Pada masa ini, kita kelihatan kristal cair paparan (LCD) di mana-mana, ia tidak dapat berkembang dengan segera. Perlu banyak masa untuk berkembang dari pengembangan kristal cair hingga sebilangan besar aplikasi LCD. Pada tahun 1888, kristal Cair pertama diciptakan oleh Friedrich Reinitzer (ahli botani Austria). Ketika dia melarutkan bahan seperti cholesteryl benzoat, maka dia memerhatikan bahawa pada awalnya ia berubah menjadi cairan berawan & membersihkan ketika suhunya meningkat. Setelah ia disejukkan, maka cecair menjadi biru sebelum terakhir mengkristal. Oleh itu, paparan kristal cecair percubaan pertama dikembangkan oleh RCA Corporation pada tahun1968. Selepas itu, pengeluar LCD secara beransur-ansur telah merancang perbezaan & perkembangan teknologi yang bijak dengan menjadikan peranti paparan ini menjadi rangkaian yang luar biasa. Jadi akhirnya, perkembangan dalam LCD telah meningkat.

Apa itu LCD (Liquid Crystal Display)?

Paparan kristal cecair atau LCD menarik definisi dari namanya sendiri. Ia adalah gabungan dua keadaan jirim, pepejal dan cecair. LCD menggunakan kristal cecair untuk menghasilkan gambar yang kelihatan. Paparan kristal cair adalah skrin paparan teknologi super tipis yang biasanya digunakan pada skrin komputer riba, TV, telefon bimbit, dan permainan video mudah alih. Teknologi LCD membolehkan paparan menjadi lebih nipis jika dibandingkan dengan a tiub sinar katod (CRT) teknologi.

Paparan kristal cecair terdiri daripada beberapa lapisan yang merangkumi dua panel terpolarisasi penapis dan elektrod. Teknologi LCD digunakan untuk menampilkan gambar dalam buku nota atau beberapa alat elektronik lain seperti komputer mini. Cahaya diproyeksikan dari lensa pada lapisan kristal cair. Kombinasi cahaya berwarna ini dengan imej skala abu-abu kristal (terbentuk semasa arus elektrik mengalir melalui kristal) membentuk gambar berwarna. Gambar ini kemudian dipaparkan di skrin.

LCD

LCD sama ada terdiri daripada grid paparan matriks aktif atau grid paparan pasif. Sebilangan besar teknologi Telefon Pintar dengan LCD menggunakan paparan matriks aktif, tetapi beberapa paparan lama masih menggunakan reka bentuk grid paparan pasif. Sebilangan besar peranti elektronik bergantung kepada teknologi paparan kristal cecair untuk paparannya. Cecair mempunyai kelebihan unik kerana mempunyai penggunaan kuasa yang rendah daripada LED atau tiub sinar katod.

Skrin paparan kristal cecair berfungsi berdasarkan prinsip menyekat cahaya dan bukannya memancarkan cahaya. LCD memerlukan lampu latar kerana tidak memancarkan cahaya. Kami selalu menggunakan peranti yang terdiri daripada paparan LCD yang menggantikan penggunaan tiub sinar katod. Tiub sinar katod menarik lebih banyak kuasa berbanding LCD dan juga lebih berat dan lebih besar.

Bagaimana LCD dibina?

Fakta ringkas yang harus dipertimbangkan semasa membuat LCD:

Struktur asas LCD harus dikawal dengan mengubah arus yang digunakan.
Kita mesti menggunakan cahaya terpolarisasi.
Kristal cair seharusnya dapat mengawal kedua-dua operasi untuk menghantar atau juga dapat mengubah cahaya terpolarisasi.

Pembinaan LCD

Seperti disebutkan di atas bahawa kita perlu mengambil dua kepingan kepingan kaca terpolarisasi dalam pembuatan kristal cair. Kaca yang tidak mempunyai filem terpolarisasi di permukaannya mesti digosok dengan polimer khas yang akan membuat alur mikroskopik di permukaan penapis kaca terpolarisasi. Alur mesti berada dalam arah yang sama dengan filem terpolarisasi.

Sekarang kita harus menambahkan lapisan kristal fasa cecair pneumatik pada salah satu penapis polarisasi kaca terpolarisasi. Saluran mikroskopik menyebabkan molekul lapisan pertama sejajar dengan orientasi penapis. Apabila sudut yang betul muncul pada bahagian lapisan pertama, kita harus menambahkan sekeping kaca kedua dengan filem terpolarisasi. Penapis pertama akan terpolarisasi secara semula jadi ketika cahaya menyentuhnya pada peringkat permulaan.

Oleh itu cahaya bergerak melalui setiap lapisan dan dipandu ke lapisan seterusnya dengan bantuan molekul. Molekul cenderung mengubah satah getaran cahaya agar sepadan dengan sudutnya. Apabila cahaya mencapai hujung zat kristal cecair, ia bergetar pada sudut yang sama dengan lapisan akhir molekul bergetar. Cahaya dibenarkan masuk ke dalam peranti hanya jika lapisan kedua kaca terpolarisasi sesuai dengan lapisan akhir molekul.

Bagaimana LCD Berfungsi?

Prinsip di sebalik LCD adalah bahawa apabila arus elektrik digunakan pada molekul kristal cair, molekul cenderung tidak berpusing. Ini menyebabkan sudut cahaya yang melewati molekul kaca terpolarisasi dan juga menyebabkan perubahan sudut penapis polarisasi atas. Akibatnya, sedikit cahaya dibenarkan melewati kaca terpolarisasi melalui kawasan tertentu LCD.

Oleh itu, kawasan tertentu akan menjadi gelap berbanding yang lain. LCD berfungsi berdasarkan prinsip menyekat cahaya. Semasa membina LCD, cermin pantulan disusun di bahagian belakang. Pesawat elektrod terbuat dari indium-timah-oksida yang disimpan di atasnya dan kaca terpolarisasi dengan filem polarisasi juga ditambahkan di bahagian bawah peranti. Kawasan LCD yang lengkap mesti dilampirkan oleh elektrod biasa dan di atasnya mestilah bahan kristal cair.

Seterusnya muncul sekeping kaca kedua dengan elektrod dalam bentuk segi empat tepat di bahagian bawah dan, di atas, filem polarisasi yang lain. Perlu dipertimbangkan bahawa kedua-dua kepingan disimpan pada sudut yang betul. Apabila tidak ada arus, cahaya melewati bahagian depan LCD, ia akan dipantulkan oleh cermin dan memantul ke belakang. Oleh kerana elektrod disambungkan ke bateri, arus dari ia akan menyebabkan kristal cecair antara elektrod satah sepunya dan elektrod berbentuk seperti segi empat tepat untuk dilepaskan. Oleh itu cahaya terhalang dari melintas. Kawasan segi empat tepat itu kelihatan kosong.

Bagaimana LCD menggunakan Kristal Cecair & Cahaya Terpolarisasi?

Monitor TV LCD menggunakan konsep cermin mata hitam untuk mengoperasikan piksel berwarna. Di sisi lain skrin LCD, terdapat cahaya terang yang besar yang bersinar ke arah pemerhati. Di sisi depan layar, itu termasuk jutaan piksel, di mana setiap piksel dapat terdiri dari wilayah yang lebih kecil yang dikenal sebagai sub-piksel. Ini berwarna dengan warna yang berbeza seperti hijau, biru, dan merah. Setiap piksel dalam paparan termasuk penapis kaca polarisasi di bahagian belakang dan sisi depan meliputi pada 90 darjah, sehingga piksel terlihat gelap biasanya.

Terdapat kristal cecair nematik yang berpintal kecil di antara dua penapis yang mengawal secara elektronik. Setelah dimatikan, maka lampu akan menyala hingga 90 darjah, dengan berkesan membiarkan cahaya menyalurkan ke seluruh dua penapis polarisasi sehingga piksel kelihatan terang. Setelah diaktifkan maka ia tidak akan menyalakan cahaya kerana disekat melalui polarizer & piksel kelihatan gelap. Setiap piksel dapat dikendalikan melalui transistor yang terpisah dengan menghidupkan dan mematikan beberapa kali setiap saat.

Bagaimana Memilih LCD?

Umumnya, setiap pengguna tidak mempunyai banyak maklumat mengenai pelbagai jenis LCD yang terdapat di pasaran. Oleh itu, sebelum memilih LCD, mereka mengumpulkan semua data seperti ciri, harga, syarikat, kualiti, spesifikasi, perkhidmatan, ulasan pelanggan, dan lain-lain. Yang benar adalah bahawa penganjur cenderung mendapat manfaat dari kebenaran yang dilakukan oleh kebanyakan pelanggan dengan minimum selidik sebelum membeli sebarang produk.

Dalam LCD, gerakan kabur boleh menjadi kesan dari berapa lama gambar diperlukan untuk beralih dan dipaparkan di layar. Walau bagaimanapun, kedua-dua insiden ini sangat berubah di antara panel LCD individu walaupun teknologi LCD utama. Memilih LCD berdasarkan teknologi yang mendasari mestilah lebih berkaitan dengan harga berbanding perbezaan yang disukai, sudut tontonan & pembiakan warna daripada anggaran kabur sebaliknya kualiti permainan lain. Kadar penyegaran tertinggi, serta masa tindak balas, mesti dirancang dalam spesifikasi panel apa pun. Teknologi permainan lain seperti strobe akan menghidupkan / mematikan lampu latar dengan cepat untuk mengurangkan resolusi.

Jenis LCD yang berbeza

Jenis LCD yang berbeza dibincangkan di bawah.

Paparan Nematik Berpusing

Pengeluaran LCD TN (Twisted Nematic) dapat dilakukan paling kerap dan menggunakan pelbagai jenis paparan di seluruh industri. Paparan ini paling kerap digunakan oleh pemain kerana harganya murah & mempunyai masa tindak balas yang cepat berbanding dengan paparan lain. Kelemahan utama paparan ini adalah bahawa mereka mempunyai kualiti rendah serta nisbah kontras separa, sudut tontonan & pembiakan warna. Tetapi, peranti ini mencukupi untuk operasi harian.

Paparan ini membolehkan masa tindak balas yang cepat dan juga kadar penyegaran yang cepat. Jadi, ini adalah satu-satunya paparan permainan yang tersedia dengan 240 hertz (Hz). Paparan ini mempunyai kontras & warna yang buruk kerana alat pemusing yang tidak tepat dan tepat.

Paparan Beralih Dalam Pesawat

Paparan IPS dianggap sebagai LCD terbaik kerana memberikan kualiti gambar yang baik, sudut tontonan yang lebih tinggi, ketepatan & perbezaan warna yang cerah. Paparan ini kebanyakan digunakan oleh pereka grafik & dalam beberapa aplikasi lain, LCD memerlukan standard potensi maksimum untuk pembuatan semula gambar & warna.

Panel Penjajaran menegak

Panel jajaran menegak (VA) jatuh di mana sahaja di tengah di antara teknologi panel berpusing Nematic Twisted dan dalam pesawat. Panel ini mempunyai sudut pandangan yang terbaik serta pembiakan warna dengan ciri-ciri berkualiti tinggi berbanding dengan paparan jenis TN. Panel ini mempunyai masa tindak balas yang rendah. Tetapi, ini jauh lebih wajar dan sesuai untuk kegunaan harian.

“cara mengenal pasti cap jari ”

Struktur panel ini menghasilkan warna hitam yang lebih dalam serta warna yang lebih baik jika dibandingkan dengan paparan nematik yang dipintal. Dan beberapa penjajaran kristal memungkinkan untuk sudut pandangan yang lebih baik berbanding dengan paparan jenis TN. Paparan ini tiba dengan pertukaran kerana harganya mahal berbanding dengan paparan lain. Mereka juga mempunyai masa tindak balas yang perlahan & kadar penyegaran yang rendah.

Pertukaran Medan Fringe Lanjutan (AFFS)

LCD AFFS menawarkan prestasi terbaik & pelbagai pembiakan warna berbanding dengan paparan IPS. Aplikasi AFFS sangat maju kerana dapat mengurangi distorsi warna tanpa menjejaskan sudut pandangan luas. Biasanya, paparan ini digunakan di persekitaran yang sangat maju dan profesional seperti di kokpit pesawat yang sesuai.

Paparan Matriks Pasif dan Aktif

LCD jenis pasif-matriks berfungsi dengan grid sederhana sehingga caj dapat diberikan ke piksel tertentu pada LCD. Grid dapat dirancang dengan proses yang tenang dan bermula melalui dua substrat yang dikenali sebagai lapisan kaca. Satu lapisan kaca memberikan lajur sedangkan yang lain memberikan baris yang dirancang dengan menggunakan bahan konduktif yang jelas seperti indium-timah-oksida.

Dalam paparan ini, baris sebaliknya lajur dihubungkan ke IC untuk mengawal setiap kali cas dihantar ke arah baris atau lajur tertentu. Bahan kristal cair diletakkan di antara dua lapisan kaca di mana di bahagian luar substrat, filem polarisasi dapat ditambahkan. IC menghantar muatan ke lajur tepat substrat tunggal & tanah dapat dihidupkan ke baris tepat yang lain sehingga piksel dapat diaktifkan.

Sistem pasif-matriks mempunyai kekurangan utama terutamanya masa tindak balas adalah kawalan voltan yang perlahan & tidak tepat. Masa tindak balas paparan terutamanya merujuk kepada kemampuan paparan untuk menyegarkan gambar yang dipaparkan. Dalam jenis paparan ini, cara termudah untuk memeriksa masa respons lambat adalah dengan menggeser penunjuk tetikus dengan cepat dari satu muka paparan ke yang lain.

LCD jenis matriks aktif terutamanya bergantung pada TFT (transistor filem nipis). Transistor ini adalah transistor pensuisan kecil dan juga kapasitor yang diletakkan di dalam matriks di atas substrat kaca. Apabila baris yang tepat diaktifkan maka muatan dapat diturunkan ke lajur yang tepat sehingga piksel tertentu dapat ditangani, kerana semua baris tambahan yang melintasi lajur dimatikan, cukup kapasitor di sebelah piksel yang ditentukan mendapat muatan .

Kapasitor menahan bekalan sehingga kitaran penyegaran seterusnya & jika kita berhati-hati menguruskan jumlah voltan yang diberikan kepada kristal, maka kita dapat melepaskan diri hanya dengan membiarkan sedikit cahaya masuk. Pada masa ini, kebanyakan panel menawarkan kecerahan dengan tahap 256 untuk setiap piksel.

Bagaimana Piksel Berwarna Berfungsi di LCD?

Di bahagian belakang TV, lampu terang disambungkan sedangkan di bahagian depan, terdapat banyak kotak berwarna yang akan dihidupkan / dimatikan. Di sini, kita akan membincangkan bagaimana setiap piksel berwarna dihidupkan / dimatikan:

Bagaimana Piksel LCD DITUTUP

Di LCD, cahaya bergerak dari bahagian belakang ke bahagian depan
Penapis polarisasi mendatar di hadapan cahaya akan menyekat semua isyarat cahaya selain dari getaran mendatar. Piksel paparan dapat dimatikan oleh transistor dengan membiarkan aliran arus ke seluruh kristal cairnya yang menjadikan kristal menyusun & bekalan cahaya melaluinya tidak akan berubah.
Isyarat cahaya keluar dari kristal cecair untuk bergetar secara mendatar.
Penapis polarisasi jenis menegak di hadapan kristal cair akan menyekat semua isyarat cahaya selain daripada isyarat yang bergetar secara menegak. Cahaya yang bergetar secara mendatar akan bergerak ke seluruh kristal cair sehingga tidak dapat masuk semasa penapis menegak.
Pada posisi ini, cahaya tidak dapat mencapai layar LCD kerana pikselnya redup.

Bagaimana Piksel LCD dihidupkan

Cahaya terang di bahagian belakang paparan bersinar seperti sebelumnya.
Penapis polarisasi mendatar di hadapan cahaya akan menyekat semua isyarat cahaya selain dari yang bergetar secara mendatar.
Transistor mengaktifkan piksel dengan mematikan aliran elektrik dalam kristal cair sehingga kristal dapat berputar. Kristal ini menghidupkan isyarat cahaya sebanyak 90 ° semasa bergerak.
Isyarat cahaya yang mengalir ke kristal cecair bergetar mendatar akan keluar dari mereka untuk bergetar secara menegak.
Penapis polarisasi menegak di hadapan kristal cecair akan menyekat semua isyarat cahaya selain dari getaran menegak. Cahaya yang bergetar secara menegak akan keluar dari kristal cair kini dapat memperoleh seluruh penapis menegak.
Setelah piksel diaktifkan maka ia memberi warna pada piksel.

Perbezaan antara Plasma & LCD

Kedua-dua paparan seperti plasma dan LCD serupa, namun, ia berfungsi dengan cara yang sama sekali berbeza. Setiap piksel adalah lampu pendarfluor mikroskopik yang menyala melalui plasma, sedangkan plasma adalah jenis gas yang sangat panas di mana atom-atomnya ditiup secara berasingan untuk membuat elektron (bermuatan negatif) & ion (bermuatan positif). Atom-atom ini mengalir dengan sangat bebas dan menghasilkan cahaya cahaya setelah ia terhempas. Perancangan skrin plasma dapat dilakukan dengan lebih besar jika dibandingkan dengan TV CRO (katod-sinar tiub) biasa, tetapi sangat mahal.

Kelebihan

The kelebihan paparan kristal cecair sertakan perkara berikut.

LCD menggunakan lebih sedikit kuasa berbanding CRT dan LED
LCD terdiri daripada beberapa watt mikro untuk paparan berbanding dengan beberapa watt kilang untuk LED
LCD berharga rendah
Memberi kontras yang sangat baik
LCD lebih nipis dan lebih ringan jika dibandingkan dengan tiub sinar katod dan LED

Kekurangan

The kelemahan paparan kristal cecair sertakan perkara berikut.

Memerlukan sumber cahaya tambahan
Julat suhu terhad untuk operasi
Kebolehpercayaan yang rendah
Kelajuan sangat rendah
LCD memerlukan pemacu AC

Permohonan

Aplikasi paparan kristal cecair merangkumi yang berikut.

Teknologi kristal cair mempunyai aplikasi utama dalam bidang sains dan kejuruteraan alat elektronik .

Termometer kristal cecair
Pengimejan optik
Teknologi paparan kristal cecair juga berlaku dalam visualisasi gelombang frekuensi radio di pandu gelombang
Digunakan dalam aplikasi perubatan

Beberapa Paparan Berasaskan LCD

Beberapa paparan berasaskan LCD

Oleh itu, ini semua mengenai gambaran keseluruhan LCD dan struktur ini dari bahagian belakang ke sisi depan dapat dilakukan dengan menggunakan lampu latar, sheet1, kristal cair, sheet2 dengan penapis warna & skrin. Paparan kristal cecair standard menggunakan lampu belakang seperti CRFL (lampu pendarfluor katod sejuk). Lampu ini disusun secara konsisten di bahagian belakang paparan untuk memberikan pencahayaan yang boleh dipercayai di seluruh panel. Jadi tahap kecerahan semua piksel dalam gambar akan mempunyai kecerahan yang sama.

Saya harap anda mendapat pengetahuan yang baik paparan kristal cecair . Di sini saya meninggalkan tugas untuk anda. Bagaimana LCD dihubungkan ke mikrokontroler? selanjutnya, sebarang pertanyaan mengenai konsep ini atau projek elektrik dan elektronikTinggalkan jawapan anda di bahagian komen di bawah.

Kredit Foto