หลักการทำงานของหน้าจอ LCD ขาวดำ

Sep 15, 2016

ฝากข้อความ

หน้าจอ LCD ขาวดำ:

เทคโนโลยี LCD คือการเทคริสตัลเหลวลงในพื้นผิวเรียบสองแถวที่มีร่องละเอียด ร่องบนระนาบทั้งสองนี้ตั้งฉากกัน (ตัดกันที่ 90°) จากนั้น หากโมเลกุลบนระนาบหนึ่งถูกจัดเรียงในแนวเหนือ-ใต้ โมเลกุลบนระนาบอื่นจะถูกจัดเรียงในทิศทางตะวันออก-ตะวันตก และโมเลกุลที่อยู่ระหว่างระนาบทั้งสองจะถูกบังคับโดยตรงให้อยู่ในสถานะบิดเป็นเกลียว 90° เนื่องจากแสงเดินทางตามทิศทางที่โมเลกุลถูกจัดเรียงตัว แสงจึงต้องบิด 90° เมื่อผ่านคริสตัลเหลว แต่เมื่อเราใช้แรงดันไฟฟ้ากับผลึกเหลว โมเลกุลจะถูกจัดเรียงใหม่ตามแนวตั้งเพื่อให้สามารถเปล่งแสงได้โดยตรงโดยไม่มีการบิดเบี้ยวใดๆ

LCD ขึ้นอยู่กับฟิลเตอร์โพลาไรซ์ (เพลท) และตัวแสงเป็นอย่างมาก ในความเป็นจริง แสงธรรมชาติจะสุ่มออกไปในทุกทิศทาง ที่จริงแล้วฟิลเตอร์โพลาไรซ์เป็นชุดของเส้นคู่ขนานที่บางลงเรื่อยๆ เส้นเหล่านี้ก่อตัวเป็นตาข่าย ปิดกั้นแสงทั้งหมดที่ไม่ขนานกับเส้นเหล่านี้ เส้นของฟิลเตอร์โพลาไรซ์จะตั้งฉากกับเส้นแรกพอดี จึงสามารถบังแสงที่โพลาไรซ์ได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อเส้นของฟิลเตอร์ทั้งสองขนานกันอย่างสมบูรณ์ หรือแสงถูกบิดเพื่อให้เข้ากับฟิลเตอร์โพลาไรซ์ที่สอง แสงก็จะทะลุผ่านได้

LCD ประกอบด้วยฟิลเตอร์โพลาไรซ์สองตัวที่ตั้งฉากกัน ดังนั้นภายใต้สถานการณ์ปกติ แสงทั้งหมดที่พยายามจะทะลุผ่านควรถูกปิดกั้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีผลึกเหลวบิดเบี้ยวจำนวนมากระหว่างตัวกรองทั้งสองนี้ หลังจากที่แสงผ่านตัวกรองแรกได้สำเร็จ โมเลกุลของเหลวจะถูกบังคับให้บิด 90 องศา และสุดท้ายมาจากตัวกรองที่สอง ผ่านการกรอง ในทางกลับกัน หากแรงดันถูกนำไปใช้กับของเหลว โมเลกุลจะถูกจัดเรียงใหม่และขนานกันอย่างสมบูรณ์ เพื่อไม่ให้แสงบิดเบี้ยวอีกต่อไป ตัวกรองที่สองจึงบังเกิดขึ้น สรุปแล้ว การเปิดเครื่องจะปิดกั้นแสง และการไม่เปิดเครื่องจะทำให้แสงหลบหนี

อย่างไรก็ตาม การจัดเรียงของผลึกเหลวใน LCD สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อให้แสงถูกปล่อยออกมาเมื่อใช้พลังงาน แต่จะถูกปิดกั้นเมื่อไม่ได้ใช้พลังงาน แต่เนื่องจากหน้าจอของคอมพิวเตอร์เปิดอยู่เกือบตลอดเวลา มีเพียงวิธีแก้ปัญหาของ"การเปิดเครื่องและปิดกั้นแสง" ในที่สุดก็สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ในการประหยัดพลังงานได้มากที่สุด

จากมุมมองของหลักการทำงานของหน้าจอแสดงผล LCD ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กหรือระบบเดสก์ท็อป หน้าจอแสดงผล LCD ที่ใช้จริง ๆ แล้วเป็นโครงสร้างชั้นที่ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ LCD ประกอบด้วยแผ่นกระจกสองแผ่นที่มีความหนาประมาณ 1 มม. แผ่นแก้วสองแผ่นถูกคั่นด้วยวัสดุที่เป็นของเหลว (LC) เป็นระยะ 5um อย่างสม่ำเสมอ เนื่องจากวัสดุคริสตัลเหลวเองไม่เปล่งแสงจึงจะมีหลอดไฟเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ทั้งสองด้านของหน้าจอแสดงผล และที่ด้านหลังของจอแสดงผลคริสตัลเหลวจะมีแผ่นแบ็คไลท์ (หรือที่เรียกว่าแผ่นทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน) ฟิล์มสะท้อนแสงและแผ่นแบ็คไลท์ ประกอบด้วยวัสดุเรืองแสงและสามารถเปล่งแสงได้ หน้าที่หลักของมันคือการให้แหล่งกำเนิดแสงพื้นหลังที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ แสงที่ปล่อยออกมาจากแสงด้านหลังจะเข้าสู่ชั้นคริสตัลเหลวที่มีหยดคริสตัลนับพันหลังจากผ่านชั้นฟิลเตอร์โพลาไรซ์ชั้นแรก หยดคริสตัลในชั้นผลึกเหลวล้วนมีโครงสร้างเซลล์ขนาดเล็ก และเซลล์ตั้งแต่หนึ่งเซลล์ขึ้นไปสามารถสร้างพิกเซลบนหน้าจอได้ ระหว่างแผ่นแก้วกับวัสดุผลึกเหลวเป็นอิเล็กโทรดแบบโปร่งใส อิเล็กโทรดโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นแถวและคอลัมน์ ที่จุดตัดของแถวและคอลัมน์ สถานะการหมุนด้วยแสงของคริสตัลเหลวสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า หน้าที่ของวัสดุคริสตัลเหลวคล้ายกับวาล์วไฟ A ที่ค่อนข้างเล็ก ที่ขอบของวัสดุผลึกเหลวคือส่วนวงจรควบคุมและส่วนวงจรขับ เมื่ออิเล็กโทรดในจอ LCD สร้างสนามไฟฟ้า โมเลกุลของผลึกเหลวจะบิดเบี้ยว เพื่อให้แสงที่ลอดผ่านนั้นเกิดการหักเหปกติ จากนั้นจะถูกกรองโดยชั้นตัวกรองที่สองเพื่อให้ปรากฏบนหน้าจอ


ส่งคำถาม