Hvernig fljótandi kristal virkar

Liquid Crystal Displays (LCDS) er orðinn órjúfanlegur hluti af daglegu lífi okkar, allt frá snjallsímum og sjónvörpum til tölvuskjáa og stafrænna merkja. Þessir skjáir bjóða upp á háupplausnarmyndir með lifandi litum og framúrskarandi útsýnishornum. En hefur þú einhvern tíma velt því fyrir þér hvernig LCD sameindirnar vinna að því að búa til svona töfrandi myndefni?

Kjarni LCD eru fljótandi kristalsameindir, sem eru einstök í getu þeirra til að samræma sig í ákveðna átt þegar þeir verða fyrir rafsviði. Þessar sameindir samanstanda af löngum, stöngulíkum mannvirkjum sem hafa bæði fljótandi og föst eins eiginleika. Í náttúrulegu ástandi eru fljótandi kristal sameindirnar af handahófi, sem skilar sér í dimmu útliti þegar ljós fer í gegnum þær.

Til að skilja hvernig LCD sameindir virka skulum við skoða grunnbyggingu LCD spjalds. Það samanstendur af tveimur glerplötum með þunnu lagi af fljótandi kristalefnum sem eru samlokaðir á milli þeirra. Innra yfirborð hverrar glerplötu er húðuð með gegnsærri rafskaut, sem gerir kleift að nota rafsvið yfir fljótandi kristallagið.

Fljótandi kristalsameindirnar í LCD eru venjulega af tveimur gerðum: brenglað nemandi (TN) og lóðrétt röðun (VA). Í TN LCD eru sameindirnar í takt við tiltekið horn, venjulega 90 gráður, milli glerplötanna tveggja þegar engum rafsviði er beitt. Þetta brenglaða fyrirkomulag gerir ljós kleift að fara í gegnum fljótandi kristallagið og ná til áhorfandans. ( Sjá myndband hér )

Þegar rafsviði er beitt á TN LCD byrja fljótandi kristalsameindirnar að taka upp og samræma sig samsíða rafsviðinu. Þessi endurskipulagning breytir skautun ljóss sem liggur í gegnum fljótandi kristallagið og hindrar það í raun frá því að ná til áhorfandans. Með því að stjórna rafsviðinu er hægt að stjórna magni ljóssins sem liggur í gegnum LCD, sem leiðir til mismunandi birtustigs.

Aftur á móti virka VA LCDS á annan hátt. Í VA LCD eru fljótandi kristal sameindir upphaflega í takt lóðrétt, hornrétt á glerplöturnar. Þegar rafsvið er beitt halla sameindirnar og leyfa ljósi að fara í gegnum fljótandi kristallagið. Svipað og TN LCDS er hægt að stjórna halla gráðu með því að stilla rafsviðið og stjórna þar með birtustiginu.

Til að auka árangur LCDs enn frekar eru viðbótarhlutar eins og litasíur og baklýsingarkerfi tekin upp. Litasíur eru notaðar til að búa til viðkomandi litamóti með því að sía ljós sem fer í gegnum fljótandi kristallagið. Bakljósakerfi, venjulega samsett úr LED, veita nauðsynlega lýsingu fyrir LCD spjaldið.

Í stuttu máli virka LCD sameindir með því að vinna að röðun fljótandi kristalbygginga með því að nota rafsvið. Þessi stjórnaða endurskipulagning gerir LCD kleift að stjórna ljósaljósinu, sem leiðir til þess að myndir og myndbönd hafa birt. Hæfni til að stjórna nákvæmlega stefnu fljótandi kristalsameinda hefur gert LCD að einni vinsælustu skjátækni og býður upp á hágæða mynd í fjölmörgum tækjum.