ساختار نمایشگر LCD چیست؟

اصل کار اصلی آن کنترل زاویه چرخش مولکول های کریستال مایع با اعمال ولتاژ است و در نتیجه حالت پلاریزاسیون نور را تغییر می دهد. سپس پولارویدها مانند یک "دروازه" عمل می کنند تا تعیین کنند که آیا نور می تواند از آن عبور کند یا خیر و در نهایت به تغییرات روشنایی در هر پیکسل دست می یابد. ترکیب با فیلترهای رنگی، رنگ های درخشان را می توان نمایش داد.

در اینجا تفکیک یک نمونه معمولی استال سی دیساختار لایه از پشت به جلو (از نور پس زمینه تا سطح صفحه نمایش):

تجزیه ساختار هسته LCD

قسمت 1: ماژول نور پس زمینه

این "منبع نور" LCD است، زیرا کریستال های مایع خود نور ساطع نمی کنند.
1. نور پس زمینه:
· اولیه: CCFL (لامپ های فلورسنت کاتد سرد)، شبیه به لوله های فلورسنت کوچک، که در دو طرف یا پشت صفحه قرار گرفته اند.
· مدرن: ال ای دی ({0}}دیودهای ساطع کننده نور). این در حال حاضر جریان اصلی مطلق است و به طور کلی به دو طرح تقسیم می شود:
لبه{0}}روشن: نوارهای نور LED در اطراف قاب صفحه نمایش نصب می شوند و نور را به طور یکنواخت در کل صفحه از طریق یک راهنمای نور توزیع می کنند. این رویکرد مزیت بسیار لاغر بودن را ارائه می دهد.
مستقیم-روشن: نورهای LED به طور یکنواخت مستقیماً در پشت پانل توزیع می‌شوند و امکان کاهش نور منطقه‌ای، روشن‌کردن مناطق مورد نظر و تیره‌کردن نواحی دلخواه را فراهم می‌کنند و در نتیجه کنتراست و کیفیت تصویر را بهبود می‌بخشند. (معمولاً در تلویزیون های-بالا استفاده می شود)

2. صفحه راهنمای نور: (عمدتاً برای نور پس‌زمینه لبه استفاده می‌شود) یک صفحه اکریلیک شفاف با طراحی نقطه‌ای دقیق روی سطح، که منبع نور نقطه‌ای LED را از لبه به یک منبع نور سطحی یکنواخت تبدیل می‌کند-.

3. گروه فیلم/فیلم نوری افزایش روشنایی: مجموعه ای از فیلم ها که در بالای صفحه راهنمای نور قرار دارند که برای تقویت و تمرکز نور استفاده می شود.

دیفیوزر: نور یکنواخت تری را ارائه می دهد و سایه ها را از نقاط یا LED ها حذف می کند. فیلم افزایش منشور/روشنایی: نور منتشر شده را مستقیماً در جلوی صفحه متمرکز می کند و روشنایی جلو را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

قسمت دوم: بدنه پنل LCD
این هسته اصلی فناوری است و معمولاً از دو بستر شیشه ای موازی تشکیل شده است.

1. زیرلایه شیشه پایین - زیرلایه آرایه TFT · این پیچیده ترین و پیچیده ترین لایه LCD است. مسطح نیست، اما در عوض دارای میلیون ها ترانزیستور نازک نازک- فیلم است که با استفاده از فوتولیتوگرافی ساخته شده اند. هر ترانزیستور مربوط به یک زیرپیکسل است (زیرپیکسل های قرمز، سبز و آبی یک پیکسل را تشکیل می دهند). · هر زیرپیکسل دارای یک الکترود پیکسل شفاف (معمولا ITO، اکسید قلع ایندیوم) است.

2. زیرلایه شیشه بالایی - زیرلایه فیلتر رنگی · در سمت داخلی، مربوط به هر زیر-پیکسل، فیلترهای رنگی قرمز، سبز و آبی چاپ شده است. این فیلترها نور عبوری از کریستال مایع را رنگ می کنند.

بین فیلترها، یک ماتریس سیاه وجود دارد که یک شبکه مشکی{0}ضد نور است که برای جداسازی نور زیر-پیکسل‌های مجاور، جلوگیری از رنگ متقابل-و بهبود کنتراست و وضوح استفاده می‌شود.

قسمت داخلی زیرلایه با یک الکترود مشترک (همچنین یک فیلم ITO) پوشانده شده است که همراه با الکترود پیکسلی زیرلایه زیرین یک میدان الکتریکی برای حرکت کریستال مایع تشکیل می دهد.

3. مواد کریستال مایع · دقت ریخته شده بین دو بستر، مواد فقط چند میکرون ضخامت دارند. برای کنترل تراز اولیه مولکول‌های کریستال مایع، یک لایه هم‌ترازی در دو طرف داخلی لایه‌های بالایی و پایینی اعمال می‌شود. شیارهای میکروسکوپی از طریق اصطکاک و روش‌های دیگر ایجاد می‌شوند و به مولکول‌های کریستال مایع اجازه می‌دهند در یک جهت خاص تراز شوند.

4. قاب درزگیر و اسپیسرها · از درزگیر برای چسباندن دو بستر شیشه ای به هم و در عین حال حفظ شکاف سلولی دقیق استفاده کنید. · توپ های پلاستیکی ریز یا ستون هایی که به صورت فوتولیتوگرافی شکل گرفته اند به عنوان فاصله دهنده در داخل سلول پراکنده می شوند تا از چسبیدن دو ورقه شیشه ای به هم در اثر نیروهای خارجی جلوگیری کنند.

قسمت 3: نور "دروازه" و کنترل
1. پلاریزه کننده ها
· ال سی دی ها دو قطبی کننده دارند، مانند دو «دروازه».
· پلاریزه پایین: بین واحد نور پس زمینه و بستر TFT متصل می شود. فقط به نور با جهت ارتعاش خاص اجازه عبور می دهد.
.پلاریزه کننده بالایی: به بستر فیلتر رنگی متصل می شود. جهت پلاریزاسیون آن 90 درجه (یا 0 درجه، بسته به حالت کریستال مایع) عمود بر قطبنده پایینی است.
اصل اساسی: وقتی هیچ ولتاژی اعمال نمی‌شود، مولکول‌های کریستال مایع جهت قطبش نور را 90 درجه می‌پیچانند و به آن اجازه می‌دهند از قطب‌ساز دوم عبور کند و در نتیجه پیکسل "روشن" به نظر می‌رسد. هنگامی که ولتاژ اعمال می شود، مولکول های کریستال مایع دیگر نور را نمی چرخانند و آن را از قطبش دوم مسدود می کنند و در نتیجه پیکسل "تاریک" به نظر می رسد. با کنترل ولتاژ می توان سایه های خاکستری را دقیقاً کنترل کرد.

بنابراین، ساختار LCD یک سیستم پیچیده است که به هم مرتبط است. نور سفید از نور پس‌زمینه ساطع می‌شود، توسط پلاریزه‌کننده فیلتر می‌شود، توسط کریستال مایع تنظیم می‌شود و توسط فیلتر رنگی رنگ می‌شود و در نهایت هر پیکسل رنگی را که روی صفحه می‌بینیم تشکیل می‌دهد.