Tip:
Highlight text to annotate it
X
Wewnątrz monitora LCD
Jak działa monitor LCD, ciekłe kryształki, przezroczyste elektrody, i malutkie tranzystorki
Jak działa monitor LCD, ciekłe kryształki, przezroczyste elektrody, i malutkie tranzystorkiseria 3-cia filmików engineerguy Guy\'a
Ten monitor do wyświetlania obrazu używa ciekłych kryształów.
Fascynuje mnie sposób w jaki to działa.
Pozwólcie, że wam pokażę.
Zacznijmy z tyłu monitora.
Jeśli tu spojrzycie, to na wierzchu możecie zobaczyć rząd diód LED, które nazywa się \"tylnymi diodami\".
To są jedyne diody w monitorze.
Teraz pokażę wam coś co się nazywa \"systemem optycznym\", dzięki któremu możliwy staje się przepływ światła z tyłu monitoru.
Więc, pierwszy arkusz tworzy białawe tło dla światła.
Następny arkusz nazywany jest \"płytą światłowodu\".
Widzicie, jest pokryta plamkami.
Kiedy światło zaczyna swoją drogę z dolnej krawędzi, rozprzestrzenia się w dół płyty poprzez wewnętrzne odbicie, dopóki nie natrafi na jedną z kropek.
Dzięki temu, niektóre promienie światła wydostają się na zewnątrz.
Niektórzy inżynierzy umiesczają arkusz dyfuzorowy, pomoga to usunąć plamki z płyty światłowodu.
Potem nakłada się \"arkusz pryzmatu\".
Możecie zaobserwować, że tam gdzie znajduje się ten arkusz, światło jest jaśniejsze, niż tam gdzie go nie ma.
Więc teraz kiedy wszstkie arkusze są już nałożone, mamy równomiernie oświetloną powierzchnie. Wszsystko to dzięki pojedynczemu rzędowi diód LED na samym dole.
Te diody są zawsze właczone podczas pracy monitora, ale to co widzimy, jest kontrolowane przez ten kawałek szkła: Działa on jak migawka.
Z tyłu i z przodu tej osłonki znajdują się dwa polaryzatory.
Trzymają się mocno kawałka szkła, ale pozwólcie, że zilustruję wam to za pomocą dwóch arkuszy, które posiadam.
Jeśli położę ten arkusz na system optyczny, możecie zobaczyć, że przepuszcza światło.
A jeśli położę ten, światło również zostaje przepuszczone.
Ale jeśle obrócę go o 90 stopni, światło zniknie.
Górny arkusz tworzy spolaryzowane światło, które może przedostać się tylko przez inny polaryzator ustawiony pod kątem prostym.
Oczywiście w tym moniorze LCD przedni polaryzator nie obraca się - poza wyłącznikiem, nie ma w nim innych ruchomych części.
Zamiast tego kładzie się dwa polaryzatory obrócone do siebie o 90 stopni - ta konfiguracja nie przepuszcza światła - i wtedy, gdy chcemy żeby światło zostało przepuszczone, \"ustawiamy\" światło w szkle, żeby dopasować przedni polaryzator.
Ale jak?
Ten prosto wyglądający kawałek szkła odwala całą robotę.
Pozwólcie, że znów go założę, a zobaczycie, że znowu widać obraz.
Poprostu to kocham.
Jest to w zasadzie swego rodzaju przekładaniec.
Przestrzeń pomiędzy płytami zostaje zapełniona małymi szklanymi perełkami, żeby utrzymać je z daleka od siebie i od organicznych modułów zwanych ciekłymi kryształkami.
Te kryształki mają ciekawe właściwości, dzięki czemu światło nie może równomiernie przechodzić wzdłuż dwóch osi.
Wypustki są wytworzone na powierzchni z dwóch kawałków szkła ułożonych do siebie pod kątem 90 stopni.
Cząstki pomiędzy tymi kawałkami układają się w piękną spiralę.
Kiedy świato z tylnych diód przemieszcza się przez pierwszy polaryzator i przechodzi przez resztę warstw, zosatje obrócone przez ciekłe kryształki, co pozwala światłu na przedosatnie się przez drugi polaryzator, a potem pojawia się ono na zewnątrz.
Nazywa się to normalnym białym trybem.
Dodanie pola elektrycznego umieszczonego wzdłuż warstw, pozwala na usatwienie kryształków wzdłuż.
Światło, które przedostaje się przez pierwszy polaryzator nie jest odwrócone przez kryształki i nie może przedostać się na zewnątrz ekranu.
Nazywamy to normalnym czarnym trybem.
Skoro kontrolujemy już światło przedostające się przez warstwy, jak możemy otrzymać z niego kolory?
Przyjrzyjmy się szczegółowo na kawałek szkła.
Dzięki kontroli napięcia pomiędzy tymi przezroczystymi elektrodami, możemy kontrolować intensywność światła.
Lecz ekran jest trochę bardziej skomplikowany.
Zbadajmy tę sekcję ekranu, w której mój rękaw znajduje się na złotym tle.
Jeśli go przybliżymy, możecie zobaczyć, że zrobiony jest on z pikseli.
Jeśli wyłącze obrazek, podświetlenie oświetlą monitor i będziecie mogli zobaczyć, że ekran składa się z czerwonych, zielonych oraz niebieksich sekcji.
To są sub-piksele: Trzy takie tworzą jeden piksel.
Są to po prostu kolorowe płytki, które osłaniają z przodu przezroczyste elektrody.
Tworzą one model kolorów RGB: Po prostu dostraja się \"elektrody-migawki\" znajdujace się za sub-pikselami, dzięki czemu mogą one wytwozryć konkretny kolor.
Na przykład, aby otrzymać niebieski na mojej koszuli, ustawiamy czerwony sub-pixel na 12% maksymalnej intensywności, zielony na 21% a niebieski około 50%.
Jeszcze jeden istotny elementu dotyczący warstw: Na tylnyej warstwie umieszczane są małe urządzonka nazywane cienkimi tranzystorami powłoki (ang. \"Thin Film Transistors\"; TFT)
Dlatego te monitory są często oznaczane TFT.
Każdy sub-piksel ma tranzystor, który go kontroluje.
Ten tranzystor, który tu widzicie, działa jak przełącznik, dzięki czemu obraz na ekranie może być aktualizowany rząd po rzędzie.
Dzięki napięciu doprowadzonemu do poszczególnego rzędu w czasie kiedy reszta jest uziemiona, każdy sub-piksel otrzyma infomrację wideo pochodzącą z górnej części ekranu.
Tylko jeden rząd na raz może otrzymać infomrację, ale dzięki prędkości z jaką dostarczane są informacje do poszcególnych rzędów, nasze mózgi interpretują je jako płynny obrazu.
Co za niesamowite urządzenie.
W dzisiejszych czasach także i takie technologie stały się mobilne: Wyobraźcie sobie laptopy, telefony komórkowe i tablety bez ekranów.