شرح مفصل لمبدأ عمل شاشة LCD

لتبسيط الأمر، المبدأ الأساسي لعرض الشاشة هو ملء مادة الكريستال السائل بين لوحين متوازيين، واستخدام الجهد لتغيير ترتيب الجزيئات داخل مادة الكريستال السائل لتحقيق غرض التظليل ونقل الضوء لعرض أعماق مختلفة و ألوان متداخلة. يمكن عرض الصور الملونة عن طريق إضافة طبقة مرشح ثلاثية الألوان بين لوحين مسطحين.

فقط من خلال فهم هيكلها ومبادئها، بالإضافة إلى خصائصها التقنية والعملية، يمكننا إجراء عملية شراء مستهدفة وأن نكون أكثر علمية ومعقولة في التطبيق والصيانة. البلورة السائلة عبارة عن مركب عضوي يتكون من جزيئات طويلة على شكل قضيب. في حالتها الطبيعية، تكون المحاور الطويلة لهذه الجزيئات الشبيهة بالقضبان متوازية تقريبًا.

السمة الأولى ل نقطية LCD هو أنه يجب ملء البلورة السائلة بين طائرتين بأخاديد دقيقة حتى تعمل بشكل صحيح. الأخاديد الموجودة على هاتين المستويتين متعامدة مع بعضها البعض (تتقاطع عند 90 درجة). وهذا يعني أنه إذا تم ترتيب الجزيئات الموجودة على أحد المستويين من الشمال إلى الجنوب، فإن الجزيئات الموجودة على المستوى الآخر يتم ترتيبها من الشرق إلى الغرب، ويتم إجبار الجزيئات الموجودة بين المستويين على الدوران بزاوية 90 درجة. وبما أن الضوء ينتقل في اتجاه ترتيب الجزيئات، فإن الضوء أيضًا يلتوي بزاوية 90 درجة عند مروره عبر البلورة السائلة. ولكن عندما يتم تطبيق جهد كهربائي على البلورة السائلة، فإن الجزيئات تعيد ترتيب نفسها عموديًا، مما يسمح للضوء بالتألق مباشرة دون أي التواء.

السمة الثانية من شاشة ال سي دي هو أنها تعتمد على صفائح الضوء المستقطبة وعلى الضوء نفسه. يشع الضوء الطبيعي بشكل عشوائي في كل الاتجاهات، والمرشحات المستقطبة هي في الواقع سلسلة من الخطوط المتوازية التي تزداد نحافة. تشكل هذه الخطوط شبكة تحجب جميع أشعة الضوء غير الموازية لهذه الخطوط. خطوط مرشح الاستقطاب متعامدة تمامًا مع الخط الأول، لذا فهي تحجب الضوء الذي تم استقطابه تمامًا. فقط إذا كانت خطوط المرشحين متوازية تمامًا، أو كان الضوء نفسه ملتويًا ليتناسب مع مرشح الاستقطاب الثاني، فيمكن للضوء المرور من خلاله.

من ناحية، شاشة LCD مخصصة يتكون من ورقتين مستقطبتين متعامدتين لإطفاء الضوء، لذا في الظروف العادية يجب أن يمنع كل الضوء الذي يحاول الاختراق. ومع ذلك، بما أن المساحة بين المرشحين مملوءة بالبلور السائل الملتوي، فإن الضوء سوف يلتف بمقدار 90 درجة بواسطة جزيئات الكريستال السائل بعد المرور عبر الفلتر الأول، وأخيراً المرور عبر الفلتر الثاني. من ناحية أخرى، إذا تم تطبيق جهد كهربائي على البلورة السائلة، فإن الجزيئات ستتم إعادة ترتيبها وتصبح متوازية تمامًا، بحيث لا يعد الضوء ملتويًا، وبالتالي يتم حجبه بواسطة المرشح الثاني.

باختصار، سيؤدي استخدام الكهرباء إلى حجب الضوء، في حين أن عدم استخدام الكهرباء سيؤدي إلى انبعاث الضوء. وبطبيعة الحال، يمكن أيضًا تغيير ترتيب البلورات السائلة في شاشة LCD بحيث ينبعث الضوء عند تشغيلها ويتم حجبها عند عدم تشغيلها. ومع ذلك، نظرًا لأن شاشة LCD تعمل دائمًا تقريبًا، فإن حل "التشغيل لحجب الضوء" هو وحده الذي يمكن أن يحقق الغرض الأكثر توفيرًا للطاقة.