Шта је ЛЦД дисплеј: конструкција и њен рад

Шта је ЛЦД дисплеј: конструкција и њен рад

Тренутно изгледамо као течни кристал приказује (ЛЦД) свуда, међутим, нису се одмах развили. Требало је толико времена да се развије од развоја течног кристала до великог броја ЛЦД апликација. 1888. године Фриедрицх Реинитзер (аустријски ботаничар) изумио је прве течне кристале. Када је растворио материјал попут холестерил бензоата, приметио је да се он у почетку претвара у мутну течност и прочишћава како јој температура расте. Једном када се охлади, течност постаје плава пре него што је на крају кристализовала. Дакле, први експериментални екран са течним кристалима развила је РЦА Цорпоратион 1968. године. Након тога, произвођачи ЛЦД-а су постепено дизајнирали генијалне разлике и развој технологије, узимајући овај уређај за приказ у невероватан опсег. Коначно, развој на ЛЦД-у је повећан.



Шта је ЛЦД (екран са течним кристалима)?

Екран са течним кристалима или ЛЦД црпи дефиницију из самог имена. То је комбинација два стања материје, чврстог и течног. ЛЦД користи течни кристал за стварање видљиве слике. Екрани са течним кристалима су екран са изузетно танком технологијом који се обично користи на екранима преносних рачунара, телевизора, мобилних телефона и преносних видео игара. ЛЦД технологије омогућавају да дисплеји буду много тањи у поређењу са а катодна цев (ЦРТ) технологија.


Екран са течним кристалима састоји се од неколико слојева који укључују два поларизована панела филтери и електроде. ЛЦД технологија се користи за приказивање слике у бележници или неким другим електронским уређајима попут мини рачунара. Светлост се из сочива пројектује на слој течног кристала. Ова комбинација обојене светлости са сивом сликом кристала (насталом док електрична струја пролази кроз кристал) формира обојену слику. Ова слика се затим приказује на екрану.





ЛЦД

ЛЦД

ЛЦД се састоји или од активне матричне решетке или од пасивне решетке. Већина паметних телефона са ЛЦД технологијом користи активни матрични приказ, али неки од старијих екрана и даље користе пасивне дизајне мреже. Већина електронских уређаја углавном зависе од технологије приказа течних кристала за њихов приказ. Течност има јединствену предност што има малу потрошњу енергије од ЛЕД или катодна цев.



Екран са течним кристалима ради на принципу блокирања светлости, а не зрачења. ЛЦД-ови захтевају позадинско осветљење јер их не емитују. Увек користимо уређаје који се састоје од ЛЦД екрана који замењују употребу катодне цеви. Катодна цев црпи више енергије у поређењу са ЛЦД екранима, а такође је тежа и већа.

Како се граде ЛЦД дисплеји?

Једноставне чињенице које треба узети у обзир приликом израде ЛЦД-а:


  1. Основну структуру ЛЦД-а треба контролисати променом примењене струје.
  2. Морамо користити поларизовану светлост.
  3. Течни кристал треба да буде у стању да контролише обе операције преноса или такође може да промени поларизовану светлост.
ЛЦД конструкција

ЛЦД конструкција

Као што је горе поменуто, за израду течног кристала морамо узети два поларизована стаклена дела. Стакло које на својој површини нема поларизовани филм мора се утрљати посебним полимером који ће створити микроскопске жлебове на површини филтера за поларизовано стакло. Жлебови морају бити у истом смеру као и поларизовани филм.

Сада морамо додати облогу пнеуматског кристала течне фазе на један од поларизационих филтера поларизованог стакла. Микроскопски канал доводи до поравнања молекула првог слоја са оријентацијом филтера. Када се на првом слоју појави прави угао, требало би да додамо други комад стакла са поларизованим филмом. Први филтер ће бити природно поларизован док га светлост удара у почетној фази.

Тако светлост путује кроз сваки слој и води се до следећег уз помоћ молекула. Молекул тежи да промени раван вибрације светлости како би одговарао њеном углу. Када светлост дође до крајњег дела течности кристалне супстанце, она вибрира под истим углом као и онај у завршном слоју молекула. Светлост може ући у уређај само ако се други слој поларизованог стакла подудара са завршним слојем молекула.

Како раде ЛЦД дисплеји?

Принцип иза ЛЦД-а је да када се на молекул течног кристала примени електрична струја, молекул има тенденцију да се одвије. То узрокује угао светлости који пролази кроз молекул поларизованог стакла и такође промену угла горњег поларизационог филтера. Као резултат, мало светла може проћи поларизовано стакло кроз одређено подручје ЛЦД-а.

Тако ће то одређено подручје постати мрачно у поређењу са другима. ЛЦД ради на принципу блокирања светлости. Током израде ЛЦД-а, позади је постављено рефлектовано огледало. Равнина електроде направљена је од индијум-калај-оксида који се држи на врху, а поларизовано стакло са поларизационим филмом такође се додаје на дно уређаја. Комплетан регион ЛЦД-а мора бити затворен заједничком електродом, а изнад њега треба да буде материја са течним кристалима.

Следи други комад стакла са електродом у облику правоугаоника на дну и, на врху, још један поларизациони филм. Мора се узети у обзир да се оба дела држе под правим углом. Када нема струје, светлост пролази кроз предњи део ЛЦД-а, огледало ће се одразити и одбити. Како је електрода повезана са батеријом, струја из ње ће довести до одмотавања течних кристала између електроде заједничке равни и електроде у облику правоугаоника. Тако је светлости забрањен пролазак. Изгледа да је та правоугаона област празна.

Како ЛЦД користи течне кристале и поларизовану светлост?

ЛЦД ТВ монитор користи концепт сунчаних наочала за управљање својим обојеним пикселима. На другој страни ЛЦД екрана налази се огромно светло које светли у смеру посматрача. На предњој страни екрана садржи милионе пиксела, при чему сваки пиксел може да се састоји од мањих региона познатих као подпиксели. Они су обојени различитим бојама попут зелене, плаве и црвене. Сваки пиксел на екрану садржи поларизацијски стаклени филтер на задњој страни, а предња страна на 90 степени, тако да пиксел нормално изгледа тамно.

Мали увијени нематски течни кристал налази се међу два филтера која контролишу електронски. Једном када је ИСКЉУЧЕНО, светлост пролази кроз 90 степени, ефикасно пуштајући светлост да се напаја кроз два поларизациона филтра тако да пиксел делује светло. Једном када се активира, не укључује светло, јер је блокирано кроз поларизатор, а пиксел делује тамно. Сваким пикселом се може управљати кроз засебни транзистор укључивањем и искључивањем неколико пута сваке секунде.

Како одабрати ЛЦД?

Генерално, сваки потрошач нема много информација о различитим врстама ЛЦД екрана доступних на тржишту. Дакле, пре него што одаберу ЛЦД, они прикупљају све податке као што су карактеристике, цена, компанија, квалитет, спецификације, услуга, прегледи купаца итд. Истина је да промотери теже да искористе истину да се већина купаца понаша изузетно минимално истражите пре куповине било ког производа.

На ЛЦД екрану замућивање покрета може утицати на то колико времена слика треба да се пребаци и прикаже на екрану. Међутим, оба ова инцидента се веома мењају међу појединим ЛЦД екранима упркос примарној ЛЦД технологији. Избор ЛЦД заслона на основу основне технологије мора бити више у односу на цијену у односу на жељену разлику, углове гледања и репродукцију боја него процијењено замућење, иначе друге играчке квалитете. Највећа брзина освежавања, као и време одзива, морају се планирати у било којој спецификацији панела. Још једна технологија за игре попут строба ће брзо УКЉУЧИТИ / ИСКЉУЧИТИ позадинско осветљење да би смањила резолуцију.

Различите врсте ЛЦД-а

О различитим врстама ЛЦД-а говори се у наставку.

Твистед Нематиц Дисплаи

Производња ТН (Твистед Нематиц) ЛЦД екрана може се обављати најчешће и користити различите врсте екрана у целој индустрији. Ови екрани које играчи најчешће користе јер су јефтини и имају брзо време одзива у поређењу са другим екранима. Главни недостатак ових екрана је што имају низак квалитет, као и делимичне омјере контраста, углове гледања и репродукцију боја. Али, ови уређаји су довољни за свакодневни рад.

Ови дисплеји омогућавају брзо време одзива, као и брзу брзину освежавања. Дакле, ово су једини гаминг дисплеји који су доступни са 240 херца (Хз). Ови дисплеји имају лош контраст и боју због нетачног иначе прецизног уређаја за увијање.

Екран за пребацивање у авиону

ИПС дисплеји се сматрају најбољим ЛЦД екранима јер пружају добар квалитет слике, веће углове гледања, живахну прецизност боја и разлику. Ове екране углавном користе графички дизајнери, а у неким другим апликацијама ЛЦД-ови требају максималне потенцијалне стандарде за репродукцију слике и боја.

Панел за вертикално поравнање

Панели за вертикално поравнање (ВА) падају било где у средини међу технологијом Твистед Нематиц и ин-плане свитцхинг панел. Ови панели имају најбоље углове гледања, као и репродукцију боја са квалитетнијим карактеристикама у поређењу са екранима типа ТН. Ови панели имају мало времена одзива. Али, ови су много разумнији и прикладнији за свакодневну употребу.

Структура овог панела генерише дубље црне боје као и боље боје у поређењу са увијеним нематичким приказом. А неколико поравнања кристала могу омогућити боље углове гледања у поређењу са екранима типа ТН. Ови дисплеји долазе са компромисом јер су скупи у поређењу са другим екранима. Такође имају споро време одзива и ниске брзине освежавања.

Напредно пребацивање поља са рубом (АФФС)

АФФС ЛЦД-ови нуде најбоље перформансе и широк спектар репродукције боја у поређењу са ИПС екранима. Примене АФФС су веома напредне јер могу да смање изобличење боје без угрожавања широког угла гледања. Обично се овај екран користи у високо напредном, али и професионалном окружењу, као у одрживим авионским кокпитима.

Пасивни и активни матрични дисплеји

ЛЦД екрани пасивне матрице раде са једноставном мрежом, тако да се пуњење може доводити до одређеног пиксела на ЛЦД-у. Мрежа се може дизајнирати тихим поступком и започиње кроз две подлоге које су познате као стаклени слојеви. Један стаклени слој даје колоне, док други даје редове који су дизајнирани коришћењем прозирног проводљивог материјала попут индијум-калај-оксида.

У овом приказу, редови су иначе колоне повезани са ИЦ-има ради контроле када се пуњење преноси у правцу одређеног реда или колоне. Материјал течног кристала се поставља између два стаклена слоја, где се на спољну страну подлоге може додати поларизациони филм. ИЦ преноси наелектрисање тачно по колони једне подлоге и тло се може укључити у тачан ред другог, тако да се може активирати пиксел.

Систем пасивне матрице има велике недостатке, посебно време одзива је спора и нетачна контрола напона. Време одзива екрана углавном се односи на способност екрана да освежи приказану слику. У овом типу екрана најједноставнији начин провере спорог времена одзива је брзо померање показивача миша са једног лица екрана на друго.

ЛЦД са активном матрицом углавном зависи од ТФТ (танкослојни транзистори). Ови транзистори су мали комутациони транзистори, као и кондензатори који су постављени унутар матрице преко стаклене подлоге. Када се активира одговарајући ред, пуњење се може пренети тачно по колони тако да се може адресирати одређени пиксел, јер су сви додатни редови које колона пресеца ИСКЉУЧЕНИ, једноставно кондензатор поред назначеног пиксела добија набој .

Кондензатор задржава напајање до следећег циклуса освежавања и ако пажљиво управљамо збројем напона који се даје кристалу, тада се можемо одвити да бисмо пропустили мало светлости. Тренутно већина панела нуди осветљеност са 256 нивоа за сваки пиксел.

Како обојени пиксели раде на ЛЦД екранима?

Са задње стране телевизора повезано је јако светло, док се на предњој страни налази мноштво квадрата у боји који ће се УКЉУЧИТИ / ИСКЉУЧИТИ. Овде ћемо разговарати о начину укључивања / искључивања сваког обојеног пиксела:

Како су се пиксели ЛЦД-а ИСКЉУЧИЛИ

  • На ЛЦД-у светлост путује са задње на предњу страну
  • Хоризонтални поларизациони филтер испред светлости ће блокирати све светлосне сигнале, осим оних који хоризонтално вибрирају. Транзистор може искључити пиксел екрана омогућавајући проток струје кроз течне кристале због чега се кристали сортирају и довод светлости кроз њих неће се променити.
  • Из течних кристала излазе светлосни сигнали који хоризонтално вибрирају.
  • Поларизациони филтер вертикалног типа испред течних кристала блокираће све светлосне сигнале, осим оних који вертикално вибрирају. Светлост која вибрира хоризонтално путоваће кроз течне кристале, тако да не могу да дођу током вертикалног филтра.
  • У овом положају светлост не може доћи до ЛЦД екрана јер је пиксел пригушен.

Како су се укључили пиксели ЛЦД-а

  • Јака светлост на задњој страни екрана сија као и пре.
  • Хоризонтални поларизациони филтер испред светлости ће блокирати све светлосне сигнале, осим оних који хоризонтално вибрирају.
  • Транзистор активира пиксел искључивањем протока електричне енергије у течним кристалима, тако да кристали могу да се окрећу. Ови кристали окрећу светлосне сигнале за 90 ° док се крећу.
  • Светлосни сигнали који се уливају у водоравно вибрирајуће течне кристале излазиће из њих да би титрали вертикално.
  • Вертикални поларизациони филтер испред течних кристала блокираће све светлосне сигнале, осим оних који вертикално вибрирају. Светлост која вертикално вибрира излази из течних кристала који сада могу стицати кроз вертикални филтер.
  • Једном када се пиксел активира, пиксел даје боју.

Разлика између плазме и ЛЦД-а

И екрани попут плазме и ЛЦД-а су слични, међутим, у потпуности функционише на другачији начин. Сваки пиксел је микроскопска флуоресцентна сијалица која светли кроз плазму, док је плазма изузетно врућа врста гаса код које се атоми дувају одвојено како би створили електроне (негативно наелектрисане) и јоне (позитивно наелектрисане). Ови атоми теку врло слободно и генеришу сјај светлости када се сруше. Дизајн плаземског екрана може да се уради много већи у поређењу са обичним ЦРО (катодно-цевним) телевизорима, али су врло скупи.

Предности

Тхе предности екрана са течним кристалима укључи следеће.

  • ЛЦД уређаји троше мање енергије у поређењу са ЦРТ и ЛЕД
  • ЛЦД се састоје од неких микровата за приказ у поређењу са неким млинским ватовима за ЛЕД диоде
  • ЛЦД дисплеји су јефтини
  • Пружа одличан контраст
  • ЛЦД су тањи и лакши у поређењу са катодном цеви и ЛЕД

Мане

Тхе недостаци дисплеја са течним кристалима укључи следеће.

  • Захтевају додатне изворе светлости
  • Опсег температуре је ограничен за рад
  • Ниска поузданост
  • Брзина је врло мала
  • ЛЦД-у треба АЦ адаптер

Апликације

Примене екрана са течним кристалима укључују следеће.

Технологија течних кристала има велике примене и на пољу науке и инжењерства електронски уређаји .

  • Термометар са течним кристалима
  • Оптичка слика
  • Технологија приказа течних кристала је такође применљива у визуализацији радио-фреквенцијских таласа у таласоводу
  • Користи се у медицинским апликацијама

Неколико ЛЦД заслона

Неколико ЛЦД заслона

Дакле, овде се ради о прегледу ЛЦД-а, а његова структура са задње на предњу страну може се урадити помоћу позадинских осветљења, лима1, течних кристала, лима2 са филтерима у боји и екраном. Стандардни дисплеји са течним кристалима користе позадинско осветљење попут ЦРФЛ (флуоресцентне лампе са хладном катодом). Ова светла су доследно постављена на задњој страни екрана да би пружила поуздано осветљење преко панела. Тако ће ниво осветљености свих пиксела на слици имати једнаку осветљеност.

Надам се да сте добро знали о томе дисплеј са течним кристалима . Овде остављам задатак за вас. Како је ЛЦД повезан са микроконтролером? штавише, било каква питања у вези са овим концептом или електричним и електронским пројектомОставите свој одговор у одељку за коментаре испод.

Пхото Цредитс