Erfahren Sie, was ein LCD ist, woraus es besteht, wie es funktioniert und wie es funktioniert Liquid Crystal Display (LCD) ist ein Flachbildschirm, der ein Bild mit Flüssigkristallen wiedergibt. Es kann entweder monochrom sein oder mehrere Millionen Farben darstellen. Ein Farbbild wird unter Verwendung von RGB-Triaden gebildet (RGB ist ein Modell für die Bildung von Farben aus Rot, Grün und Blau, bzw. Englisch Rot, Grün, Blau).
Wie sind Flüssigkristallanzeigen aufgebaut?
LCD-Display besteht aus
aus vertikalen und horizontalen zueinander rechtwinkligen Polarisationsfiltern, zwischen denen Flüssigkristalle angeordnet sind, die ihrerseits durch transparente Elektroden gesteuert werden, die mit dem Steuerprozessor verbunden sind, und aus einem Farbfilter; auf der Rückseite befindet sich eine Lichtquelle (meist zwei horizontale Lampen mit hellweißem "Tageslicht"). Flüssigkristalle werden in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet, wodurch ein Mosaik entsteht, um ein Bild zu bilden. Das Elementarteilchen dieses Mosaiks wird Subpixel genannt. Jedes Subpixel besteht aus einer Schicht von Flüssigkristallmolekülen.
Polarisationsfilter
- dies sind Stoffe, die diejenige Komponente der Lichtwelle durch sich hindurch durchlassen, deren elektromagnetischer Induktionsvektor in einer Ebene parallel zur optischen Ebene des Filters liegt. Der andere Teil des Lichtstroms wird den Filter nicht passieren. In Abwesenheit von Flüssigkristallen zwischen zueinander senkrechten Polarisationsfiltern sind es die Filter, die den Lichtdurchtritt blockieren würden. Die Oberfläche transparenter Elektroden, die mit Flüssigkristallen in Kontakt steht, wird für die anfängliche geometrische Orientierung der Moleküle in eine Richtung behandelt. Bei Bestromung der Elektroden versuchen die Kristalle, sich in Richtung des elektrischen Feldes zu orientieren. Und wenn der Strom verschwindet, bringen die elastischen Kräfte die Flüssigkristalle in ihre ursprüngliche Position zurück. Ohne Strom sind die Subpixel transparent, da der erste Polarisator nur Licht mit dem erforderlichen Polarisationsvektor durchlässt. Dank Flüssigkristallen dreht sich der Polarisationsvektor des Lichts und wird beim Durchgang durch den zweiten Polarisator so gedreht, dass der Vektor ihn ohne Interferenz durchquert. Wenn die Potentialdifferenz so groß ist, dass die Drehung der Polarisationsebene in Flüssigkristallen nicht auftritt, dann wird das Licht den zweiten Polarisator nicht passieren und ein solches Subpixel wird schwarz. Es gibt jedoch einen anderen Betriebstyp von Flüssigkristallanzeigen. In diesem Fall sind die Flüssigkristalle im Anfangszustand so ausgerichtet, dass sich der Polarisationsvektor des Lichts ohne Strom nicht ändert und durch den zweiten Polarisator blockiert wird. Ein nicht mit Strom versorgter Pixel ist dann dunkel. Im Gegensatz dazu bringt das Einschalten des Stroms die Kristalle in eine Position zurück, die den Polarisationsvektor ändert, und das Licht wird passieren. So können Sie durch Ändern des elektrischen Felds die geometrische Position der Kristalle ändern und so die Lichtmenge steuern, die von der Quelle zu uns gelangt. Das resultierende Bild wird monochrom sein. Damit es farbig wird, müssen Sie nach dem zweiten Polarisationsfilter einen farbigen setzen.
Farbfilter
Ist ein Raster, das aus einem Mosaik aus roten, grünen und blauen Farben besteht, die jeweils einem eigenen Subpixel gegenüberliegen. Als Ergebnis erhalten wir eine Matrix aus roten, grünen und blauen Subpixeln, die in einer streng definierten Reihenfolge angeordnet sind. Drei solche Subpixel bilden ein Pixel. Je mehr Pixel, desto schärfer das Bild. Während der Künstler die Farben mischt, steuert der Prozessor die Subpixel, um den gewünschten Farbton zu erhalten. Das Verhältnis der Helligkeit jedes der drei Subpixel erzeugt einen bestimmten Pixelfarbton, den sie bilden. Und das Verhältnis der Helligkeit aller Pixel bildet die Farbe und Helligkeit des Bildes als Ganzes.
Die Grundlage der Bilderzeugung auf einem Flüssigkristallbildschirm ist also das Prinzip der Lichtpolarisation. Die Flüssigkristalle selbst spielen die Rolle eines Reglers, der die Helligkeit und den Farbton des erzeugten Bildes beeinflusst.
