För närvarande ser vi flytande kristall visas (LCD-skärmar) överallt utvecklades de dock inte omedelbart. Det tog så mycket tid att utvecklas från utveckling av flytande kristaller till ett stort antal LCD-applikationer. År 1888 uppfanns de första flytande kristallerna av Friedrich Reinitzer (österrikisk botaniker). När han upplöste ett material som ett kolesterylbensoat, observerade han att det ursprungligen förvandlas till en grumlig vätska och rensas upp när temperaturen steg. När den väl har svalnat blev vätskan blå innan den sist kristalliserade. Så den första experimentella flytande kristallskärmen utvecklades av RCA Corporation år 1968. Därefter har tillverkarna av LCD gradvis utformat geniala skillnader och utveckling av tekniken genom att ta denna bildskärmsenhet i ett otroligt intervall. Så äntligen har utvecklingen i LCD-skärmen ökat.

Vad är en LCD-skärm (Liquid Crystal Display)?

En flytande kristallskärm eller LCD drar sin definition från själva namnet. Det är en kombination av två tillstånd av materia, det fasta och det flytande. LCD använder en flytande kristall för att producera en synlig bild. Flytande kristallskärmar är supertunna tekniska skärmar som vanligtvis används på bärbara datorer, TV-apparater, mobiltelefoner och bärbara videospel. LCD: s teknik gör att skärmar blir mycket tunnare jämfört med a katodstrålerör (CRT) -teknik.

Flytande kristallskärm består av flera lager som inkluderar två polariserade paneler filter och elektroder. LCD-teknik används för att visa bilden i en bärbar dator eller andra elektroniska enheter som minidatorer. Ljus projiceras från en lins på ett lager av flytande kristall. Denna kombination av färgat ljus med kristallens gråskalebild (bildad när elektrisk ström flyter genom kristallen) bildar den färgade bilden. Denna bild visas sedan på skärmen.

En LCD-skärm

En LCD-skärm består antingen av ett aktivt matrisskärm eller ett passivt visningsgaller. De flesta smarttelefoner med LCD-teknik använder aktiv matrisskärm, men vissa av de äldre skärmarna använder fortfarande passiva bildskärmsdesigner. De flesta av de elektroniska enheterna är huvudsakligen beroende av displayteknik med flytande kristaller. Vätskan har en unik fördel med låg energiförbrukning än LED eller katodstrålerör.

Displayskärmen för flytande kristaller fungerar på principen att blockera ljus snarare än att avge ljus. LCD-skärmar kräver bakgrundsbelysning eftersom de inte avger ljus. Vi använder alltid enheter som består av LCD-skärmar som ersätter användningen av katodstrålerör. Katodstrålerör drar mer kraft jämfört med LCD-skärmar och är också tyngre och större.

Hur LCD-skärmar är konstruerade?

Enkla fakta som bör övervägas när du gör en LCD:

LCD-basstrukturen bör kontrolleras genom att ändra den applicerade strömmen.
Vi måste använda polariserat ljus.
Den flytande kristallen bör kunna styra båda operationerna för att sända eller kan också kunna ändra det polariserade ljuset.

LCD-konstruktion

Som nämnts ovan måste vi ta två polariserade glasbitar filter för framställning av flytande kristaller. Glaset som inte har en polariserad film på ytan av det måste gnuggas med en speciell polymer som skapar mikroskopiska spår på ytan av det polariserade glasfiltret. Spåren måste vara i samma riktning som den polariserade filmen.

Nu måste vi lägga till en beläggning av pneumatisk flytande fas kristall på ett av polariseringsfiltret i det polariserade glaset. Den mikroskopiska kanalen får den första skiktmolekylen att anpassas till filterorienteringen. När den rätta vinkeln dyker upp vid det första lagret, bör vi lägga till ett andra glas med den polariserade filmen. Det första filtret kommer att vara naturligt polariserat när ljuset träffar det i början.

Således rör sig ljuset genom varje lager och styrs till nästa med hjälp av en molekyl. Molekylen tenderar att ändra sitt vibrationsplan för ljuset för att matcha dess vinkel. När ljuset når den bortre änden av det flytande kristallämnet vibrerar det i samma vinkel som det för det slutliga lagret av molekylen som vibrerar. Ljuset får tränga in i enheten endast om det andra skiktet av det polariserade glaset matchar med det slutliga skiktet av molekylen.

Hur fungerar LCD-skärmar?

Principen bakom LCD-skärmarna är att när en elektrisk ström appliceras på den flytande kristallmolekylen tenderar molekylen att snurra. Detta orsakar ljusvinkeln som passerar genom det polariserade glasets molekyl och orsakar också en förändring i vinkeln för det övre polariserande filtret. Som ett resultat får lite ljus passera det polariserade glaset genom ett visst område på LCD-skärmen.

Således kommer det specifika området att bli mörkt jämfört med andra. LCD-skärmen fungerar enligt principen att blockera ljus. När du konstruerar LCD-skärmarna är en reflekterad spegel anordnad på baksidan. Ett elektrodplan är tillverkat av indium-tennoxid som hålls ovanpå och ett polariserat glas med en polariserande film tillsätts också på enhetens botten. LCD-skärmens hela område måste omslutas av en vanlig elektrod och ovanför bör det vara flytande kristallmaterial.

Därefter kommer det andra glasstycket med en elektrod i form av rektangeln på botten och ovanpå ytterligare en polariserande film. Det måste beaktas att båda delarna hålls i rät vinkel. När det inte finns någon ström passerar ljuset genom LCD-skärmens framsida, det kommer att reflekteras av spegeln och studsas tillbaka. Eftersom elektroden är ansluten till ett batteri kommer strömmen från den att orsaka att de flytande kristallerna mellan den gemensamma planelektroden och elektroden formad som en rektangel vrids. Således blockeras ljuset från att passera igenom. Det specifika rektangulära området verkar tomt.

Hur använder LCD flytande kristaller och polariserat ljus?

En LCD-TV-skärm använder solglasögonkonceptet för att använda sina färgade pixlar. På baksidan av LCD-skärmen finns ett enormt starkt ljus som lyser ut i riktning mot observatören. På framsidan av skärmen innehåller den miljontals pixlar, där varje pixel kan bestå av mindre regioner som kallas underpixlar. Dessa är färgade med olika färger som grönt, blått och rött. Varje pixel i displayen har ett polariserande glasfilter på baksidan och framsidan har 90 grader, så pixeln ser mörk ut normalt.

En liten vriden nematisk flytande kristall finns där bland de två filtren som styr elektroniskt. När den väl har stängts av stänger den ljuset genom att passera 90 grader, vilket effektivt låter ljuset levereras genom de två polariserande filtren så att pixeln verkar ljus. När det väl är aktiverat tänder det inte ljuset eftersom det blockeras genom polarisatorn och pixeln verkar mörk. Varje pixel kan styras genom en separat transistor genom att slå PÅ och AV flera gånger varje sekund.

Hur väljer man en LCD-skärm?

Generellt sett har inte alla konsumenter mycket information om olika typer av LCD-skärmar som finns på marknaden. Innan de väljer en LCD-skiva samlar de all information som funktioner, pris, företag, kvalitet, specifikationer, service, kundrecensioner etc. Sanningen är att projektledare tenderar att dra nytta av sanningen att de flesta kunder utför extremt minimala forskning innan du köper någon produkt.

I en LCD kan rörelseoskärpa vara en effekt av hur lång tid det tar för en bild att växla och visa på skärmen. Båda dessa incidenter ändras dock mycket bland en enskild LCD-panel trots primär LCD-teknik. Att välja en LCD baserad på underliggande teknik måste vara mer vad gäller pris jämfört med föredragen skillnad, betraktningsvinklar och färgåtergivning än uppskattat oskärpa annars annars spelkvaliteter. Den högsta uppdateringsfrekvensen, samt svarstiden, måste planeras i alla specifikationer på panelen. En annan spelteknik som strobe kommer att tända / stänga av bakgrundsbelysningen snabbt för att minska upplösningen.

Olika typer av LCD

De olika typerna av LCD-skärmar diskuteras nedan.

Twisted Nematic Display

TN (Twisted Nematic) LCD-skärmar kan tillverkas oftast och använda olika typer av skärmar över hela branschen. Dessa skärmar används oftast av spelare eftersom de är billiga och har snabb responstid jämfört med andra skärmar. Den största nackdelen med dessa skärmar är att de har låg kvalitet såväl som partiella kontrastförhållanden, betraktningsvinklar och färgåtergivning. Men dessa enheter är tillräckliga för daglig drift.

Dessa skärmar möjliggör snabba svarstider samt snabba uppdateringsfrekvenser. Så det här är de enda spelskärmar som finns tillgängliga med 240 hertz (Hz). Dessa skärmar har dålig kontrast och färg på grund av den inte exakta annars exakta vridningsenheten.

In-Plane Switching Display

IPS-skärmar anses vara den bästa LCD-skärmen eftersom de ger bra bildkvalitet, högre betraktningsvinklar, livfull färgprecision och skillnad. Dessa skärmar används oftast av grafiska formgivare och i vissa andra applikationer behöver LCD-skärmar maximala potentiella standarder för reproduktion av bild och färg.

Vertikal justeringspanel

De vertikala justeringspanelerna (VA) faller var som helst i mitten bland Twisted Nematic och växlingspanelteknik i planet. Dessa paneler har de bästa betraktningsvinklarna samt färgåtergivning med funktioner av högre kvalitet jämfört med skärmar av TN-typ. Dessa paneler har låg responstid. Men dessa är mycket mer rimliga och lämpliga för daglig användning.

“vad är hissar gjorda av ”

Strukturen på denna panel genererar djupare svarta och bättre färger jämfört med den vridna nematiska skärmen. Och flera kristallinriktningar kan möjliggöra bättre betraktningsvinklar jämfört med skärmar av TN-typ. Dessa skärmar kommer med en avvägning eftersom de är dyra jämfört med andra skärmar. Och de har långsamma svarstider och låga uppdateringsfrekvenser.

Advanced Fringe Field Switching (AFFS)

AFFS LCD-skärmar erbjuder bästa prestanda och ett brett utbud av färgåtergivning jämfört med IPS-skärmar. Tillämpningarna för AFFS är mycket avancerade eftersom de kan minska färgsnärvridningen utan att kompromissa med den breda betraktningsvinkeln. Vanligtvis används denna skärm i mycket avancerade såväl som professionella miljöer som i de livskraftiga flygplanscockpitsna.

Passiva och aktiva matrisskärmar

LCD-skärmarna av passiv matris fungerar med ett enkelt rutnät så att laddning kan matas till en viss pixel på LCD-skärmen. Rutnätet kan utformas med en tyst process och det börjar genom två substrat som kallas glaskikt. Det ena glasskiktet ger kolumner medan det andra ger rader som är designade med ett klart ledande material som indium-tennoxid.

I den här displayen är raderna annars kolumner länkade till IC för att kontrollera när laddningen överförs i riktningen för en viss rad eller kolumn. Materialet i den flytande kristallen placeras mellan de två glasskikten där på den yttre sidan av substratet kan en polariserande film tillsättas. IC överför en laddning nedför den exakta kolumnen i ett enda substrat och marken kan slås PÅ till den exakta raden i den andra så att en pixel kan aktiveras.

Det passiva matrissystemet har stora nackdelar, särskilt svarstiden är långsam och felaktig spänningskontroll. Skärmens svarstid avser främst skärmens förmåga att uppdatera den visade bilden. I denna typ av skärm är det enklaste sättet att kontrollera den långsamma svarstiden att flytta muspekaren snabbt från ena sidan av skärmen till den andra.

LCD-skärmar av aktiv matris beror främst på TFT (tunnfilmtransistorer). Dessa transistorer är små omkopplingstransistorer såväl som kondensatorer som är placerade i en matris över ett glassubstrat. När rätt rad är aktiverad kan en laddning sändas ner i den exakta kolumnen så att en specifik pixel kan adresseras, eftersom alla ytterligare rader som kolumnen korsar är avstängda, helt enkelt kondensatorn bredvid den angivna pixeln får en laddning .

Kondensatorn håller försörjningen tills den efterföljande uppdateringscykeln och om vi försiktigt hanterar spänningssumman som ges till en kristall, kan vi helt enkelt vrida bort för att släppa igenom lite ljus. För närvarande erbjuder de flesta paneler ljusstyrka med 256 nivåer för varje pixel.

Hur färgade pixlar fungerar i LCD-skärmar?

På baksidan av TV: n är ett starkt ljus anslutet medan det på framsidan finns många färgade rutor som kommer att sättas PÅ / AV. Här ska vi diskutera hur varje färgad pixel slås PÅ / AV:

Hur LCD-pixlar stängdes av

I LCD-skärmen rör sig ljuset från baksidan till framsidan
Ett horisontellt polariserande filter framför ljuset blockerar alla ljussignaler förutom de som horisontellt vibrerar. Bildskärmens pixel kan stängas av av en transistor genom att tillåta strömflödet genom dess flytande kristaller, vilket gör att kristallerna ordnas och ljusförsörjningen genom dem kommer inte att förändras.
Ljussignaler kommer ut från flytande kristaller för att vibrera horisontellt.
Ett polariserande filter av vertikal typ framför de flytande kristallerna blockerar alla ljussignaler förutom dessa signaler som vertikalt vibrerar. Ljuset som vibrerar horisontellt kommer att röra sig genom de flytande kristallerna så att de inte kan få under det vertikala filtret.
Vid den här positionen kan ljuset inte nå LCD-skärmen eftersom pixeln är svag.

Hur LCD-pixlarna slogs på

Det starka ljuset på baksidan av skärmen lyser som tidigare.
Det horisontella polariserande filtret framför ljuset blockerar alla ljussignaler förutom de som vibrerar horisontellt.
En transistor aktiverar pixeln genom att stänga av strömmen av elektricitet i flytande kristaller så att kristaller kan rotera. Dessa kristaller vrider ljussignaler 90 ° när de rör sig igenom.
Ljussignaler som strömmar in i de horisontellt vibrerande flytande kristallerna kommer ut från dem för att vibrera vertikalt.
Det vertikala polariserande filtret framför de flytande kristallerna blockerar alla ljussignaler förutom de som vertikalt vibrerar. Ljuset som vibrerar vertikalt kommer ut från de flytande kristallerna kan nu få hela det vertikala filtret.
När pixeln är aktiverad ger den pixeln färg.

Skillnad mellan plasma och LCD

Båda skärmarna som plasma och en LCD är likartade, men det fungerar på ett annat sätt helt. Varje pixel är en mikroskopisk fluorescerande lampa som lyser genom plasman, medan plasma är en extremt het typ av gas där atomerna blåses separat för att framställa elektroner (negativt laddade) och joner (positivt laddade). Dessa atomer flyter väldigt fritt och genererar en glöd av ljus när de kraschar. Utformningen av plasmaskärmen kan göras mycket större jämfört med vanliga CRO-tv (katodstrålerör), men de är mycket dyra.

Fördelar

De fördelar med flytande kristall display inkluderar följande.

LCD-enheter förbrukar mindre makt än CRT och LED
LCD-skärmar består av vissa mikrovattnen för visning jämfört med vissa kvarts watt för LED-lampor
LCD-skärmar har låg kostnad
Ger utmärkt kontrast
LCD-skärmen är tunnare och lättare jämfört med katodstrålerör och LED

Nackdelar

De nackdelar med flytande kristall display inkluderar följande.

Kräva ytterligare ljuskällor
Temperaturområdet är begränsat för drift
Låg tillförlitlighet
Hastigheten är mycket låg
LCD-enheter behöver en frekvensomriktare

Applikationer

Tillämpningarna av flytande kristallskärm inkluderar följande.

Flytande kristallteknologi har också stora tillämpningar inom vetenskap och teknik elektroniska enheter .

Flytande kristalltermometer
Optisk avbildning
Displaytekniken för flytande kristaller är också användbar vid visualisering av radiofrekvensvågorna i vågledaren
Används i medicinska applikationer

Få LCD-baserade skärmar

Få LCD-baserade skärmar

Således handlar det här om en översikt över LCD och strukturen för denna från baksidan till framsidan kan göras med hjälp av bakgrundsbelysning, ark1, flytande kristaller, ark2 med färgfilter och skärm. Standardskärmarna för flytande kristaller använder bakgrundsbelysning som CRFL (lysrör med kall katod). Dessa lampor är konsekvent anordnade på baksidan av skärmen för att ge tillförlitlig belysning över panelen. Så ljusstyrkan för alla pixlar i bilden kommer att ha lika ljusstyrka.

Jag hoppas att du har god kunskap om LCD-skärm . Här lämnar jag en uppgift åt dig. Hur är en LCD-gränssnitt ansluten till en mikrokontroller? vidare, eventuella frågor om detta koncept eller elektriska och elektroniska projektLämna ditt svar i kommentarsektionen nedan.

Fotokrediter