hvad er flydende krystal i lcd-skærm

Hvad er flydende krystal i en LCD-skærm?

Du læser dette på en skærm. Uanset om det er en smartphone, en bærbar computer, et tv eller en bils instrumentbræt, er der stor sandsynlighed for, at den bruger en LCD. Men har du nogensinde spekuleret på, hvad "LC" i LCD egentlig står for? Det er flydende krystal - et mærkeligt, fascinerende materiale, der ikke opfører sig som et normalt fast stof, væske eller gas.

Så hvad er en flydende krystal egentlig?

En flydende krystal er en tilstand af stof, der flyder som en væske, men har molekyler arrangeret på en struktureret måde, som en krystal. Forestil dig en æske med kuglepenne: Hvis de alle peger i tilfældige retninger, er det en typisk væske. Hvis de er pænt opstillet i rækker, er det en krystal. Flydende krystaller er et sted midt imellem - de flyder, men deres molekyler kan justeres.

Magien sker, når du bruger elektricitet. Et elektrisk felt kan vride eller vride disse molekylers orientering. Dette ændrer, hvordan lys passerer gennem dem. Uden elektricitet slipper de lys igennem; med elektricitet blokerer de det – eller omvendt, alt efter designet.

Hvordan skaber det et billede?

En LCD er ikke en lysende skærm som en gammel CRT eller en OLED. I stedet fungerer den som en lysventil. Her er den forenklede trin-for-trin:

Baggrundslys – En hvid LED-lyskilde bag skærmen skinner fremad.

Polarisatorer – To polariserende filtre er placeret i 90 graders vinkler i forhold til hinanden. Normalt ville det blokere alt lys.

Liquid Crystal Layer – Sandwiches mellem polarisatorerne. De flydende krystaller vrider lysets retning, så det kan passere gennem den anden polarisator.

Tyndfilmstransistorer (TFT) – Hver pixel (eller underpixel – rød, grøn, blå) har en lille transistor, der påfører en spænding til et lille område af den flydende krystal.

Farvefiltre – Røde, grønne og blå filtre skaber fuld farve.

Når der påføres spænding til en pixel, vrides de flydende krystaller, hvilket blokerer lyset. Den pixel bliver mørk. Ved at styre spændingen præcist kan skærmen slippe igennem varierende mængder af lys - hvilket skaber gråtoner. Kombiner millioner af sådanne pixels med farvefiltre, og du får skarpe billeder, tekst og video.

Analogi i den virkelige verden

Tænk på flydende krystaller som små persienner. Når persiennerne er åbne (ingen spænding), passerer lyset igennem. Når du lukker dem (tilfører spænding), er lyset blokeret. En LCD har millioner af disse mikroskopiske persienner, hver styret uafhængigt, mange gange i sekundet.

Hvorfor flydende krystaller er så nyttige

Lav effekt - Flydende krystaller genererer ikke selv lys; de modulerer det bare. Det meste strøm går til baggrundsbelysningen.

Tynd og let – LCD-skærme kan laves kun få millimeter tykke.

Lang levetid - Ingen fosfor indbrænding, og flydende krystaller slides ikke hurtigt.

En note til virkeligheden

I en typisk kontormonitor eller tv er de flydende krystaller ikke i sig selv "flydende" at røre ved - de er forseglet mellem to glasplader. Du vil aldrig se dem. Men uden dette unikke materiale ville din skærm bare være en hvid lysende boks.

Bundlinjen

Flydende krystaller er de ubesungne helte bag de fleste fladskærme. De er en sjælden stoftilstand, der bygger bro mellem væske og krystal og giver os præcis kontrol med lav effekt over lyset. Næste gang du ser på en skærm, så husk - det er ikke magi, det er flydende krystaller, der udfører deres stille, snoede arbejde.

Vil du lære mere om skærmteknologier eller har du brug for LCD-paneler til dit næste projekt? [Kontakt os] for kyndig vejledning.