Het diagram van de liquid crystal displaystructuur

Elk pixel van een liquid crystal display bestaat uit de volgende delen: een laag vloeibare die kristalmolecules tussen twee transparante elektroden (het oxyde van het indiumtin) worden opgeschort, en twee het polariseren filters de waarvan het polariseren richtingen aan elkaar aan de buitenkanten van de twee kanten loodrecht zijn. Zonder het vloeibare kristal tussen de elektroden, zou het licht die door één van de het polariseren filters overgaan gepolariseerde precies loodlijn aan de tweede polarisator zijn en volledig zo geblokkeerd. Maar als de polarisatierichting die van licht door één het polariseren filter overgaan door het vloeibare kristal wordt geroteerd, dan kan het door de andere het polariseren filter overgaan. De omwenteling van het vloeibare kristal op de polarisatierichting van licht kan door een elektrostatisch gebied worden gecontroleerd, daardoor realiserend de controle van licht.

De vloeibare kristalmolecules worden gemakkelijk beïnvloed door een extern elektrisch gebied om veroorzaakte lasten te produceren. Een kleine hoeveelheid last wordt toegevoegd aan de transparante elektrode van elk pixel of sub-pixel om een elektrostatisch gebied te produceren, en de molecules van het vloeibare kristal zullen door het elektrostatische gebied worden bewogen tot om een elektrische last te veroorzaken en elektrostatische torsie te produceren, die de originele rotatieregeling van de vloeibare kristalmolecules zal veranderen. De omvang van de omwenteling door het licht. Verander de hoek zodat het door de het polariseren filter kan overgaan.

Alvorens de last wordt toegepast op de transparante elektrode, wordt de groepering van de vloeibare kristalmolecules bepaald door de groepering van de elektrodenoppervlakte, en de chemische oppervlakte van de elektrodenhandelingen als zaad voor het kristal. In het gemeenschappelijkste TN vloeibare kristal, worden de hogere en lagere elektroden van het vloeibare kristal verticaal geschikt. De vloeibare kristalmolecules worden geschikt in een spiraal, en het licht die door één het polariseren filter overgaan roteert in de polarisatierichting na het overgaan door de vloeibare kristalspaander, zodat het door de andere het polariseren plaat kan overgaan. Een klein gedeelte van het licht wordt geblokkeerd door de polarisator tijdens dit proces en lijkt grijs van de buitenkant. Nadat de last wordt toegepast op de transparante elektrode, zullen de vloeibare kristalmolecules bijna helemaal gericht worden parallel met de richting van het elektrische veld, zodat wordt de polarisatierichting van het licht die door een het polariseren filter overgaan niet geroteerd, zodat wordt het licht volledig geblokkeerd. Op dit punt kijkt het pixel zwart. Door het voltage te controleren, kan de graad van vervorming van de regeling van de vloeibare kristalmolecules worden gecontroleerd om verschillende grayscales te bereiken.

Sommige liquide crystale displays worden zwart onder de actie van wisselstroom. De wisselstroom vernietigt het spiraalvormige effect van het vloeibare kristal. Wanneer de stroom wordt uitgezet, zal het liquide crystal display helderder of transparant worden. Dit type van liquid crystal display wordt algemeen gebruikt in notitieboekjecomputers en goedkope liquide crystale displays. Een ander type van liquid crystal display dat vaak in high-definition liquide crystale displays wordt gebruikt of de vloeibare kristaltelevisies op grote schaal dat is wanneer de stroom wordt afgesloten, het liquide crystal display is in een ondoorzichtige staat.

om macht te bewaren, keurt het liquide crystal display de methode om simultaan over te seinen goed. Op de het simultaan overseinen wijze, worden de elektroden aan de ene kant verbonden samen in groepen, en elke groep elektroden wordt verbonden met een voeding, en de elektroden worden aan de andere kant ook verbonden in groepen, en elke groep wordt verbonden met de voeding. Voor één eind, zorgt het groeperingsontwerp ervoor dat elk pixel door een onafhankelijke voeding wordt gecontroleerd, en het elektronische apparaat of de software die het elektronische apparaat drijven controleren de vertoning van het pixel door de on/off opeenvolging van de voeding te controleren.

De metriek voor het verifiëren van LCD monitors omvatten de volgende belangrijke aspecten: de vertoningsgrootte, reactietijd (synchronisatietarief), (actief en passief) serietype, het bekijken hoek, steunde kleuren, helderheid en contrast, resolutie en beeldverhouding, en Inputinterfaces (zoals visieinterfaces en videovertoningsseries).

Korte Geschiedenis

In 1888, ontdekte de Oostenrijkse chemicus Friedrich Leinitzer vloeibare kristallen en hun speciale fysische eigenschappen.

Het eerste opereerbare liquide crystal display werd gebaseerd op Dynamische Verspreidende die Wijze (DSM), die door een groep ontwikkeld werd door George Hellman van Radiobedrijf van Amerika wordt geleid. Hellmann richtte Optech, een bedrijf op dat een reeks liquide crystale displays ontwikkelde op deze technologie worden gebaseerd die.

In December 1970, werd het rotatie-nematic gebiedseffect van vloeibare kristallen geregistreerd als octrooi in Zwitserland door Zander en Helfrich bij het Centrale Laboratorium hoffmann-Leroc. Maar in 1969 het vorige jaar, ontdekte James Ferguson het rotatie-nematic gebiedseffect van vloeibare kristallen in Kent State University in Ohio, de V.S., en registreerde hetzelfde octrooi in de Verenigde Staten in Februari 1971. In 1971 die, veroorzaakte ILIXCO het eerste liquide crystal display op dit kenmerk wordt gebaseerd, dat het slechtere DSM-type liquide crystal display verving. Het was slechts na 1985 dat de ontdekking commerciële waarde had. In 1973, gebruikte het Scherpe Bedrijf van Japan het voor het eerst om digitale vertoningen van elektronische calculators te maken. In 2010s, LCD zijn de monitors het primaire beeldscherm voor alle computers geworden.

Vertoningsprincipe

Het systeem van de in-voertuiginformatie voor auto's

JR van de de Lijnverrichting van Yamanote van het oosten het de informatiescherm

Bij gebrek aan voltage, zal het licht langs het hiaat van de vloeibare kristalmolecules reizen en zal 90 graden draaien, zodat kan het licht overgaan. Maar na het toevoegen van het voltage, gaat het licht rechtstreeks langs het hiaat van de vloeibare kristalmolecules, zodat wordt het licht geblokkeerd door de filterplaat.

Het vloeibare kristal is een substantie met stroomkenmerken, zo slechts kan een zeer kleine kracht worden toegepast om de vloeibare kristalmolecules te maken bewegen zich. Nemend het gemeenschappelijkste nematic vloeibare kristal als voorbeeld, kunnen de vloeibare kristalmolecules de vloeibare kristalmolecules door de actie van het elektrische veld gemakkelijk draaien. De optische as van het vloeibare kristal is vrij verenigbaar met zijn moleculaire as, zodat kan het optische gevolgen veroorzaken. Wanneer het elektrische die veld op het vloeibare kristal wordt toegepast wordt verwijderd en verdwijnt, zal het vloeibare kristal zijn eigen elasticiteit en viscositeit gebruiken om de vloeibare kristalmolecules zeer snel te herstellen. De staat vóór het elektrische veld wordt toegepast.

Transmissive en Weerspiegelende Vertoningen

De liquide crystale displays kunnen, afhankelijk van transmissive of weerspiegelend zijn waar de lichtbron wordt geplaatst.

Transmissive LCDs worden verlicht door een lichtbron achter het één scherm, terwijl het bekijken aan de andere kant (voorzijde) van het scherm is. Dit type van LCD wordt meestal gebruikt in toepassingen die hoog-helderheidsvertoningen, zoals computermonitors, PDAs, en celtelefoons vereisen. De machtsconsumptie van de verlichtingsinrichtingen worden gebruikt om het liquide crystal display te verlichten neigt hoger te zijn dan dat van het liquide crystal display dat zelf.

De weerspiegelende die liquide crystale displays, algemeen in elektronische klokken en calculators, (soms) worden gevonden denken na het externe licht terug naar het scherm door een diffuse weerspiegelende oppervlakte bij de rug verlicht. Dit type van LCD heeft een hogere contrastverhouding, omdat het licht tweemaal door het vloeibare kristal overgaat, zodat wordt het tweemaal gesneden. Vermindert het gebruiken van geen verlichtingsinrichtingen beduidend machtsconsumptie, zo apparaten die batterijen zullen duren langer op batterijen gebruiken. Omdat de kleine weerspiegelende liquide crystale displays zo weinig macht verbruiken dat een photovoltaic cel genoeg is om hen aan te drijven, worden zij vaak gebruikt in zakcalculators.

De Transflectiveliquide crystale displays kunnen als zowel transmissive als weerspiegelende types worden gebruikt. Wanneer het externe licht volstaat, werkt het liquide crystal display als weerspiegelend type, en wanneer het externe licht ontoereikend is, kan het ook als transmissive type worden gebruikt.

kleurenvertoning

Een Subpixel-Structuur van Kleur Vloeibaar Crystal Display

Pixelgezoem op LCD

De LCD technologie verandert ook de helderheid volgens de omvang van het voltage, en de kleur door elk sub-beeldelement wordt getoond van LCD hangt van het proces dat van het kleurenonderzoek af. Aangezien het vloeibare kristal zelf geen kleur heeft, worden de kleurenfilters gebruikt om diverse kleuren in plaats van sub-beeldelementen te produceren. De sub-beeldelementen kunnen de grijze schaal slechts aanpassen door de intensiteit van licht te controleren die overgaan door. Slechts gebruiken een paar actieve matrijsvertoningen analoog signaalcontrole, en de meeste technologie van de Digitaal signaalcontrole wordt gebruikt. Meeste digitaal gecontroleerde LCDs gebruiken een controlemechanisme met acht bits dat 256 grayscales kan produceren. Elk subelement kan 256 niveaus vertegenwoordigen, zodat kunt u 2563 kleuren krijgen, en elk element kan 16.777.216 kleuren vertegenwoordigen. Omdat de waarneming van het menselijke oog van helderheid niet lineair verandert, en het menselijke oog gevoeliger is voor veranderingen in lage helderheid, kan deze 24 beetjekleurkwaliteit niet aan de ideale vereisten volledig voldoen. De ingenieurs gebruiken de methode van de aanpassing van het impulsvoltage om de kleurenveranderingen meer eenvormig aan te brengen kijken.

In een kleur LCD, is elk pixel verdeeld in drie cellen, of sub-pixel, met extra filters om rood, groen, en blauw te etiketteren. De drie sub-pixel kunnen onafhankelijk worden gecontroleerd, en de overeenkomstige pixel kunnen duizenden of zelfs miljoenen kleuren produceren. De oudere CRTs-vertoning kleurt op dezelfde manier. De kleurencomponenten worden geschikt volgens verschillende pixelmeetkunde zoals nodig.

Actieve en passieve series

De liquide crystale displays, die algemeen in elektronische horloges en zakcomputers worden gebruikt, zijn samengesteld uit een klein aantal segmenten, en elk segment heeft één enkel elektrodencontact. Een externe specifieke kring verstrekt elektrolast aan elke controleeenheid, en deze vertoningsstructuur kan hinderlijk zijn wanneer er vele vertoningseenheden zijn (b.v. vloeibare vertoningen). Kleine zwart-wit vertoningen, zoals passieve serieliquide crystale displays op PDAs of de oudere vertoningen van de notitieboekjecomputer, die Super Verdraaide Nematic (STN) of Dubbele Laag Super Verdraaide Nematic (DSTN) technologie toepassen (DSTN verbetert de kleurenafwijking van STN).

Elke rij of kolom op de vertoning hebben een onafhankelijke kring, en de positie van elk pixel wordt ook tegelijkertijd gespecificeerd door een rij en een kolom. Dit type van vertoning wordt genoemd een „passieve serie“, omdat elk pixel ook moet worden herinnerd alvorens bij te werken. In hun respectieve staten, is er geen stabiele lastenlevering op dit ogenblik per pixel. Aangezien het aantal pixel stijgt, doet dat het relatieve aantal rijen en kolommen. Deze vertoningsmethode wordt moeilijker te gebruiken. De liquide crystale displays met passieve series worden gemaakt worden gekenmerkt door zeer langzame reactietijden en lage contrastverhoudingen die.

De huidige high-resolution kleurenvertoningen, zoals computermonitors of televisies, zijn actieve series. De dunne liquide crystale displays van de filmtransistor worden toegevoegd aan polarisators en kleurenfilters. Elk pixel heeft zijn eigen transistor, toestaand manipulatie van één enkel pixel. Wanneer een kolomlijn wordt aangezet, alle rijlijnen zullen met een gehele kolom (Rij) van pixel worden verbonden, en elke rijlijn zal met het correcte voltage worden gedreven, zal deze kolomlijn worden uitgezet en de andere kolom (Rij) zal worden aangezet. In een volledige verrichting van de het schermupdate, zullen alle kolomlijnen geopende in time reeks zijn. Een actieve serievertoning van dezelfde grootte zal helderder en scherper dan een passieve serievertoning, lijken en heeft een kortere reactietijd.

kwaliteitscontrole

Sommige LCD panelen bevatten gebrekkige transistors die permanente heldere en donkere vlekken veroorzaken. In tegenstelling tot IC, kan het LCD paneel nog normaal tonen zelfs als er dode pixel zijn, die het afval kunnen vermijden van het verwerpen van het LCD paneel dat veel groter is dan het IC-gebied toe te schrijven aan slechts een paar dode pixel. Comité de fabrikanten hebben verschillende criteria voor het bepalen van dode pixel.

Wegens hun grotere grootte, LCD zijn de panelen naar voren meer gebogen aan tekorten dan IC-kringsraad. Bijvoorbeeld, heeft een 12 duim SVGA LCD 8 dode pixel, terwijl een 6 duimwafeltje slechts 3 tekorten heeft. Nochtans, is 3 schroot op een wafeltje dat in 137 ICs kan worden verdeeld niet zeer slecht, en het verwerpen van dit LCD paneel betekent 0%-output. wegens de woeste concurrentie onder fabrikanten, is de huidige norm van kwaliteitscontrole opgeheven. Als het LCD scherm vier of meer dode pixel heeft, is het gemakkelijker te ontdekken, zodat kunnen de klanten om nieuwe vragen. De plaats van de dode pixel van het LCD scherm is ook niet te verwaarlozen. Fabrikanten vaak lagere normen door pixel op het centrumgebied van de vertoning te vernietigen. Sommige fabrikanten bieden een nul dode pixelwaarborg aan.

machtsconsumptie

De actieve matrijsliquide crystale displays hebben minder elektromacht dan CRTs. In feite, is het de standaardvertoning voor draagbare apparaten, van PDAs aan notitieboekjecomputers geworden. Maar de efficiency van LCD technologie is nog te laag: zelfs als u het vertoningswit toont, minder dan worden 10% van het licht van de lichtbronpassen als achtergrond door de vertoning wordt uitgezonden, en de rest die geabsorbeerd. Daarom is de huidige machtsconsumptie van de nieuwe plasmavertoning lager dan dat van het liquide crystal display van hetzelfde gebied.

PDAs zoals Palm en van CompaqiPAQ vaak gebruiks weerspiegelende vertoningen. Dit betekent dat het omringende licht de vertoning ingaat, door de gepolariseerde vloeibare kristallaag overgaat, raakt de weerspiegelende laag, en terug naar vertoning een beeld weerspiegeld. Men schat dat 84% van het licht in het proces wordt geabsorbeerd, zo slechts is één zesde van het licht actief, wat, terwijl nog met behoefte aan verbetering, genoeg is om het nodig contrast voor visuele video te verstrekken. De unidirectionele weerspiegelende en weerspiegelende vertoningen maken het mogelijk om liquide crystale displays met minimaal energieverbruik in de verschillende verlichtingsomstandigheden te gebruiken.

Nul machtsvertoning

1. De polarisator polariseert het inherente licht in de verticale richting;

2. Transparante elektroden met het oxyde van het indiumtin (ITO) op glassubstraten. De vorm van de transparante elektrode zal het adres van de donkere kleur zonder het licht bepalen die door na het aanzetten van de macht van het liquide crystal display overgaan. De verticale strepen worden geëtst op het substraat, zodat de groeperingsrichting van de sub-vloeibare kristallen in dezelfde richting zoals het gepolariseerde inherente licht zal zijn;

3. Verdraaid nematic (TN) vloeibaar kristal;

4. Het glassubstraat met een gemeenschappelijke transparante elektrodenfilm (ITO) wordt, de horizontale strepen geëtst op het substraat, zodat de groeperingsrichting van het vloeibare kristal horizontaal wordt;

5. Horizontaal doen afwijken polarisator, die licht blokkeren of kan toestaan om over te gaan door;

6. De weerspiegelende oppervlakten wijzen op licht terug naar de waarnemer.

In 2000, werd een nul-macht vertoning ontwikkeld die geen elektriciteit vereist wanneer in reserve, maar deze technologie momenteel niet in massaproduktie is. Een andere nul-macht dunne LCD technologie werd ontwikkeld door Nemoptic van Frankrijk, die in Taiwan in Juli 2003 in massa werd geproduceerd. Deze technologie richt low-power mobiele apparaten zoals e-boken en laptops. De nul-macht LCDs concurreert ook met e-papier.

TFT LCD

Hoofdartikelen: Thin-film transistorliquide crystale displays en TFTs

TFT LCD is de afkorting van het Dunne liquide crystal display van de filmtransistor (het dunne liquide crystal display van de filmtransistor).