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液晶の構造 ― 光を出さずに「見せる」ための重なり

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液晶の構造 ― 光を出さずに「見せる」ための重なり

液晶は光っていません。光をどう通すか、その「仕組み」で表示しています。

液晶ディスプレイの基本構造

液晶ディスプレイは、 薄い部材を何層も重ねた積層構造です。

 代表的な構成は次の通りです。
・ 偏光板(上)
・ ガラス基板(透明電極)
・ 液晶層
・ ガラス基板(透明電極)
・ 偏光板(下)
・ 反射板 または バックライト
この中で、 実際に表示を切り替えているのは 液晶層と電極です。

液晶セルという中核部分

「液晶セル」とは、
・ 2枚のガラス基板
・ その間に封入された液晶 からなる最小単位です。
液晶セルは、
・ 発光しない
・ 色を出さない 代わりに、
・ 光の通過
・ 光の向き を電圧で制御します。
つまり、 表示の核はセルにあります

偏光板が果たす役割

偏光板は、 光の向きを選別する有機フィルムです。

液晶では、
・ 上下2枚
・ 向きを90度ずらして配置 されています。
これにより、
・ 光が通る
・ 光が遮られる という差が生まれ、 白と黒が表現されます。

反射板とバックライト

液晶は光らないため、 背面に「光の供給源」が必要です。

用途によって次の2方式があります。
・ 反射板  → 外光を反射  → 超低消費電力  → 家電・時計向け
・ バックライト  → LEDで照射  → 暗所でも視認可能  → スマホ
・テレビ向け
現在の主流は バックライト方式です。

なぜ構造トラブルが起きるのか

液晶トラブルの多くは、 セルそのものではありません。

 原因になりやすいのは、
・ 偏光板(有機フィルムの劣化)
・ 反射板の黄ばみ
・ 導電ゴムの接触不良
つまり、 「壊れやすい外側」から 不具合が始まるのが液晶の特徴です。

一覧で整理

部材 役割 特徴
液晶セル 光の通過制御 非常に壊れにくい
偏光板 光の選別 劣化しやすい
反射板 外光反射 省電力
バックライト 光源 現代主流
導電ゴム 電気接続 圧力依存

まとめ

・ 液晶は発光せず光を制御する
・ 構造は積層された部材の集合体
・ 表示の核は液晶セル
・ 劣化しやすいのは外側部材
・ 主流はバックライト式グラフィック液晶
名言 「仕組みを知れば、壊れたように見える理由がわかる。」

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