Osnove delovanja LCD
Zasloni s tekočimi kristali (LCD) so pasivna zaslonska tehnologija.To pomeni, da ne oddajajo svetlobe;namesto tega uporabljajo svetlobo okolice v okolju.Z manipuliranjem s to svetlobo prikazujejo slike z zelo malo energije.Zaradi tega so LCD-ji postala prednostna tehnologija, kadar sta kritična nizka poraba energije in kompaktna velikost.
Tekoči kristal (LC) je organska snov, ki ima tako tekočo obliko kot kristalno molekularno strukturo.V tej tekočini so molekule v obliki palice običajno v vzporednem nizu, za nadzor molekul pa je mogoče uporabiti električno polje.Večina LCD zaslonov danes uporablja vrsto tekočih kristalov, imenovanih Twisted Nemamatic (TN).Glejte spodnjo sliko, da vidite vizualno poravnavo molekul.
Zaslon s tekočimi kristali (LCD) je sestavljen iz dveh substratov, ki tvorita "plosko steklenico", ki vsebuje mešanico tekočih kristalov.Notranje površine steklenice ali celice so prevlečene s polimerom, ki je poliran, da poravna molekule tekočih kristalov.Molekule tekočih kristalov se poravnajo na površinah v smeri poliranja.Pri napravah Twisted Nematic sta obe površini brušeni pravokotno druga na drugo, tako da tvorita zasuk za 90 stopinj od ene površine do druge, glejte spodnjo sliko.
Ta spiralna struktura ima sposobnost nadzora svetlobe.Na sprednji strani se nanese polarizator, na zadnji del celice pa analizator/reflektor.Ko naključno polarizirana svetloba prehaja skozi sprednji polarizator, postane linearno polarizirana.Nato prehaja skozi sprednje steklo in ga vrtijo molekule tekočih kristalov in prehaja skozi zadnje steklo.Če je analizator obrnjen za 90 stopinj proti polarizatorju, bo svetloba prešla skozi analizator in se odbila nazaj skozi celico.Opazovalec bo videl ozadje zaslona, ki je v tem primeru srebrno sivo reflektor.
LCD steklo ima prozorne električne prevodnike, ki so nameščeni na vsaki strani stekla v stiku s tekočo kristalno tekočino in se uporabljajo kot elektrode.Te elektrode so izdelane iz indijsko-kositrovega oksida (ITO).Ko se na elektrode celice uporabi ustrezen pogonski signal, se čez celico vzpostavi električno polje.Molekule tekočih kristalov se bodo vrtele v smeri električnega polja.Vhodna linearno polarizirana svetloba prehaja skozi celico brez vpliva in jo zadnji analizator absorbira.Opazovalec vidi črn znak na sivi podlagi, glej sliko 2. Ko je električno polje izklopljeno, se molekule sprostijo nazaj v svojo 90 stopinjsko zasučno strukturo.To se imenuje pozitivna slika, odsevni način gledanja.Z nadaljevanjem te osnovne tehnologije, LCD z več izbirnimi elektrodami in selektivno nanašanjem napetosti na elektrode, je mogoče doseči različne vzorce.
Ustvarjenih je bilo veliko napredka pri TN LCD-jih.Material iz tekočih kristalov Super Twisted Nematic (STN) ponuja višji kot zasuka (>=200° vs. 90°), ki zagotavlja višji kontrast in boljši vidni kot.Vendar pa je ena negativna lastnost učinek dvolomnosti, ki premakne barvo ozadja v rumeno-zeleno in barvo znaka v modro.To barvo ozadja lahko spremenite v sivo s posebnim filtrom.
Najnovejši napredek je bila uvedba zaslonov Super Twisted Nematic (FSTN), kompenziranih s filmom.S tem se STN zaslonu doda retardacijski film, ki kompenzira barvo, ki jo doda učinek dvolomnosti.To omogoča izdelavo črno-belega zaslona.
Čas objave: 19. januar 2022