როგორ მუშაობს თხევადი კრისტალი

თხევადი ბროლის დისპლეი (LCD) გახდა ჩვენი ყოველდღიური ცხოვრების განუყოფელი ნაწილი, სმარტფონებიდან და ტელევიზორებიდან დაწყებული კომპიუტერის მონიტორებამდე და ციფრული ნიშნით. ეს ეკრანები გთავაზობთ მაღალი რეზოლუციის სურათებს ძლიერი ფერებით და შესანიშნავი სანახავი კუთხეებით. ოდესმე გაგიკვირდებათ, როგორ მუშაობს LCD მოლეკულები ასეთი განსაცვიფრებელი ვიზუალების შესაქმნელად?

LCD- ის შუაგულში არის თხევადი ბროლის მოლეკულები, რომლებიც უნიკალურია მათი უნარით, რომ თავი შეიკავონ კონკრეტული მიმართულებით, როდესაც ექვემდებარებიან ელექტრო ველს. ეს მოლეკულები შედგება გრძელი, როდ მსგავსი სტრუქტურებისგან, რომლებსაც აქვთ როგორც თხევადი, ასევე მყარი მსგავსი თვისებები. მათ ბუნებრივ მდგომარეობაში, თხევადი ბროლის მოლეკულები შემთხვევით ორიენტირებულია, რაც იწვევს მუქი გარეგნობას, როდესაც შუქი გადის მათში.

იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს LCD მოლეკულები, მოდით უფრო ახლოს გავითვალისწინოთ LCD პანელის ძირითადი სტრუქტურა. იგი შედგება ორი მინის ფირფიტისაგან, თხევადი ბროლის მასალის თხელი ფენით, მათ შორის სენდვიჩს. თითოეული შუშის ფირფიტის შიდა ზედაპირი დაფარულია გამჭვირვალე ელექტროდით, რომლის საშუალებითაც ელექტრული ველი გამოიყენება თხევადი ბროლის ფენის გასწვრივ.

თხევადი ბროლის მოლეკულები LCD– ში, როგორც წესი, ორი ტიპისაა: გადაბმული ნემატიკური (TN) და ვერტიკალური გასწორება (VA). TN LCD– ში, მოლეკულები შეესაბამება სპეციფიკურ კუთხეს, ჩვეულებრივ 90 გრადუსს, ორ მინის ფირფიტას შორის, როდესაც ელექტრო ველი არ გამოიყენება. ეს გადაბმული მოწყობა საშუალებას აძლევს შუქს გაიაროს თხევადი ბროლის ფენაში და მიაღწიოს მაყურებელს. ( იხილეთ ვიდეო აქ )

როდესაც ელექტრო ველი გამოიყენება TN LCD– ზე, თხევადი ბროლის მოლეკულები იწყებენ უშედეგოდ და თავს იკავებენ ელექტრული ველის პარალელურად. ეს გადაკეთება ცვლის თხევადი ბროლის ფენაში გადის სინათლის პოლარიზაციას, რაც ეფექტურად ბლოკავს მას მაყურებლის მიღწევამდე. ელექტრული ველის გაკონტროლებით, LCD– ით გადის შუქის რაოდენობა შეიძლება ზუსტად რეგულირდეს, რის შედეგადაც სხვადასხვა დონის სიკაშკაშეა.

მეორეს მხრივ, VA LCD– ები განსხვავებულად მუშაობენ. VA LCD– ში, თხევადი ბროლის მოლეკულები თავდაპირველად ვერტიკალურად შეესაბამება, მინის ფირფიტების პერპენდიკულურად. როდესაც ელექტრო ველი გამოიყენება, მოლეკულები დახრილია, რაც საშუალებას აძლევს შუქს გაიაროს თხევადი ბროლის ფენა. TN LCD– ების მსგავსად, დახრის ხარისხის კონტროლი შესაძლებელია ელექტრული ველის რეგულირებით, რითაც აკონტროლებს სიკაშკაშეს.

LCD– ების მუშაობის შემდგომი გასაუმჯობესებლად, შედის დამატებითი კომპონენტები, როგორიცაა ფერადი ფილტრები და განათების სისტემები. ფერადი ფილტრები გამოიყენება სასურველი ფერის გამგვის შესაქმნელად, თხევადი ბროლის ფენის მეშვეობით გადის შერჩევით გაფილტრვით. განათების სისტემები, რომლებიც, როგორც წესი, LED- ებისგან შედგება, უზრუნველყოფს აუცილებელ განათებას LCD პანელისთვის.

მოკლედ რომ ვთქვათ, LCD მოლეკულები მუშაობენ თხევადი ბროლის სტრუქტურების განლაგების მანიპულირებით ელექტრული ველის გამოყენებით. ეს კონტროლირებადი გადაკეთება საშუალებას აძლევს LCD- ს დაარეგულიროს შუქის გავლა, რის შედეგადაც გამოსახულებები და ვიდეოები აჩვენებს. თხევადი ბროლის მოლეკულების ორიენტაციის ზუსტად კონტროლის შესაძლებლობამ LCD– ები ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული დისპლეის ტექნოლოგია გახადა, რომელიც გთავაზობთ მაღალი ხარისხის ვიზუალებს მოწყობილობების ფართო სპექტრში.