Şu anda sıvı kristal görünüyoruz görüntüler (LCD'ler) her yerde, ancak hemen gelişmediler. Sıvı kristalin geliştirilmesinden çok sayıda LCD uygulamasına geçiş çok zaman aldı. 1888 yılında, ilk Sıvı kristaller Friedrich Reinitzer (Avusturyalı botanikçi) tarafından icat edildi. Kolesteril benzoat gibi bir maddeyi çözdüğünde, başlangıçta bunun bulanık bir sıvıya dönüştüğünü ve sıcaklığı yükseldikçe temizlendiğini gözlemledi. Soğuduktan sonra sıvı, son olarak kristalleşmeden önce mavi hale geldi. Böylece, ilk deneysel likit kristal ekran 1968 yılında RCA Corporation tarafından geliştirildi. Bundan sonra, LCD üreticileri bu görüntüleme cihazını inanılmaz bir yelpazeye alarak yavaş yavaş teknoloji üzerinde ustaca farklılıklar ve gelişmeler tasarladılar. Böylece son olarak LCD'deki gelişmeler artırıldı.

LCD (Sıvı Kristal Ekran) nedir?

Bir likit kristal ekran veya LCD, tanımını adının kendisinden alır. Katı ve sıvı olmak üzere iki madde halinin birleşimidir. LCD, görünür bir görüntü oluşturmak için bir sıvı kristal kullanır. Sıvı kristal ekranlar, genellikle dizüstü bilgisayar ekranlarında, TV'lerde, cep telefonlarında ve taşınabilir video oyunlarında kullanılan süper ince teknoloji ekranlardır. LCD'nin teknolojileri, ekranların bir katot ışınlı tüp (CRT) teknolojisi.

Sıvı kristal ekran, iki polarize panel içeren birkaç katmandan oluşur filtreler ve elektrotlar. Görüntüyü bir dizüstü bilgisayarda veya mini bilgisayarlar gibi diğer bazı elektronik cihazlarda görüntülemek için LCD teknolojisi kullanılır. Işık, bir likit kristal tabakası üzerindeki bir mercekten yansıtılır. Renkli ışığın kristalin gri tonlamalı görüntüsü ile bu kombinasyonu (elektrik akımı kristalden geçerken oluşur) renkli görüntüyü oluşturur. Bu görüntü daha sonra ekranda görüntülenir.

Bir LCD

Bir LCD, ya aktif bir matris görüntü ızgarasından ya da bir pasif görüntü ızgarasından oluşur. LCD teknolojili Akıllı Telefonların çoğu aktif matris ekran kullanır, ancak eski ekranların bazıları hala pasif ekran ızgara tasarımlarını kullanır. Elektronik cihazların çoğu, ekranları için esas olarak likit kristal görüntüleme teknolojisine bağlıdır. Sıvı, düşük güç tüketimine sahip olma konusunda benzersiz bir avantaja sahiptir. LED veya katot ışınlı tüp.

Sıvı kristal ekran, ışık yaymak yerine ışığı bloke etme prensibine göre çalışır. LCD'ler, ışık yaymadıkları için bir arka ışık gerektirir. Her zaman katot ışınlı tüp kullanımının yerini alan LCD ekranlardan oluşan cihazları kullanırız. Katot ışınlı tüp, LCD'lere kıyasla daha fazla güç çeker ve ayrıca daha ağır ve daha büyüktür.

LCD'ler Nasıl Yapılır?

LCD yaparken dikkate alınması gereken basit gerçekler:

LCD'nin temel yapısı, uygulanan akım değiştirilerek kontrol edilmelidir.
Polarize ışık kullanmalıyız.
Sıvı kristal, iletmek için her iki işlemi de kontrol edebilmeli veya polarize ışığı da değiştirebilmelidir.

LCD Yapı

Yukarıda bahsedildiği gibi, likit kristalin yapımında iki adet polarize cam parçalı filtre almamız gerekiyor. Yüzeyinde polarize film bulunmayan cam, polarize cam filtre yüzeyinde mikroskobik oluklar oluşturacak özel bir polimer ile ovalanmalıdır. Oluklar, polarize film ile aynı yönde olmalıdır.

Şimdi, polarize camın polarize filtrelerinden birine bir pnömatik sıvı faz kristali kaplaması eklemeliyiz. Mikroskobik kanal, birinci katman molekülünün filtre yönelimiyle hizalanmasına neden olur. İlk katman parçasında doğru açı göründüğünde, polarize film ile ikinci bir cam parçası eklemeliyiz. İlk filtre, başlangıç aşamasında ışık ona çarptığında doğal olarak polarize olacaktır.

Böylece ışık her katmandan geçer ve bir molekül yardımıyla bir sonrakine yönlendirilir. Molekül, kendi açısına uyması için ışığın titreşim düzlemini değiştirme eğilimindedir. Işık, sıvı kristal maddenin uzak ucuna ulaştığında, molekülün son katmanının titreştiği açıyla aynı açıda titreşir. Işığın cihaza girmesine ancak polarize camın ikinci katmanı molekülün son katmanı ile uyuşması durumunda izin verilir.

LCD'ler Nasıl Çalışır?

LCD'lerin arkasındaki ilke, sıvı kristal moleküle bir elektrik akımı uygulandığında molekülün bükülme eğiliminde olmasıdır. Bu, polarize camın molekülünden geçen ışığın açısına neden olur ve ayrıca üst polarize filtrenin açısında bir değişikliğe neden olur. Sonuç olarak, biraz ışığın polarize camı LCD'nin belirli bir alanından geçmesine izin verilir.

Böylece o belirli alan diğerlerine göre daha karanlık hale gelecektir. LCD, ışığı bloke etme prensibine göre çalışır. LCD'ler oluşturulurken arkada yansıyan bir ayna düzenlenmiştir. Üstte tutulan indiyum-kalay oksitten bir elektrot düzlemi yapılır ve cihazın alt kısmına da polarize filmli bir polarize cam eklenir. LCD'nin tüm bölgesi ortak bir elektrotla çevrelenmelidir ve üzerinde sıvı kristal madde bulunmalıdır.

Ardından, altta dikdörtgen şeklinde bir elektrot ve üstte başka bir polarize edici film bulunan ikinci cam parçası geliyor. Her iki parçanın da dik açıda tutulduğu dikkate alınmalıdır. Akım olmadığında, ışık LCD'nin önünden geçer, ayna tarafından yansıtılır ve geri yansır. Elektrot bir pile bağlandığında, ondan gelen akım, ortak düzlem elektrot ile dikdörtgen şeklindeki elektrot arasındaki sıvı kristallerin çözülmesine neden olacaktır. Böylece ışığın geçmesi engellenir. Bu belirli dikdörtgen alan boş görünüyor.

LCD, Sıvı Kristalleri ve Polarize Işığı Nasıl Kullanır?

Bir LCD TV monitörü, renkli piksellerini çalıştırmak için güneş gözlüğü konseptini kullanır. LCD ekranın diğer tarafında, gözlemcinin yönünde parlayan büyük bir parlak ışık vardır. Ekranın ön tarafında, her bir pikselin alt pikseller olarak bilinen daha küçük bölgelerden oluşabileceği milyonlarca pikseli içerir. Bunlar yeşil, mavi ve kırmızı gibi farklı renklerle renklendirilmiştir. Ekrandaki her pikselin arka tarafında polarize cam filtre bulunur ve ön tarafında 90 derece bulunur, böylece piksel normal olarak karanlık görünür.

Elektronik olarak kontrol eden iki filtre arasında küçük bir bükülmüş nematik sıvı kristal bulunur. KAPATILDIĞINDA, ışığı 90 dereceden geçecek şekilde döndürerek, ışığın iki polarize filtre boyunca etkili bir şekilde beslenmesine izin vererek pikselin parlak görünmesini sağlar. Bir kez etkinleştirildiğinde ışığı çevirmez çünkü polarizör aracılığıyla bloke edilir ve piksel karanlık görünür. Her piksel, saniyede birkaç kez AÇIK ve KAPALI konuma getirilerek ayrı bir transistör aracılığıyla kontrol edilebilir.

LCD Nasıl Seçilir?

Genel olarak, her tüketici piyasada bulunan farklı LCD türleri hakkında fazla bilgiye sahip değildir. Dolayısıyla, bir LCD seçmeden önce özellikler, fiyat, şirket, kalite, teknik özellikler, hizmet, müşteri incelemeleri vb. Gibi tüm verileri toplarlar. Gerçek şu ki, destekleyiciler, müşterilerin çoğunun son derece minimum düzeyde yaptığı gerçeğinden yararlanma eğilimindedir herhangi bir ürün satın almadan önce araştırma yapın.

Bir LCD'de, hareket bulanıklığı, bir resmin ekranda geçişinin ve görüntülenmesinin ne kadar sürdüğünün bir etkisi olabilir. Bununla birlikte, birincil LCD teknolojisine rağmen bu olayların her ikisi de ayrı bir LCD panel arasında çok değişir. Temel teknolojiye dayalı bir LCD seçmek, fiyat ve tercih edilen fark, görüntüleme açıları ve renk reprodüksiyonu, tahmini bulanıklıktan ziyade diğer oyun kaliteleriyle ilgili olmalıdır. En yüksek yenileme hızı ve yanıt süresi panelin herhangi bir özelliğinde planlanmalıdır. Strobe gibi başka bir oyun teknolojisi, çözünürlüğü azaltmak için arka ışığı hızla AÇAR / KAPATIR.

Farklı LCD Türleri

Farklı LCD türleri aşağıda tartışılmıştır.

Bükülmüş Nematik Ekran

TN (Twisted Nematic) LCD'lerin üretimi en sık yapılabilmekte ve tüm endüstrilerde farklı türden ekranlar kullanılmaktadır. Oyuncular tarafından en sık kullanılan bu ekranlar, ucuz olmaları ve diğer ekranlarla karşılaştırıldığında hızlı yanıt süresine sahip olmalarıdır. Bu ekranların temel dezavantajı, düşük kaliteye ve kısmi kontrast oranlarına, görüş açılarına ve renk reprodüksiyonuna sahip olmalarıdır. Ancak bu cihazlar günlük işlemler için yeterlidir.

Bu ekranlar, hızlı yanıt sürelerinin yanı sıra hızlı yenileme hızlarına da olanak tanır. Dolayısıyla, bunlar 240 hertz (Hz) ile kullanılabilen tek oyun ekranlarıdır. Bu ekranlar, aksi takdirde hassas büküm cihazı nedeniyle zayıf kontrast ve renge sahiptir.

Düzlem İçi Geçiş Ekranı

IPS ekranlar, iyi görüntü kalitesi, daha yüksek izleme açıları, canlı renk hassasiyeti ve farkı sağladıkları için en iyi LCD olarak kabul edilir. Bu ekranlar çoğunlukla grafik tasarımcılar tarafından kullanılır ve diğer bazı uygulamalarda, LCD'ler görüntü ve rengin yeniden üretimi için maksimum potansiyel standartlara ihtiyaç duyar.

Dikey Hizalama Paneli

Dikey hizalama (VA) panelleri, Twisted Nematic ve düzlem içi anahtarlama paneli teknolojisi arasında merkezde herhangi bir yere düşer. Bu paneller, TN tipi ekranlara kıyasla en iyi görüş açılarına ve daha yüksek kaliteli özelliklerle renk üretimine sahiptir. Bu panellerin tepki süresi düşüktür. Ancak bunlar çok daha makul ve günlük kullanım için uygundur.

“mikrodenetleyicisiz çizgi izleyen robot ”

Bu panelin yapısı, bükülmüş nematik ekrana kıyasla daha koyu siyahlar ve daha iyi renkler üretir. Ve birkaç kristal hizalama, TN tipi ekranlara kıyasla daha iyi görüş açılarına izin verebilir. Bu ekranlar, diğer ekranlara kıyasla pahalı oldukları için bir ödünle gelir. Ayrıca yavaş yanıt sürelerine ve düşük yenileme hızlarına sahiptirler.

Gelişmiş Sınır Alan Değiştirme (AFFS)

AFFS LCD'ler, IPS ekranlara kıyasla en iyi performansı ve çok çeşitli renk üretimini sunar. AFFS uygulamaları, geniş görüntüleme açısından ödün vermeden renk bozulmasını azaltabildikleri için çok gelişmiştir. Genellikle, bu ekran son derece gelişmiş ve aynı zamanda uygun uçak kokpitlerinde olduğu gibi profesyonel ortamlarda kullanılır.

Pasif ve Aktif Matris Ekranları

Pasif matris tipi LCD'ler basit bir ızgarayla çalışır, böylece şarj LCD üzerindeki belirli bir piksele sağlanabilir. Izgara, sessiz bir işlemle tasarlanabilir ve cam tabakalar olarak bilinen iki alt tabakadan başlar. Bir cam tabaka sütun verirken diğeri indiyum-kalay-oksit gibi şeffaf iletken bir malzeme kullanılarak tasarlanan sıralar verir.

Bu ekranda, aksi takdirde sütunlar, yükün belirli bir satır veya sütun yönünde her iletildiğinde kontrol etmek için IC'lere bağlanır. Sıvı kristalin malzemesi, substratın dış tarafına bir polarizasyon filminin eklenebildiği iki cam tabaka arasına yerleştirilir. IC, tek bir alt tabakanın tam sütununda bir yük iletir ve zemin, bir pikselin etkinleştirilebilmesi için diğerinin tam satırına AÇIK hale getirilebilir.

Pasif matris sisteminin büyük dezavantajları vardır, özellikle yanıt süresi yavaş ve yanlış voltaj kontrolüdür. Ekranın yanıt süresi, esas olarak ekranın görüntülenen görüntüyü yenileme kapasitesine işaret eder. Bu tür bir ekranda, yavaş yanıt süresini kontrol etmenin en basit yolu, fare işaretçisini ekranın bir yüzünden diğerine hızlıca kaydırmaktır.

Aktif matris tipi LCD'ler esas olarak TFT'ye (ince film transistörleri) bağlıdır. Bu transistörler, küçük anahtarlama transistörlerinin yanı sıra bir matris içine bir cam substrat üzerine yerleştirilen kapasitörlerdir. Doğru satır etkinleştirildiğinde, belirli bir pikselin adreslenebilmesi için tam sütundan aşağı bir yük iletilebilir, çünkü sütunun kesiştiği tüm ek satırlar KAPALI konuma getirilir, sadece belirlenen pikselin yanındaki kapasitör bir yük alır. .

Kapasitör, sonraki yenileme döngüsüne kadar beslemeyi tutar ve eğer bir kristale verilen voltajın toplamını dikkatli bir şekilde yönetirsek, o zaman bir miktar ışığın geçmesine izin vermek için çözebiliriz. Şu anda panellerin çoğu, her piksel için 256 seviyeli parlaklık sunuyor.

LCD'lerde Renkli Pikseller Nasıl Çalışır?

TV'nin arka tarafında parlak bir ışık bağlıyken, ön tarafında AÇILACAK / KAPATILACAK birçok renkli kare var. Burada, her renkli pikselin nasıl AÇIK / KAPALI hale getirildiğini tartışacağız:

LCD Pikselleri Nasıl Kapanır?

LCD'de ışık arkadan ön tarafa geçer
Işığın önündeki yatay polarize filtre, yatay titreşimler dışında tüm ışık sinyallerini bloke edecektir. Ekranın pikseli, sıvı kristaller boyunca akımın akışına izin verilerek bir transistör tarafından kapatılabilir, bu da kristallerin ayrıştırılmasını sağlar ve bunlardan geçen ışık kaynakları değişmez.
Yatay olarak titreşmek için sıvı kristallerden ışık sinyalleri çıkar.
Sıvı kristallerin önündeki dikey tip polarizasyon filtresi, dikey olarak titreşen sinyaller dışında tüm ışık sinyallerini bloke edecektir. Yatay olarak titreşen ışık, sıvı kristaller boyunca hareket edecek, böylece dikey filtre sırasında alamayacaklar.
Bu konumda, piksel loş olduğu için ışık LCD ekrana ulaşamaz.

LCD Pikselleri Nasıl Açılır?

Ekranın arka tarafındaki parlak ışık eskisi gibi parlıyor.
Işığın önündeki yatay polarizasyon filtresi, yatay olarak titreşenler dışındaki tüm ışık sinyallerini bloke edecektir.
Bir transistör, kristallerin dönebilmesi için sıvı kristallerdeki elektrik akışını kapatarak pikseli etkinleştirir. Bu kristaller, hareket ettikçe ışık sinyallerini 90 ° döndürür.
Yatay olarak titreşen sıvı kristallere akan ışık sinyalleri, dikey olarak titreşmek için onlardan çıkacaktır.
Sıvı kristallerin önündeki dikey polarizasyon filtresi, dikey olarak titreşenler dışında tüm ışık sinyallerini engelleyecektir. Sıvı kristallerden dikey olarak titreşen ışık artık dikey filtre boyunca alınabilir.
Piksel etkinleştirildikten sonra piksele renk verir.

Plazma ve LCD Arasındaki Fark

Hem plazma hem de LCD gibi ekranlar benzerdir, ancak tamamen farklı bir şekilde çalışır. Her piksel, plazma içinde parlayan mikroskobik bir floresan lambadır, oysa plazma, elektronlar (negatif yüklü) ve iyonlar (pozitif yüklü) yapmak için atomların ayrı ayrı üflendiği son derece sıcak bir gaz türüdür. Bu atomlar çok serbestçe akarlar ve çöktüklerinde bir ışık parlaması üretirler. Plazma ekranın tasarımı, sıradan CRO (katot ışınlı tüp) TV'lere göre çok daha büyük yapılabilir, ancak çok pahalıdır.

Avantajları

likit kristal ekranın avantajları aşağıdakileri dahil edin.

LCD’ler, CRT ve LED'e kıyasla daha az güç tüketir
LCD'ler, LED'ler için bazı mil watt'lara kıyasla görüntüleme için bazı mikro dalgalardan oluşur
LCD'ler düşük maliyetlidir
Mükemmel kontrast sağlar
LCD'ler, katot ışınlı tüp ve LED'e kıyasla daha ince ve daha hafiftir

Dezavantajları

sıvı kristal ekranın dezavantajları aşağıdakileri dahil edin.

Ek ışık kaynakları gerektir
Çalışma için sıcaklık aralığı sınırlıdır
Düşük güvenilirlik
Hız çok düşük
LCD’lerin bir AC sürücüye ihtiyacı var

Uygulamalar

Sıvı kristal ekran uygulamaları aşağıdakileri içerir.

Sıvı kristal teknolojisinin bilim ve mühendislik alanlarında önemli uygulamaları vardır. elektronik aletler .

Sıvı kristal termometre
Optik görüntüleme
Sıvı kristal görüntüleme teknolojisi, dalga kılavuzundaki radyo frekansı dalgalarının görselleştirilmesinde de uygulanabilir.
Tıbbi uygulamalarda kullanılır

Birkaç LCD Tabanlı Ekran

Birkaç LCD tabanlı ekran

Bu nedenle, bu tamamen LCD'ye genel bir bakışla ilgilidir ve bunun arka taraftan ön tarafa yapısı, arka ışıklar, tabaka1, sıvı kristaller, renkli filtreli ve ekranlı tabaka2 kullanılarak yapılabilir. Standart sıvı kristal ekranlar, CRFL (soğuk katot flüoresan lambalar) gibi arka ışıkları kullanır. Bu ışıklar, panel boyunca güvenilir aydınlatma sağlamak için ekranın arka tarafında tutarlı bir şekilde düzenlenmiştir. Böylece resimdeki tüm piksellerin parlaklık seviyesi eşit parlaklığa sahip olacaktır.

Umarım iyi bir bilgiye sahipsindir sıvı kristal ekran . Burada sana bir görev bırakıyorum. Bir LCD, bir mikro denetleyiciye nasıl bağlanır? ayrıca, bu konsept veya elektrik ve elektronik proje ile ilgili herhangi bir soruCevabınızı aşağıdaki yorum bölümünde bırakın.

Fotoğrafa katkı verenler