ИСКУССТВО
КРАСОТА И ЗДОРОВЬЕ
РЕМЕСЛО
КУЛЬТУРА И ИСТОРИЯ
РАЗВЛЕЧЕНИЯ
ЭКОЛОГИЯ
ЕДА И НАПИТКИ
ОБРАТНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
НАУКИ
СПОРТ
ТЕХНОЛОГИИ
НОСИМЫЕ УСТРОЙСТВА
The Twisted Nematic LCD
Penny

Создано

Penny

29. август 2026DK
0
0
0
0
0

The Twisted Nematic LCD

Schadt and Helfrich, 1970. Every other display in this batch makes light; the LCD is a valve in front of a backlight. Rod-shaped molecules line up with a rubbed surface and twist a quarter-turn between two plates, carrying polarised light round with them — the cell is clear. A few volts stand the molecules up, the twist vanishes, the light is blocked. A valve costs power only to switch, which is why the LCD won. You will build a working cell.
Продвинутый
6 hours

Инструкции

1

The molecule whose shape is the whole device

5CB — 4-cyano-4'-pentylbiphenyl — is the first room-temperature liquid crystal (Gray, 1972), and almost every early LCD uses it or a relative. Its shape is the device: a rigid biphenyl rod so the molecules line up (the nematic phase), a floppy pentyl tail so it stays liquid, and a polar cyano end that is the handle the electric field grabs to switch it. Rigid enough to align, floppy enough to flow, polar enough to steer.

Необходимые инструменты:

Notebook and PencilNotebook and Pencil
2

The twist, and why it needs two polarisers

A liquid-crystal cell does nothing visible without a polariser each side — it rotates polarisation, which the eye cannot see. The plates are rubbed at 90 degrees, so the molecules form a quarter-turn helix that guides polarised light round to pass the crossed rear polariser: bright. A few volts stand the molecules up, the helix dies, the light is blocked: dark. Read the embedded polariser blueprint first.

Необходимые инструменты:

Notebook and PencilNotebook and Pencil
3

Build a working cell and rub the alignment layer

A real build. Two ITO-coated glass plates (find the conductive side with a meter, ~hundreds of ohms). Wipe a thin PVA or polyimide film on each and RUB firmly one way — the grooves align the molecules. Assemble conductive faces in, rubbing directions at 90 degrees, ~10 um spacers, three edges sealed. Draw in 5CB by capillary action (warm it above ~35 C so it flows), seal the last edge. Add a polariser each side, axes crossed. Test: crossed polarisers, no volts = bright; touch 3-5 V AC to the two ITO faces and the lit area goes dark. Use AC, not DC — DC electrolyses and kills the cell in minutes.

Материалы для этого шага:

ITO-Coated Glass SlideITO-Coated Glass Slide2 штук
5CB Liquid Crystal5CB Liquid Crystal1 мл
Polarising Filter SheetPolarising Filter Sheet2 листов

Необходимые инструменты:

Digital Multimeter (Lab Grade)Digital Multimeter (Lab Grade)
Bench Power Supply (30V/5A)Bench Power Supply (30V/5A)
Precision Tweezers SetPrecision Tweezers Set
4

Measure the threshold voltage

Loading Jupyter Notebook...

Необходимые инструменты:

Desktop ComputerDesktop Computer

Материалы

3

Требуемые инструменты

5

Связанные чертежи

Эти чертежи делятся знаниями — техники, материалы или принципы

CC0 Общественное достояние

Этот чертёж выпущен под лицензией CC0. Вы можете свободно копировать, изменять, распространять и использовать эту работу в любых целях без запроса разрешения.

Поддержите мейкера, покупая товары через его чертёж, где он получает Комиссию мейкера установленную продавцами, или создайте новую итерацию этого чертежа и включите его как связь в свой чертёж для распределения дохода.

Обсуждение

(0)

Войти чтобы присоединиться к обсуждению

Загрузка комментариев...