LCD چیست و چگونه کار می کند؟

عصرکالا- مخفف عبارت "Liquid Crystal Display" به معنای صفحه نمایش کریستال مایع است.کریستالهای مایع موادی هستند که ظاهر مایع دارند، اما مولکولهای آنها آرایش خاصی نسبت به یکدیگر دارند.

LCD چیست و چگونه کار می کند؟
نسخه قابل چاپ
دوشنبه ۱۳ ارديبهشت ۱۳۹۵ - ۱۶:۲۳:۳۳

    \r\n به گزارش عصرکالا به نقل از عصرایران،

    \r\n

    \r\n امروزه نمایشگرهای LCDدر مدل های گوناگون و در پیرامون ما قابل مشاهده هستند.از مانیتورها تا تلویزیون و گجت های پوشیدنی،جزو تجهیزاتی هستند که در ساختار خود از سخت افزار LCDبهره می برند.در این مطلب شما را با خصوصیات یک LCDآشنا خواهیم کرد.با ما همراه باشید.

    \r\n

    \r\n LCD چیست و چگونه کار می کند؟

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n مخفف عبارت "Liquid Crystal Display" به معنای صفحه نمایش کریستال مایع است.کریستالهای مایع موادی هستند که ظاهر مایع دارند، اما مولکولهای آنها آرایش خاصی نسبت به یکدیگر دارند. به همین دلیل کریستال مایع خصوصیاتی شبیه به مایع و جامد داشته و به همین دلیل با چنین اسم متناقضی خوانده می شوند. این مواد به شدت به دما حساس اند و اندکی حرارت لازم است تا آنها را به مایع واقعی درآورد و یا اندکی سرما تا به حالت معمولی تبدیل شود. انواع مختلفی از مواد شناخته شده اند که در دمای معمولی چنین خصوصیاتی دارند. اما دسته ای از آنهاهستند که به جریان الکتریسیته هم حساس هستند و مولکولهای آن متناسب با ولتاژ اعمالی تغییر زاویه می دهند. این خصوصیت عجیب اثر جالبی هم دارد. وقتی نور از درون یک کریستال مایع این چنین عبور کند، پلاریزاسیون یا قطب آن هم جهت با مولکولهای های کریستال می شود. با این توضیح که چون کریستالهای مایع شفاف و هادیالکتریسیته هستند، به راحتی می توان آنها را در جریان الکتریسیته قرار داد و نور را از آن عبور داد. برای این کار به جز کریستال مایع به ۲ تکه از این شیشه پلاروید یا قطبشگر هم نیاز است. اگر دو تکه از این شیشه ها را روی هم قرار داده شود. نور به راحتی از آن عبور می کند. اما وقتی یکی از آنها را ۹۰ درجه نسبت به دیگری بچرخانید، دیگر نور رد نمی شود. این اتفاق به این دلیل روی می دهد که هر شیشه نو را فقط در جهت خاص محور خود عبور می دهد. اگر دو شیشه هم محور باشند نور به راحتی عبور می کند اما اگر محورها با هم زاویه ۹۰ درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد.

    \r\n

    \r\n LCD چیست و چگونه کار می کند؟

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n در تلویزیون های LCDاز انواع فیلتراسیون استفاده می گردد.نمایشگر های LCDبرای نمایش RGBو حتی فرمان تاریکی،نیازمند فیلترهای هستند که گذر نور از آنها،این امکان را فراهم می سازد.یکی از نقاط ضعف برخی از تلویزیون ها نیز ریشه در همین قسمت دارد.کیفیت فیلتر مورد نظر،در نشت نور و کیفیت نهایی تصاویر بسیار موثر است.

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n ذرات و مولکول های کریستال مایع در میان صفحات شیشه ای پلاریزه شده و فیلترهای LCDدر تلویزیون رنگی قرار دارند. همچنین یک لایه الکترود بسیار باریک کار تحریک کریستال مایع را بر عهده دارد. نور پس واقع در پشت CCFL) Cold Cathode Fluorescence Lamp) یا Light Emitting Diode (همان LED) زمینه سفید توسط یک لامپ ولتاژ بالا ایجاد شده و بوسیله یک منعکس کننده، شدت یکسانی پیدا می کند. نور سفید بعد از عبور از لایه LCDصفحه اول شیشه پلاریزه می شود. اختلاف پتانسیل خاصی نورهای اصلی مو جود در نور سفید را جهت می دهد و بعد از عبور از فیلترهای آبی، سبز و قرمز اگر نور حاصل در راستای جهت پلاریزه شیشه دوم بود از آن عبور می کند.

    \r\n

    \r\n LCD چیست و چگونه کار می کند؟

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n برای ساخت LCDدو شیشه پلاروید را با ۹۰ درجه اختلاف نسبت به یکدیگر قرار می دهند و یک کریستال مایع بین آنها می گذارند. وقتی کریستال به جریان برق وصل نباشد؛ نور از قطبشگر اول می گذرد و وارد کریستال مایع می شود جهتش ۹۰ درجه تغییر کرده و به همین دلیل از قطبشگر دوم هم عبور کرده و به چشم می رسد. اما وقتی که جریان به کریستال وصل باشد، نور دیگر چرخشی نخواهد داشت و نمی تواند از کریستال دوم عبور کند. ساختن یک LCDهمان طور که در بالا توضیح داده شد، بسیار ساده تر از آن است که به نظر می آید. فقط به یک ساندویچ شیشه و کریستال نیاز داریم. اما همین ساندویچ ساده ۸۰ سال پس از کشف کریستالهای مایع ساخته شد. کریستال مایع را یک گیاه شناس اتریشی در سال ۱۸۸۸ برای اولین بار در حین ذوب جامدی از مشتقات آلی کشف کرد. اما اولین LCDرا یک کارخانه آمریکایی در سال ۱۹۶۸ ساخت. تکنولوژی ساخت LCDهر روز متکامل تر شده و جای بیشتری در صنایع امروز به خود اختصاص می دهد. البته هنوز هم تحقیقات برای ساخت نمونه های بهتر و کاراتر این وسیله ادامه دارد.کاهش ضخامت LCDهای امروزی،ریشه در همین تکامل دارد.از سوی دیگر تولید کنندگان موفق به ابداع دیودهای نورانی جدید شده اند که این دیودها جایگزین LEDهای قدیمی شده است.از جمله آنها می توان به تلویزیون های 2016 سونی اشاره کرد.X930Dو 940Dاز جمله این تلویزیون ها هستند.

    \r\n

    \r\n LCD چیست و چگونه کار می کند؟

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n اما واقعیت به آن است که ضخامت و انعطاف فیزیکی این پنل ها،دیگر توان کاهش ندارد و البته نیازی هم به آن نیست. در ابتدا استاندارد VGA)Video Graphics Array) معرفی شد. این استاندارد قادر به نمایش تصویر با وضوح ۶۴۰x۴۸۰ بود. در سال ۱۹۸۷ استاندارد SVGA (Super VGA) معرفی شد که قادر به نمایش تصویر با وضوح ۸۰۰ در ۶۰۰ پیکسل بود. سه سال بعد در سال ۱۹۹۰، استاندارد XGA (Extended Graphic Array) با وضوح تصویر ۱۰۲۴x۷۶۸ به پیکسل معرفی شد. WXGAیا همان Wide XGA، قادر به نمایش وضوح تصویر ۱۳۶۵x۷۶۸ می باشد. استاندار UXGAیا Ultra Extended Graphic Arrayدارای وضوح تصویر ۱۶۰۰x۱۲۰۰ پیکسل می باشد. HDTVها قابلیت نمایش وضوح تصویر ۱۹۲۰x۱۰۸۰ پیکسل را دارا هستند و این در حالی است که تلویزیون های LCDدر این روزها دقت UHD/4Kرا به خوبی پشتیبانی می کنند.علاوه بر آن فناوری های دیگری مانند HDRنیز به ساختار نرم افزاری-سخت افزاری پنل های LCDاضافه شده است.

    \r\n

    \r\n LCD چیست و چگونه کار می کند؟

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n

    \r\n در نمایشگرهای LCDقدیمی، سرعت واکنش پایین بود، این نمایشگرها دارای زاویه دید محدودی بودند اما در نمایشگرهای فعلی، این مشکلات وجود ندارند و محدودیت زاویه دید از بین رفته است. همچنین با مصرف انرژی کمتر، دقت تصویری بهتری دارند. همچنین تصاویر متحرک با کیفیت بسیار مطلوب به نمایش در می آیند زیرا سرعت واکنش در آنها بسیار بالاست.لازم به ذکر است که این موارد،رابطه مستقیم با تکنیک های تولید مانند TN،VA،IPSو PLSدارد.هم اکنون فناوری IPSرا می توان بیشترین تکنیک مورد استفاده در پنل های LCDدانست.

    \r\n
    پورسعیدخلیلی