Жидкокристаллический дисплей: определение, цели и методы работы

Опубликованно 05.08.2018 11:52

LC-дисплей тип электрические сгенерированные изображения на тонкой плоской пластины. Первые LCD-дисплеи, которые в свете в 1970-х годах, были крошечные экраны, особенно в калькуляторов и цифровых часов, которые черные цифры на белом фоне. ЖК-дисплеи повсеместно используются в системах домашней электроники, мобильных телефонов, камер и компьютерных мониторов, а также в часах и телевизорах. Сегодня это современный ЖК-Телевизор с плоским экраном телевизоров в значительной степени заменить традиционные громоздкие электронно-лучевые трубки и можно цветные изображения с высоким разрешением до 108 дюймов диагональ экрана. История жидких кристаллов

Жидкие кристаллы были случайно в 1888 году ботаник ф. Reiniger из Австрии. Он отметил, что холестерина, имеет две точки плавления, превращаясь в мутную жидкость при 145 °C и при температуре выше 178,5 °C жидкость становится прозрачной. Чтобы объяснить этот феномен, он протянул ей образцы физик Отто LEMON. Используя микроскоп, оснащен ступенчатым потепление, Леман показал, что вещество имеет оптические свойства, характерные для некоторых кристаллов, но все же жидкость, а отсюда и появился термин «жидкий кристалл».

В течение 1920-х и 1930-х годов исследователи действие электрического исследованных кристаллов магнитного поля на жидкое. В 1929 году русский физик Всеволод Фредерикс был показал, что их молекулы изменили в тонкий лист, сэндвич между двух плит, их ориентацию поданным в магнитном поле. Его предшественник современного Жидкокристаллический дисплей был с напряжением. Темпы технологического развития с начала 1990-х годов было быстро и продолжает расти.

Технология эволюция LCD-мониторов стало черно-белый для простых часов и калькуляторов до Multi-color дизайн для сотовых телефонов, компьютерных мониторов и телевизоров Мировой рынок ЖК-дисплеев в настоящее время приближается к 100 млрд долларов. в год, что составляет увеличение на 60 миллиардов долларов. в 2005 году и 24 млрд долларов. 2003 соответственно. Производство ЖК-фокусируется глобально на Дальнем Востоке и растет в Центральной и Восточной Европе. Американские компании являются лидерами в методики. Их дисплеи занимают сейчас доминирующее положение на рынке и вряд ли изменится в ближайшем будущем. Физика процесса кристаллизации

Большинство жидких кристаллов, например, холестерина, состоят из молекул с длинными стержнеподобными структур. Эти специальные структуры молекул жидких кристаллов между двух поляризационных фильтров сломан приложения напряжения может быть на электродах, Жидкокристаллический дисплей элемент непрозрачным и темным. Таким образом, различные элементы дисплей вы можете либо переключиться на светлые или на темные цвета, тем самым отображая, цифр или символов.

Эта комбинация сил притяжения между всеми молекулами, которые в связи с стержнеподобной структуры, вызывает образование ЖК-фазы. Однако это взаимодействие не достаточно сильны, чтобы удерживать молекулы постоянно на месте. С тех пор много разных типов жидкокристаллических структур. Некоторые из них образуют расположены слоями, другой — в виде диска или столбцов.

Технология производства ЖК-дисплеев

Принцип работы ЖК-индикатора основан на свойствах Electrical материалов, так называемых жидких кристаллов, которые текут как жидкости, но и имеют кристаллическую структуру. В кристаллических составляющих частиц - атомов или молекул - твердых тел в геометрические узоры, в то время как они могут воспроизводиться в жидком состоянии двигаться свободно в случайном порядке.

Устройство кристаллический дисплей состоит из молекул жидких, часто звезд, которые организованы в одном направлении, но по-прежнему могут двигаться. Молекулы жидкого кристалла реагируют на электрическое напряжение, которое изменяет свою ориентацию и изменяют оптические свойства материала. Именно это свойство будет отображаться на ЖК-дисплее.

В среднем эта панель состоит из тысяч элементов изображения («пиксель»), которые питаются индивидуально от напряжения. Они тоньше, легче и работать с меньшим напряжением, чем другие дисплей-технологий и идеально подходит для батарейным питанием устройств. Пассивная Матрица

Существует два типа экранов: пассивная и активная матрица. Пассивные используются только два электрода. Они представляют собой полосками прозрачного ITO, под углом 90 друг к другу. Это создает кросс-матрицы, каждая ЖК-ячейка индивидуально. Адресация осуществляется логическая схема и драйвер отдельно от цифровой Жидкокристаллический дисплей. Поскольку в этом типе управления не имеет заряда в ячейке LC, молекулы жидких кристаллов постепенно возвращается в исходное состояние. Итак, каждая клетка должны периодически контролировать.

Пассивные имеют относительно большое время отклика и не подходят для ТВ-приложений. Желательно на стеклянной подложке не никаких драйверов или переключения установлены компоненты, такие как транзисторы. Потеря яркости из-за затенения этими элементами возникает, так что контроль жидкокристаллических индикаторов очень просто.

Широко используются пассивные с сегментированными цифр и символов для чтения на небольших устройствах, таких как компьютер, принтер и пультов дистанционного управления, многие из которых монохромный или иметь всего несколько цветов. Пассивные монохромные и цветные графические дисплеи были в первые тетрадки, и они все еще используются в качестве альтернативы активной матрицы. Активная TFT-дисплеев

В активных матричных дисплеев, каждый из них использует транзистор для управления и хранения груза, конденсатор. В IPS-технологию (In Plane Switching) режим работы Жидкокристаллический дисплей не использует такую конструкцию, если электроды сформированы, но рядом друг с другом в одной плоскости на одной стеклянной подложке. Электрическое поле проникает в молекулы ЖК по горизонтали.

Вы подписаны параллельно поверхности экрана, что значительно увеличивает угол обзора. Недостатком IPS является то, что для каждой ячейки на двух транзисторах требует. Это снижает прозрачной зоной и требуется яркая подсветка. VA (вертикальное выравнивание) и MVA (современная вертикальная ориентация) используют передовые жидкие кристаллы, которые ориентированы вертикально, без электрическое поле, перпендикулярное к поверхности экрана.

Поляризованный свет может случиться, но блокирует переднего поляризатора. Поэтому клетка без активации черный. Поскольку все молекулы, даже такие, которые ориентированы на краях субстрата, равномерно вертикально, в получившееся,так что черное очень большое значение на всех углах. В отличие от пассивных матричных жидкокристаллических устройств отображения-дисплеи с активной матрицей транзистор в любом красных, зеленых и синих игра, которая держит вас в нужной интенсивности, пока эта строка не будет решаться на следующей картинке. Время переключения ячеек

Время отклика дисплеев всегда было большой проблемой. Из-за относительно высокой вязкости жидкого кристалла ЖК-ячейки меняется довольно медленно. Благодаря быстрого движения изображения это приводит к образованию полос. Псевдонимы Жидкокристаллический и модифицированная управления жидкокристаллических ячеек (overdrive), как правило, решить эти проблемы.

Время отклика современных ЖК-Дисплеев составляет уже около 8 МС (быстрое время отклика составляет 1 МС) изменение яркости изображения с 10% до 90%, где 0% и 100% яркости установившемся режиме, ISO 13406-2-это сумма времени переключения от светлого до темного (или наоборот) и обратно. Однако из-за асимптотического процесса время переключения <переключение требуется 3 МС, чтобы избежать видимых полос.

Технология Overdrive сокращает время переключения жидкокристаллических ячеек. С этой целью временно большее напряжение на ЖК-ячейке, чем необходимо, чтобы фактическое значение яркости. Из-за короткого перенапряжения электропитания Жидкокристаллический дисплей, инертные жидкие кристаллы буквально вырвал из своей позиции и сгладить гораздо быстрее. В этой стадии процесса изображение должно кэшироваться. Вместе с специально для коррекции соответствующих значений на дисплей соответствующий уровень напряжения зависит от гаммы, и с помощью look-up таблицы процессора сигналов для каждого пикселя, но и точное время информации об изображении рассчитать. Основные компоненты показатели

Поворот в поляризации света произведенного жидкого кристалла, является основой работы ЖК-дисплея. В принципе, есть два типа ЖК-дисплеев, Transmissive и Reflective: Transmission. Трансмиссионные.

Трансмиссионное масло LCD-дисплей работают. Левая сторона подсветки жидкокристаллического дисплея Наполеона излучает свет. Если он будет через задний поляризатор (вертикальный поляризатор), свет поляризован вертикально. Затем свет в жидкий кристалл и завязать поляризации будет вместе, если он включен. Итак, если вертикально поляризованный свет через сегмент жидких кристаллов ON, он поляризован горизонтально.

Далее - передний поляризатор блокирует горизонтально поляризованный свет. Таким образом, этот сегмент кажется темной наблюдателю. Если сегмент выключен жидких кристаллов, меняется поляризация света, поэтому он будет поляризован вертикально. Так, передняя поляризатор передает этот свет. Эти дисплеи, как правило, называемые ЖК-дисплеи с подсветкой, использовать окружающий свет в качестве источника: Часы. Отражающий ЖК-дисплей. Обычно калькуляторы используют этот вид рекламы. Положительные и отрицательные сегменты

Положительный имидж будет темных пикселях или сегментов на белом фоне. В них поляризаторов взаимно перпендикулярны. Это означает, что, если Front-End поляризационный фильтр вертикален, задний горизонтальный поляризатор. Так OFF и фон, чтобы передать свет, и блокировать ON. Эти дисплеи обычно используются в устройствах, в которых есть окружающий свет.

Он также способен создавать полупроводниковых и жидкокристаллических Индикаторов с различными цветами фона. Негативный имидж создали светлых пикселях или сегменты на темном фоне. В них передним и задним расположением поляризаторов ориентированы. Это означает, что, когда фронтальный поляризатор перпендикулярно, также заднюю вертикальную и наоборот.

Таким образом, сегменты OFF фоновом режиме и блокировать свет и ON сегменты отражают свет, создавая светящийся дисплей на темном фоне. ЖК-дисплеи с подсветкой, как правило, используют этот тип, который используется там, где окружающий свет слабый. Он также способен, чтобы разные цвета фона. Дисплей памяти RAM

DD-это область памяти, в которой иконки на экране. Дисплей: 2 строки по 16 символов адреса определяется следующим образом: Линия Видно Невидимым

Топ

00H 0FH

10H 27H

Низко

40H - 4FH

50H 67H

Он позволяет создавать максимально 8 знаков или символов 5x7. После того как новые знаки в память загружены, вы можете получить доступ, как если бы они были обычными символами, которые локально в РИМЕ. RAM CG использует слова шириной 8 бит, но на ЖК-дисплее появляются только 5 низкого наименее значимых бит.

Таким образом, D4 ставит левую точку и D0 - pol на правой стороне. Например, байт оперативной памяти CG приглашает вызывает у 1Fh, что все точки этой линии. Управление битном режиме

Есть два режима работы индикация: 4-разрядные и 8-разрядные. В 8-битном режиме, данные на дисплей, чтобы отправлять Пины D0 до D7. Строка RS на 0 или 1, в зависимости от того, являетесь ли вы команду или данные. String R / W тоже должна быть на 0, чтобы объявление, которое вы хотите записать. Остается один импульс не менее 450 НС на вход е, чтобы показать, что действительные данные присутствуют на контактах D0 до D7.

Дисплей считывает данные падающих на фланге входа. Когда вы читаете, процедура идентична, но на этот раз для строки R / W значение 1, чтобы прочитать трансляция. Данные применяются на линиях D0-D7 на высоком состоянии линии.

4-битном режиме. В некоторых случаях может потребоваться уменьшить количество проводов, модулей ввода-вывода для управления дисплеем, например, если на микроконтроллер есть очень мало контактов. В этом случае можно считаю режим ЖК-дисплея. В этом режиме для передачи данных и чтения их только 4 наиболее значимых битов (D4-D7) дисплея.

4 значащих бита (D0-D3) затем соединяются с землей. Тогда данные будут записаны или считаны через последовательный отправка четырех наиболее значимых битов, следуют четыре младших значащих битов. Положительные импульсы не менее 450 NS E отправлено на проверку каждого плата должна быть на линии.

В обоих режимах после каждого действия на экране вы можете убедиться, что вы может обрабатывать следующую информацию. Для этого необходимо чтение запросить в командный режим и проверить Busy флага BF. Если BF = 0, индикатор готов принять новую команду или данные. Цифровые Приборы Напряжения

Цифровой ЖК-индикаторы тестер состоит из двух тонких стекол, на поверхность которых facing тонкие проводящие дорожки были поставлены. Если стекло не видны на правой или почти прямым углом, эти следы видны. Однако при определенных рассмотрении они становятся видимыми углами.

Принципиальная электрическая схема.

Описанный здесь тестер состоит из генератора прямоугольных, абсолютно симметричного переменного тока без DC-компоненты. Большинство логических генераторы не в состоянии генерировать прямоугольный сигнал, генерировать прямоугольная форма сигналов, их Рабочий цикл колеблется около 50%. 4047, в тестере использован, имеет бинарные скаляр на выходе, что гарантирует симметрию. Частота осциллятора составляет около 1 КГц.

Он может питаться от источника 3-9 В. обычно батареи будет, но переменный источник питания имеет свои преимущества. Он показывает, при каком напряжении регулятор напряжения LCD работает удовлетворительно, и есть четкая связь между напряжением и углом, на дисплее хорошо видны. Тестер потребляет ток не более 1 мА.

Испытательное напряжение должно всегда связь между общей клеммой, т. е. заднюю плоскость, и один из сегментов. Если вы не уверены, какой тип терминала задней части самолета, один щуп тестера на сегмент, а остальные не закрыть - для всех остальных терминалов, пока это видимый сегмент. Автор: Иван 27. Июль 2018

Категория: Технологии