LCD konstrukcija
Svaki piksel LCD-a sastoji se od sljedećih dijelova: sloj tekućih kristalnih molekula suspendovanih između dvije prozirne elektrode (indijum limenke oksida), te dva polarizacijska filtera sa porarijskom smjerom okomit je jedna na drugu. Ako između elektroda ne postoji tečni kristal, smjer polarizacije svjetlosti koji prolazi kroz jedan od polarizacijskih filtera bit će u potpunosti okomit na drugi polarizacijski filter, tako da je potpuno blokiran. Međutim, ako se polarizacijski smjer svjetlosti prolazi kroz jedan polarizacijski filter rotira tekući kristal, može proći kroz drugi polarizacijski filter. Rotacija smjera polarizacije svjetlosti tekućim kristalom može se kontrolirati elektrostatičkim poljem, čime se postigne kontrola svjetla.
Tekući kristalni molekuli vrlo su osjetljivi na utjecaj vanjskih električnih polja i generiraju inducirane troškove. Kada se u prozirnu elektrodu dodaju na prozirnu potrošnju svakog piksela ili pod-piksela za generiranje elektrostatičkog polja, molekuli tečnog kristala bit će inducirani ovim elektrostatičkim poljem kako bi izazvali inducirane troškove i generira elektrostatički obrtni moment, koji mijenja elektrostatički obrtni moment, koji mijenja elektrostatički obrtni moment, koji se mijenja Izvorni rotacijski raspored molekula tekućih kristala, čime se mijenja promjenu amplitude rotacije svjetla koja prolazi. Promijenite određeni ugao tako da može proći kroz filter polarizacije.
Prije nego što se naboj doda na prozirnu elektrodu, raspored tečnog kristalnih molekula određuje se rasporedom površine elektrode, a hemijska površina elektrode može se koristiti kao kristalno sjeme. U najčešćim tekućim kristalom TN-a, gornja i donja elektroda tečnog kristala raspoređene su vertikalno. Tekući kristalni molekuli raspoređeni su u spiralu, a polarizacijski smjer svjetlosti koji prolazi kroz filter polarizacije rotira se nakon prolaska kroz tečni čip, tako da može proći kroz drugi polarizer. U ovom procesu je mali dio svjetla blokiran polarizator i izgled izvana izgleda sivo. Nakon naboja dodaje se na prozirnu elektrodu, tečni kristalni molekuli bit će raspoređeni gotovo u potpunosti paralelno duž smjera električnog polja, tako da se smjer polarizacije svjetlosti koji prolazi kroz filtar polarizacije, tako da je svjetlost u potpunosti blokirano. U ovom trenutku piksel izgleda crno. Kontrolom napona, stupanj distorzije rasporeda molekula tekućih kristala može se kontrolirati za postizanje različitih sivih maraka.
Neki LCD-ovi postaju crni kada su izloženi naizmjeničnoj struji, što uništava spiralni učinak tečnog kristala. Kad se struja isključi, LCD postaje svjetliji ili prozirni. Ova vrsta LCD-a obično se nalazi na prijenosnim računalima i jeftinim LCD-om. Druga vrsta LCD-a koji se obično koristi na LCD-ovima visoke rezolucije ili velike LCD televizore je da kada se isključi napajanje, LCD je neproziran.
Da bi se uštedjeli napajanje, LCDS koristi metodu multipleksiranja. U režimu multipleksiranja na jednom kraju su povezane u grupama, svaka grupa elektroda povezana je na napajanje, a elektrode na drugom kraju su takođe povezane u grupama, svaka grupa je povezana na drugi kraj snage Snabdevanje. Dizajn grupe osigurava da svaki piksel kontrolira neovisno napajanje. Elektronički uređaj ili softver koji pokreće elektronički uređaj kontrolira ekran piksela kontrolom redoslijeda uključivanja / isključivanja napajanja.
Pokazatelji za testiranje LCD-ova uključuju sljedeće važne aspekte: Vrijeme odziva, vrijeme odziva (vrsta sinhronizacije), tip matrice (aktivni i pasivni), ugao gledanja, rezolucije i kontrast, i ulazno sučelje (takva kao vizuelni interfejs i video prikaz video zaslona).
Kratka istorija
1888. austrijski hemičar Friedrich Reinizer otkrio je tekućih kristala i njihovih posebnih fizičkih svojstava.
Prvi operativni LCD zasnovan je na dinamičnom režimu rasipanja (DSM), koji je razvio tim koji je vodio George Hellmann na RCA. Hellmann je osnovao opteh, koji je razvio niz LCD-a na osnovu ove tehnologije.
U prosincu 1970., upleteni nemetički efekt tekućih kristala patentirao je u Švicarskoj Sint i Helfrich na središnjim laboratorijama Hoffmann-Le Roque. Međutim, 1969. godine, 1969. godine, James Ferguson otkrio je upleteno nematično djelo tečnih kristala na Državnom univerzitetu Kent u Ohiju, SAD-u, a isti patent u Sjedinjenim Državama u februaru 1971. godine. 1971. godine. 1971. godine (Ilixco ) proizveo je prvi LCD na osnovu ove nekretnine, koji je ubrzo zamijenio inferiorni LCD DSM tipa. Tek 1985. ovo otkriće postalo je komercijalno održivo. 1973. godine, Japanska oštra korporacija prvo je koristila za digitalne prikaze za elektroničke kalkulatore. U 2010. godini LCDS su postali glavni uređaji za prikaz za sve računare.
Ekran princip
Bez napona, svjetlost će se kretati uz jaz između molekula tekućih kristala i okrenuti se za 90 stupnjeva, tako da svjetlost može proći. Ali nakon dodavanja napona, lampica se kreće ravno duž jaza između tekućih kristalnih molekula, tako da je svjetlost blokira filtar.
Tečni kristal je materijal s karakteristikama protoka, tako da je potrebno samo vrlo mala vanjska sila kako bi se tekući kristalni molekuli kretali. Uzimanje najčešćih nematskih tekućih kristala kao primjera, tečni kristalni molekuli mogu lako okrenuti djelovanjem električnog polja. Budući da je optička os tečnog kristala sasvim u skladu sa svojom molekularne osi, može proizvesti optičke efekte. Kad se električno polje nanese na tekući kristal uklanja i nestaje, tečni kristal koristit će vlastitu elastičnost i viskoznost, a tečni kristalni molekuli brzo će se vratiti u prvobitno stanje prije nego što se električno polje primijeni.
Transmisivni i reflektivni prikazi
LCD-ovi mogu biti prijenosni ili reflektirani, ovisno o tome gdje se postavlja izvor svjetla.
Transmisivni LCD-ovi osvjetljavaju se izvorom svjetla iza ekrana i gleda s druge strane (ispred) ekrana. Ova vrsta LCD-a koristi se u aplikacijama koje zahtijevaju visoku svjetlinu, poput monitora računara, PDA uređaja i mobitela. Rasvjeta koja se koristi za osvjetljenje LCD-a često troši više snage od samog LCD-a.
Reflektirajuće LCD-ove, obično se nalaze u elektronskim satovima i kalkulatorima, (ponekad) osvetljavaju ekran reflektirajući vanjsko svjetlo s difuzne reflektirajuće površine iza LCD-a. Ova vrsta LCD-a ima viši kontrastni omjer jer svjetlost dva puta prolazi kroz tečni kristal, tako da je dva puta izrezano. Ne upotrebljavajući uređaj za osvjetljenje značajno smanjuje potrošnju energije, tako da uređaji sa baterije traju duže. Budući da mali reflektirajusni LCDS troše tako malo snage da je fotoćelija dovoljna da ih napaja, često se koriste u džepnim kalkulatorima.
Transflektivni LCD-ovi se mogu koristiti kao prijenosni ili reflektivni. Kada postoji puno vanjskog svjetla, LCD radi kao reflektirajuća vrsta, a kada postoji manje vanjskog svjetla, ona može raditi kao transmisivna vrsta.
Prikaz u boji
LCD tehnologija također mijenja svjetlinu na osnovu veličine napona. Boja prikazana od strane svakog LCD pod-elemenata ovisi o programu probira boje. Budući da sama tekući kristal nema boju, filtri u boji koriste se za proizvodnju različitih boja umjesto pod-elemenata. Pod-element može prilagoditi samo sive sive kontrolom intenziteta svjetlosti koji prolazi kroz. Samo nekoliko aktivnih matričnih prikazuje koristi analognu kontrolu signala i većina koristi digitalnu tehnologiju kontrole signala. Većina digitalno kontroliranih LCD-a koristi osam-bitne kontrolere, koji mogu proizvesti 256 nivoa sive sive. Svaki podredni element može pokazati 256 nivoa, tako da možete dobiti 2563 boje, a svaki element može pokazati 16.777.216 boja. Budući da ljudsko oko ne osjeti svjetlinu linearno, a ljudsko oko osjetljivije je na male svjetline promjene, ovo 24- bitno kromatičnost ne može u potpunosti ispuniti idealne zahtjeve. Inženjeri koriste regulaciju napona impulsa kako bi se promjene boje izgledale više uniforme.
U LCD-u u boji svaki piksel podijeljen je u tri jedinice ili pod-piksele, a dodatni filtri su označeni crvenim, zelenim i plavim. Tri pod-piksela mogu se kontrolirati samostalno, što rezultira tisućama ili čak milionima boja za odgovarajući piksel. Stari CRTS koriste istu metodu za prikaz boja. Ovisno o potrebi, komponente boja su raspoređene prema različitim geometrima piksela.
Aktivni i pasivni nizovi
Tekući kristalni prikaz obično se nalazi u elektronskim satovima i džepnim računarima koji se sastoje od malog broja segmenata, svaki sa jednim kontaktom elektrode. Vanjski namjenski krug pruža se naboj za svaku kontrolnu jedinicu, koja može biti glomazna s više zaslonskih jedinica (kao što su tečni kristalni prikazi). Pasivni niz tekućih kristalnih zaslona za male jednobojne ekrane, poput onih na PDA-ovima ili starijim laptop ekranima, koriste Super Twisted Nemitic (STN) ili dvostruki sloj Super Twisted Nematic (DSTN) tehnologiju (DSTN ispravlja problem odstupanja od STN-a).
Svaki red ili stupac na ekranu ima neovisni krug, a položaj svakog piksela također je naveden redom i stupom. Ova vrsta ekrana naziva se "pasivni niz", jer svaki piksel također mora sjetiti vlastite države prije ažuriranja. U ovom trenutku svaki piksel nema stabilnu opskrbu punjenja. Kako se broj piksela povećava, relativni broj redaka i stupaca također će se povećati, a ova metoda prikaza postaje teže koristiti. LCD-ovi napravljeni sa pasivnim nizovima karakteriziraju vrlo spor vremena odziva i niski kontrast.
Trenutna boja visoke rezolucije, poput računarskih monitora ili televizora, su aktivni niz. Tkani filmski tranzistor tečni zasloni dodaju se u polarizere i filtere u boji. Svaki piksel ima vlastiti tranzistor, omogućavajući jednokrevetnu kontrolu piksela. Kada je linija stupca uključena, svi redovi su povezani na čitav niz piksela, a svaka linija reda pokreće se ispravnim naponom, linija stupca je isključena, a drugi red uključen. U kompletnom radu za ažuriranje slike, sve su linije stupca uključene u vremenski redoslijed. Display Active Array prikazi iste veličine činit će se svjetlijim i oštrijim od zaslona pasivnog niza i imati kratko vrijeme odziva.
Kontrola kvaliteta
Neki LCD paneli sadrže neispravne tranzistore koji uzrokuju trajne svijetle i tamne mrlje. Za razliku od ICS-a, LCD paneli se i dalje mogu prikazati i ako postoje loši pikseli. To može izbjeći i odbacivanje LCD panela koji su mnogo veći od područja IC-a zbog nekoliko loših piksela. Proizvođači panela imaju različite standarde za određivanje loših piksela.
LCD paneli imaju veću vjerojatnost da imaju nedostatke od IC ploča zbog svoje veće veličine. Na primjer, i {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{2} loši piksela, dok 6- inčni vafl ima samo 3 kvarova. Međutim, 3 oštećenja na rezinu koja se može podijeliti na 137 ICS-a nije baš loša, ali odbacivanje LCD panela znači 0% izlaza. Zbog žestokog konkurencije među proizvođačima podignuti su standardi kontrole kvaliteta. Ako LCD ima četiri ili više loših piksela, lakše je otkriti, tako da kupac može zatražiti zamjenu. Lokacija lošeg piksela na LCD ploči također nije zanemariva. Proizvođači često niži standardi, jer su oštećeni pikseli u središtu ekrana. Neki proizvođači pružaju nultu lošu garanciju piksela.
Potrošnja energije
Aktivni matrični LCDS koristi manje snage od CRT-a. Zapravo su postali standardni prikaz za prijenosne uređaje, od PDA-a do prijenosnih računala. Ali LCD tehnologija je i dalje previše neefikasna: čak i ako okrenete bijelu ekranu, manje od 10% svjetla emitirane iz pozadinskog svjetla prolazi kroz ekran; Ostalo se apsorbira. Dakle, novi plazma prikazi sada koriste manju snagu od LCD-a istog područja.
PDAS, poput Palm i Compaqipaq, često koriste reflektirajuće prikaze. To znači da ambijentalno svjetlo ulazi u zaslon, prolazi kroz polarizirani sloj kristalnog tekućeg kristala, pogodi reflektirajuće sloj, a zatim se vraća nazad da bi prikazao sliku. Procjenjuje se da se u ovom procesu apsorbira 84% svjetla, tako da se koristi samo jedna šestina svjetla koja se, iako ima još uvijek prostora za poboljšanje, dovoljno za pružanje kontrasta potrebnog za vidljivi video. Jednosmjerna refleksija i reflektivni prikazi omogućavaju korištenje LCD ekrana s minimalnom potrošnjom energije u različitim uvjetima osvjetljenja.
Prikaz nula-snage
2000. godine razvijen je prikaz nulte snage koji ne koristi električnu energiju kada u stanju pripravnosti, ali ova tehnologija trenutno nije dostupna za masovnu proizvodnju. Nemoptic, francuska kompanija razvila je još jednu nultu energiju LCD tehnologiju, koja je u Tajvanu bila masovna u Tajvanu u julu 2003. godine. Ova tehnologija je ciljana na mobilne uređaje sa malim napajanjem kao što su e-knjige i prenosive računare. ZERO-EWER POWER LCD-ovi se takođe takmiče sa elektroničkim papirom.
