Zaslon s tekočimi kristali je vrsta električno generirane slike na tanki ploski plošči. Prvi LCD zasloni, ki so bili izdani v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, so bili majhni zasloni, ki se uporabljajo predvsem v kalkulatorjih in digitalnih ure, ki odsevajo črne številke na belem ozadju. LCD zasloni so na voljo povsod v domači elektroniki, mobilnih telefonih, fotoaparatih in računalniških monitorjih ter v urah in televizorjih. Danes so najbolj napredni LCD-televizorji s ploskim zaslonom v veliki meri nadomestili tradicionalne okorne elektronske cevi na televizorjih in lahko ustvarijo barvne slike visoke ločljivosti do 108 palcev diagonalno po zaslonu.
Tekoče kristale je leta 1888 slučajno odkril avstrijski botanik F. Reinitzer. Ugotovil je, da ima holesteril benzoat dve točki taljenja, ki se spreminja v motno tekočino pri 145 ° C in pri temperaturi nad 1785 ° C tekočina postane prozorna. Da bi našel razlago za ta pojav, je svoje fizične vzorce posredoval Ottu Lehmannu. S pomočjo mikroskopa, opremljenega s postopnim ogrevanjem, je Lehman pokazal, da ima snov optične lastnosti, ki so značilne za nekatere kristale, vendar še vedno tekočina, zato se je pojavil izraz "tekoči kristal".
V dvajsetih in tridesetih letih 20. stoletja so raziskovalci proučevali vpliv elektromagnetnih polj na tekoče kristale. Leta 1929 je ruski fizik Vsevolod Fredericks pokazal, da so njihove molekuleTanka folija, vpeta med dve plošči, je spremenila svojo poravnavo, ko je bila uporabljena na magnetnem polju. Bil je predhodnik sodobnega prikazovalnika tekočih kristalov z napetostjo. Hitrost tehnološkega razvoja od začetka devetdesetih let je bila hitra in se še naprej povečuje. Tehnologija razvoja LCD zaslonov je prešla iz črne in bele v preproste ure in kalkulatorje za večbarvne za mobilne telefone, računalniške monitorje in televizorje. Globalni trg LCD zaslonov se zdaj približuje 100 milijardam USD. v letu, povečal s 60 milijard dolarjev. leta 2005 in 24 milijard dolarjev 2003. Proizvodnja LCD, ki je globalno koncentrirana na Daljnem vzhodu, raste v srednji in vzhodni Evropi. Ameriška podjetja so vodilna v proizvodni tehnologiji. Njihovi razstavni prostori zdaj zavzemajo prevladujoč položaj na trgu, kar se v bližnji prihodnosti verjetno ne bo spremenilo.
Večina tekočih kristalov, npr. Holesteril benzoat, je sestavljena iz molekul z dolgimi paličastimi strukturami. To posebno strukturo molekul tekočih kristalov med dvema polarizacijskima filtroma lahko moti uporaba napetosti na elektrodah, element indikatorja s tekočimi kristali postane moten in ostaja temen. Tako lahko različne prikazne elemente preklopite na svetle ali temne barve in tako prikažete številke ali simbole.
Ta kombinacija gravitacijskih sil med vsemi molekulami, ki so povezane s paličasto strukturo, povzroča nastanek faze tekočih kristalov. Vendar paTa interakcija ni dovolj močna, da trajno imajo molekule v mestu. Ker je bilo ugotovljeno veliko različnih vrst tekočekristalnih struktur. Nekateri izmed njih so razporejene v plasteh, drugih - v obliki diska ali obliki stolpcev.
tehnologijo za izdelavo LCD
Načelo tekočekristalne prikazovalne эlektrochuvstvytelnыh osnovi lastnosti materialov imenovanih tekoči kristali, ki izhajajo kot tekočine, vendar imajo kristalno strukturo. V kristalne trdne snovi sestavni delci - atomi ali molekule v geometrijskih polja, medtem ko je tekočina so prosto gibajo naključno. Naprava sestoji iz molekule tekočega kristala prikaznih pogosto sterzhnevydnыh ki so organizirane v eni smeri, ampak še vedno lahko premikajo. Tekočekristalni molekule odzivajo na električno napetost, ki se spreminja njihovo usmerjenost in spreminjajo optične lastnosti materiala. Ta lastnost se uporablja v LCD zaslonov. V povprečju se taka plošča, sestavljena iz tisoč slikovnih elementov ("pik") posamično dovaja napetost. So tanjši, lažji in ima operacijo nižjo napetost kot druge tehnologije zaslonov in so idealni za baterijsko napajanje naprav.
Pasivna matrica
Obstajata dve vrsti zaslonov: pasivno in aktivno matriko. Pasivna uspelo le dve elektrodi. So trakovi iz prozorne ITO, ki se vračajo od 90 do drug drugega. To ustvarja navzkrižno matrikoUpravljanje vsake LC-celice posebej. Naslavljanje se izvaja s pomočjo logike in gonilnikov ločeno od digitalnega indikatorja tekočih kristalov. Ker v tej vrsti nadzora ni polnitve v LC celici, se molekule tekočih kristalov postopoma vrnejo v prvotno stanje. Zato je treba vsako celico spremljati v rednih intervalih.
Pasivni imajo relativno dolg odzivni čas in niso primerni za televizijske programe. Zaželeno je, da na stekleno podlago niso nameščeni gonilniki ali preklopni deli, kot so tranzistorji. Izguba svetlosti zaradi senčenja teh elementov se ne zgodi, zato je upravljanje zaslonov s tekočimi kristali zelo preprosto. Pasivno se pogosto uporablja s segmentiranimi števkami in simboli za majhne vrednosti v napravah, kot so kalkulatorji, tiskalniki in daljinski upravljalniki, od katerih so številni enobarvni ali imajo le nekaj barv. V prvih prenosnikih so bili uporabljeni pasivni enobarvni in barvni grafični prikazi, ki se še vedno uporabljajo kot alternativa aktivni matrici.
Aktivni TFT zasloni
V zaslonih z aktivno matriko vsak uporablja en tranzistor za krmiljenje in kot polnitev kondenzator. V tehnologiji IPS (In Plane Switching), načelo delovanja prikazovalnika s tekočimi kristali uporablja obliko, v kateri se elektrode ne oblikujejo in so nameščene ena poleg druge v eni ravnini na stekleni podlagi. Električno polje prodre v molekulo RK vodoravno.
Usklajeni sovzporedno s površino zaslona, kar močno poveča kot gledanja. Pomanjkljivost IPS je, da sta za vsako celico potrebna dva tranzistorja. To zmanjša prosojnost in zahteva več svetlega osvetlitve. VA (vertikalna poravnava) in MVA (večdimenzionalna vertikalna poravnava) uporabljata napredne tekoče kristale, ki se poravnavajo navpično brez električnega polja, to je pravokotno na površino zaslona. Polarizirana svetloba lahko preide, vendar jo blokira sprednji polarizator. Tako je celica brez aktivacije črna. Ker so vse molekule, tudi tiste, ki se nahajajo na robovih substrata, enakomerno poravnane navpično, zato je črna vrednost v vseh vogalih zelo velika. V nasprotju s pasivnimi zasloni s tekočimi kristali imajo zasloni aktivne matrike v vsakem rdečem, zelenem in modrem subpixelu tranzistor, ki jih zadrži na želeni intenzivnosti, dokler ta vrstica ni naslovljena v naslednjem okviru.
Merjenje časa celic
Odzivni čas prikaza je bil vedno velik problem. Zaradi relativno visoke viskoznosti tekočega kristala se LCD-celice precej počasi preklapljajo. Zaradi hitrih premikov na sliki, to povzroči nastanek prog. Težke kristale z nizko viskoznostjo in spremenjen nadzor nad tekočimi kristali (overdrive) običajno rešujejo te težave.
Odzivni čas sodobnih LCD zaslonov je zdaj približno 8 ms (hitri odzivni čas je 1 ms) spremeni svetlost območja slike od 10% do 90%, kjer je 0% in 100% svetlost stacionarnega stanja, ISO 13406-2 - to je znesekčas preklopa iz svetlega v temno (ali obratno) in nazaj. Zaradi procesa asimptotičnega preklapljanja so potrebni preklopni časi, glavne komponente kazalnikov, rotacija pri polarizaciji svetlobe, ki jo ustvari tekoči kristal, pa je osnova delovanja LCD zaslona. V osnovi obstajata dve vrsti LCD zaslonov: transmisivni in odsevni:
Transmissive. Prenos.Delovanje LCD zaslona prenosnika. Na levi strani osvetlitev zaslona s tekočimi kristali oddaja nepolarizirano svetlobo. Ko preide skozi zadnji polarizator (navpični polarizator), postane svetloba navpično polarizirana. Potem ta svet vstopi v tekoči kristal in polarizira, če je vklopljen. Torej, ko vertikalno polarizirana svetloba prehaja skozi segment tekočega kristala ON, postane vodoravno polarizirana. Naprej - prednji polarizator bo blokiral horizontalno polarizirano svetlobo. Zato bo ta segment za opazovalca videti nejasen. Če je segment tekočega kristala izklopljen, ne bo spremenil polarizacije svetlobe, zato bo ostala vertikalno polarizirana. Sprednji polarizator tako prenaša ta svet. Ti zasloni, ki jih običajno imenujemo LCD z osvetljenim ozadjem, kot vir uporabite svetlobo okolice:
Ura. Odsevni LCD zaslon. Običajno kalkulatorji uporabljajo to vrsto zaslona. Pozitivni in negativni segmenti
Pozitivno sliko ustvarijo temni piksli ali segmenti na beli podlagi. Imajo polarizatorjepravokotne druga na drugo. To pomeni, da če je sprednji polarizator navpičen, bo zadnji del vodoravni polarizator. Na ta način je OFF in ozadje bo preskočilo svetlobo in blok ON. Ti zasloni se običajno uporabljajo v napravah, ki imajo zunanji svet. Prav tako je zmožen ustvariti polprevodniške in tekoče kristalne zaslone z različnimi barvami ozadja. Negativno sliko ustvarijo svetli piksli ali segmenti na temnem ozadju. V njih so sprednji in zadnji polarizatorji kombinirani. To pomeni, da če je sprednji polarizator navpičen, bo hrbet tudi navpičen in obratno. Torej segmenti OFF in ozadja blokirajo svetlobo, segmenti ON pa svetlobo, kar ustvarja svetlobni prikaz na temnem ozadju. Osvetljeni LCD-ji običajno uporabljajo to vrsto, ki se uporablja tam, kjer je svet okoli sebe šibek. Prav tako lahko ustvarite različne barve ozadja.
RAM RAM
DD je pomnilnik, ki shranjuje znake, ki so prikazani na zaslonu. Za prikaz 2 vrstic s 16 znaki so naslovi definirani na naslednji način:
Vrstica
Vidno
Nevidno
)
Top
00H 0FH
10H 27H
66)
40H - 4FH
50H 67H
Omogoča vam, da ustvarite največ 8 znakov ali 5x7 znakov. Ko se v pomnilnik nalagajo novi znaki, so dostopni tako, kot da bi bili običajni znaki, shranjeni v ROM-u. CG RAM uporablja besede v širini 8 bitov,vendar se na LCD-prikazovalniku prikaže le 5 najmanj pomembnih bitov. Tako D4 predstavlja levo točko, D0 pa pol na desni. Prenos bajta OGP CG na 1Fh na primer zahteva vse točke te vrstice.
Bitmap kontrola
Na voljo sta dva načina prikaza: 4-bitni in 8-bitni. V 8-bitnem načinu se podatki pošljejo na zaslonski priključek D0 do D7. Niz RS je nastavljen na 0 ali 1, odvisno od tega, ali želite prenesti ukaz ali podatke. Vrstica R /W mora biti nastavljena na 0, da označuje prikaz, ki ga želite posneti. Na vhod E je treba poslati vsaj 450 ns impulzov, ki kažejo, da so veljavni podatki prisotni na nožicah D0 do D7. Prikazovalnik bo prebral podatke o padajočem robu tega vhoda. Če želite prebrati, je postopek enak, vendar tokrat R /W vrstica ima vrednost 1 za povabilo za branje. Podatki bodo veljavni na linijah D0-D7 v stanju visoke linije. 4-bitni način. V nekaterih primerih je morda treba zmanjšati število žic, ki se uporabljajo za krmiljenje zaslona, na primer, če ima mikrokrmilnik zelo malo I /O kontaktov. V tem primeru lahko uporabite štiritaktni LCD zaslon. V tem načinu se za prenos in branje podatkov uporabljajo samo 4 najpomembnejši bitov (od D4 do D7) zaslona. 4 pomembnih bitov (od D0 do D3) in nato priključite na tla. Nato se podatki zapišejo ali preberejo z zaporednim pošiljanjem štirih najpomembnejših bitov, ki mu sledijo štirje pomembnejši bit. Pozitivni zagon mora znašati vsaj 450 nspošilja po črti E, da preveri vsak polbajt. V obeh načinih lahko po vsakem dejanju na zaslonu preverite, ali lahko obdeluje naslednje informacije. Če želite to narediti, morate povabiti branje v ukaznem načinu in preveriti zastavo Busy BF. Ko je BF = 0, je zaslon pripravljen sprejeti nov ukaz ali podatke.
Digitalne napetostne naprave
Digitalni LCD zasloni za preizkuševalce sestojijo iz dveh tankih steklenih plošč, na katerih so bile obrnjene površine tanke prevodne steze. Ko je steklo vidno na desni ali skoraj pod pravim kotom, te proge niso vidne. Vendar pa ob določenih pogledih postanejo vidni. Glavni električni tokokrog.
Opisana naprava za testiranje je sestavljena iz pravokotnega generatorja, ki generira absolutno simetrično izmenično napetost brez komponente DC. Večina logičnih generatorjev ni sposobna generirati pravokotnega signala, saj ustvarjajo pravokotne valovne oblike, katerih obratovalni cikel se spreminja za približno 50%. 4047, ki se uporablja v testerjih, ima na izhodu binarni skalar, ki zagotavlja simetrijo. Frekvenca oscilatorja je približno 1 kHz. Lahko jesti iz vira 3-9 iz čl. Običajno bo to baterija, vendar ima izmenično napajanje svoje prednosti. Prikazuje, pri kateri napetosti indikator napetosti tekočih kristalov deluje zadovoljivo, in obstaja tudi jasna povezava med nivojem napetosti in kotom, pri katerem je zaslon jasno viden. Preskuševalnik porabi tok, ki ne presega 1 mA. Preskusna napetost mora biti vedno priključena med skupnim terminalom,to je zadnja ravnina in eden od segmentov. Če ni znano, katera od sponk je zadnja ravnina, je ena sonda testerja na segment priključena, druga pa na vse druge terminale, dokler segment ne postane viden.
