ЖК-экраны состоят из нескольких слоев:
• Две прозрачные стеклянные пластины: Они содержат и защищают жидкие кристаллы.
• Жидкие кристаллы: Вещество, способное изменять свои оптические свойства под воздействием электрического поля.
• Поляризационные фильтры: Они пропускают свет только в определенном направлении.
• Электроды или выравнивающий слой: Это прозрачные слои, расположенные на внутренней стороне каждой стеклянной пластины.
• Подсветка: Она освещает экран сзади, обычно с помощью светодиодов.
• Цветовые фильтры: Состоят из пикселей, каждый из которых состоит из трех субпикселей: красного, зеленого и синего (RGB).
В основе ЖК-экрана лежат молекулы жидких кристаллов, уникальные своей способностью выравниваться в определенном направлении под воздействием электрического поля. Эти молекулы представляют собой длинные стержнеобразные структуры, обладающие как жидкими, так и твердыми свойствами. В своем естественном состоянии молекулы жидких кристаллов ориентированы случайным образом, что приводит к темному изображению при прохождении света через них.
Чтобы понять, как работают молекулы ЖК-дисплея, давайте подробнее рассмотрим базовую структуру ЖК-панели. Две стеклянные пластины служат для размещения тонкого слоя жидкокристаллического материала. Внутренняя поверхность каждой стеклянной пластины покрыта прозрачным электродом, который позволяет пропускать электрическое поле через слой жидкого кристалла.
Молекулы жидких кристаллов в ЖК-экране обычно бывают двух типов: скрученные нематические (TN) и вертикально ориентированные (VA). В TN-ЖК-экране молекулы выравниваются под определенным углом, обычно 90 градусов, между двумя кристаллическими пластинами, когда электрическое поле не приложено. Такое скрученное расположение позволяет свету проходить через слой жидких кристаллов и достигать зрителя.
При воздействии электрического поля на TN-ЖК-дисплей молекулы жидких кристаллов начинают раскручиваться, выравниваясь параллельно электрическому полю. Это перевыравнивание изменяет поляризацию света, проходящего через слой жидких кристаллов, предотвращая его попадание на зрителя. Управляя электрическим полем, можно точно регулировать количество света, проходящего через ЖК-экран, что приводит к различным уровням яркости.
С другой стороны, VA-ЖК-экраны работают иначе. В VA-ЖК-экране молекулы жидких кристаллов изначально выровнены вертикально, перпендикулярно стеклянным пластинам. При воздействии электрического поля молекулы наклоняются, позволяя свету проходить через слой жидких кристаллов. Как и в случае с TN-ЖК-дисплеями, степень наклона можно регулировать, изменяя напряжение, тем самым контролируя яркость.
Хотя молекулы ЖК-дисплея в конечном итоге функционируют за счет манипулирования выравниванием структур жидких кристаллов посредством приложения электрического поля, и это контролируемое перевыравнивание позволяет ЖК-дисплею регулировать прохождение света, это не единственный фундаментальный компонент ЖК-дисплея. Для его работы необходима подсветка, обеспечивающая достаточное освещение для правильного просмотра.
Свет, генерируемый подсветкой, должен пройти через поляризационный фильтр, который направляет свет в одном направлении, так что при прохождении через слой жидких кристаллов он становится однородным. Этот поляризованный свет взаимодействует с молекулами жидких кристаллов, изменяя направление своей поляризации, поэтому второй поляризационный фильтр пропускает только свет, поляризованный в правильном направлении.
Как мы уже обсуждали, количество света, проходящего через каждый пиксель, контролируется напряжением, подаваемым на электроды. Пиксели с более высоким напряжением выглядят ярче, а пиксели с более низким напряжением — темнее.
Цветопередача происходит в слое цветового фильтра, расположенном между вторым стеклом и вторым поляризационным фильтром. Поскольку каждый пиксель состоит из красных, зеленых и синих субпикселей, комбинация этих основных цветов создает широкий диапазон цветов. В настоящее время с помощью этой системы можно воспроизвести миллионы цветов, контролируя их количество с помощью электродов, регулирующих количество света, проходящего через каждый субпиксель.
Для достижения высокого разрешения, такого как 8K или 4K, ЖК-экран должен иметь большое количество пикселей. Это достигается за счет уменьшения размера отдельных пикселей и увеличения количества электродов в слое электродов. Однако с увеличением количества пикселей возрастает и сложность экрана, а также необходимость в большей точности управления ориентацией молекул жидкого кристалла.
Весь этот набор позволяет нам наслаждаться просмотром изображений и видео с невероятным разрешением и яркими цветами.
Для дополнительная информация Или, чтобы выбрать ЖК-дисплей со специальными функциями для вашего проекта, обратитесь в компанию Steliau Technology Iberia:
