Si funksionon kristali i lëngshëm

Ekranet e kristalit të lëngshëm (LCD) janë bërë një pjesë integrale e jetës sonë të përditshme, nga telefonat inteligjentë dhe televizorët deri tek monitorët e kompjuterave dhe sinjalizimet dixhitale. Këto ekrane ofrojnë imazhe me rezolucion të lartë me ngjyra të gjalla dhe kënde të shkëlqyera shikimi. Por a keni menduar ndonjëherë se si funksionojnë molekulat LCD për të krijuar vizuale kaq mahnitëse?

Në zemër të një LCD janë molekula kristal të lëngshme, të cilat janë unike në aftësinë e tyre për t'u rreshtuar në një drejtim të veçantë kur i nënshtrohen një fushe elektrike. Këto molekula përbëhen nga struktura të gjata, të ngjashme me shufrën, të cilat kanë edhe veti të lëngshme dhe të ngurta. Në gjendjen e tyre natyrore, molekulat e kristalit të lëngshëm janë të orientuara rastësisht, gjë që rezulton në një pamje të errët kur drita kalon nëpër to.

Për të kuptuar se si funksionojnë molekulat LCD, le të hedhim një vështrim më të afërt në strukturën themelore të një paneli LCD. Përbëhet nga dy pllaka qelqi me një shtresë të hollë të materialit kristal të lëngshëm sanduiç midis tyre. Sipërfaqja e brendshme e secilës pllaka qelqi është e veshur me një elektrodë transparente, e cila lejon që një fushë elektrike të aplikohet në të gjithë shtresën e kristalit të lëngshëm.

Molekulat e kristalit të lëngshëm në një LCD janë zakonisht të dy llojeve: Nematic i përdredhur (TN) dhe shtrirja vertikale (VA). Në një TN LCD, molekulat janë të lidhura në një kënd specifik, zakonisht 90 gradë, midis dy pllakave të qelqit kur nuk aplikohet fushë elektrike. Ky rregullim i përdredhur lejon që drita të kalojë nëpër shtresën e kristalit të lëngshëm dhe të arrijë shikuesin. ( Shihni videon këtu )

Kur një fushë elektrike aplikohet në TN LCD, molekulat e kristalit të lëngshëm fillojnë të zbuten, duke u përafruar veten paralel me fushën elektrike. Kjo riorganizim ndryshon polarizimin e dritës që kalon nëpër shtresën e kristalit të lëngshëm, duke e bllokuar në mënyrë efektive atë nga arritja e shikuesit. Duke kontrolluar fushën elektrike, sasia e dritës që kalon nëpër LCD mund të rregullohet saktësisht, duke rezultuar në nivele të ndryshme të shkëlqimit.

Nga ana tjetër, LCD -të VA punojnë ndryshe. Në një LCD VA, molekulat e kristalit të lëngshëm fillimisht rreshtohen vertikalisht, pingul me pllakat e qelqit. Kur aplikohet një fushë elektrike, molekulat anojnë, duke lejuar që drita të kalojë nëpër shtresën e kristalit të lëngshëm. Ngjashëm me TN LCDS, shkalla e pjerrësisë mund të kontrollohet duke rregulluar fushën elektrike, duke kontrolluar kështu shkëlqimin.

Për të rritur më tej performancën e LCD -ve, përfshihen komponentë shtesë siç janë filtrat e ngjyrave dhe sistemet e ndriçimit. Filtrat e ngjyrave përdoren për të krijuar gamën e dëshiruar të ngjyrave duke filtruar në mënyrë selektive dritën që kalon nëpër shtresën e kristalit të lëngshëm. Sistemet e ndriçimit të prapambetjes, të përbëra zakonisht nga LED, sigurojnë ndriçimin e nevojshëm për panelin LCD.

Si përmbledhje, molekulat LCD funksionojnë duke manipuluar shtrirjen e strukturave të kristalit të lëngshëm përmes aplikimit të një fushe elektrike. Kjo riorganizim i kontrolluar lejon LCD të rregullojë kalimin e dritës, duke rezultuar në shfaqjen e imazheve dhe videove. Aftësia për të kontrolluar saktësisht orientimin e molekulave kristal të lëngshme ka bërë që LCD-të një nga teknologjitë më të njohura të ekranit, duke ofruar vizuale me cilësi të lartë në një gamë të gjerë pajisjesh.