1، ویژگی های اساسی کریستال مایع
کریستال مایع ماده خاصی بین جامد و مایع است که معمولاً در حالت مایع است، اما آرایش مولکولی آن مانند بلورهای جامد بسیار منظم است. مولکولهای کریستال مایع دارای ویژگی همترازی خاصی هستند که به آنها اجازه میدهد تا جهت هم ترازی خود را تحت تأثیر میدان الکتریکی تغییر دهند و در نتیجه جهت انتشار نور را تغییر دهند. این پدیده اثر الکترواپتیک نامیده می شود که منجر به استفاده گسترده از کریستال های مایع در فناوری نمایشگر شده است.
2، ساختار اصلی صفحه نمایش LCD
ساختار اصلی نمایشگر کریستال مایع شامل یک پانل کریستال مایع، یک ماژول نور پس زمینه، یک مدار کنترل و یک مدار رانندگی است. پنل های LCD معمولا از دو ماده پلاریزه کننده (معمولاً زیرلایه های شیشه ای) با لایه ای از مواد کریستال مایع که در بین آنها قرار گرفته است، تشکیل شده اند. مولکولهای کریستال مایع تحت تأثیر میدان الکتریکی تغییرات همترازی میکنند و در نتیجه شفافیت نور را تغییر میدهند. ماژول نور پس زمینه یک منبع نور پس زمینه یکنواخت را فراهم می کند و به نور اجازه می دهد از لایه کریستال مایع عبور کند و یک تصویر را تشکیل دهد. مدار کنترل و مدار محرک وظیفه کنترل تغییرات میدان الکتریکی را بر عهده دارند و در نتیجه به کنترل دقیق آرایش مولکولهای کریستال مایع دست مییابند.
3، اصل کار صفحه نمایش LCD
اصل کار نمایشگرهای کریستال مایع عمدتاً مبتنی بر اثر الکترواپتیکی مولکول های کریستال مایع است. به طور خاص، هنگامی که جریان از یک کریستال مایع می گذرد، باعث می شود مولکول های کریستال مایع مرتب شوند و در نتیجه شفافیت نور تغییر کند. با ترکیب اجزایی مانند نور پس زمینه و فیلتر می توان به نمایش تصویر دست یافت.
تغییرات در آرایش مولکولهای کریستال مایع تحت تأثیر میدان الکتریکی:
در اثر میدان الکتریکی، آرایش مولکول های کریستال مایع تغییر می کند. این تغییر بر خواص نوری کریستال های مایع تأثیر می گذارد و باعث تغییر در عبور نور می شود. با کنترل بزرگی و جهت میدان الکتریکی، می توان وضعیت هم ترازی مولکول های کریستال مایع را به طور دقیق کنترل کرد و در نتیجه به تنظیم دقیق عبور نور دست یافت.
انتقال و انسداد نور:
تغییرات آرایش مولکول های کریستال مایع تحت اثر میدان الکتریکی می تواند جهت انتشار نور را تغییر دهد. هنگامی که مولکول های کریستال مایع به طور منظم چیده می شوند، نور به راحتی از آن عبور می کند. هنگامی که آرایش مولکول های کریستال مایع آشفته است، نور مسدود می شود. با کنترل تغییرات میدان الکتریکی می توان به کنترل دقیق بر عبور و انسداد نور دست یافت و در نتیجه تصاویری شکل گرفت.
اجرای نمایش رنگی:
برای دستیابی به صفحه نمایش رنگی، نمایشگرهای LCD معمولاً از فیلترهای رنگ اصلی قرمز، سبز و آبی استفاده می کنند. با تغییر مقدار ولتاژ اعمال شده به کریستال مایع، میزان عبور نور از یک رنگ خاص را می توان تغییر داد. با ترکیب انتقال رنگ های قرمز، سبز و آبی می توان رنگ های مختلف را با هم مخلوط و خروجی داد. به این ترتیب، یک واحد نمایشگر متشکل از سه ساختار نمایشگر قرمز، سبز و آبی، پیکسل نامیده می شود. با کنترل شدت سه رنگ قرمز، سبز و آبی در هر پیکسل می توان به نمایشگر تمام رنگی دست یافت.
4، روند کار خاص صفحه نمایش LCD
فرآیند کار خاص صفحه نمایش LCD شامل مراحل زیر است:
ماژول نور پس زمینه نور ساطع می کند:
ماده فلورسنت در ماژول نور پس زمینه نور را تحت تأثیر جریان منتشر می کند و منبع نور پس زمینه یکنواختی را فراهم می کند.
نور از لایه کریستال مایع عبور می کند:
هنگامی که نور از لایه کریستال مایع عبور می کند، تحت تأثیر آرایش مولکول های کریستال مایع قرار می گیرد. با کنترل تغییرات میدان الکتریکی، آرایش مولکولهای کریستال مایع را میتوان تغییر داد و در نتیجه شفافیت نور را تغییر داد.
فیلتر نور با فیلتر:
نور پس از عبور از لایه کریستال مایع از فیلترهای رنگ اصلی قرمز، سبز و آبی عبور می کند. با تغییر مقدار ولتاژ اعمال شده به کریستال مایع، میزان عبور نور از یک رنگ خاص را می توان تغییر داد.
تشکیل تصویر:
نور فیلتر شده توسط فیلتر به رنگ های مختلف ترکیب می شود و تصویری را روی صفحه تشکیل می دهد. با کنترل شدت سه رنگ قرمز، سبز و آبی در هر پیکسل می توان به نمایش پویا تصویر دست یافت.
5، مزایا و محدودیت های نمایشگرهای LCD
نمایشگرهای LCD دارای مزایای زیادی مانند مصرف انرژی کم، اندازه کوچک، وزن سبک و بدون تشعشع هستند. این مزایا باعث شده است که نمایشگرهای LCD به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، نمایشگرهای LCD دارای محدودیت هایی مانند زاویه دید کمتر و سرعت پاسخ پایین تر هستند. با پیشرفت مداوم تکنولوژی، این محدودیت ها به تدریج برطرف می شوند.
https://www.tftlcdfactory.com/lcd/lcd-cog/cog-lcd-12840module-st7565r.html
