คริสตัลเหลวในจอแสดงผล LCD คืออะไร

Liquid Crystal ในจอ LCD คืออะไร?

คุณกำลังอ่านข้อความนี้บนหน้าจอ ไม่ว่าจะเป็นสมาร์ทโฟน แล็ปท็อป ทีวี หรือแผงหน้าปัดรถยนต์ มีแนวโน้มว่าจะใช้จอ LCD แต่คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าจริงๆ แล้ว “LC” ใน LCD ย่อมาจากอะไร? มันคือคริสตัลเหลว ซึ่งเป็นวัสดุที่แปลกและน่าหลงใหลซึ่งไม่ทำงานเหมือนของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซปกติ

ดังนั้นคริสตัลเหลวคืออะไรกันแน่?

ผลึกเหลวเป็นสถานะของสสารที่ไหลเหมือนของเหลว แต่มีโมเลกุลจัดเรียงอยู่ในลักษณะที่มีโครงสร้างเหมือนคริสตัล ลองนึกภาพกล่องปากกา: หากพวกมันชี้ไปในทิศทางสุ่ม นั่นก็ถือเป็นของเหลวทั่วไป หากเรียงกันเป็นแถวเรียบร้อย นั่นก็คือคริสตัล ผลึกเหลวอยู่ระหว่างนั้น พวกมันไหล แต่โมเลกุลของพวกมันสามารถเรียงตัวได้

สิ่งมหัศจรรย์จะเกิดขึ้นเมื่อคุณใช้ไฟฟ้า สนามไฟฟ้าสามารถบิดหรือคลี่ทิศทางของโมเลกุลเหล่านี้ได้ สิ่งนี้จะเปลี่ยนวิธีที่แสงส่องผ่านพวกมัน หากไม่มีไฟฟ้า พวกมันก็ปล่อยให้แสงผ่านได้ เมื่อใช้ไฟฟ้า พวกมันจะปิดกั้น – หรือกลับกัน ขึ้นอยู่กับการออกแบบ

นั่นสร้างภาพได้อย่างไร?

LCD ไม่ใช่หน้าจอเรืองแสงเหมือน CRT หรือ OLED รุ่นเก่า แต่มันทำงานเหมือนวาล์วไฟแทน ต่อไปนี้คือขั้นตอนง่ายๆ แบบทีละขั้นตอน:

แสงพื้นหลัง – แหล่งกำเนิดแสง LED สีขาวด้านหลังหน้าจอส่องไปข้างหน้า

โพลาไรเซอร์ – ฟิลเตอร์โพลาไรซ์สองตัววางอยู่ที่มุม 90 องศาซึ่งกันและกัน โดยปกติแล้วมันจะบังแสงทั้งหมด

ชั้นคริสตัลเหลว – คั่นระหว่างโพลาไรเซอร์ ผลึกเหลวบิดทิศทางของแสง ปล่อยให้มันผ่านโพลาไรเซอร์ตัวที่สองได้

ทรานซิสเตอร์แบบฟิล์มบาง (TFT) – แต่ละพิกเซล (หรือพิกเซลย่อย ได้แก่ สีแดง เขียว น้ำเงิน) มีทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังพื้นที่เล็กๆ ของผลึกเหลว

ฟิลเตอร์สี – ฟิลเตอร์สีแดง เขียว และน้ำเงินจะสร้างสีที่สมบูรณ์

เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากับพิกเซล ผลึกเหลวจะคลายตัวและบังแสง พิกเซลนั้นมืดลง ด้วยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าอย่างแม่นยำ หน้าจอจึงสามารถปล่อยแสงผ่านในปริมาณที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดเฉดสีเทา รวมพิกเซลหลายล้านพิกเซลเข้ากับฟิลเตอร์สี แล้วคุณจะได้ภาพ ข้อความ และวิดีโอที่คมชัด

การเปรียบเทียบในโลกแห่งความเป็นจริง

คิดว่าผลึกเหลวเป็นเหมือนม่านบังตาเล็กๆ เมื่อมู่ลี่เปิด (ไม่มีไฟฟ้า) แสงจะลอดผ่านได้ เมื่อคุณปิด (ใช้แรงดันไฟฟ้า) ไฟจะถูกปิดกั้น จอ LCD มีมู่ลี่ขนาดเล็กหลายล้านตัว ซึ่งแต่ละอันควบคุมแยกกันหลายครั้งต่อวินาที

เหตุใดผลึกเหลวจึงมีประโยชน์มาก

พลังงานต่ำ – ผลึกเหลวไม่ได้สร้างแสงในตัวเอง พวกเขาแค่ปรับมัน พลังงานส่วนใหญ่จะไปที่แบ็คไลท์

บางและเบา – LCD สามารถสร้างให้มีความหนาเพียงไม่กี่มิลลิเมตรได้

อายุการใช้งานยาวนาน – ไม่มีการไหม้ของฟอสเฟอร์ และคริสตัลเหลวไม่เสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว

หมายเหตุสำหรับความเป็นจริง

ในจอภาพหรือทีวีในสำนักงานทั่วไป คริสตัลเหลวในตัวเองไม่ใช่ "ของเหลว" เมื่อสัมผัส แต่จะถูกผนึกไว้ระหว่างแผ่นกระจกสองแผ่น คุณจะไม่มีวันเห็นพวกเขา แต่หากไม่มีวัสดุพิเศษนี้ หน้าจอของคุณก็จะเป็นเพียงกล่องเรืองแสงสีขาว

บรรทัดล่าง

ผลึกเหลวคือฮีโร่ที่ไม่มีใครเอ่ยถึงเบื้องหลังจอภาพแบนส่วนใหญ่ เป็นสถานะที่หายากของสสารที่เชื่อมช่องว่างระหว่างของไหลและคริสตัล ทำให้เราสามารถควบคุมแสงได้อย่างแม่นยำและใช้พลังงานต่ำ ครั้งต่อไปที่คุณดูจอภาพ จำไว้ว่า มันไม่ใช่เวทย์มนตร์ แต่เป็นผลึกเหลวที่ทำงานอย่างเงียบๆ และบิดเบี้ยว

ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีการแสดงผลหรือต้องการแผง LCD สำหรับโปรเจ็กต์ต่อไปของคุณหรือไม่? [ติดต่อเรา] เพื่อขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญ