wat is vloeibaar kristal in lcd-scherm

Wat is vloeibaar kristal in een LCD-scherm?

Je leest dit op een scherm. Of het nu een smartphone, een laptop, een tv of een autodashboard is, de kans is groot dat er gebruik wordt gemaakt van een LCD-scherm. Maar heb je je ooit afgevraagd waar de ‘LC’ in LCD eigenlijk voor staat? Het is vloeibaar kristal: een vreemd, fascinerend materiaal dat zich niet gedraagt ​​als een normale vaste stof, vloeistof of gas.

Dus, wat is precies een vloeibaar kristal?

Een vloeibaar kristal is een toestand van materie die stroomt als een vloeistof, maar waarin moleculen op een gestructureerde manier zijn gerangschikt, zoals een kristal. Stel je een doos met pennen voor: als ze allemaal in willekeurige richtingen wijzen, is dat een typische vloeistof. Als ze netjes in rijen staan, is dat een kristal. Vloeibare kristallen bevinden zich ergens daartussenin: ze stromen, maar hun moleculen kunnen op één lijn worden gebracht.

De magie gebeurt wanneer je elektriciteit toepast. Een elektrisch veld kan de oriëntatie van deze moleculen verdraaien of ongedaan maken. Dit verandert de manier waarop het licht er doorheen gaat. Zonder elektriciteit laten ze licht door; met elektriciteit blokkeren ze het – of omgekeerd, afhankelijk van het ontwerp.

Hoe creëert dat een imago?

Een LCD is geen gloeiend scherm zoals een oude CRT of een OLED. In plaats daarvan werkt het als een lichtklep. Hier is het vereenvoudigde stap-voor-stap:

Achtergrondverlichting – Een witte LED-lichtbron achter het scherm schijnt naar voren.

Polarisatoren – Twee polarisatiefilters zijn onder een hoek van 90 graden ten opzichte van elkaar geplaatst. Normaal gesproken zou dat al het licht blokkeren.

Vloeibare kristallaag – ingeklemd tussen de polarisatoren. De vloeibare kristallen verdraaien de richting van het licht, waardoor het door de tweede polarisator kan gaan.

Thin Film Transistors (TFT) – Elke pixel (of subpixel – rood, groen, blauw) heeft een kleine transistor die een spanning aanbrengt op een klein gedeelte van het vloeibare kristal.

Kleurfilters – Rode, groene en blauwe filters creëren volledige kleuren.

Wanneer er spanning op een pixel wordt gezet, draaien de vloeibare kristallen zich los, waardoor het licht wordt geblokkeerd. Die pixel wordt donker. Door de spanning nauwkeurig te regelen, kan het scherm verschillende hoeveelheden licht doorlaten, waardoor grijstinten ontstaan. Combineer miljoenen van dergelijke pixels met kleurfilters en je krijgt scherpe afbeeldingen, tekst en video.

Analogie in de echte wereld

Beschouw vloeibare kristallen als kleine jaloezieën. Als de jaloezieën open zijn (geen spanning), komt er licht doorheen. Wanneer u ze sluit (spanning aanbrengt), wordt het licht geblokkeerd. Een LCD-scherm heeft miljoenen van deze microscopisch kleine jaloezieën, die elk afzonderlijk worden aangestuurd, vele malen per seconde.

Waarom vloeibare kristallen zo nuttig zijn

Laag vermogen – Vloeibare kristallen genereren zelf geen licht; ze moduleren het gewoon. De meeste stroom gaat naar de achtergrondverlichting.

Dun en licht – LCD's kunnen slechts enkele millimeters dik worden gemaakt.

Lange levensduur – Geen inbranding van fosfor en vloeibare kristallen slijten niet snel.

Een opmerking voor de realiteit

In een typische kantoormonitor of tv voelen de vloeibare kristallen zelf niet ‘vloeibaar’ aan – ze zijn verzegeld tussen twee glasplaten. Je zult ze nooit zien. Maar zonder dit unieke materiaal zou je scherm slechts een wit gloeiende doos zijn.

De onderste regel

Vloeibare kristallen zijn de onbezongen helden achter de meeste flatpanelbeeldschermen. Ze zijn een zeldzame toestand van materie die de kloof tussen vloeistof en kristal overbrugt, waardoor we nauwkeurige, energiezuinige controle over licht krijgen. De volgende keer dat u naar een monitor kijkt, onthoud dan: het is geen magie, het zijn vloeibare kristallen die hun stille, draaiende werk doen.

Wilt u meer weten over displaytechnologieën of heeft u LCD-panelen nodig voor uw volgende project? [Neem contact met ons op] voor deskundige begeleiding.