Как работи течният кристал

Течните кристални дисплеи (LCD) са се превърнали в неразделна част от ежедневието ни, от смартфони и телевизори до компютърни монитори и цифрови табели. Тези дисплеи предлагат изображения с висока разделителна способност с живи цветове и отлични ъгли на гледане. Но замисляли ли сте се как работят LCD молекулите, за да създадат такива зашеметяващи визуализации?

В сърцето на LCD са течни кристални молекули, които са уникални по способността си да се приведат в определена посока, когато са подложени на електрическо поле. Тези молекули са съставени от дълги, подобни на пръта структури, които имат както течни, така и твърди свойства. В естественото си състояние течните кристални молекули са ориентирани на случаен принцип, което води до тъмен вид, когато светлината преминава през тях.

За да разберем как работят LCD молекулите, нека разгледаме по -отблизо основната структура на LCD панел. Състои се от две стъклени плочи с тънък слой от течен кристален материал, прибран между тях. Вътрешната повърхност на всяка стъклена плоча е покрита с прозрачен електрод, което позволява да се прилага електрическо поле върху течния кристален слой.

Течните кристални молекули в LCD обикновено са от два вида: усукани нематични (TN) и вертикално подравняване (VA). В TN LCD молекулите се подравняват под определен ъгъл, обикновено 90 градуса, между двете стъклени плочи, когато не се прилага електрическо поле. Тази усукана подредба позволява светлината да премине през течния кристален слой и да достигне до зрителя. ( Вижте видеото тук )

Когато към TN LCD се прилага електрическо поле, течните кристални молекули започват да се разминават, подравнявайки се успоредно на електрическото поле. Това пренастройване променя поляризацията на светлината, преминаваща през течния кристален слой, като ефективно го блокира от достигането до зрителя. Чрез контролиране на електрическото поле, количеството светлина, преминаващо през LCD, може да бъде точно регулирано, което води до различни нива на яркост.

От друга страна, VA LCD работят по различен начин. При VA LCD течните кристални молекули първоначално се подравняват вертикално, перпендикулярно на стъклените плочи. Когато се нанесе електрическо поле, молекулите се накланят, което позволява светлината да преминава през течния кристален слой. Подобно на TN LCD, степента на наклон може да бъде контролирана чрез регулиране на електрическото поле, като по този начин се контролира яркостта.

За по -нататъшно подобряване на работата на LCD са включени допълнителни компоненти като цветни филтри и системи за подсветка. Цветните филтри се използват за създаване на желаната цветна гама чрез селективно филтриране на светлина, преминаваща през течния кристален слой. Системите за подсветка, обикновено съставени от светодиоди, осигуряват необходимото осветление за LCD панела.

В обобщение, LCD молекулите работят чрез манипулиране на подравняването на течните кристални структури чрез прилагане на електрическо поле. Това контролирано пренастройване позволява на LCD да регулира преминаването на светлината, което води до показване на изображения и видеоклипове. Способността за прецизно контрол на ориентацията на молекулите на течни кристали направи LCDS една от най-популярните технологии за показване, предлагайки висококачествени визуализации в широк спектър от устройства.