Lys kan polariseres. (Se hvordan solbriller virker for nogle fascinerende oplysninger om polarisering!) Flydende krystaller kan transmittere og ændre polariseret lys. Strukturen af flydende krystaller kan ændres af elektrisk strøm. Der er gennemsigtige stoffer, der kan lede elektricitet. En LCD er en enhed, der bruger disse fire fakta på en overraskende måde.
For at lave en LCD tager du to stykker polariseret glas. En speciel polymer, der skaber mikroskopiske riller i overfladen, gnides på den side af glasset, der ikke har den polariserende film på. Rillerne skal være i samme retning som den polariserende film. Du tilføjer derefter en belægning af nematiske flydende krystaller til et af filtrene. Rillerne vil få det første lag af molekyler til at flugte med filterets orientering. Tilføj derefter det andet stykke glas med den polariserende film i en ret vinkel på det første stykke. Hvert efterfølgende lag af TN-molekyler vil gradvist vride sig, indtil det øverste lag er i en 90-graders vinkel til bunden, hvilket matcher de polariserede glasfiltre.
Når lyset rammer det første filter, polariseres det. Molekylerne i hvert lag leder derefter det lys, de modtager, til det næste lag. Når lyset passerer gennem de flydende krystallag, ændrer molekylerne også lysets vibrationsplan, så de passer til deres egen vinkel. Når lyset når den fjerneste side af det flydende krystalstof, vibrerer det i samme vinkel som det sidste lag af molekyler. Hvis det sidste lag matches med det andet polariserede glasfilter, vil lyset passere igennem.
Hvis vi anvender en elektrisk ladning på flydende krystalmolekyler, vrider de sig. Når de retter sig ud, ændrer de vinklen på lyset, der passerer gennem dem, så det ikke længere matcher vinklen på det øverste polariserende filter. Som følge heraf kan intet lys passere gennem det område af LCD-skærmen, hvilket gør området mørkere end de omkringliggende områder.
Det er nemmere at bygge en simpel LCD, end du tror. Du starter med sandwichen af glas og flydende krystaller beskrevet ovenfor, og tilføj to gennemsigtige elektroder til den. Forestil dig for eksempel, at du vil skabe den enklest mulige LCD med kun en enkelt rektangulær elektrode på. Lagene ville se sådan ud:
LCD-skærmen, der er nødvendig for at udføre dette job, er meget grundlæggende. Den har et spejl (A) bagpå, som gør den reflekterende. Derefter tilføjer vi et stykke glas (B) med en polariserende film på undersiden og et fælles elektrodeplan (C) lavet af indium-tinoxid på toppen. Et fælles elektrodeplan dækker hele LCD-skærmens areal. Over det er laget af flydende krystalstof (D). Dernæst kommer endnu et stykke glas (E) med en elektrode i form af rektanglet i bunden og ovenpå en anden polariserende film (F), i en ret vinkel på den første.
Elektroden er tilsluttet en strømkilde som et batteri. Når der ikke er nogen strøm, vil lys, der kommer ind gennem fronten af LCD-skærmen, simpelthen ramme spejlet og hoppe direkte ud igen. Men når batteriet leverer strøm til elektroderne, vrides de flydende krystaller mellem den fælles plane elektrode og elektroden, der er formet som et rektangel, og blokerer for lyset i det område i at passere igennem. Det får LCD-skærmen til at vise rektanglet som et sort område.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy