Jelenleg folyadékkristálynak nézünk ki megjeleníti (LCD-k) mindenhol azonban nem azonnal fejlődtek. A folyadékkristály fejlesztésétől kezdve a sok LCD alkalmazásig annyi idő kellett a fejlesztéshez. 1888-ban Friedrich Reinitzer (osztrák botanikus) találta ki az első folyadékkristályokat. Amikor feloldott egy anyagot, mint egy koleszteril-benzoát, akkor észrevette, hogy ez kezdetben felhős folyadékká válik, és a hőmérséklet emelkedésével kitisztul. Miután lehűlt, a folyadék kék lett, mielőtt végül kristályosodott volna. Tehát az első kísérleti folyadékkristályos kijelzőt az RCA Corporation fejlesztette ki 1968-ban. Ezt követően az LCD-gyártók fokozatosan fejlesztettek ki ötletes különbségeket és fejlesztéseket a technológia terén, azzal, hogy ezt a megjelenítő eszközt hihetetlen tartományba sorolták. Végül az LCD-nél tovább fejlődtek a fejlemények.

Mi az LCD (folyadékkristályos kijelző)?

A folyadékkristályos kijelző vagy LCD maga a nevéből meríti a meghatározását. Két anyagállapot kombinációja, a szilárd és a folyékony. Az LCD folyékony kristályokat használ a látható kép előállításához. A folyadékkristályos kijelzők rendkívül vékony technológiájú kijelzők, amelyeket általában laptop számítógépek képernyőjén, tévékben, mobiltelefonokban és hordozható videojátékokban használnak. Az LCD technológiái lehetővé teszik, hogy a kijelzők sokkal vékonyabbak legyenek, mint a katódsugárcső (CRT) technológia.

A folyadékkristályos kijelző több rétegből áll, amelyek két polarizált panelt tartalmaznak szűrők és elektródák. Az LCD technológiát a kép noteszgépben vagy más elektronikus eszközökben, például mini számítógépekben történő megjelenítésére használják. A fény egy lencséből vetül egy folyadékkristályos rétegre. A színes fénynek ez a kombinációja a kristály szürkeárnyalatos képével (amely akkor keletkezik, amikor elektromos áram áramlik át a kristályon) alkotja a színes képet. Ez a kép megjelenik a képernyőn.

Egy LCD

Az LCD vagy aktív mátrix kijelző rácsból, vagy passzív kijelző rácsból áll. Az LCD-technológiájú okostelefonok többsége aktív mátrix kijelzőt használ, de a régebbi kijelzők egy része továbbra is a passzív kijelző rács kialakítását használja. Az elektronikus eszközök többsége főként folyadékkristályos kijelző technológiától függ. A folyadéknak egyedülálló előnye, hogy alacsony az energiafogyasztása, mint a VEZETTE vagy katódsugárcső.

A folyadékkristályos képernyő a fény blokkolása elvén működik, nem pedig fénykibocsátás. Az LCD-ek háttérvilágítást igényelnek, mivel nem bocsátják ki őket. Mindig olyan eszközöket használunk, amelyek LCD kijelzőiből állnak, amelyek helyettesítik a katódsugárcső használatát. A katódsugárcső több áramot merít az LCD-khez képest, és nehezebb és nagyobb is.

Hogyan készülnek az LCD-k?

Egyszerű tények, amelyeket figyelembe kell venni az LCD készítése közben:

Az LCD alapszerkezetét az alkalmazott áram megváltoztatásával kell szabályozni.
Polarizált fényt kell használnunk.
A folyadékkristálynak képesnek kell lennie mindkét átviteli művelet vezérlésére, vagy képesnek kell lennie a polarizált fény megváltoztatására is.

LCD felépítés

Mint fent említettük, a folyadékkristályok készítéséhez két polarizált üvegdarabot kell szednünk. Az üveget, amelynek felületén nincs polarizált film, speciális polimerrel kell dörzsölni, amely mikroszkopikus barázdákat hoz létre a polarizált üvegszűrő felületén. A hornyoknak ugyanabban az irányban kell lenniük, mint a polarizált film.

Most hozzá kell adnunk egy pneumatikus folyadékfázisú kristály bevonatot a polarizált üveg egyik polarizáló szűrőjéhez. A mikroszkopikus csatorna hatására az első réteg molekula igazodik a szűrő orientációjához. Amikor a megfelelő szög megjelenik az első rétegdarabnál, hozzá kell adnunk egy második üvegdarabot a polarizált fóliával. Az első szűrő természetesen polarizálódik, amikor a fény a kezdeti szakaszban ráüt.

Így a fény minden rétegen áthalad, és egy molekula segítségével a következőig vezet. A molekula hajlamos megváltoztatni a fény rezgéssíkját, hogy megfeleljen a szögének. Amikor a fény eléri a folyadékkristályos anyag túlsó végét, akkor ugyanabban a szögben rezeg, mint a molekula utolsó rétegének rezgése. A fény csak akkor léphet be az eszközbe, ha a polarizált üveg második rétege megegyezik a molekula utolsó rétegével.

Hogyan működnek az LCD-k?

Az LCD-k mögött az az elv áll, hogy amikor a folyadékkristályos molekulára elektromos áramot vezetünk, a molekula hajlamos megcsavarodni. Ez okozza a fényszöget, amely áthalad a polarizált üveg molekuláján, és megváltoztatja a felső polarizációs szűrő szögét is. Ennek eredményeként egy kis fény megengedi a polarizált üveg átjutását az LCD egy bizonyos területén.

Így az adott terület sötétebb lesz, mint mások. Az LCD a fény blokkolásának elvén működik. Az LCD-k építése közben egy visszaverődő tükör van elrendezve hátul. Az elektródsíkot indium-ón-oxidból készítik, amelyet a tetején tartanak, és a készülék aljára polarizált fóliával ellátott polarizált üveget is adnak. Az LCD teljes területét közös elektróddal kell körülzárni, fölötte pedig a folyadékkristály anyagnak kell lennie.

Ezután jön a második üvegdarab, amelynek alján egy téglalap alakú elektróda található, felül pedig egy másik polarizáló fólia. Figyelembe kell venni, hogy mindkét darabot derékszögben tartják. Ha nincs áram, a fény áthalad az LCD elülső részén, a tükör visszaverődik és visszapattan. Mivel az elektróda akkumulátorhoz van csatlakoztatva, a belőle érkező áram hatására a közös síkú elektróda és a téglalap alakú elektróda közötti folyadékkristályok elcsavarodnak. Így a fény el van akadályozva a behatoláson. Az a téglalap alakú terület üresnek tűnik.

Hogyan használja az LCD a folyadékkristályokat és a polarizált fényt?

Az LCD TV-monitor a napszemüveg-koncepciót használja a színes pixelek működtetésére. Az LCD képernyő hátoldalán hatalmas, erős fény világít, amely a megfigyelő irányába ragyog. A kijelző elülső oldalán több millió képpont található, ahol minden egyes képpont kisebb pixelként ismert régiókból állhat. Ezek különböző színűek, például zöld, kék és piros. A kijelző minden egyes pixelje tartalmaz egy polarizáló üvegszűrőt a hátoldalán, az elülső oldala pedig 90 fokon, így a pixel rendesen sötétnek tűnik.

Az elektronikusan vezérlő két szűrő között egy kis sodrott nematikus folyadékkristály található. Miután kikapcsolták, a fény 90 fokos áthaladásra vált, hatékonyan engedve a fényt a két polarizációs szűrőn keresztül, hogy a pixel világosnak tűnjön. Miután aktiválta, nem kapcsolja be a lámpát, mert a polarizátoron keresztül blokkolva van, és a pixel sötétnek tűnik. Minden pixel külön tranzisztoron keresztül vezérelhető, másodpercenként többször be- és kikapcsolással.

Hogyan válasszunk LCD-t?

Általában minden fogyasztónak nincs sok információja a piacon elérhető különféle LCD-ekről. Tehát az LCD kiválasztása előtt összegyűjti az összes adatot, például a jellemzőket, az árat, a vállalatot, a minőséget, a specifikációkat, a szolgáltatást, a vásárlói véleményeket stb. Az az igazság, hogy a promóterek általában kihasználják azt az igazságot, amelyet az ügyfelek többsége rendkívül minimálisan folytat bármilyen termék megvásárlása előtt végezzen kutatást.

LCD-nél a mozgáselmosódás hatással lehet arra, hogy mennyi ideig tart egy kép váltani és megjeleníteni a képernyőn. Mindazonáltal ezek az események az elsődleges LCD-technológia ellenére nagyon változnak az LCD-panelek között. Ha az LCD-t az alaptechnológia alapján választja ki, akkor annak inkább az ár és az előnyben részesített különbség, a látószög és a színvisszaadás szempontjából kell összemosódnia, mint az egyéb játékminőségek becsült elmosása. A legmagasabb frissítési gyakoriságot, valamint a válaszidőt a panel bármely specifikációjában meg kell tervezni. Egy másik játéktechnika, például a strobe, gyorsan be- és kikapcsolja a háttérvilágítást a felbontás csökkentése érdekében.

Különböző típusú LCD

Az LCD-k különféle típusait az alábbiakban tárgyaljuk.

Csavart Nematikus Kijelző

A TN (Twisted Nematic) LCD-k gyártása leggyakrabban megvalósítható, és különféle típusú kijelzőket használnak az ipar minden területén. Ezek a kijelzők a játékosok által leggyakrabban használtak, mivel olcsóak és gyors válaszidővel bírnak, mint a többi kijelző. Ezeknek a kijelzőknek a fő hátránya, hogy alacsony minőségűek és részleges kontrasztaránnyal, látószöggel és színvisszaadással rendelkeznek. De ezek az eszközök elegendőek a napi műveletekhez.

Ezek a kijelzők gyors válaszidőt és gyors frissítési sebességet tesznek lehetővé. Tehát csak ezek a játékkijelzők érhetők el 240 hertz (Hz) mellett. Ezeknek a kijelzőknek a kontrasztja és színe gyenge, a nem pontos, egyébként pontos csavaros eszköz miatt.

Síkbeli kapcsolókijelző

Az IPS kijelzőket tartják a legjobb LCD-nek, mert jó képminőséget, magasabb látószöget, élénk színpontosságot és különbséget biztosítanak. Ezeket a kijelzőket többnyire grafikusok használják, és más alkalmazásokban az LCD-knek a lehető legnagyobb szabványra van szükségük a képek és a színek reprodukálásához.

Függőleges igazítási panel

A függőleges igazítású (VA) panelek a Twisted Nematic és a síkbeli kapcsolótábla-technológia között bárhol a közepén esnek. Ezeknek a paneleknek a legjobb a látószöge, valamint a színvisszaadásuk jobb minőségi jellemzőkkel rendelkezik, mint a TN típusú kijelzőkben. Ezeknek a paneleknek alacsony a válaszideje. De ezek sokkal ésszerűbbek és megfelelőbbek a mindennapi használatra.

“egypólusú dupla dobás definíció ”

Ennek a panelnek a felépítése mélyebb feketéket és jobb színeket eredményez a csavart nematikus kijelzőhöz képest. Számos kristály-igazítás lehetővé teszi a jobb látószögek kialakítását a TN típusú kijelzőkhöz képest. Ezek a kijelzők kompromisszummal érkeznek, mert drágák a többi kijelzőhöz képest. És lassú a válaszidő és az alacsony frissítési arány.

Speciális béren kívüli mezőváltás (AFFS)

Az AFFS LCD-k a legjobb teljesítményt és a színvisszaadás széles skáláját kínálják az IPS-kijelzőkhöz képest. Az AFFS alkalmazásai nagyon fejlettek, mert csökkenthetik a szín torzulását anélkül, hogy a széles látószögben kompromisszumokat kötnének. Általában ezt a kijelzőt nagyon fejlett és professzionális környezetben használják, például az életképes repülőgép pilótafülkékben.

Passzív és aktív mátrix kijelzők

A passzív-mátrix típusú LCD-k egyszerű hálózattal működnek, így a töltés egy adott pixelhez juthat az LCD-n. A rács csendes eljárással tervezhető, és két hordozón indul, amelyek üvegrétegekként ismertek. Az egyik üvegréteg oszlopokat ad, míg a másik olyan sorokat, amelyek átlátszó vezetőképes anyag, például indium-ón-oxid felhasználásával vannak kialakítva.

Ebben a képernyőn az oszlopok egyébként az IC-khez vannak kapcsolva, hogy ellenőrizzék, amikor a töltést egy adott sor vagy oszlop irányába továbbítják. A folyadékkristály anyagát a két üvegréteg közé helyezzük, ahol az aljzat külső oldalán polarizáló film helyezhető el. Az IC továbbítja a töltést egyetlen hordozó pontos oszlopában, és a földet bekapcsolhatjuk a másik pontos sorába, így egy pixel aktiválható.

A passzív mátrix rendszernek jelentős hátrányai vannak, különösen a válaszidő lassú és pontatlan feszültségszabályozás. A kijelző válaszideje főleg arra utal, hogy a kijelző képes frissíteni a megjelenített képet. Az ilyen típusú kijelzőnél a lassú válaszidő ellenőrzésének legegyszerűbb módja az egérmutató gyors eltolása a kijelző egyik oldaláról a másikra.

Az aktív mátrix típusú LCD-k főleg a TFT-től (vékonyfilm-tranzisztorok) függenek. Ezek a tranzisztorok kicsi kapcsoló tranzisztorok, valamint kondenzátorok, amelyek egy mátrixban helyezkednek el egy üveg hordozó felett. Amikor a megfelelő sor aktiválva van, akkor a töltés továbbítható a pontos oszlopban, hogy egy adott pixelt megcímezhessen, mivel az oszlop által keresztezett összes további sor kikapcsol, egyszerűen a kijelölt pixel melletti kondenzátor töltést kap .

A kondenzátor tartja a tápfeszültséget a következő frissítési ciklusig, és ha óvatosan kezeljük a kristálynak adott feszültség összegét, akkor egyszerűen kicsavarhatjuk, hogy átengedjen némi fényt. Jelenleg a panelek többsége 256 szintet kínál egyes pixelekhez.

Hogyan működnek a színes pixelek az LCD-n?

A TV hátulján erős fény világít, míg az elülső oldalon sok színes négyzet található, amelyeket be- és kikapcsolnak. Itt megvitatjuk, hogyan kapcsolják be / ki az összes színes képpontot:

Az LCD képpontjainak kikapcsolása

Az LCD-n a fény a hátulról az elülső oldalra halad
A vízszintes polarizációs szűrő a fény előtt blokkolja az összes fényjelet, kivéve a vízszintesen rezgőket. A kijelző képpontját egy tranzisztor kikapcsolhatja, lehetővé téve az áram áramlását folyadékkristályaiban, ezáltal a kristályok rendeződnek, és a fényellátás rajtuk keresztül nem változik.
A folyadékkristályokból fényjelek érkeznek, hogy vízszintesen rezegjenek.
A függőleges típusú polarizáló szűrő a folyadékkristályok előtt blokkol minden fényjelet, a vertikálisan rezgő jelektől eltekintve. A vízszintesen vibráló fény a folyadékkristályokon keresztül halad, így a függőleges szűrő alatt nem juthat be.
Ebben a helyzetben a fény nem érheti el az LCD képernyőt, mert a képpont halvány.

Hogyan kapcsoltak be az LCD képpontjai

Az erős fény a kijelző hátulján úgy ragyog, mint korábban.
A vízszintesen polarizáló szűrő a fény előtt blokkol minden fényjelet, kivéve a vízszintesen vibráló jeleket.
Egy tranzisztor aktiválja a pixelt azáltal, hogy kikapcsolja a folyadékkristályokban az áramlást, hogy a kristályok forogni tudjanak. Ezek a kristályok a fényjeleket 90 ° -kal elfordítják, miközben haladnak.
A vízszintesen rezgő folyadékkristályokba áramló fényjelek kijönnek belőlük, hogy függőlegesen rezegjenek.
A függőlegesen polarizáló szűrő a folyadékkristályok előtt blokkol minden fényjelet, kivéve a függőlegesen rezgőket. A függőlegesen rezgő fény a folyadékkristályokból fog kijönni, és ezáltal a függőleges szűrőn keresztül megszerezhető.
A pixel aktiválása után színt ad a pixelnek.

Különbség a plazma és az LCD között

Mind a kijelzők, például a plazma, mind az LCD hasonló, azonban teljesen másképp működik. Minden képpont egy mikroszkopikus fluoreszkáló lámpa, amely átvilágít a plazmán, míg a plazma egy rendkívül forró típusú gáz, ahol az atomokat külön fújva elektronokat (negatív töltésű) és ionokat (pozitív töltéssel) készítenek. Ezek az atomok nagyon szabadon áramolnak, és összeomlásukkor fénysugarat generálnak. A plazmaképernyő megtervezése nagyon nagy lehet, összehasonlítva a hagyományos CRO (katódsugárcsöves) tévékkel, de ezek nagyon drágák.

Előnyök

A a folyadékkristályos kijelző előnyei a következőket tartalmazzák.

Az LCD-k kevesebb energiát fogyasztanak a CRT-hez és a LED-hez képest
Az LCD-k néhány mikrovattból állnak, amelyek megjelenítésre képesek, összehasonlítva néhány millattal a LED-ekkel
Az LCD-k olcsóak
Kiváló kontrasztot biztosít
Az LCD-k vékonyabbak és könnyebbek, mint a katódsugárcsövek és a LED-ek

Hátrányok

A a folyadékkristályos kijelző hátrányai a következőket tartalmazzák.

További fényforrásokat igényel
A hőmérséklet tartománya működéshez korlátozott
Alacsony megbízhatóság
A sebesség nagyon alacsony
Az LCD-khez váltakozó áramú meghajtóra van szükség

Alkalmazások

A folyadékkristályos kijelző alkalmazásai a következők.

A folyadékkristályos technológiának a tudományos és a mérnöki területen is jelentős alkalmazásai vannak elektronikus eszközök .

Folyadékkristályos hőmérő
Optikai képalkotás
A folyadékkristályos megjelenítési technológia a hullámvezető rádiófrekvenciás hullámainak vizualizálásakor is alkalmazható
Orvosi alkalmazásokban használják

Kevés LCD alapú kijelző

Kevés LCD alapú kijelző

Ez tehát az LCD áttekintéséről szól, és ennek felépítése a hátuljától az elülső oldaláig megtehető háttérvilágítással, 1. lap, folyadékkristályok, 2. színű szűrőkkel és képernyővel. A standard folyadékkristályos kijelzők olyan háttérvilágítást használnak, mint a CRFL (hidegkatódos fénycsövek). Ezek a lámpák következetesen vannak elrendezve a kijelző hátulján, hogy megbízható világítást biztosítsanak a panelen. Tehát a kép összes képpontjának fényereje azonos lesz.

Remélem, hogy jól ismerte folyadékkristályos kijelző . Itt feladatot hagyok neked. Hogyan kapcsolódik az LCD egy mikrovezérlőhöz? továbbá bármilyen kérdést erről a koncepcióról vagy elektromos és elektronikus projektrőlHagyja válaszát az alábbi megjegyzés részben.

Fotók