В настоящее время смотрим жидкий кристалл отображает (ЖК-дисплеи), однако, они появились не сразу. Столько времени ушло на то, чтобы от разработки жидких кристаллов до большого количества ЖК-приложений. В 1888 году первые жидкие кристаллы были изобретены Фридрихом Рейнитцером (австрийским ботаником). Когда он растворил такое вещество, как холестерилбензоат, он заметил, что сначала он превращается в мутную жидкость и становится прозрачным по мере повышения температуры. После охлаждения жидкость стала синей перед окончательной кристаллизацией. Итак, первый экспериментальный жидкокристаллический дисплей был разработан RCA Corporation в 1968 году. После этого производители ЖК-дисплеев постепенно разработали гениальные различия и разработки в области технологий, расширив возможности этого устройства отображения. Итак, наконец, количество разработок в LCD было увеличено.

Что такое ЖК-дисплей (жидкокристаллический дисплей)?

Жидкокристаллический дисплей или ЖК-дисплей основаны на самом названии. Это комбинация двух состояний вещества: твердого и жидкого. ЖК-дисплей использует жидкий кристалл для создания видимого изображения. Жидкокристаллические дисплеи - это сверхтонкие технологические дисплеи, которые обычно используются в экранах портативных компьютеров, телевизорах, сотовых телефонах и портативных видеоиграх. ЖК-технологии позволяют дисплеям быть намного тоньше по сравнению с электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) технология.

Жидкокристаллический дисплей состоит из нескольких слоев, которые включают две поляризационные панели. фильтры и электроды. ЖК-технология используется для отображения изображения в ноутбуке или некоторых других электронных устройствах, таких как мини-компьютеры. Свет проецируется линзой на слой жидкого кристалла. Эта комбинация цветного света с изображением кристалла в оттенках серого (формируется при протекании электрического тока через кристалл) образует цветное изображение. Это изображение затем отображается на экране.

ЖК-дисплей

ЖК-дисплей состоит либо из сетки дисплея с активной матрицей, либо из сетки пассивного дисплея. В большинстве смартфонов с ЖК-технологией используются дисплеи с активной матрицей, но в некоторых старых дисплеях все еще используются конструкции с пассивной сеткой дисплея. Большинство электронных устройств в основном зависят от жидкокристаллических дисплеев. Жидкость имеет уникальное преимущество в виде низкого энергопотребления по сравнению с жидкостью. ВЕЛ или электронно-лучевая трубка.

Жидкокристаллический экран дисплея работает по принципу блокировки света, а не излучения света. ЖК-дисплеям требуется подсветка, поскольку они не излучают свет. Мы всегда используем устройства, состоящие из ЖК-дисплеев, которые заменяют использование электронно-лучевой трубки. Электронно-лучевая трубка потребляет больше энергии по сравнению с ЖК-дисплеями, а также тяжелее и больше.

Как устроены ЖК-дисплеи?

Простые факты, которые следует учитывать при изготовлении ЖК-дисплея:

Базовая структура ЖК-дисплея должна контролироваться путем изменения приложенного тока.
Мы должны использовать поляризованный свет.
Жидкий кристалл должен иметь возможность управлять обеими операциями по передаче или также может изменять поляризованный свет.

ЖК-конструкция

Как упоминалось выше, при создании жидкого кристалла нам нужно взять два фильтра из кусочков поляризованного стекла. Стекло, на поверхности которого нет поляризованной пленки, необходимо протереть специальным полимером, который создаст микроскопические бороздки на поверхности поляризованного стеклянного фильтра. Канавки должны быть в том же направлении, что и поляризованная пленка.

Теперь нам нужно добавить покрытие из пневматического жидкофазного кристалла на один из поляризационных фильтров поляризованного стекла. Микроскопический канал заставляет молекулу первого слоя выравниваться с ориентацией фильтра. Когда у первого слоя появится прямой угол, мы должны добавить второй кусок стекла с поляризованной пленкой. Первый фильтр будет естественно поляризован, когда на него попадет свет на начальном этапе.

Таким образом, свет проходит через каждый слой и направляется к следующему с помощью молекулы. Молекула имеет тенденцию изменять плоскость колебаний света в соответствии со своим углом. Когда свет достигает дальнего конца жидкого кристалла, он колеблется под тем же углом, что и последний слой молекулы. Свет может проникать в устройство только в том случае, если второй слой поляризованного стекла совпадает с последним слоем молекулы.

Как работают ЖК-дисплеи?

Принцип, лежащий в основе ЖК-дисплеев, заключается в том, что при приложении электрического тока к молекуле жидкого кристалла молекула имеет тенденцию раскручиваться. Это вызывает угол света, который проходит через молекулу поляризованного стекла, а также вызывает изменение угла верхнего поляризационного фильтра. В результате небольшое количество света проходит через поляризованное стекло через определенную область ЖК-дисплея.

Таким образом, эта конкретная область станет темной по сравнению с другими. ЖК-дисплей работает по принципу блокировки света. При изготовлении ЖК-дисплеев сзади размещается отраженное зеркало. Плоскость электрода сделана из оксида индия-олова, который находится сверху, а также добавлено поляризованное стекло с поляризационной пленкой снизу устройства. Вся область ЖК-дисплея должна быть окружена общим электродом, а над ним должен находиться жидкий кристалл.

Затем идет второй кусок стекла с электродом в виде прямоугольника снизу и сверху еще одна поляризационная пленка. Следует учитывать, что обе части держатся под прямым углом. Когда нет тока, свет проходит через переднюю часть ЖК-дисплея, он отражается зеркалом и отражается обратно. Поскольку электрод подключен к батарее, ток от него заставит жидкие кристаллы между электродом с общей плоскостью и электродом в форме прямоугольника раскручиваться. Таким образом, свет блокируется от прохождения. Эта конкретная прямоугольная область кажется пустой.

Как ЖК-дисплей использует жидкие кристаллы и поляризованный свет?

ЖК-телевизор использует концепцию солнцезащитных очков для управления цветными пикселями. На обратной стороне ЖК-экрана есть огромный яркий свет, который светит в направлении наблюдателя. На передней стороне дисплея он включает миллионы пикселей, причем каждый пиксель может состоять из более мелких областей, известных как субпиксели. Они окрашены в разные цвета, такие как зеленый, синий и красный. Каждый пиксель на дисплее включает в себя поляризационный стеклянный фильтр на задней стороне, а передняя сторона включает в себя под углом 90 градусов, поэтому пиксель обычно выглядит темным.

Маленький скрученный нематический жидкий кристалл находится среди двух фильтров, которые управляются электронно. Когда он выключен, он поворачивает свет на 90 градусов, эффективно позволяя свету проходить через два поляризационных фильтра, так что пиксель кажется ярким. Когда он активирован, он не включает свет, потому что он блокируется поляризатором, и пиксель кажется темным. Каждым пикселем можно управлять через отдельный транзистор, включая и выключая его несколько раз в секунду.

Как выбрать ЖК-дисплей?

Как правило, у каждого потребителя не так много информации о различных типах ЖК-дисплеев, доступных на рынке. Поэтому перед тем, как выбрать ЖК-дисплей, они собирают все данные, такие как характеристики, цена, компания, качество, спецификации, услуги, отзывы клиентов и т. Д. Правда в том, что промоутеры, как правило, извлекают выгоду из истины о том, что большинство клиентов ведут себя крайне минимально. исследование перед покупкой любого продукта.

На ЖК-дисплее размытие при движении может зависеть от того, сколько времени требуется для переключения изображения и отображения на экране. Однако оба этих инцидента очень сильно меняются для отдельной ЖК-панели, несмотря на основные ЖК-технологии. При выборе ЖК-дисплея на основе базовой технологии необходимо уделять больше внимания цене и предпочтительной разнице, углам обзора и воспроизведению цвета, чем предполагаемому размытию, иначе другим игровым качествам. Максимальная частота обновления, а также время отклика должны быть запланированы в любых спецификациях панели. Другая игровая технология, такая как стробоскоп, быстро включает / выключает подсветку для уменьшения разрешения.

Различные типы ЖК-дисплеев

Ниже описаны различные типы ЖК-дисплеев.

Скрученный нематический дисплей

Производство ЖК-дисплеев TN (Twisted Nematic) может осуществляться наиболее часто, и используются различные типы дисплеев во всех отраслях промышленности. Эти дисплеи наиболее часто используются геймерами, поскольку они дешевы и имеют быстрое время отклика по сравнению с другими дисплеями. Основным недостатком этих дисплеев является то, что они имеют низкое качество, а также частичную контрастность, углы обзора и цветопередачу. Но для повседневной работы этих устройств вполне достаточно.

Эти дисплеи обеспечивают быстрое время отклика, а также быструю частоту обновления. Итак, это единственные игровые дисплеи, доступные с частотой 240 герц (Гц). Эти дисплеи имеют плохую контрастность и цвет из-за неточного устройства поворота.

Дисплей переключения в плоскости

IPS-дисплеи считаются лучшими ЖК-дисплеями, поскольку они обеспечивают хорошее качество изображения, более высокие углы обзора, яркую точность цветопередачи и разницу. Эти дисплеи в основном используются графическими дизайнерами, а в некоторых других приложениях ЖК-дисплеи требуют максимальных потенциальных стандартов для воспроизведения изображения и цвета.

Панель вертикального выравнивания

Панели вертикального выравнивания (VA) располагаются в любом месте в центре среди технологий Twisted Nematic и коммутационных панелей в плоскости. Эти панели имеют лучшие углы обзора, а также цветопередачу с более качественными характеристиками по сравнению с дисплеями типа TN. Эти панели имеют низкое время отклика. Но они гораздо более разумны и подходят для повседневного использования.

“типы конвейерной обработки в компьютерной архитектуре ”

Структура этой панели обеспечивает более глубокий черный цвет, а также лучшие цвета по сравнению со скрученным нематическим дисплеем. А несколько вариантов настройки кристалла могут обеспечить лучшие углы обзора по сравнению с дисплеями типа TN. Эти дисплеи имеют компромисс, потому что они дороги по сравнению с другими дисплеями. А также у них медленное время отклика и низкая частота обновления.

Усовершенствованное переключение крайних полей (AFFS)

ЖК-дисплеи AFFS предлагают лучшую производительность и широкий диапазон цветопередачи по сравнению с дисплеями IPS. Приложения AFFS очень продвинуты, поскольку они могут уменьшить искажение цвета без ущерба для широкого угла обзора. Обычно этот дисплей используется как в продвинутой, так и в профессиональной среде, например, в жизнеспособных кабинах самолетов.

Пассивные и активные матричные дисплеи

ЖК-дисплеи с пассивной матрицей работают с простой сеткой, поэтому заряд может подаваться на определенный пиксель ЖК-дисплея. Сетка может быть спроектирована с помощью тихого процесса и начинается с двух подложек, известных как стеклянные слои. Один стеклянный слой дает столбцы, а другой - ряды, созданные с использованием прозрачного проводящего материала, такого как оксид индия и олова.

На этом экране строки, в противном случае столбцы, связаны с микросхемами для управления передачей заряда в направлении определенной строки или столбца. Материал жидкого кристалла помещается между двумя слоями стекла, где на внешней стороне подложки может быть добавлена поляризационная пленка. ИС передает заряд по точному столбцу одной подложки, и земля может быть включена в точный ряд другой, чтобы можно было активировать пиксель.

Пассивно-матричная система имеет серьезные недостатки, в частности, время отклика - медленное и неточное регулирование напряжения. Время отклика дисплея в основном относится к способности дисплея обновлять отображаемое изображение. В этом типе дисплея самый простой способ проверить медленное время отклика - быстро переместить указатель мыши с одной стороны дисплея на другую.

ЖК-дисплеи с активной матрицей в основном зависят от TFT (тонкопленочных транзисторов). Эти транзисторы представляют собой небольшие переключающие транзисторы, а также конденсаторы, размещенные внутри матрицы на стеклянной подложке. Когда активирована соответствующая строка, заряд может быть передан по точному столбцу, чтобы можно было адресовать конкретный пиксель, потому что все дополнительные строки, которые пересекает столбец, отключены, просто конденсатор рядом с обозначенным пикселем получает заряд .

Конденсатор удерживает питание до следующего цикла обновления, и если мы осторожно управляем суммой напряжения, подаваемого на кристалл, мы можем просто раскрутить, чтобы пропустить немного света. В настоящее время большинство панелей предлагают яркость с 256 уровнями для каждого пикселя.

Как цветные пиксели работают на ЖК-дисплеях?

С задней стороны телевизора подключен яркий свет, а на передней стороне есть много цветных квадратов, которые будут включены / выключены. Здесь мы собираемся обсудить, как каждый цветной пиксель включается / выключается:

Как пиксели ЖК-дисплея выключены

В ЖК-дисплее свет перемещается с задней стороны на переднюю.
Горизонтальный поляризационный фильтр перед светом блокирует все световые сигналы, кроме тех, которые вибрируют по горизонтали. Пиксель дисплея может быть отключен с помощью транзистора, пропуская ток через его жидкие кристаллы, в результате чего кристаллы рассортировываются, и поток света через них не изменяется.
Световые сигналы исходят от жидких кристаллов и колеблются по горизонтали.
Поляризационный фильтр вертикального типа перед жидкими кристаллами блокирует все световые сигналы, кроме сигналов, вибрирующих по вертикали. Свет, который колеблется горизонтально, будет проходить через жидкие кристаллы, поэтому они не могут попасть во время вертикального фильтра.
В этом положении свет не может попасть на ЖК-экран, потому что пиксель тусклый.

Как включаются пиксели ЖК-дисплея

Яркий свет на задней стороне дисплея светится как раньше.
Горизонтальный поляризационный фильтр перед светом блокирует все световые сигналы, кроме тех, которые вибрируют по горизонтали.
Транзистор активирует пиксель, отключая поток электричества в жидких кристаллах, чтобы кристаллы могли вращаться. Эти кристаллы поворачивают световые сигналы на 90 ° при движении.
Световые сигналы, которые текут в горизонтально колеблющиеся жидкие кристаллы, будут исходить от них и колебаться вертикально.
Вертикальный поляризационный фильтр перед жидкими кристаллами блокирует все световые сигналы, кроме вертикально вибрирующих. Свет, который колеблется в вертикальном направлении, будет исходить от жидких кристаллов, теперь он может проникать через вертикальный фильтр.
Как только пиксель активирован, он придает ему цвет.

Разница между плазмой и ЖК-дисплеем

Оба дисплея, такие как плазменный и жидкокристаллический, похожи, однако работают они совершенно по-разному. Каждый пиксель представляет собой микроскопическую люминесцентную лампу, которая светится сквозь плазму, в то время как плазма - это очень горячий тип газа, в котором атомы продуваются отдельно, образуя электроны (отрицательно заряженные) и ионы (положительно заряженные). Эти атомы текут очень свободно и при столкновении генерируют свечение света. Конструкция плазменного экрана может быть намного больше по сравнению с обычными телевизорами с электронно-лучевой трубкой, но они очень дороги.

Преимущества

В преимущества жидкокристаллического дисплея включая следующее.

ЖК-дисплеи потребляют меньше энергии по сравнению с ЭЛТ и светодиодами.
ЖК-дисплеи состоят из нескольких микроватт для отображения по сравнению с несколькими милливаттными для светодиодов.
ЖК-дисплеи имеют невысокую стоимость
Обеспечивает отличный контраст
ЖК-дисплеи тоньше и легче по сравнению с электронно-лучевой трубкой и светодиодами.

Недостатки

В недостатки жидкокристаллического дисплея включая следующее.

Требуются дополнительные источники света
Диапазон температур ограничен для работы
Низкая надежность
Скорость очень низкая
ЖК-дисплеям нужен привод переменного тока

Приложения

Применения жидкокристаллического дисплея включают следующее.

Жидкокристаллическая технология находит широкое применение в области науки и техники, а также электронные устройства .

Жидкокристаллический термометр
Оптическое изображение
Технология жидкокристаллического дисплея также применима для визуализации радиоволн в волноводе.
Используется в медицинских приложениях

Несколько ЖК-дисплеев

Мало ЖК-дисплеев

Таким образом, это все об обзоре ЖК-дисплея, и его структура от задней части до передней стороны может быть выполнена с использованием подсветки, листа1, жидких кристаллов, листа2 с цветными фильтрами и экрана. В стандартных жидкокристаллических дисплеях используется подсветка, такая как CRFL (люминесцентные лампы с холодным катодом). Эти источники света последовательно расположены на задней стороне дисплея, чтобы обеспечить надежное освещение всей панели. Таким образом, уровень яркости всех пикселей изображения будет одинаковым.

Я надеюсь, вы хорошо знаете жидкокристаллический дисплей . Здесь я оставляю вам задачу. Как ЖК-дисплей связан с микроконтроллером? кроме того, любые вопросы по этой концепции или электрическому и электронному проектуОставьте свой ответ в разделе комментариев ниже.

Фото Кредиты