¿Cuál es el principio de la pantalla LCD?
Propiedades físicas del cristal líquido
El cristal líquido es un compuesto orgánico que exhibe tanto la fluidez de un líquido como la anisotropía óptica de un cristal en condiciones normales de temperatura. "Cristal líquido". Bajo la influencia de condiciones externas como el campo eléctrico, el campo magnético, la temperatura, el estrés, etc., sus moléculas son propensas a reorganizarse, lo que provoca que varias propiedades ópticas del cristal líquido cambien en consecuencia. su disposición molecular es fácilmente controlada por campos eléctricos externos y campos magnéticos. Es la base física de los cristales líquidos, es decir, el "efecto electroóptico" de los cristales líquidos, para realizar la modulación de la luz mediante señales eléctricas, haciendo así. Dispositivos de visualización de cristal líquido Bajo la acción de diferentes corrientes y campos eléctricos, las moléculas de cristal líquido girarán regularmente 90 grados para producir una diferencia en la transmitancia de la luz, lo que producirá una diferencia en la luz y la oscuridad cuando la energía esté encendida/apagada. Controlando cada píxel según este principio, se puede formar la imagen deseada.
Las propiedades físicas del cristal líquido son: cuando se enciende, conduce y la disposición se vuelve ordenada, facilitando la entrada de luz. para pasar; cuando no está encendido, la disposición es caótica e impide el paso de la luz. Deje que el cristal líquido bloquee o permita que la luz penetre como una puerta. Técnicamente hablando de forma sencilla, el panel LCD contiene dos piezas de un material de vidrio libre de sodio bastante delicado, llamados sustratos, con una capa de cristal líquido intercalada entre ellas. Cuando los rayos de luz pasan a través de esta capa de cristal líquido, los propios cristales líquidos se colocarán en filas o se retorcerán en formas irregulares, bloqueando o permitiendo así que los rayos de luz pasen suavemente. La mayoría de los cristales líquidos son compuestos orgánicos, compuestos de moléculas largas en forma de varilla. En su estado natural, los ejes largos de estas moléculas en forma de varillas son aproximadamente paralelos. Vierta el cristal líquido en una superficie ranurada finamente mecanizada y las moléculas del cristal líquido se alinearán a lo largo de las ranuras, de modo que si esas ranuras son perfectamente paralelas, entonces las moléculas también lo serán perfectamente.
·El principio de la pantalla de cristal líquido monocromática
La tecnología LCD consiste en verter cristal líquido entre dos planos con finas ranuras. Las ranuras en estos dos planos son perpendiculares entre sí (se cruzan a 90 grados). En otras palabras, si las moléculas de un plano están alineadas de norte a sur, las moléculas del otro plano están alineadas de este a oeste y las moléculas entre los dos planos se ven obligadas a adoptar un estado de torsión de 90 grados. Dado que la luz viaja en la dirección de la disposición de las moléculas, la luz también se tuerce 90 grados al atravesar el cristal líquido. Cuando se aplica un voltaje al cristal líquido, las moléculas del cristal líquido girarán y cambiarán la transmitancia de la luz, logrando así una visualización en múltiples escalas de grises.
El LCD se basa en filtros (piezas) de polarización y en la propia luz. La luz natural se difunde aleatoriamente en todas direcciones. Un filtro polarizador es en realidad una serie de líneas paralelas cada vez más delgadas. Estas líneas forman una red que bloquea todos los rayos de luz que no son paralelos a estas líneas. La línea del filtro polarizador es exactamente perpendicular a la primera, por lo que puede bloquear completamente la luz polarizada. Sólo si las líneas de los dos filtros son perfectamente paralelas, o si la propia luz ha sido torcida para que coincida con el segundo filtro polarizador, la luz pasará.
La pantalla LCD está compuesta por dos filtros de polarización mutuamente perpendiculares, por lo que en circunstancias normales debería bloquear toda la luz que intente penetrar. Sin embargo, dado que el espacio entre los dos filtros está lleno de cristales líquidos retorcidos, después de que la luz pasa a través del primer filtro, las moléculas de cristal líquido la tuercen 90 grados y finalmente pasa a través del segundo filtro.
Desde la perspectiva de la estructura de la pantalla LCD, ya sea una computadora portátil o un sistema de escritorio, la pantalla LCD utilizada es una estructura en capas compuesta de diferentes partes. La pantalla LCD se compone de dos placas de vidrio con especificaciones de espesor de 0,7 mm, 0,63 mm y 0,5 mm (también se puede adelgazar mediante adelgazamiento físico o químico), entre las cuales hay una capa uniforme de 3 ~ 5 μm que contiene cristal líquido (LC). ) material espaciado. Debido a que el material de cristal líquido en sí no emite luz, es necesario configurar una fuente de luz adicional para la pantalla. Hay una placa guía de luz (o placa de luz uniforme) y una película reflectante en la parte posterior de la pantalla LCD. La función de la placa guía de luz es convertir fuentes de luz lineales o fuentes de luz puntuales. Es una fuente de luz de área perpendicular al plano de visualización. La luz emitida por la luz de fondo ingresa a la capa de cristal líquido después de pasar a través de la primera capa de filtro polarizador. Las gotitas de cristal de la capa de cristal líquido están contenidas en una pequeña estructura celular y una o más células constituyen un píxel en la pantalla.
Entre la placa de vidrio y el material de cristal líquido hay un electrodo transparente. El electrodo se divide en filas y columnas, el estado óptico del cristal líquido cambia cambiando la función. El material de cristal líquido es similar al de las válvulas pequeñas. Alrededor del material de cristal líquido se encuentran la parte del circuito de control y la parte del circuito de accionamiento. Cuando los electrodos de la pantalla LCD generan un campo eléctrico, las moléculas de cristal líquido se retorcerán, refractando regularmente la luz que las atraviesa y luego la mostrarán en la segunda pantalla.
·Cómo funcionan los monitores LCD en color
Para monitores en color más complejos que deben usarse en monitores LCD de computadoras portátiles o de escritorio, también debe haber capacidades especiales de procesamiento de color para pantallas de color. capa. Por lo general, en un panel LCD en color, cada píxel se compone de tres celdas de cristal líquido, cada una de las cuales tiene un filtro rojo, verde o azul delante. De esta forma, la luz que pasa a través de diferentes celdas puede mostrar diferentes colores en la pantalla.
La pantalla LCD supera las deficiencias de la CRT, como el volumen, el consumo de energía y el parpadeo, pero también trae problemas como el alto costo, un ángulo de visión deficiente y una visualización en color insatisfactoria. Las pantallas CRT pueden elegir entre una variedad de resoluciones y pueden ajustarse según los requisitos de la pantalla, pero las pantallas LCD solo contienen un número fijo de celdas de cristal líquido y solo pueden usar una pantalla de resolución (cada celda es un píxel) en la pantalla completa.
El CRT suele tener tres cañones de electrones y el flujo de electrones expulsado debe recogerse con precisión; de lo contrario, no se obtendrá una imagen clara. Pero la pantalla LCD no tiene problemas de enfoque porque cada unidad de cristal líquido se enciende y apaga de forma independiente. Por eso la misma imagen se ve tan clara en la pantalla LCD. La pantalla LCD no tiene que preocuparse por la frecuencia de actualización ni el parpadeo. La unidad de cristal líquido está encendida o apagada, por lo que la imagen mostrada con una frecuencia de actualización baja de 40 a 60 Hz no parpadeará más que la imagen mostrada a 75 Hz. Sin embargo, la unidad de cristal líquido de una pantalla LCD es propensa a sufrir defectos. Para una pantalla de 1024×768, cada píxel se compone de tres unidades, que son responsables de la visualización de rojo, verde y azul, por lo que se necesitan un total de aproximadamente 2,4 millones de unidades (1024×768×3=2359296). Es difícil mantener todas estas unidades intactas. Lo más probable es que parte de él haya sufrido un cortocircuito (aparece un "punto brillante") o esté roto (aparece un "punto negro"). Por tanto, los productos de exposición que no sean tan caros no tendrán defectos.
Las pantallas LCD contienen algunos elementos que no se utilizan en la tecnología CRT. La iluminación de la pantalla la proporcionan unos tubos fluorescentes enrollados detrás de ella. A veces, encontrará líneas anormalmente brillantes que aparecen en una determinada parte de la pantalla. También pueden aparecer rayas antiestéticas cuando una imagen clara u oscura en particular afecta áreas de visualización adyacentes. Además, algunos patrones muy delicados (como imágenes difuminadas) pueden provocar ondulaciones antiestéticas o líneas de interferencia en la pantalla LCD.
Ahora, casi todas las pantallas LCD utilizadas en sistemas portátiles o de escritorio utilizan transistores de película delgada (TFT) para activar las células en la capa de cristal líquido. La tecnología TFT LCD es capaz de mostrar imágenes más claras y brillantes. Las primeras pantallas LCD eran dispositivos emisores de luz inactivos con baja velocidad, baja eficiencia y bajo contraste. Aunque podían mostrar texto claro, a menudo producían sombras al mostrar imágenes rápidamente, lo que afectaba el efecto de visualización de video. Por lo tanto, ahora solo se usan. en aplicaciones que requieren visualización en blanco y negro en una computadora de mano, buscapersonas o teléfono celular.
Con el rápido desarrollo de la tecnología, la tecnología LCD también se desarrolla y progresa constantemente. En la actualidad, los principales fabricantes de pantallas LCD han aumentado sus gastos de investigación y desarrollo de LCD, esforzándose por superar el cuello de botella técnico de las pantallas LCD, acelerar aún más el proceso de industrialización de las pantallas LCD y reducir la capa de filtrado en la pantalla.