Tip:
Highlight text to annotate it
X
Så fungerar en LCD Monitor
Så fungerar en LCD Monitor Flytande kristaller, transparenta elektroder och små transistorer
Så fungerar en LCD Monitor Flytande kristaller, transparenta elektroder och små transistorerdel 3 | engineerguy videos
Den här monitorn använder flytande kristaller för att visa bilder.
Jag är fascinerad över hur det fungerar.
Låt mig visa.
Låt oss börja bak i skärmen.
Om vi tittar här ser vi en rad av LED-lampor i botten, kallat \"bakgrundsbelysning\".
Det här är monitorns enda ljuskälla.
Härnäst stoppar jag in de som kallas \'det optiska systemet\' vilket syftar till att fördela ljuset jämnt över skärmens baksida.
Det första bladet bildar en jämn vit bakgrund för ljuset.
Nästa del kallas det \"ljusledande skiktet\".
Som vi ser är den täckt med små hål.
När ljuset kommer in från nedre kanten så sprider den sig nerför bladet med absolut inre reflektion, såvida det inte träffar ett av hålen.
Dessa låter vissa ljusstrålar att tränga igenom.
Sen lägger man på ett diffust skikt; det eliminerar prickmönstret från den ljusledande plattan.
Sen kommer ett prismaskikt.
Låt oss lägga märke till att där detta blad ligger är det mycket ljusare än annars.
När vi så lägger på det sista diffusa bladet, får vi en väldigt jämnt belyst yta. Allt detta från en enda rad LED lampor i botten.
Bakgrundsbelysninegn är alltid på när monitorn är på. Vad som styr vad vi ser är den här glasskivan: Den fungerar som en slutare.
På glasskivans fram och baksida finns två polariserande filter.
Dom sitter fast i glasskivan, men låt mig illustrera med två polarisande filter jag har.
Om jag lägger filtret på det optiska systemet kan vi se att det släpper igenom ljus.
Om jag dessutom lägger detta filter ovanpå, släpper även det igenom ljus.
Om jag nu roterar det exakt nittion grader mot underliggande blad så försvinner ljuset.
Det undre filtret skapar polariserat ljus, som endast kan passera genom ett annat polariserande filter om det vinkeln är rätt.
Självklart roterar det främre polariserande filtret inte - bortsett från av/på-knappen har monitorn inga rörliga delar.
Istället placerar vi dessa två polariserande filter i 90 graders vinkel mot varandra - denna uppsättning släpper inte igenom ljus - när vi vill släppa igenom ljus, \'vrider\' vi ljuset genom glasskiktet för att matcha det främre polariserande filtret.
Hur?
Denna till synes enkla glasskivan skapar all magin.
Låt mig nu lägga tillbaka den och vi ser att bilden återkommer.
Jag tycker det är fantastiskt.
Det är i själva verket en macka av glas.
Man fyller utrymmet mellan glasskikten med små glaspärlor för att hålla dem isär och med organiska molekyler kända som flytande kristaller.
Det intressanta med dessa krystaller är att de inte tillåter ett vinkel-oberoende genomflöde av ljus.
Det finns spår i båda glasskikten i 90 graders vinkel mot varandra.
Molekylerna mellan lägger upp sig i en fin spiral.
När ljuset från bakgrundsbelysningen kommer igenom det första polariserande filtret och passerar igenom \'mackan\' roteras det av kristallerna för att det ska kunna passera även det andra polariserande filtret för att sedan komma ut framtill på skärmen.
Detta kallas det normalt vitt läge.
Lägg ett elektriskt fält över \'mackan\' så lägger kristallerna upp sig på längden.
Nu kommer det ljus som passerat första polariserande filtret inte att vridas av kristallerna och därmed inte komma ut på skärmens framsida.
Detta kallas det normalt svarta läget.
Nu när vi kan kontrollera ljuset, hur får vi färg?
Låt oss ta en närmre *** på glasskivan.
Genom att kontrollera spänningen mellan de transparenta elektroder kan vi kontrollera intensiteten i det ljus vi släpper igenom.
Men, det är inte allt med den här glasskivan.
Låt oss undersöka det här området där min ärm möter den gyllengula bakgrunden.
Om vi zoomar in kan vi se att det består av pixlar.
Om vi stänger av bilden och belyser glasmackan bakifrån kan vi se att skärmen består av röd, grön och blå sektioner.
Detta kallas sub-pixlar: Dessa tre tillsammans utgör en enskild pixel.
I mackan är dessa helt enkelt färgade brickor som täcker de främre transparenta elektroderna.
Dessa följer RGB färgmodellen: Vi justerar \'elektrod-slutaren\' bakom sub-pixlarna så att dom utgör en specifik färg.
Till exempel, för att få den blåa färgen i min skjorta ställer vi den röda sub-pixeln till 12% av maxintesiteten, grön till 21% och blå till runt 50%.
Och nu den sista kritiska biten av glasmackan: På det bakre skiktet har man fäst små manicker som kallas tunnfilms transistorer.
Det är därför dessa monitorer ofta kallas TFT.
Varje sub-pixel kontrolleras av en egen transistor.
Transistorn du ser här fungerar som en brytare vilket gör att skärmen kan uppdateras rad för rad.
Genom att koppla spänning till en specifik rad medan man kopplar alla andra till jord, kan vi låta varje sub-pixel ta emot data från toppen av skärmen.
Endast en rad i taget kan ta emot information, men den höga hastighet med vilken detta uppfattar vår hjärna bara en stabil bild.
Vilken fantastisk pryl.
Och även teknologin som gjorde mobil teknik möjlig: Föreställ dig datorer, mobiltelefoner och surfplattor utan lättviktsskärmar.