غالبًا ما يكون كل شخص في الحياة اليومية شاشة LCD بسيطة ، فهل تعرف كيف تعمل شاشة LCD؟ اليوم ، قدم هولينو هذا المبدأ من جانبين.
1. مبدأ العمل لشاشة LCD أحادية اللون
تستخدم تقنية الكريستال السائل LCD أخاديد دقيقة لملء الكريستال السائل بين طائرتين. الأخاديد في المستويين متعامدة مع بعضها البعض (تتقاطع عند 90 درجة). بمعنى آخر ، إذا تم ترتيب الجزيئات الموجودة على مستوى واحد في اتجاه الشمال والجنوب والجزيئات الموجودة على المستوى الآخر مرتبة في اتجاه الشرق والغرب ، فإن الجزيئات الموجودة بين المستويين تضطر إلى الدخول في حالة 90 درجة. -التواء درجة. نظرًا لأن الضوء ينتقل في اتجاه الترتيب الجزيئي ، عندما يمر الضوء عبر البلورة السائلة ، فإن الضوء أيضًا سوف يلتوي 90 درجة. ولكن عندما يتم تطبيق جهد على البلورة السائلة ، فإن الجزيئات تصطف عموديًا بحيث يمكن توجيه الضوء دون أي تشويه.
تعتمد شاشة LCD على مرشح الاستقطاب (الشريحة) والضوء نفسه. ينتشر الضوء الطبيعي بشكل عشوائي في جميع الاتجاهات. المرشحات المستقطبة هي في الواقع سلسلة من الخطوط المتوازية الرفيعة والأرق. تشكل هذه الخطوط شبكة تحجب كل الضوء غير الموازي لهذه الخطوط. يكون خط مرشح الاستقطاب عموديًا تمامًا على الخط الأول ، لذا يمكنه حجب الضوء المستقطب تمامًا. فقط عندما تكون خطوط الفلترين متوازية تمامًا ، أو عندما يكون الضوء نفسه ملتويًا لمطابقة مرشح الاستقطاب الثاني ، يتم اختراق الضوء.
تتكون شاشة LCD من هذين المرشاحين المستقطبين متعامدين مع بعضهما البعض ، لذلك يجب حظر جميع محاولات اختراق الضوء في الظروف العادية. ومع ذلك ، نظرًا لأن المرشحات مليئة بالبلور السائل الملتوي ، فبعد مرور الضوء عبر الفلتر الأول ، يتم لفه بمقدار 90 درجة بواسطة جزيئات الكريستال السائل ، ويمر أخيرًا عبر الفلتر الثاني. من ناحية أخرى ، إذا تم تطبيق جهد على البلورة السائلة ، يتم إعادة ترتيب الجزيئات وتكون متوازية تمامًا ، بحيث لا يتم تشويه الضوء ، لذلك يتم حظره بواسطة الفلتر الثاني فقط. باختصار ، يتم استخدام الطاقة لحجب الضوء وإصدار الضوء بدون طاقة.
ومع ذلك ، يمكن تغيير ترتيب الكريستال السائل في شاشة LCD بحيث ينبعث منها الضوء عند تنشيطه ويتم حظره عند عدم تنشيطه. ومع ذلك ، نظرًا لأن شاشة الكمبيوتر تعمل دائمًا تقريبًا ، فإن حل "التشغيل والحماية من الضوء" فقط هو الذي يمكن أن يحقق الغرض الأكثر توفيرًا للطاقة.
من منظور هيكل شاشة العرض البلورية السائلة ، سواء كان جهاز كمبيوتر محمول أو نظام سطح مكتب ، فإن شاشة LCD عبارة عن هيكل متعدد الطبقات يتكون من مكونات مختلفة. تتكون شاشة LCD من لوحين زجاجيين بسماكة 1 مم تقريبًا ، مفصولة بمواد كريستالية سائلة (LC) متباعدة بشكل متساوٍ 5 ميكرون. نظرًا لأن مادة الكريستال السائل نفسها لا تصدر ضوءًا ، فهناك أنابيب ضوئية على جانبي شاشة العرض كمصدر للضوء ولوحة الإضاءة الخلفية (أو لوحة تجانس الضوء) والفيلم العاكس الموجود على الجزء الخلفي من الكريستال السائل موجود على شاشة العرض ، وتتكون لوحة الإضاءة الخلفية من مواد الفلورسنت. يمكن أن ينبعث منها الضوء ، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في توفير مصدر ضوء خلفي موحد. يدخل الضوء المنبعث من الإضاءة الخلفية إلى طبقة الكريستال السائل التي تحتوي على آلاف القطرات البلورية بعد المرور عبر طبقة مرشح الاستقطاب الأولى. يتم احتواء جميع القطرات البلورية في طبقة الكريستال السائل في هيكل وحدة صغيرة ، وتشكل وحدة واحدة أو أكثر بكسلًا واحدًا على الشاشة. توجد أقطاب كهربائية شفافة بين اللوح الزجاجي والمادة البلورية السائلة. الأقطاب الكهربائية مقسمة إلى صفوف وأعمدة. عند تقاطع الصفوف والأعمدة ، تتغير الحالة الضوئية للبلور السائل عن طريق تغيير الجهد. مادة الكريستال السائل تشبه صمام ضوء صغير. مادة الكريستال السائل محاطة بجزء دائرة التحكم وجزء دائرة القيادة. عندما تولد الأقطاب الكهربائية الموجودة في شاشة LCD مجالًا كهربائيًا ، يتم تشويه جزيئات الكريستال السائل ، وينكسر الضوء الذي يمر عبرها بشكل دوري ، ثم يتم ترشيحه بواسطة الطبقة الثانية من طبقة المرشح التي سيتم عرضها على الشاشة.
ثانيًا ، تعمل شاشة LCD الملونة
بالنسبة لشاشات العرض الملونة الأكثر تعقيدًا التي تتطلب شاشات LCD للكمبيوتر المحمول أو سطح المكتب ، من الضروري أيضًا معالجة طبقة مرشح الألوان الخاصة بالشاشة الملونة على وجه التحديد. بشكل عام ، في لوحة LCD الملونة ، يتكون كل بكسل من ثلاث خلايا بلورية سائلة ، وكل خلية بلورية سائلة بها مرشح أحمر أو أخضر أو أزرق أمام كل خلية. بهذه الطريقة ، يمكن عرض ألوان مختلفة على الشاشة عن طريق الضوء من وحدات مختلفة.
تتغلب شاشة LCD LCD على أوجه القصور في حجم CRT واستهلاك الطاقة والوميض ، ولكنها أيضًا تجلب مشاكل مثل التكلفة العالية وزاوية الرؤية الواسعة والشاشة الملونة غير المرضية. يمكن لشاشات CRT اختيار نطاق من الدقة ويمكن ضبطها وفقًا لمتطلبات الشاشة ، لكن شاشات LCD تحتوي فقط على عدد ثابت من خلايا الكريستال السائل ، ويمكن عرضها فقط بدقة واحدة على الشاشة الكاملة (بكسل واحد لكل خلية).
عادةً ما تحتوي CRT على ثلاثة مسدسات إلكترونية ، ويجب أن يتركز تدفق الإلكترون بدقة ، وإلا فلن يتمكن من الحصول على عرض صورة واضح. ومع ذلك ، لا توجد مشكلة تركيز في شاشة LCD لأن كل خلية بلورية سائلة يتم تبديلها على حدة. هذا هو السبب في أن نفس الصورة على شاشة LCD واضحة جدًا. لا تحتاج شاشة LCD إلى الاهتمام بمعدل التحديث والوميض. يتم تشغيل الخلية البلورية السائلة أو إيقاف تشغيلها ، وبالتالي لا تومض الصورة المعروضة بمعدل تحديث منخفض من 40 إلى 60 هرتز أكثر من الصورة المعروضة عند 75 هرتز. ومع ذلك ، فإن الخلية البلورية السائلة في لوحة LCD معرضة للعيوب. بالنسبة لشاشة بحجم 1024 × 768 ، يتكون كل بكسل من ثلاث وحدات ، وهي مسؤولة عن عرض الأحمر والأخضر والأزرق على التوالي ، لذا يلزم توفير إجمالي 2.4 مليون وحدة (1024 × 768 × 3=2359296). من الصعب ضمان سلامة جميع هذه الوحدات. على الأرجح ، كان بعضها قصير الدائرة (& quot ؛ ظهرت نقاط مضيئة&مثل) أو تم فتحها (& مثل ؛ ظهرت بقع سوداء&مثل ؛ ظهرت). لذلك ، لا يبدو أن منتج العرض معيب.
تحتوي شاشة عرض LCD على بعض الأشياء التي لم يتم استخدامها بعد في تقنية CRT. مصدر الضوء الذي يغذي الشاشة عبارة عن أنبوب فلورسنت ملفوف حوله. في بعض الأحيان ، ستجد خطوطًا ساطعة بشكل غير عادي على جزء معين من الشاشة. قد تكون هناك بعض الخطوط غير اللائقة ، وستؤثر الصور الساطعة أو الداكنة الخاصة على منطقة العرض المجاورة. بالإضافة إلى ذلك ، قد تظهر بعض الأنماط الدقيقة (مثل الصور المبعثرة) تموجات قبيحة أو أنماط تداخل على شاشة LCD.
اليوم ، تستخدم جميع شاشات LCD تقريبًا المستخدمة في أنظمة الكمبيوتر المحمول أو أجهزة سطح المكتب ترانزستورات رقيقة (TFT) لتنشيط الخلايا في طبقة الكريستال السائل. يمكن لتقنية TFT LCD عرض صور أكثر وضوحًا وإشراقًا. كانت شاشات LCD المبكرة منخفضة السرعة ومنخفضة الكفاءة ومنخفضة التباين. على الرغم من أنها يمكن أن تعرض نصًا واضحًا ، إلا أنها غالبًا ما تنتج الظلال عند عرض الصور بسرعة ، مما يؤثر على عرض الفيديو. لذلك ، يتم استخدامه اليوم فقط. مطلوب جهاز كمبيوتر محمول باليد أو بيجر أو هاتف محمول مع شاشة سوداء وبيضاء.
مع التطور السريع للتكنولوجيا ، تستمر تقنية LCD في التطور. في الوقت الحالي ، زادت الشركات المصنعة الرئيسية لشاشات الكريستال السائل من تكاليف R&؛ D لشاشات الكريستال السائل ، وتسعى جاهدة لاختراق عنق الزجاجة التقني لشاشات الكريستال السائل ، وتسريع تصنيع شاشات الكريستال السائل ، وتقليل تكاليف الإنتاج ، والوصول إلى مستويات الأسعار المقبولة من قبل المستخدم.
