что такое жидкий кристалл в ЖК-дисплее

Что такое жидкий кристалл в ЖК-дисплее?

Вы читаете это на экране. Будь то смартфон, ноутбук, телевизор или приборная панель автомобиля, скорее всего, в нем используется ЖК-дисплей. Но задумывались ли вы когда-нибудь, что на самом деле означает «LC» на ЖК-дисплее? Это жидкий кристалл – странный, удивительный материал, который не ведет себя как обычное твердое тело, жидкость или газ.

Итак, что же такое жидкий кристалл?

Жидкий кристалл — это состояние вещества, которое течет как жидкость, но имеет молекулы, расположенные структурированным образом, как в кристалле. Представьте себе коробку ручек: если все они направлены в разные стороны, это типичная жидкость. Если они аккуратно выстроены рядами – это кристалл. Жидкие кристаллы находятся где-то посередине: они текут, но их молекулы могут выравниваться.

Волшебство происходит, когда вы применяете электричество. Электрическое поле может скручивать или раскручивать ориентацию этих молекул. Это меняет то, как свет проходит через них. Без электричества они пропускают свет; при наличии электричества они его блокируют – или наоборот, в зависимости от конструкции.

Как это создает изображение?

ЖК-дисплей — это не светящийся экран, как старый ЭЛТ или OLED. Вместо этого он работает как световой клапан. Вот упрощенная пошаговая инструкция:

Подсветка — белый светодиодный источник света за экраном светит вперед.

Поляризаторы. Два поляризационных фильтра расположены под углом 90 градусов друг к другу. Обычно это блокирует весь свет.

Жидкокристаллический слой – зажат между поляризаторами. Жидкие кристаллы изменяют направление света, позволяя ему пройти через второй поляризатор.

Тонкопленочные транзисторы (TFT). Каждый пиксель (или субпиксель — красный, зеленый, синий) имеет крошечный транзистор, который подает напряжение на небольшую область жидкого кристалла.

Цветные фильтры. Красный, зеленый и синий фильтры создают полноцветную картинку.

Когда на пиксель подается напряжение, жидкие кристаллы раскручиваются, блокируя свет. Этот пиксель становится темным. Точно контролируя напряжение, экран может пропускать различное количество света, создавая оттенки серого. Объедините миллионы таких пикселей с цветными фильтрами, и вы получите четкие изображения, текст и видео.

Аналогия с реальным миром

Думайте о жидких кристаллах как о крошечных жалюзи. Когда жалюзи открыты (нет напряжения), свет проходит сквозь них. Когда вы их закрываете (подаете напряжение), свет блокируется. ЖК-дисплей имеет миллионы таких микроскопических шторок, каждая из которых управляется независимо, много раз в секунду.

Почему жидкие кристаллы так полезны

Низкая мощность. Жидкие кристаллы сами по себе не генерируют свет; они просто модулируют это. Большая часть мощности уходит на подсветку.

Тонкий и легкий – ЖК-дисплеи могут быть толщиной всего несколько миллиметров.

Долгий срок службы. Люминофор не выгорает, а жидкие кристаллы не изнашиваются быстро.

Примечание для реальности

В обычном офисном мониторе или телевизоре сами жидкие кристаллы не являются «жидкими» на ощупь — они запечатаны между двумя стеклянными пластинами. Вы никогда их не увидите. Но без этого уникального материала ваш экран был бы просто белой светящейся коробкой.

Итог

Жидкие кристаллы — незамеченные герои большинства плоских дисплеев. Это редкое состояние материи, которое устраняет разрыв между жидкостью и кристаллом, давая нам точный контроль над светом с низким энергопотреблением. В следующий раз, когда вы посмотрите на монитор, помните – это не волшебство, это жидкие кристаллы делают свою тихую, извилистую работу.

Хотите узнать больше о технологиях отображения или вам нужны ЖК-панели для вашего следующего проекта? [Связаться с нами] за экспертное руководство.