液晶ディスプレイの液晶とは何ですか

LCDディスプレイの液晶とは何ですか?

あなたはこれを画面上で読んでいます。スマートフォン、ラップトップ、テレビ、車のダッシュボードなど、LCD が使用されている可能性があります。しかし、LCD の「LC」が実際には何を表しているのか考えたことはありますか?それは液晶です。通常の固体、液体、気体のようには動作しない、奇妙で魅力的な素材です。

では、液晶とは一体何でしょうか?

液晶は、液体のように流れる物質の状態ですが、分子が結晶のように構造的に配置されています。ペンが入った箱を想像してください。すべてのペンがランダムな方向を向いている場合、それは典型的な液体です。きれいに並んでいたら、それは結晶です。液晶はその中間にあり、流動しますが、分子を整列させることができます。

電気を加えると魔法が起こります。電場により、これらの分子の向きがねじれたり、ねじれが解けたりすることがあります。これにより、光が通過する方法が変化します。電気がなければ光が通ります。電気を流すとブロックします。設計によってはその逆も同様です。

それはどのようにしてイメージを作成するのでしょうか?

LCD は、古い CRT や OLED のような光る画面ではありません。代わりに、ライトバルブのように機能します。簡略化したステップバイステップは次のとおりです。

バックライト – 画面の後ろにある白色 LED 光源が前方を照らします。

偏光子 – 2 つの偏光フィルターが互いに 90 度の角度で配置されます。通常、それはすべての光を遮断します。

液晶層 – 偏光子の間に挟まれています。液晶は光の方向をねじり、光が 2 番目の偏光子を通過できるようにします。

薄膜トランジスタ (TFT) – 各ピクセル (またはサブピクセル - 赤、緑、青) には、液晶の小さな領域に電圧を印加する小さなトランジスタがあります。

カラー フィルター – 赤、緑、青のフィルターはフルカラーを作成します。

ピクセルに電圧が印加されると、液晶のねじれが解けて光が遮断されます。そのピクセルは暗くなります。電圧を正確に制御することで、スクリーンはさまざまな量の光を透過し、グレーの色合いを作り出すことができます。このようなピクセルを何百万もカラー フィルターと組み合わせると、鮮明な画像、テキスト、ビデオが得られます。

現実世界のアナロジー

液晶を小さなブラインドと考えてください。ブラインドが開いているとき（電圧がかかっていないとき）、光が通過します。閉じる（電圧をかける）と光が遮断されます。 LCD にはこれらの微細なブラインドが何百万もあり、それぞれが独立して 1 秒間に何度も制御されます。

液晶がなぜ役に立つのか

低電力 – 液晶自体は光を生成しません。彼らはそれを変調するだけです。ほとんどの電力はバックライトに送られます。

薄くて軽い – LCD の厚さはわずか数ミリメートルです。

長寿命 – 蛍光体の焼き付きがなく、液晶がすぐに摩耗しません。

現実へのメモ

一般的なオフィスのモニターやテレビでは、液晶自体は触ると「液体」ではなく、2 枚のガラス板の間に封入されています。決して見ることはないでしょう。しかし、このユニークな素材がなければ、画面は単なる白く光る箱になってしまいます。

結論

液晶は、ほとんどのフラットパネル ディスプレイの影の主役です。これらは、流体と結晶の間のギャップを埋める珍しい物質の状態であり、私たちに光を正確かつ低電力で制御できるようにします。次回モニターを見るときは、それは魔法ではなく、液晶が静かにねじれている仕事をしていることを思い出してください。

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