie kan beïnvloed. Vloeikristalskerms is geskik om letters, syfers, simbole en beelde te vertoon.

Die skerms en vertooneenhede beskik oor pixels, tekensegmente of simbole, waarin die vloeikristalle se oriëntasie deur middel van 'n elektriese veld bestuur kan word. Danksy polarisasiefilters kan die oriëntasie sigbaar gemaak word. Hierdie tegnologie word in meetapparate, elektroniese toestelle, selfone, digitale horlosies, sakrekenaars en gevorderde plat televisieskerms toegepas.

TFT (thin film transistor)-skerms, wat uit vloeikristalskerms ontwikkel is, bevat 'n aktiewe matriks van dunlaagtransistors en is tans die oorheersende tegnologie op die mark van plat skerms. Naas skerms word ook talle videoprojektors met vloeikristal-modules toegerus.

Geskiedenis 
Vloeikristalle is reeds in 1888 deur die Oostenrykse botanikus Fredreich Rheinizer ontdek. Terwyl hy die smeltproses van sekere organiese materiale in verband met cholesterol ondersoek het, het hy opgemerk dat die materiale twee verskillende fases deurloop. Die materiale het eers na 'n wolkerige vloeistof begin verander toe hulle teen 145,5 °C verhit is, en daarna – teen 178,5 °C – na 'n helder, deurskynende vloeistof. Hierdie waarnemings was die beginpunt in die ontdekking van vloeikristalle.

Toe die Duitse natuurkundige Otto Lehmann (1855–1922) van hierdie ontdekking gehoor het, het hy begin om self navorsing oor die materiaal te doen en 'n aantal eksperimente deurgevoer. Uiteindelik het hy opgemerk dat die vloeistof se struktuur duidelik van dié van ander vloeistowwe verskil en dit vanweë sy kristalagtige voorkoms "vloeikristal" genoem. Sy wetenskaplike hoofwerk "Vloeibare kristalle" het in 1904 verskyn. Die struktuur en eienskappe is in 1911 deur Charles Mauguin beskryf.

In 1936 is 'n patent vir die eerste praktiese toepassing van vloeikristalle, die vloeikristal-ventiel aan die Amerikaanse Marconi Wireless Telegraph Company toegestaan.

Die eerste beduidende Engelstalige publikasie oor die "Molekulêre struktuur en die eienskappe van vloeikristalle" (Molecular Structure and Properties of Liquid Crystals) is in 1962 deur Dr. George W. Gray gepubliseer. In die laat sestigerjare het die Britse Radar Research Establishment in Malvern (Worcestershire) pionierswerk op die gebied van vloeikristalle gedoen. Hierdie span van navorsers het die gevorderde navorsing van George W. Gray en sy span aan die Universiteit van Hull in Kingston upon Hull (Engeland) ondersteun, en Gray het uiteindelik die cyanobifeniel-vloeikristal ontdek, wat aan alle vereistes ten opsigte van stabiliteit en temperatuurgedrag in vertooneenhede voldoen het.

Die eerste funksionerende vloeikristalskerm het op die dinamiese strooimodus (DSM, dynamic scattering mode) gebaseer en is deur 'n span navorsers onder die leiding van George H. Heilmeier by die Amerikaanse maatskappy Radio Corporation of America (RCA) bekend gestel. Heilmeier het sy eie onderneming (Optel) gestig wat 'n aantal DSM-vloeikristalskerms ontwikkel het.

Die eerste Switserse patent oor die "nematiese draaisel" (ook bekend as TN- of Schadt-Helfrich-sel) is in Desember 1970 aan die navorsers Martin Schadt en Wolfgang Helfrich toegeken, wat destyds by die maatskappy Hoffmann-LaRoche se Central Research Laboratory werksaam was.

In Februarie 1971 is 'n Amerikaanse patent oor die gedraaide nematiese veldeffek (twisted nematic field effect) in vloeikristalle aan James Fergason van die Kent State-universiteit toegeken. Sy onderneming ILIXCO (tans LXD Inc.) het in dieselfde jaar die eerste vloeikristalskerms met hierdie tegnologie vervaardig, wat die swakker presterende DSM-tipes vinnig vervang het.

'n Chronologiese oorsig oor vloeikristaltegnologieë en hulle toepassing 

Elektroniese verbruikersware
Tegnologie