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Principe d'affichage à cristaux liquides

Principe d'affichage à cristaux liquides

Jul 03, 2018

Principe d'affichage à cristaux liquides

Il existe une forte concurrence entre tous les types d’écrans plats de marque sur le marché national des ordinateurs, et toutes les entreprises souhaitent obtenir la plus grande part de ce gros gâteau. Et lorsque les gens déplacent l'écran 15 pouces, achetez Ping Ping pour acheter chez vous. Nous devons nous demander non seulement: quels sont les points chauds de l'affichage de la prochaine génération? Le fer de lance fait directement référence à l’affichage à cristaux liquides. L’affichage à cristaux liquides présente les avantages suivants: image claire et précise, écran plat, mince épaisseur, poids léger, pas de rayonnement, faible consommation d’énergie, faible tension de fonctionnement, etc.


Classification des écrans à cristaux liquides

Selon le mode de contrôle, l’écran LCD peut être divisé en deux types: l’écran à matrice passive et l’écran à matrice active.


Classification des écrans à cristaux liquides

1.Selon le mode de contrôle, l’écran LCD peut être divisé en deux types: l’écran à matrice passive et l’écran à matrice active.
L’écran LCD matriciel passif a une luminosité et un angle de vision limités et sa vitesse de réaction est lente. En raison de la qualité de l’image, le dispositif d’affichage n’est pas propice au développement de l’écran de bureau mais, en raison de son faible coût, il existe encore certains écrans sur le marché utilisant l’écran LCD à matrice passive. L’écran LCD à matrice passive peut être divisé en TN-LCD (écran LCD nématique torsadé, écran LCD à colonne torsadée), STN-LCD (écran Super TN-LCD, écran LCD nématique super torsadé) et DSTN-LCD (Double couche).
2.À l'heure actuelle, l'écran LCD à matrice active largement utilisé est également appelé TFT-LCD (LCD à transistors en couches minces, LCD à transistors en couches minces). L'écran TFT LCD est intégré à chaque pixel de l'écran pour créer des transistors, permettant des couleurs plus vives, des couleurs plus riches et une zone de visualisation plus large. Comparée à l’affichage à tube cathodique, la technologie d’écran plat de l’écran à cristaux liquides englobe moins de pièces, moins de bureau et moins de consommation d’énergie, mais la technologie à tube cathodique est plus stable et plus évoluée.


Le principe de fonctionnement de l'affichage à cristaux liquides
Nous savons depuis longtemps que la matière a trois états: l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux. La disposition du centre de masse d'une molécule liquide n'est pas régulière, mais si ces molécules sont longues (ou plates), leur direction moléculaire peut être régulière. Ainsi, nous pouvons subdiviser le liquide en plusieurs types. Le liquide dans lequel la direction moléculaire n'est pas régulière s'appelle directement le liquide, et le liquide avec la direction de la molécule est appelé "cristal liquide" ou "cristal liquide" en abrégé. Les produits à cristaux liquides ne nous sont pas étranges. Les téléphones mobiles et les calculatrices que nous obtenons souvent sont tous des produits à cristaux liquides. Le cristal liquide a été découvert en 1888 par le botaniste autrichien Reinitzer, un composé organique entre le solide et le liquide, avec un arrangement moléculaire régulier. En général, la forme de cristal liquide la plus couramment utilisée est le cristal liquide nématique. La forme de la molécule est une barre mince, et la longueur et la largeur du cristal liquide sont d'environ 1 nm à 10 nm. Sous l'action de différents champs électriques, les molécules de cristaux liquides pivoteront de 90 degrés, ce qui produira la différence de transmittance de la lumière, de sorte que la différence entre la lumière et l'obscurité se produise sous l'alimentation ON / OFF et que chaque pixel puisse être contrôlé de cette manière. principe. Devenir l'image souhaitée.
1. principe de fonctionnement LCD à matrice passive
Les principes d'affichage des écrans TN-LCD, STN-LCD et DSTN-LCD sont fondamentalement les mêmes. La différence est que l'angle de torsion des molécules de cristaux liquides est quelque peu différent. Prenons l'exemple typique du TN-LCD: nous en présenterons la structure et le principe de fonctionnement.
Dans l’écran LCD TN-LCD, d’une épaisseur inférieure à 1 centimètre, il est généralement composé de deux grands substrats en verre, intercalés avec des filtres de couleur et des films correspondants, ainsi que deux autres plaques polarisantes. Ils peuvent déterminer la valeur maximale du flux lumineux et la production de la couleur. Le filtre de couleur est composé de trois couleurs rouge, vert et bleu, qui sont régulièrement réalisées sur un grand substrat de verre. Chaque pixel est composé de trois unités de couleur (ou sous-pixels). Si un panneau a une résolution de 1280 x 1024, il comporte en réalité 3840 x 1024 transistors et sous-pixels. Le coin supérieur gauche (rectangle gris) de chaque sous-pixel est un transistor à couche mince, opaque à la lumière. Les filtres de couleur peuvent produire des couleurs tricolores RVB. Chaque couche intermédiaire contient des électrodes et une rainure formée sur le film d'alignement. Les couches intermédiaires supérieure et inférieure sont remplies de molécules de cristaux liquides multicouches (moins de 5 x 10-6 m dans l’espace des cristaux liquides). Dans la même couche, les positions des molécules de cristaux liquides sont irrégulières, mais l'orientation des grands axes est parallèle à la plaque polarisante. D'autre part, entre les différentes couches, le grand axe des molécules de cristaux liquides est continuellement tordu à 90 degrés le long du plan parallèle du polariseur. Parmi eux, l'orientation du grand axe des deux couches du cristal liquide adjacentes à la plaque polarisante est compatible avec la direction de la lumière polarisée du polariseur adjacent. Les molécules de cristaux liquides proches de la couche intermédiaire supérieure sont disposées dans la direction de la rainure supérieure, tandis que les molécules de cristaux liquides de la couche intermédiaire inférieure sont disposées dans la direction de la tranchée inférieure. Enfin, il est encapsulé dans une cellule à cristaux liquides et connecté au circuit intégré de commande, au circuit de contrôle et à la carte de circuit imprimé.
Dans des conditions normales, lorsque la lumière est irradiée de haut en bas, un seul angle de lumière peut pénétrer dans la rainure de la couche intermédiaire supérieure à travers la plaque polarisante supérieure, puis passer à travers la plaque de lumière polarisée inférieure à travers les molécules de cristaux liquides, en formant un chemin complet de pénétration de la lumière. Les deux couches de plaques polarisantes sont attachées à l’affichage à cristaux liquides. La disposition et l'angle de transmission des deux plaques polarisantes sont les mêmes que ceux des rainures supérieure et inférieure en sandwich. Lorsqu'une tension est appliquée à la couche de cristal liquide, le cristal liquide change d'état initial en raison de l'influence de la tension externe. Il ne sera plus organisé de manière normale et deviendra un état vertical. Par conséquent, la lumière à cristaux liquides sera absorbée par le polariseur de la deuxième couche et toute la structure sera opaque, ce qui provoquera un noir sur l’écran d’affichage. Lorsque la couche de cristal liquide n’applique aucune tension, le cristal liquide se trouve dans son état initial, inversant ainsi la direction de la lumière incidente de 90 degrés, de sorte que la lumière incidente de la source de contre-jour puisse traverser l’ensemble de la structure, ce qui entraîne est blanc sur l'écran d'affichage. Pour obtenir la couleur souhaitée sur chaque pixel du panneau, vous devez utiliser plusieurs lampes à cathode froide comme rétro-éclairage de l'écran.
2. principe de fonctionnement LCD à matrice active
La structure de l’affichage à cristaux liquides TFT-LCD est fondamentalement identique à celle de l’affichage à cristaux liquides TN-LCD, mais seule l’électrode de la couche intermédiaire sur le TN-LCD est remplacée par le transistor FET, et la couche intermédiaire inférieure est remplacée. à une électrode commune.
Le principe de fonctionnement de l’affichage à cristaux liquides TFT-LCD est différent de celui du TN-LCD. Le principe de l'écran LCD TFT-LCD est l'irradiation "à travers". Lorsque la source de lumière est irradiée, elle passe d'abord par le polariseur inférieur et traverse les molécules de cristal liquide. Lorsque l'électrode de la couche intermédiaire supérieure et inférieure est remplacée par l'électrode FET et l'électrode commune, l'état d'agencement des molécules de cristaux liquides changera également lorsque l'électrode FET est allumée, et l'objectif de l'affichage est atteint grâce à l'ombrage lumineux. et transmission de la lumière. Mais la différence est que, du fait que le transistor FET a un effet capacitif, il peut conserver l’état potentiel et les molécules de cristal liquide précédemment transparentes conserveront cet état jusqu’à ce que l’électrode FET soit ajoutée afin de changer son arrangement la prochaine fois.