info@panadisplay.com
עקרון הבנייה והעבודה של תצוגת LCD

עקרון הבנייה והעבודה של תצוגת LCD

Aug 27, 2019

תצוגת גביש נוזלית או LCD שואבת את ההגדרה משמה עצמו. זהו שילוב של שני מצבי חומר, המוצק והנוזל. LCD משתמש בגביש נוזלי כדי לייצר תמונה גלויה. צגי קריסטל נוזלי הם מסך תצוגה טכנולוגי סופר דק המשמש בדרך כלל במסכי מחשב נייד, טלוויזיות, טלפונים סלולריים ומשחקי וידאו ניידים. הטכנולוגיות של LCD מאפשרות לתצוגה להיות הרבה יותר רזה בהשוואה לטכנולוגיית קרן הקתודה (CRT).

תצוגת גביש נוזלית מורכבת מכמה שכבות הכוללות שני מסנני פנל וקוטביות מקוטבות. טכנולוגיית LCD משמשת להצגת התמונה במחברת או במכשירים אלקטרוניים אחרים כמו מיני מחשבים. האור מוקרן מעדשה על גבי שכבה של גביש נוזלי. שילוב זה של אור צבעוני עם תמונת הגווני אפור של הגביש (נוצר כזרם חשמלי זורם בגביש) יוצר את התמונה הצבעונית. לאחר מכן תמונה זו מוצגת על המסך.


LCD


LCD מורכב מרשת תצוגה מטריצה ​​פעילה או מרשת תצוגה פסיבית. רוב הטלפונים החכמים עם טכנולוגיית תצוגת LCD משתמשים בתצוגת מטריצה ​​פעילה, אך חלק מהתצוגות הישנות עדיין עושות שימוש בעיצובים של רשת התצוגה הפסיבית. מרבית המכשירים האלקטרוניים תלויים בעיקר בטכנולוגיית תצוגה של גביש נוזלי לתצוגה שלהם. לנוזל יתרון ייחודי של צריכת חשמל נמוכה מצינור LED או קרני הקתודה.

מסך תצוגה של גביש נוזלי עובד על העיקרון של חסימת אור במקום פליטת אור. למסכי LCD נדרשים תאורה אחורית מכיוון שהם אינם פולטים אור על ידיהם. אנו משתמשים תמיד במכשירים המורכבים מתצוגות LCD המחליפות את השימוש בצינור קרני הקתודה. צינור קרני הקתודה שואב יותר כוח בהשוואה למסכי LCD והם גם כבדים וגדולים יותר.

כיצד בנויים מסכי LCD?


תרשים שכבתי LCD

עובדות פשוטות שיש לקחת בחשבון בעת ​​ייצור LCD:

יש לשלוט במבנה הבסיסי של LCD על ידי שינוי הזרם המופעל.
עלינו להשתמש באור מקוטב.
גביש נוזלי אמור להיות מסוגל לשלוט בשתי פעולות השידור או יכול גם לשנות את האור הקוטב.
כאמור לעיל, עלינו לקחת שני חלקי זכוכית מקוטבים בהכנת הגביש הנוזל. יש לשפשף את הזכוכית שאין לה סרט מקטב על פני השטח עם פולימר מיוחד שיוצר חריצים מיקרוסקופיים על פני השטח של פילטר הזכוכית הקוטב. החריצים חייבים להיות באותו כיוון של הסרט הקוטב. כעת עלינו להוסיף ציפוי של גביש פאזי נוזלי פנימי על אחד הפילטר הקוטב של הזכוכית הקוטבית. התעלה המיקרוסקופית גורמת למולקולת השכבה הראשונה להתיישר עם כיוון המסנן. כאשר הזווית הנכונה מופיעה בפיסת השכבה הראשונה, עלינו להוסיף פיסת זכוכית שנייה עם הסרט הקוטב. המסנן הראשון יהיה מקוטב באופן טבעי כאשר האור מכה אותו בשלב ההתחלה.

כך האור עובר בכל שכבה ומונחה על השנייה בעזרת מולקולה. המולקולה נוטה לשנות את מישור הרטט שלה של האור בכדי להתאים לזווית שלהם. כאשר האור מגיע לקצה הרחוק של חומר הגביש הנוזל, הוא רוטט באותה זווית של השכבה הסופית של המולקולה רוטטת. האור מורשה להיכנס למכשיר רק אם השכבה השנייה של הזכוכית הקוטבית תואמת את השכבה הסופית של המולקולה.

כיצד מכשירי LCD עובדים?

העיקרון העומד מאחורי מסכי LCD הוא שכאשר מוחלמים זרם חשמלי על מולקולת הגביש הנוזל, המולקולה נוטה להתהפך. זה גורם לזווית האור העוברת במולקולה של הזכוכית הקוטבית וגורמת גם לשינוי בזווית של פילטר הקיטוב העליון. כתוצאה מכך מעט אור מותר להעביר את הזכוכית הקוטבית דרך אזור מסוים של LCD. לפיכך, אזור מסוים יחושך בהשוואה לאחרים. LCD עובד על העיקרון של חסימת אור. בעת בניית מסכי LCD, מסודרת מראה משתקפת מאחור. מטוס אלקטרודה עשוי מתחמוצת אינדיום-פח שנשמר על גביו ומתווסף זכוכית מקוטבת עם סרט מקטב בתחתית המכשיר. האזור השלם של LCD צריך להיות סגור על ידי אלקטרודה משותפת ומעליו צריך להיות חומר הגביש הנוזל.

הבא מגיע לחתיכת הזכוכית השנייה עם האלקטרודה בצורת המלבן בחלק התחתון, ומעליו, סרט מקטב נוסף. יש לקחת בחשבון ששני החלקים נשמרים בזווית ישרה. כשאין זרם, האור עובר בקדמת ה- LCD והוא ישתקף על ידי המראה ויונפץ לאחור. כאשר האלקטרודה מחוברת לסוללה, הזרם ממנה יגרום לקריסטלים הנוזליים בין האלקטרודה המישורית המשותפת לאלקטרודה בצורת מלבן להתרה. כך האור חסום מעברו. אזור מלבני מסוים נראה ריק.

יתרונות של LCD:

של LCD צורכת פחות כמות חשמל בהשוואה ל- CRT ו- LED
מסכי LCD מורכבים מכמה מיקרו-וואט לתצוגה בהשוואה לכמה מיל-וואט עבור LED
מסכי LCD הם בעלות נמוכה
מספק ניגודיות מעולה
מכשירי LCD הם דקים וקלים יותר בהשוואה לצינור קרני קתודה ולנורית LED

חסרונות של LCD:

דרוש מקורות אור נוספים
טווח הטמפרטורה מוגבל להפעלה
אמינות נמוכה
המהירות נמוכה מאוד
LCD זקוק לכונן AC
יישומים של תצוגה קריסטלית נוזלית