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维基少年:事物是如何运作的/LCD显示屏

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

谁发明了它?

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乔治·海尔迈尔发明了LCD显示屏。他是一位美国工程师,于2014年去世,享年77岁。

它是如何获得电力的?

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电力用于为LCD显示屏供电。它用于为背光提供电力,并控制显示屏本身的配置。

它是如何工作的?

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LCD代表Liquid Crystal Display(液晶显示屏)。顾名思义,它是一种使用液晶制成的显示屏。液晶用于控制光线通过显示屏的路径。允许光线通过的地方,屏幕显示为亮;光线被阻挡的地方,屏幕显示为暗。

液晶在自然状态下以扭曲但可预测的形式存在。它们被放置在显示屏中的一对偏振滤光片之间。偏振滤光片可以看作是只允许一个方向上的光波通过的格栅。LCD显示屏中的两个偏振滤光片是按其格栅方向一致的方式排列的。通过第一个滤光片的光线被偏振。当偏振光线穿过液晶时,它会被液晶引导,并平行于第二组偏振滤光片出现。由于光波平行于偏振滤光片,因此它们可以穿透。

当对液晶施加电压时,它们会稍微解开,从而改变偏振光的方向,使其不再平行于第二个偏振滤光片出现。这导致光线被滤光片阻挡,从而使屏幕在该点显示为暗。

LCD显示屏由单独控制的液晶部分组成。这些部分的数量从少数(如手表)到数千甚至数百万(如电脑显示屏或电视)。

它有多危险?

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除非严重损坏,否则LCD屏幕是安全的,除了任何电气设备都会存在的触电风险外。除非你吞下屏幕或试图拆解它,否则它们基本上是完全安全的。

它有什么作用?

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它在屏幕上显示信息,包括图像和动态画面。许多电子设备的屏幕都是LCD屏幕。

它有哪些变化?

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一些显示屏依赖于自然光(或环境光)来为屏幕提供照明,并且通常在显示屏背面有一个反射面,以将进入显示屏的任何自然光反射回显示屏表面。

其他类型的显示屏有背光,即在显示屏后面有一个电光源,用于照亮允许光线通过的显示屏部分。

最初的LCD只有两种不同的“颜色”,一种是暗,另一种是亮,只有两种亮度(开和关)。这些颜色通常是黑色和浅灰色(环境光穿过显示屏产生的颜色)。最近,出现了亮度可变的LCD,其中施加到每个液晶上的电压可以被控制,从而使解开程度发生变化,并使允许通过的光量发生变化。

彩色LCD也已研制出来(如彩色电视机中使用的那些)。它们由数百万个点(或像素)组成,每个点都有多个彩色部分,这些部分可以单独打开,并且亮度可变。由于像素部分非常小,并且彼此非常靠近,我们的视觉将这种颜色组合解释为单一的色调。因此,显示屏能够表示数百万种可能的颜色。

它如何改变了世界?

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与主要的替代方案相比,LCD的功耗非常低。因此,它有助于节省电力,同时提供良好的图像质量。许多电脑、手机和电视机使用LCD屏幕。你很有可能正在使用LCD显示屏观看这个屏幕!

在它被创造之前,需要发展哪些想法和/或发明?

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如果没有弗里德里希·莱尼泽对液晶的发现,就无法制造液晶显示屏。

参考资料

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华夏公益教科书