Šiuo metu mes atrodome skystieji kristalai rodo (LCD) visur, tačiau jie vystėsi ne iš karto. Reikėjo tiek daug laiko sukurti nuo skystųjų kristalų kūrimo iki daugybės skystųjų kristalų programų. 1888 metais pirmuosius skysčių kristalus išrado Friedrichas Reinitzeris (Austrijos botanikas). Kai jis ištirpino tokią medžiagą kaip cholesterilo benzoatas, jis pastebėjo, kad ji iš pradžių virsta drumstu skysčiu ir išsivalo, kai temperatūra pakyla. Kai jis atvėsinamas, skystis tapo mėlynas, kol galiausiai kristalizavosi. Taigi pirmasis eksperimentinis skystųjų kristalų ekranas buvo sukurtas RCA korporacijos 1968 m. Po to skystųjų kristalų gamintojai palaipsniui sukūrė genialius technologijos skirtumus ir pokyčius, įtraukdami šį ekrano įtaisą į neįtikėtiną diapazoną. Taigi pagaliau LCD ekranas buvo padidintas.

Kas yra skystųjų kristalų ekranas (skystųjų kristalų ekranas)?

Skystųjų kristalų ekranas arba skystųjų kristalų ekranas apibrėžia savo pavadinimą. Tai yra dviejų materijos būsenų, kietos ir skystos, derinys. Skystųjų kristalų ekranas matomam vaizdui gaminti naudoja skystuosius kristalus. Skystųjų kristalų ekranai yra itin plonos technologijos ekranai, paprastai naudojami nešiojamųjų kompiuterių ekranuose, televizoriuose, mobiliuosiuose telefonuose ir nešiojamuose vaizdo žaidimuose. LCD technologijos leidžia ekranams būti daug plonesniems, palyginti su a katodinių spindulių kineskopas (CRT) technologija.

Skystųjų kristalų ekranas susideda iš kelių sluoksnių, kurie apima dvi poliarizuotas plokštes filtrai ir elektrodai. Skystųjų kristalų technologija naudojama vaizdui rodyti nešiojamame kompiuteryje ar kituose elektroniniuose įrenginiuose, pavyzdžiui, mini kompiuteriuose. Šviesa projektuojama iš objektyvo ant skystųjų kristalų sluoksnio. Šis spalvotos šviesos derinys su pilkos spalvos kristalo atvaizdu (susidaro, kai kristalu teka elektros srovė) suformuoja spalvotą vaizdą. Tada šis vaizdas rodomas ekrane.

LCD ekranas

Skystųjų kristalų ekraną sudaro arba aktyviosios matricos rodymo tinklelis, arba pasyvusis ekrano tinklelis. Daugumoje išmaniųjų telefonų, turinčių LCD technologiją, naudojamas aktyvus matricos ekranas, tačiau kai kurie senesni ekranai vis dar naudoja pasyvaus ekrano tinklelio dizainą. Dauguma elektroninių prietaisų jų rodymui daugiausia priklauso nuo skystųjų kristalų ekrano technologijos. Skysčio išskirtinis pranašumas yra mažas energijos suvartojimas nei LED arba katodinių spindulių vamzdelis.

Skystųjų kristalų ekranas veikia ne blokuodamas šviesą, o blokuodamas šviesą. Skystųjų kristalų ekranams reikalingas apšvietimas, nes jie neskleidžia jų. Mes visada naudojame prietaisus, sudarytus iš LCD ekranų, kurie pakeičia katodinių spindulių vamzdelių naudojimą. Katodinių spindulių vamzdis pritraukia daugiau energijos, palyginti su skystųjų kristalų ekranais, taip pat yra sunkesnis ir didesnis.

Kaip sukonstruoti skystųjų kristalų ekranai?

Paprasti faktai, į kuriuos reikėtų atsižvelgti darant skystųjų kristalų ekraną:

Pagrindinė LCD struktūra turėtų būti valdoma keičiant naudojamą srovę.
Turime naudoti poliarizuotą šviesą.
Skystieji kristalai turėtų sugebėti valdyti abi perduodamas operacijas arba pakeisti poliarizuotą šviesą.

LCD konstrukcija

Kaip minėta pirmiau, skystųjų kristalų gamybai reikia paimti du poliarizuoto stiklo gabalėlių filtrus. Stiklas, kurio paviršiuje nėra poliarizuotos plėvelės, turi būti įtrinamas specialiu polimeru, kuris sukuria mikroskopines griovelius ant poliarizuoto stiklo filtro paviršiaus. Grioveliai turi būti ta pačia kryptimi kaip ir poliarizuota plėvelė.

Ant vieno iš poliarizuoto stiklo poliarizuojančių filtrų turime pridėti pneumatinių skystų fazių kristalų dangą. Dėl mikroskopinio kanalo pirmojo sluoksnio molekulė susilygina su filtro orientacija. Kai prie pirmo sluoksnio gabalo atsiranda tinkamas kampas, turėtume pridėti antrą stiklo gabalėlį su poliarizuota plėvele. Pirmasis filtras bus natūraliai poliarizuotas, kai šviesa į jį pateks pradiniame etape.

Taigi šviesa keliauja per kiekvieną sluoksnį ir molekulės pagalba nukreipiama į kitą. Molekulė linkusi pakeisti savo šviesos virpesių plokštumą, kad atitiktų jos kampą. Šviesai pasiekus toliausią skystųjų kristalų medžiagos galą, ji vibruoja tuo pačiu kampu, kaip vibruoja paskutinis molekulės sluoksnis. Šviesai leidžiama patekti į prietaisą tik tuo atveju, jei antrasis poliarizuoto stiklo sluoksnis sutampa su galutiniu molekulės sluoksniu.

Kaip veikia skystųjų kristalų ekranai?

Skystųjų kristalų ekranų principas yra tas, kad kai skystųjų kristalų molekulei paduodama elektros srovė, molekulė linksta atsukti. Tai sukelia šviesos kampą, einantį per poliarizuoto stiklo molekulę, taip pat keičia viršutinio poliarizuojančio filtro kampą. Todėl leidžiama šiek tiek šviesos praleisti poliarizuotą stiklą per tam tikrą LCD ekraną.

Taigi ta vietovė taps tamsi, palyginti su kitomis. Skystųjų kristalų ekranas veikia šviesos blokavimo principu. Konstruojant skystųjų kristalų ekranus, gale yra išdėstytas atspindėtas veidrodis. Elektrodo plokštuma pagaminta iš indio-alavo oksido, kuris laikomas viršuje, o prietaiso apačioje taip pat pridedamas poliarizuotas stiklas su poliarizuojančia plėvele. Visas LCD ekranas turi būti uždarytas bendru elektrodu, o virš jo turėtų būti skystųjų kristalų medžiaga.

Toliau ateina antrasis stiklo gabalas, kurio apačioje yra stačiakampio formos elektrodas, o viršuje - kita poliarizuojanti plėvelė. Reikia atsižvelgti į tai, kad abu gabalai laikomi stačiu kampu. Kai nėra srovės, šviesa praeina pro LCD ekraną, ją atspindės veidrodis ir atšoks atgal. Kadangi elektrodas yra prijungtas prie akumuliatoriaus, srovė iš jo sukels skysčio kristalus tarp bendros plokštumos elektrodo ir stačiakampio formos elektrodo. Taigi šviesa yra blokuojama praeiti. Tas stačiakampis plotas atrodo tuščias.

Kaip skystųjų kristalų ekranas naudoja skystuosius kristalus ir poliarizuotą šviesą?

Skystųjų kristalų televizoriaus monitorius naudoja saulės akinių koncepciją, kad valdytų savo spalvotus taškus. Šoninėje LCD ekrano pusėje yra didžiulė ryški šviesa, kuri spindi stebėtojo kryptimi. Priekinėje ekrano pusėje jis apima milijonus pikselių, kur kiekvienas pikselis gali būti sudarytas iš mažesnių regionų, vadinamų pikseliais. Jie yra spalvoti skirtingomis spalvomis, pavyzdžiui, žalia, mėlyna ir raudona. Kiekviename ekrane esančiame pikselyje yra poliarizuojančio stiklo filtras, esantis gale, o priekinė pusė - 90 laipsnių kampu, todėl pikselis atrodo tamsiai.

Tarp dviejų elektroniniu būdu valdomų filtrų yra nedideli susukti nematiniai skystieji kristalai. Kai jis bus išjungtas, šviesa pasislenka per 90 laipsnių kampu, leidžiant šviesai tiekti du poliarizuojančius filtrus, kad pikselis atrodytų ryškus. Kai jis bus įjungtas, jis neužgesins šviesos, nes yra užblokuotas per poliarizatorių, o pikselis atrodo tamsus. Kiekvieną pikselį galima valdyti per atskirą tranzistorių kelis kartus per sekundę įjungiant ir išjungiant.

Kaip pasirinkti LCD?

Paprastai kiekvienas vartotojas neturi daug informacijos apie įvairius rinkoje esančius LCD. Taigi, prieš pasirinkdami skystųjų kristalų ekraną, jie renka visus duomenis, pvz., Savybes, kainą, įmonę, kokybę, specifikacijas, aptarnavimą, klientų atsiliepimus ir kt. Tiesa ta, kad reklamuotojai dažniausiai gauna naudos iš tiesos, kurią dauguma klientų elgiasi labai minimaliai prieš įsigydami bet kurį produktą, atlikite tyrimus.

Skystųjų kristalų ekrane judesio neryškumas gali turėti įtakos tam, kiek laiko persijungia ir ekrane rodoma nuotrauka. Nepaisant pagrindinės LCD technologijos, abu šie įvykiai labai keičiasi atskirame LCD skydelyje. Pasirinkus skystųjų kristalų ekraną, remiantis pagrindine technologija, turi būti labiau atsižvelgiama į kainą, palyginti su pageidaujamu skirtumu, žiūrėjimo kampais ir spalvų atkūrimu, nei apytiksliai neryškus, kitaip - kitos žaidimo savybės. Didžiausias atnaujinimo dažnis, taip pat atsako laikas, turi būti numatytas bet kurioje skydelio specifikacijoje. Kita žaidimų technologija, tokia kaip „strobe“, greitai įjungs / išjungs apšvietimą, kad sumažintų skiriamąją gebą.

Skirtingi LCD ekranai

Skirtingi skystųjų kristalų ekranų tipai aptariami toliau.

Susuktas nematinis ekranas

TN („Twisted Nematic“) skystųjų kristalų ekranai gali būti gaminami dažniausiai ir naudojami įvairiuose ekranuose visose pramonės šakose. Šie ekranai dažniausiai naudojami žaidėjų, nes jie yra pigūs ir greitai reaguoja, palyginti su kitais ekranais. Pagrindinis šių ekranų trūkumas yra tas, kad jie turi žemą kokybę, taip pat dalinį kontrasto santykį, žiūrėjimo kampus ir spalvų atkūrimą. Šių prietaisų pakanka kasdienėms operacijoms.

Šie ekranai leidžia greitai reaguoti ir greitai atnaujinti. Taigi, tai yra vieninteliai žaidimų ekranai, kuriuos galima įsigyti su 240 hercų (Hz) dažniu. Šie ekranai turi prastą kontrastą ir spalvas dėl netikslaus, kitaip tikslaus sukimo įtaiso.

Lėktuvo perjungimo ekranas

IPS ekranai laikomi geriausiais LCD ekranais, nes jie užtikrina gerą vaizdo kokybę, aukštesnius žiūrėjimo kampus, ryškų spalvų tikslumą ir skirtumą. Šiuos ekranus dažniausiai naudoja grafikos dizaineriai, o kai kuriose kitose programose skystųjų kristalų ekranams reikalingi maksimalūs galimi vaizdo ir spalvų atkūrimo standartai.

Vertikalus lygiavimo skydelis

Vertikalaus išlyginimo (VA) plokštės nukrenta bet kurioje centro vietoje tarp „Twisted Nematic“ ir plokštuminio perjungimo skydo technologijos. Šios plokštės turi geriausius žiūrėjimo kampus, taip pat spalvų atkūrimą, pasižyminčios aukštesnės kokybės funkcijomis, palyginti su TN tipo ekranais. Šių plokščių atsakymo laikas yra mažas. Bet tai yra daug labiau pagrįsta ir tinkama naudoti kasdien.

“3 fazių galia manekenams ”

Šio skydelio struktūra sukuria gilesnius juodaodžius ir geresnes spalvas, palyginti su susuktu nematiniu ekranu. Keli kristalų išdėstymai gali leisti geresnį matymo kampą, palyginti su TN tipo ekranais. Šie ekranai pateikiami su kompromisu, nes yra brangūs, palyginti su kitais ekranais. Be to, jie turi lėtą atsakymo laiką ir mažą atnaujinimo dažnį.

Pažangus pakraščių lauko perjungimas (AFFS)

AFFS skystųjų kristalų ekranai siūlo geriausią našumą ir platų spalvų atkūrimo diapazoną, palyginti su IPS ekranais. AFFS programos yra labai pažangios, nes jos gali sumažinti spalvų iškraipymą, nepakenkiant plačiam žiūrėjimo kampui. Paprastai šis ekranas naudojamas labai pažangioje ir profesionalioje aplinkoje, pavyzdžiui, perspektyviose lėktuvų kabinose.

Pasyvūs ir aktyvūs matricos ekranai

„Passive-matrix“ tipo skystųjų kristalų ekranai veikia su paprastu tinkleliu, kad įkrovą būtų galima tiekti į tam tikrą LCD pikselį. Tinklelis gali būti suprojektuotas tyliai ir prasideda per du pagrindus, kurie vadinami stiklo sluoksniais. Vienas stiklo sluoksnis suteikia kolonas, o kitas - eilutes, kurios suprojektuotos naudojant skaidrią laidžią medžiagą, tokią kaip indio alavo oksidas.

Šiame ekrane eilutės, priešingu atveju, yra susietos su IC, kad būtų galima valdyti, kai krūvis perduodamas tam tikros eilutės ar stulpelio kryptimi. Skystųjų kristalų medžiaga dedama tarp dviejų stiklo sluoksnių, kur išorinėje pagrindo pusėje galima pridėti poliarizuojančią plėvelę. IC perduoda įkrovą tiksliai vieno pagrindo stulpelyje, o žemę galima įjungti į tikslią kito eilę, kad būtų galima suaktyvinti pikselį.

Pasyviosios matricos sistema turi didelių trūkumų, ypač atsako laikas yra lėtas ir netikslus įtampos valdymas. Ekrano atsako laikas daugiausia susijęs su ekrano galimybe atnaujinti rodomą vaizdą. Šio tipo ekrane paprasčiausias būdas patikrinti lėtą reagavimo laiką yra greitai perkelti pelės žymeklį iš vieno ekrano paviršiaus į kitą.

Aktyviosios matricos tipo skystųjų kristalų ekranai daugiausia priklauso nuo TFT (plonasluoksnių tranzistorių). Šie tranzistoriai yra maži komutaciniai tranzistoriai, taip pat kondensatoriai, išdėstyti matricoje virš stiklo pagrindo. Kai suaktyvinta tinkama eilutė, mokestį galima perduoti tiksliai stulpelyje, kad būtų galima nukreipti konkretų pikselį, nes visos papildomos eilutės, kurias kerta stulpelis, yra išjungtos, tiesiog kondensatorius šalia nurodyto pikselio gauna mokestį .

Kondensatorius palaiko maitinimą iki tolesnio atnaujinimo ciklo. Jei atsargiai valdysime kristalui suteikiamą įtampos sumą, galime atsukti paprasčiausiai, kad praleistų šiek tiek šviesos. Šiuo metu daugumoje plokščių yra ryškumas, kiekvienam pikseliui skiriant 256 lygius.

Kaip spalvoti pikseliai veikia skystųjų kristalų ekranuose?

Televizoriaus gale yra prijungta ryški šviesa, o priekinėje pusėje yra daugybė spalvotų kvadratų, kurie bus įjungti / išjungti. Čia aptarsime, kaip kiekvienas spalvotas pikselis įjungiamas / išjungiamas:

Kaip išjungiami LCD pikseliai

Skystųjų kristalų ekrane šviesa sklinda iš užpakalinės pusės į priekinę pusę
Horizontalus poliarizuojantis filtras prieš šviesą blokuos visus šviesos signalus, išskyrus tuos, kurie horizontaliai vibruoja. Ekrano pikselį gali išjungti tranzistorius, leidžiant srovės srautui per visus jo skystuosius kristalus, dėl kurių kristalai susitvarko, o šviesos tiekimas per juos nepasikeis.
Šviesos signalai išeina iš skystų kristalų, kad vibruotų horizontaliai.
Vertikalus poliarizuojantis filtras, esantis prieš skystus kristalus, blokuos visus šviesos signalus, išskyrus tuos, kurie vertikaliai vibruoja. Horizontaliai vibruojanti šviesa sklinda skystuosiuose kristaluose, todėl jie negali patekti vertikalaus filtro metu.
Šioje padėtyje šviesa negali pasiekti LCD ekrano, nes pikselis yra blankus.

Kaip įsijungė LCD pikseliai

Ryški šviesa ekrano gale šviečia kaip ir anksčiau.
Horizontalus poliarizuojantis filtras priešais šviesą blokuos visus šviesos signalus, išskyrus tuos, kurie vibruoja horizontaliai.
Tranzistorius suaktyvina pikselį, išjungdamas elektros srautą skystuosiuose kristaluose, kad kristalai galėtų suktis. Šie kristalai, judėdami, šviesos signalus paverčia 90 °.
Šviesos signalai, tekantys į horizontaliai vibruojančius skystus kristalus, iš jų išeis virpėti vertikaliai.
Vertikalus poliarizuojantis filtras prieš skystus kristalus blokuos visus šviesos signalus, išskyrus tuos, kurie vibruoja vertikaliai. Vertikaliai vibruojanti šviesa išeis iš skystųjų kristalų, kurią dabar gali gauti visas vertikalusis filtras.
Kai pikselis yra suaktyvintas, jis suteikia pikseliui spalvą.

Skirtumas tarp plazmos ir LCD

Abu ekranai, tokie kaip plazma, ir LCD yra panašūs, tačiau jie veikia visiškai kitaip. Kiekvienas pikselis yra mikroskopinė fluorescencinė lempa, šviečianti pro plazmą, o plazma yra ypač karšta dujų rūšis, kur atomai pučiami atskirai, kad būtų elektronai (neigiamai įkrauti) ir jonai (teigiamai įkrauti). Šie atomai labai laisvai teka ir susidaro šviesos spindesys. Plazminio ekrano dizainas gali būti labai didelis, palyginti su įprastais CRO (katodinių spindulių vamzdžių) televizoriais, tačiau jie yra labai brangūs.

Privalumai

The skystųjų kristalų ekrano privalumai įtraukti šiuos dalykus.

Skystųjų kristalų ekranai sunaudoja mažiau energijos nei CRT ir LED
Skystųjų kristalų ekranus sudaro keletas mikrovatų, skirtų rodyti, palyginti su kai kuriais miltais vatų, skirtų šviesos diodams
Skystųjų kristalų ekranai yra pigūs
Pateikia puikų kontrastą
Skystųjų kristalų ekranai yra plonesni ir lengvesni, palyginti su katodinių spindulių vamzdeliu ir LED

Trūkumai

The skystųjų kristalų ekrano trūkumai įtraukti šiuos dalykus.

Reikalauti papildomų šviesos šaltinių
Temperatūros diapazonas yra ribotas
Mažas patikimumas
Greitis yra labai mažas
LCD reikia kintamosios srovės įrenginio

Programos

Skystųjų kristalų ekrano taikymas apima:

Skystųjų kristalų technologija taip pat yra svarbi mokslo ir inžinerijos srityse Elektroniniai prietaisai .

Skystųjų kristalų termometras
Optinis vaizdavimas
Skystųjų kristalų ekrano technologija taip pat taikoma vizualizuojant radijo dažnio bangas bangolaidyje
Naudojamas medicinos reikmėms

Nedaug LCD ekranų

Nedaug LCD ekranų

Taigi, viskas yra apie LCD ekraną ir jo struktūrą nuo užpakalinės pusės iki priekinės pusės galima atlikti naudojant apšvietimą, „sheet1“, skystus kristalus, „sheet2“ su spalvų filtrais ir ekranu. Standartiniuose skystųjų kristalų ekranuose naudojami tokie apšvietimai kaip CRFL (šaltojo katodo fluorescencinės lempos). Šie žibintai yra nuosekliai išdėstyti už ekrano pusės, kad skydelyje būtų užtikrintas patikimas apšvietimas. Taigi visų paveikslėlyje esančių pikselių ryškumo lygis bus vienodas.

Tikiuosi, kad jūs gerai žinojote skystųjų kristalų ekranas . Čia aš palieku jums užduotį. Kaip LCD yra susietas su mikrovaldikliu? be to, bet kokie klausimai dėl šios koncepcijos ar elektrinio ir elektroninio projektoPalikite savo atsakymą komentarų skiltyje žemiau.

Nuotraukų kreditai