از مولکول های کریستال مایع تا نمایش رنگ در ماژول های کریستال مایع

با پیشرفت مداوم فناوری، ما نیز در زندگی روزمره خود با محصولات الکترونیکی بیشتری مواجه هستیم. صفحه نمایش های LCD به یک نوع صفحه نمایش بسیار رایج در محصولات الکترونیکی مانند تلفن همراه، تلویزیون و کامپیوتر تبدیل شده اند. بنابراین، چگونه ماژول LCD به صفحه نمایش دست می یابد؟ این مقاله اصل نمایش ماژول های LCD را به شما معرفی می کند.

1- آرایش مولکول های کریستال مایع

مولکول های کریستال مایع در ماژول کریستال مایع اجزای کلیدی هستند که با تغییر آرایش خود به ارائه تصویر می رسند. مولکول های کریستال مایع ترکیبات آلی با اشکال و اندازه های منظم هستند. مولکول‌های کریستال مایع دو خاصیت ویژه دارند: اول اینکه پلاریزاسیون دارند و فقط می‌توانند در جهات خاصی ارتعاش کنند. دوم این است که می تواند تحت تأثیر یک میدان الکتریکی قرار گیرد.

دو نوع آرایش مولکول های کریستال مایع وجود دارد: نماتیک و نماتیک پیچ خورده. آرایش نماتیکی به آرایش منظم مولکول های کریستال مایع بر روی سطح کریستال مایع اشاره دارد که یک ساختار "ستونی" طولانی را تشکیل می دهد و مولکول ها بسیار منظم در امتداد جهت ساختار "ستونی" قرار می گیرند. نوع نماتیک پیچ خورده به آرایش پیچ خورده مولکول های کریستال مایع در سطح کریستال مایع اشاره دارد که در نتیجه زوایای مختلفی در جهت آرایش مولکول های کریستال مایع در موقعیت های مختلف ایجاد می شود.

2- نقش میدان الکتریکی

اصل نمایش ماژول‌های کریستال مایع استفاده از اثر میدان الکتریکی برای تغییر آرایش مولکول‌های کریستال مایع است و در نتیجه به ارائه تصاویر دست می‌یابد. به طور خاص، هنگامی که شدت میدان الکتریکی در ماژول کریستال مایع تغییر می کند، آرایش مولکول های کریستال مایع نیز بر این اساس تغییر می کند.

در غیاب میدان الکتریکی، جهت مولکول های کریستال مایع نماتیک موازی با صفحه کریستال مایع است، در حالی که جهت مولکول های کریستال مایع نماتیک پیچ خورده مارپیچ است. هنگامی که جهت میدان الکتریکی با مولکول کریستال مایع یکسان است، تأثیر میدان الکتریکی بر مولکول کریستال مایع حداقل است. زمانی که جهت میدان الکتریکی بر جهت مولکول کریستال مایع عمود باشد، میدان الکتریکی بیشترین تاثیر را بر مولکول کریستال مایع می گذارد. بنابراین، با افزایش قدرت میدان الکتریکی، آرایش مولکول‌های کریستال مایع به تدریج تغییر می‌کند و در نهایت حالت‌های متفاوتی را ارائه می‌دهد.

3- ارائه رنگ

در ماژول LCD، هر پیکسل دارای سه رنگ اصلی است: قرمز، سبز و آبی. با کنترل روشنایی و ترکیب سه رنگ اصلی برای هر پیکسل می توان رنگ های متنوعی را ارائه داد.

هر پیکسل از ماژول LCD توسط دو صفحه بسته شده و با مولکول های LCD پر می شود. با افزودن مقدار مناسبی از مولکول‌های کریستال مایع در فضای بین صفحات، آرایش مولکول‌های کریستال مایع می‌تواند انتشار نور را در ماژول کریستال مایع کنترل کند.

هنگامی که آرایش مولکول های کریستال مایع تغییر می کند، حالت پلاریزاسیون مولکول های کریستال مایع به سمت نور فرودی نیز تغییر می کند. ماژول LCD با کنترل شدت و جهت میدان الکتریکی می تواند حالت پلاریزاسیون نور فرودی را کنترل کرده و بدین وسیله درجه و جهت انتقال نور در ماژول LCD را کنترل کرده و در نهایت تصویر مورد نظر را ارائه دهد.

اجزای نوری در ماژول LCD نیز شامل یک نور پس زمینه و یک فیلتر رنگی است. نور پس زمینه می تواند نور پس زمینه را برای نمایش تصاویر فراهم کند. فیلترهای رنگی می توانند طول موج نور را فیلتر کنند و فقط از رنگ های قرمز، سبز و آبی مورد نظر عبور کنند.

4- خلاصه

به طور خلاصه، اصل نمایش ماژول‌های کریستال مایع، کنترل آرایش مولکول‌های کریستال مایع، استفاده از تأثیر میدان الکتریکی بر وضعیت قطبش نور، و کنترل درجه و جهت انتقال نور در ماژول کریستال مایع است.