LCD-kristal

Anne stelde deze vraag op 21 oktober 2016 om 11:15.

Hallo, 

Wat is juist? 

Optie A
'Een lcd-kristal is een doorzichtig kristal dat je met elektriciteit ondoorzichtig kunt maken.' 

Of

Optie B
'Een lcd-kristal is een ondoorzichtig kristal dat je met elektriciteit doorzichtig kunt maken' 

Ik twijfel omdat ik doorgekregen heb dat optie A juist is, maar als ik op een site kijk over lcd-glas staat er: 

"Een doodgewone schakelaar doet het werk!

Als privacy glas niet onder spanning staat (OFF positie), dan staan de vloeibare kristallen in de LC-film niet uitgelijnd. Door hun ongeordende ligging wordt het licht in alle richtingen verspreid. Op dat ogenblik is Priva-lite ondoorzichtig en zorgt het voor de gewenste privacy.
Zodra er elektriciteit komt te staan op de twee geleidende lagen van de film, gaan de kristallen zich oriënteren en uitlijnen.
Het lijkt dan op een gewone doorzichtige beglazing. De overgang van ondoorzichtig naar doorzichtig glas gebeurt vrijwel direct en kan zo vaak herhaald worden als men wenst."

In bovenstaande lijkt het alsof lcd-kristallen zonder electriciteit ondoorzichtig zijn en met electriciteit doorzichtig. In dat geval lijkt optie B juist. 

Maar misschien haal ik ook wel twee dingen compleet door elkaar! 

Alvast bedankt! 

Groet, 

Anne

Reacties

Jan van de Velde op 21 oktober 2016 om 15:18
dag Anne,

wat mij betreft zijn beide opties onjuist.
Een LCD kristal is namelijk altijd doorzichtig.

Zo'n scherm bestaat in zijn simpelste vorm uit twee polarisatiefilters met daartussen een laag vloeibaar-kristal materiaal, met meerdere kristalmoleculen boven elkaar. (of in dit horizontale schematische plaatje naast elkaar)


bron, waar ook meer t lezen valt:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Liquid_crystal_display


In de laag met LCD kristal gaan die kristalmoleculen spontaan een tikje gedraaid liggen boven elkaar.
Gepolariseerd licht dat op het onderste kristalmolecuul valt wordt doorgelaten en in elk opeenvolgend kristalmolecuul een tikje verder gedraaid.
Het doorgelaten licht, met gedraaide polarisatierichting,  valt op een tweede polarisatiefilter.
De constructeur kan door de te kiezen richting van dit filter zélf bepalen of dat licht, zoals dat in deze toestand door die LC-laag heen valt, wordt doorgelaten ja of nee.

Optie 1 zonder spanning wél doorlaten: zet vervolgens spanning op het kristal en de kristalmoleculen richten zich allemaal dezelfde kant op: de polarisatie wordt niet meer gedraaid, licht komt niet meer door het tweede polarisatiefilter heen, element lijkt zwart.
Optie 2 zonder spanning niét doorlaten: zet vervolgens spanning op het kristal en de kristalmoleculen richten zich allemaal dezelfde kant op: de polarisatie wordt niet meer gedraaid, licht komt nu dus juist wél door het tweede polarisatiefilter heen, element lijkt wit. (of althans dezelfde kleur als de achtergrondverlichting)

Kortom, afhankelijk van het ontwerp (richtingen polarisatiefilters) wordt licht juist wel of juist niet doorgelaten als er spanning op de kristallen staat.

Groet, Jan
Anne op 21 oktober 2016 om 23:47
Dag Jan,

Bedankt voor je uitleg! Een paar maanden terug heb ik een aantal vragen gesteld over kleuren en toen bleek een gedeelte uit de lesmethode van Impact niet te kloppen.

Volgens mij klopt het nu weer niet wat er in het lesboek van Impact (1-2 havo/vwo) staat. In dit geval over de lcd-schermen. Zie bijlage.

Er staat:
"Het kristal is doorzichtig, maar als er een stroompje doorloopt, wordt het ondoorzichtig." 
Dit moet dus zijn, zoals jij zelf aangaf 'Een kristal is altijd doorzichtig'.

Er staat:
"Een lcd-kristal is dus een schakelaar die licht doorlaat of tegenhoudt." 
Het zijn toch de polarisatiefilters waardoor het licht wel of niet wordt tegengehouden? (afhankelijk van of het licht wel of niet in dezelfde richting als het filter aankomt.)

Er staat:
"Er zijn aparte kristallen voor rood, groen en blauw licht."
Rood, groen en blauw licht zijn toch subpixels en geen kristallen...?

Er staat (onder de afbeelding): 
"Deze lcd-klok heeft grote kristallen. Het roodomlijnde deel is één kristal."
Dit lijkt mij geen kristal...... Dit is toch een pixel?

Benieuwd naar je/jullie reactie!

Groet,

Anne
Jan van de Velde op 22 oktober 2016 om 01:37
dag Anne,

Laat ik ook niet pretenderen alles te weten van LCD-technologie. Ik zie dat ik in mijn eerste reactie ook wel een beetje kort door de bocht ben gegaan. Dat krijg je ervan als je een reactie zit te schrijven en daarvoor nog even wat geheugen opfrist door wat bronnen na te pluizen, terwijl een klas een toets zit te maken, en je dus tegelijkertijd vragen zit te beantwoorden als "ik snap vraag 5 niet". 

Wat ik in mijn eerste reactie een kristal noemde, zelfs met het meervoud "kristallen", klopte niet. Ik heb dat intussen trouwens verbeterd: waar "kristal" stond, staat nu correcter "kristalmolecuul". 

Je kent vast wel de suikerkristalletjes in een pak suiker, maar suikerkristallen kunnen ook groter zijn:




Het is zoals Impact zegt wel degelijk steeds één kristal, en het zijn de moleculen in het kristal die zich afhankelijk van een aangelegde spanning op een bepaalde manier richten, waardoor gepolariseerd licht al of niet gedraaid wordt.  Dus dat was slordig van mij.

Voor de rest moeten we ons afvragen of we in een onderbouwmethode wel op alle ins en outs van zo'n techniek kunnen ingaan:  begrippen als moleculen en elektriciteit beginnen nog maar net een beetje betekenis te krijgen, en polarisatie van licht is al helemaal een "huh??" verschijnsel. Verder zijn er vele typen kristallen en schermen. Vereenvoudigd voorstellen is dan de oplossing, en daarbij ontkom je er eigenlijk niet aan minstens een beetje te gaan "jokken". 


Anne plaatste:


"Het kristal is doorzichtig, maar als er een stroompje doorloopt, wordt het ondoorzichtig." 

"Een lcd-kristal is dus een schakelaar die licht doorlaat of tegenhoudt." 

"Er zijn aparte kristallen voor rood, groen en blauw licht."

Lees voor kristal "pixel" en het klopt. Hier maakt Impact dus eigenlijk dezelfde fout als ik in mijn  eerdere reactie: zaken slordig te benoemen. 

Ja, het kristal is altijd doorzichtig, het zijn de polarisatiefilters aan weerszijden van het kristal die bepalen of het al of niet door het kristal gedraaide licht wordt doorgelaten. Een mooi bewijs hiervan is een afbeelding die ik vond op wikipedia:



het bovenste polarisatiefilter is uit het scherm geprutst en er een kwart slag gedraaid op gelegd; ineens laten de pixels wél licht door hoewel het scherm uit staat (dit type scherm gebruikt omgevingslicht dat achter de pixel door een spiegellaag terug naar buiten wordt gekaatst) 

Het kristal fungeert dus als schakelaar voor licht in die zin dat het licht al of niet wordt gedraaid en dus al of niet door de polarisatiefilters kan.

En hoewel er LC's zijn met kleuren, zelfs LC's die temperatuurafhankelijk andere kleuren krijgen, wordt daarvan in dit soort schermen geen gebruik gemaakt: de kleur van een pixel wordt bepaald door een kleurfiltertje voor het pixel. 

Anne plaatste:

Er staat (onder de afbeelding): 
"Deze lcd-klok heeft grote kristallen. Het roodomlijnde deel is één kristal."
Dit lijkt mij geen kristal...... Dit is toch een pixel?

dat is dus feitelijk beide. 

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft drie appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)