Kuidas vedelkristall töötab

Vedelate kristallide väljapanekud (LCD) on muutunud meie igapäevaelu lahutamatuks osaks, alates nutitelefonidest ja teleritest kuni arvutimonitoride ja digitaalmärkideni. Need ekraanid pakuvad kõrgresolutsiooniga pilte erksate värvide ja suurepäraste vaatenurkadega. Kuid kas olete kunagi mõelnud, kuidas LCD -molekulid selliste uimastatavate visuaalide loomiseks töötavad?

Vedelkristallekraani keskmes on vedelkristallmolekulid, mis on ainulaadsed nende võimega viia end elektriväljale konkreetses suunas. Need molekulid koosnevad pikkadest, vardalaadsetest struktuuridest, millel on nii vedelad kui ka tahked omadused. Nende loomulikus olekus on vedelkristallmolekulid juhuslikult orienteeritud, mille tulemuseks on tume välimus, kui valgus neid läbib.

LCD -molekulide toimimise mõistmiseks vaatame lähemalt LCD -paneeli põhistruktuuri. See koosneb kahest klaasist plaadist, mille vahel on õhuke kiht vedelkristallmaterjali. Iga klaasplaadi sisepind on kaetud läbipaistva elektroodiga, mis võimaldab elektrivälja kanda kogu vedelkristallkihis.

Vedelkristallide vedelkristallmolekulid on tavaliselt kahte tüüpi: väänatud nemaatiline (TN) ja vertikaalne joondamine (VA). TN LCD -s joondatakse molekulid konkreetse nurga all, tavaliselt 90 kraadi, kahe klaasist plaadi vahel, kui elektrivälja ei rakendata. See keerutatud paigutus võimaldab valgust läbi viia vedelkristallkihi ja jõuda vaatajasse ( vt videot siit )

Kui TN LCD -le kantakse elektriväli, hakkavad vedelkristallmolekulid lahti keerama, viides end elektriväljaga paralleelselt. See ümberpaigutamine muudab vedelkristallkihi läbiva valguse polarisatsiooni, blokeerides selle tõhusalt vaatajani jõudmise. Elektrivälja juhtimisel saab LCD -d läbiva valguse kogust täpselt reguleerida, mille tulemuseks on erinev heleduse tase.

Teisest küljest töötavad VA LCD -d erinevalt. VA LCD -s on vedelkristallmolekulid algselt joondatud vertikaalselt, risti klaasist plaatidega. Elektrivälja rakendamisel kallutavad molekulid, võimaldades valgust vedelkristallkihi läbi viia. Sarnaselt TN LCD -dega saab kallutuse astet juhtida elektrivälja reguleerimisega, kontrollides sellega heledust.

LCD -de jõudluse edasiseks suurendamiseks on lisatud täiendavad komponendid nagu värvfiltrid ja taustvalgustussüsteemid. Värvifiltreid kasutatakse soovitud värviga võrku loomiseks, filtreerides valikuliselt vedelkristallkihi läbiva valguse. Taustvalgustussüsteemid, mis koosnevad tavaliselt LED -idest, pakuvad LCD -paneeli jaoks vajalikku valgustust.

Kokkuvõtlikult töötavad LCD molekulid vedelkristallkonstruktsioonide joondamise kaudu elektrivälja kasutamise kaudu. See kontrollitud ümberpaigutamine võimaldab LCD -l reguleerida valguse läbimist, mille tulemuseks on piltide ja videote kuvamine. Võimalus vedelkristallmolekulide orientatsiooni täpselt kontrollida on teinud LCD-sid ühe populaarseima väljapanekutehnoloogia, pakkudes kvaliteetseid visuaale paljudes seadmetes.