Hiện tại, chúng ta nhìn thấy màn hình tinh thể lỏng (LCD) ở khắp mọi nơi; tuy nhiên, chúng không phát triển ngay lập tức. Phải mất rất nhiều thời gian để phát triển từ sự phát triển của tinh thể lỏng đến một số lượng lớn các ứng dụng LCD. Vào năm 1888, tinh thể lỏng đầu tiên được phát minh bởi Friedrich Reinitzer (nhà thực vật học người Áo). Khi hòa tan một chất như cholesteryl benzoat, ông quan sát thấy ban đầu nó biến thành chất lỏng đục và tan dần khi nhiệt độ tăng.
Sau khi nguội, chất lỏng sẽ chuyển sang màu xanh trước khi kết tinh. Vì vậy, màn hình tinh thể lỏng thử nghiệm đầu tiên đã được Tập đoàn RCA phát triển vào năm 1968. Sau đó, các nhà sản xuất LCD đã dần dần thiết kế những khác biệt & phát triển khéo léo về công nghệ bằng cách đưa thiết bị hiển thị này lên một tầm cao mới. Vì vậy, cuối cùng, sự phát triển của LCD đã được tăng lên.
Phụ lục bài viết
Màn hình LCD (Màn hình tinh thể lỏng) là gì?
Màn hình tinh thể lỏng hoặc LCD lấy định nghĩa từ chính tên gọi của nó. Nó là sự kết hợp của hai trạng thái vật chất, rắn và lỏng. LCD sử dụng tinh thể lỏng để tạo ra hình ảnh nhìn thấy được. Màn hình tinh thể lỏng là màn hình hiển thị công nghệ siêu mỏng thường được sử dụng trong màn hình máy tính xách tay, TV, điện thoại di động và trò chơi điện tử di động. Công nghệ của LCD cho phép màn hình mỏng hơn nhiều khi so sánh với công nghệ ống tia âm cực (CRT).
Màn hình tinh thể lỏng bao gồm nhiều lớp bao gồm hai bộ lọc và điện cực bảng phân cực. Công nghệ LCD được sử dụng để hiển thị hình ảnh trong notebook hoặc một số thiết bị điện tử khác như máy tính mini. Ánh sáng được chiếu từ thấu kính lên một lớp tinh thể lỏng. Sự kết hợp giữa ánh sáng màu với hình ảnh thang độ xám của tinh thể (được hình thành khi dòng điện chạy qua tinh thể) tạo thành hình ảnh màu. Hình ảnh này sau đó được hiển thị trên màn hình.
Màn hình LCD được tạo thành từ lưới hiển thị ma trận hoạt động hoặc lưới hiển thị thụ động. Hầu hết điện thoại thông minh có công nghệ LCD đều sử dụng màn hình ma trận hoạt động, nhưng một số màn hình cũ hơn vẫn sử dụng thiết kế lưới hiển thị thụ động. Hầu hết các thiết bị điện tử chủ yếu phụ thuộc vào công nghệ màn hình tinh thể lỏng để hiển thị. Chất lỏng có ưu điểm duy nhất là tiêu thụ điện năng thấp hơn đèn LED hoặc ống tia âm cực.
Màn hình tinh thể lỏng hoạt động theo nguyên lý chặn ánh sáng chứ không phát ra ánh sáng. Màn hình LCD yêu cầu đèn nền vì chúng không phát ra ánh sáng. Chúng tôi luôn sử dụng các thiết bị được tạo thành từ màn hình LCD để thay thế việc sử dụng ống tia âm cực. Ống tia âm cực tiêu thụ nhiều năng lượng hơn so với màn hình LCD và cũng nặng hơn và lớn hơn.
LCD được cấu tạo như thế nào?
Những sự thật đơn giản cần được xem xét khi chế tạo màn hình LCD:
- Cấu trúc cơ bản của LCD phải được điều khiển bằng cách thay đổi dòng điện áp dụng.
- Chúng ta phải sử dụng ánh sáng phân cực.
- Tinh thể lỏng có thể điều khiển cả hai hoạt động truyền tải hoặc cũng có thể thay đổi ánh sáng phân cực.
Như đã đề cập ở trên, chúng ta cần lấy hai mảnh thủy tinh phân cực để lọc trong quá trình tạo tinh thể lỏng. Kính không có màng phân cực trên bề mặt phải được cọ xát bằng một loại polyme đặc biệt sẽ tạo ra các rãnh cực nhỏ trên bề mặt của kính lọc phân cực. Các rãnh phải cùng hướng với màng phân cực.
Bây giờ chúng ta phải thêm một lớp phủ tinh thể pha lỏng khí nén lên một trong các bộ lọc phân cực của kính phân cực. Kênh vi mô làm cho phân tử lớp đầu tiên thẳng hàng với hướng của bộ lọc. Khi góc vuông xuất hiện ở mảnh lớp đầu tiên, chúng ta nên thêm mảnh kính thứ hai có màng phân cực. Bộ lọc đầu tiên sẽ bị phân cực tự nhiên khi ánh sáng chiếu vào nó ở giai đoạn đầu.
Do đó, ánh sáng truyền qua từng lớp và được dẫn sang lớp tiếp theo với sự trợ giúp của một phân tử. Phân tử có xu hướng thay đổi mặt phẳng dao động của ánh sáng để phù hợp với góc của nó. Khi ánh sáng đi tới đầu xa của chất tinh thể lỏng, nó dao động cùng góc với góc dao động của lớp cuối cùng của phân tử. Ánh sáng chỉ được phép đi vào thiết bị nếu lớp thứ hai của kính phân cực khớp với lớp cuối cùng của phân tử.
Màn hình LCD hoạt động như thế nào?
Nguyên lý đằng sau màn hình LCD là khi một dòng điện được đặt vào phân tử tinh thể lỏng, phân tử này có xu hướng không xoắn. Điều này gây ra góc ánh sáng truyền qua phân tử của kính phân cực và cũng gây ra sự thay đổi góc của bộ lọc phân cực trên. Kết quả là, một ít ánh sáng được phép truyền kính phân cực qua một khu vực cụ thể của màn hình LCD.
Do đó, khu vực cụ thể đó sẽ trở nên tối hơn so với những khu vực khác. LCD hoạt động dựa trên nguyên lý chặn ánh sáng. Trong khi chế tạo màn hình LCD, một tấm gương phản chiếu được bố trí ở phía sau. Một mặt phẳng điện cực được làm bằng indi-thiếc-oxit được đặt ở trên và một kính phân cực có màng phân cực cũng được thêm vào ở dưới cùng của thiết bị.
Toàn bộ vùng của màn hình LCD phải được bao bọc bởi một điện cực chung và phía trên nó phải là chất tinh thể lỏng.
Tiếp theo là mảnh thủy tinh thứ hai có điện cực có dạng hình chữ nhật ở phía dưới và trên cùng là một màng phân cực khác. Cần phải lưu ý rằng cả hai mảnh đều được giữ ở các góc vuông. Khi không có dòng điện, ánh sáng đi qua mặt trước của màn hình LCD sẽ bị gương phản chiếu và phản xạ trở lại.
Khi điện cực được nối với pin, dòng điện từ nó sẽ làm cho các tinh thể lỏng giữa điện cực mặt phẳng chung và điện cực có hình chữ nhật không bị xoắn. Do đó ánh sáng bị chặn không cho đi qua. Khu vực hình chữ nhật cụ thể đó xuất hiện trống.
LCD sử dụng tinh thể lỏng và ánh sáng phân cực như thế nào?
Màn hình TV LCD sử dụng khái niệm kính râm để vận hành các pixel màu của nó. Mặt trái của màn hình LCD có một luồng ánh sáng cực lớn chiếu về phía người quan sát. Ở mặt trước của màn hình, nó bao gồm hàng triệu pixel, trong đó mỗi pixel có thể được tạo thành từ các vùng nhỏ hơn được gọi là pixel phụ.
Chúng được tô màu với nhiều màu sắc khác nhau như xanh lá cây, xanh dương và đỏ. Mỗi pixel trong màn hình bao gồm một bộ lọc kính phân cực ở mặt sau và mặt trước bao gồm một góc 90 độ, do đó, pixel trông bình thường sẽ tối.
Có một tinh thể lỏng nematic xoắn nhỏ nằm giữa hai bộ lọc điều khiển điện tử. Sau khi TẮT, nó sẽ chuyển ánh sáng đi qua 90 độ, cho phép ánh sáng cung cấp qua hai bộ lọc phân cực một cách hiệu quả để pixel có vẻ sáng. Sau khi được kích hoạt, nó sẽ không bật đèn vì nó bị chặn qua bộ phân cực và điểm ảnh có vẻ tối. Mỗi pixel có thể được điều khiển thông qua một bóng bán dẫn riêng biệt bằng cách BẬT và TẮT vài lần mỗi giây.
Làm thế nào để chọn một màn hình LCD?
Nói chung, mọi người tiêu dùng không có nhiều thông tin về các loại màn hình LCD khác nhau hiện có trên thị trường. Vì vậy, trước khi chọn màn hình LCD, họ thu thập tất cả dữ liệu như tính năng, giá cả, công ty, chất lượng, thông số kỹ thuật, dịch vụ, đánh giá của khách hàng, v.v.
Sự thật là những người quảng bá có xu hướng hưởng lợi từ sự thật là hầu hết khách hàng đều hành xử cực kỳ tối thiểu. nghiên cứu trước khi mua bất kỳ sản phẩm nào.
Trong màn hình LCD, hiện tượng nhòe chuyển động có thể là do thời gian chuyển đổi và hiển thị hình ảnh trên màn hình. Tuy nhiên, cả hai sự cố này đều thay đổi rất nhiều giữa một màn hình LCD riêng lẻ bất chấp công nghệ LCD chính.
Việc chọn màn hình LCD dựa trên công nghệ cơ bản phải quan tâm nhiều hơn đến giá cả so với sự khác biệt ưu tiên, góc nhìn và khả năng tái tạo màu sắc hơn là độ mờ ước tính nếu không thì các chất lượng chơi game khác.
Tốc độ làm mới cao nhất cũng như thời gian phản hồi phải được lên kế hoạch trong bất kỳ thông số kỹ thuật nào của bảng điều khiển. Một công nghệ chơi game khác như đèn nhấp nháy sẽ BẬT/TẮT đèn nền nhanh chóng để giảm độ phân giải.
Các loại màn hình LCD khác nhau
Các loại màn hình LCD khác nhau sẽ được thảo luận dưới đây.
Màn hình Nematic xoắn
Việc sản xuất màn hình LCD TN (Twisted Nematic) có thể được thực hiện thường xuyên nhất và sử dụng các loại màn hình khác nhau trong các ngành công nghiệp. Những màn hình này được các game thủ sử dụng thường xuyên nhất vì chúng rẻ và có thời gian phản hồi nhanh so với các màn hình khác.
Nhược điểm chính của những màn hình này là chúng có chất lượng thấp cũng như tỷ lệ tương phản một phần, góc nhìn và khả năng tái tạo màu sắc thấp. Tuy nhiên, những thiết bị này là đủ cho hoạt động hàng ngày.
Những màn hình này cho phép thời gian phản hồi nhanh cũng như tốc độ làm mới nhanh. Vì vậy, đây là những màn hình chơi game duy nhất có sẵn tần số 240 hertz (Hz). Những màn hình này có độ tương phản và màu sắc kém do thiết bị xoắn không chính xác.
Màn hình chuyển đổi trên mặt phẳng
Màn hình IPS được coi là màn hình LCD tốt nhất vì chúng cho chất lượng hình ảnh tốt, góc nhìn cao hơn, độ chính xác và khác biệt màu sắc rực rỡ. Những màn hình này chủ yếu được sử dụng bởi các nhà thiết kế đồ họa và trong một số ứng dụng khác, LCD cần các tiêu chuẩn tiềm năng tối đa để tái tạo hình ảnh & màu sắc.
Bảng căn chỉnh dọc
Các bảng căn chỉnh dọc (VA) được thả xuống bất kỳ vị trí nào ở trung tâm nhờ công nghệ bảng chuyển mạch trong mặt phẳng và Twisted Nematic. Những tấm nền này có góc nhìn cũng như khả năng tái tạo màu sắc tốt nhất với các tính năng chất lượng cao hơn so với màn hình loại TN. Những tấm nền này có thời gian phản hồi thấp. Tuy nhiên, những điều này hợp lý và phù hợp hơn nhiều để sử dụng hàng ngày.
Cấu trúc của tấm nền này tạo ra màu đen sâu hơn cũng như màu sắc tốt hơn so với màn hình nematic xoắn. Và một số cách sắp xếp tinh thể có thể cho phép góc nhìn tốt hơn so với màn hình loại TN. Những màn hình này phải đánh đổi vì chúng đắt so với các màn hình khác. Và họ cũng có thời gian phản hồi chậm và tốc độ làm mới thấp.
Chuyển mạch trường rìa nâng cao (AFFS)
Màn hình LCD AFFS mang lại hiệu suất tốt nhất và khả năng tái tạo màu sắc đa dạng so với màn hình IPS. Các ứng dụng của AFFS rất tiên tiến vì chúng có thể giảm hiện tượng biến dạng màu sắc mà không ảnh hưởng đến góc nhìn rộng. Thông thường, màn hình này được sử dụng trong môi trường chuyên nghiệp cũng như tiên tiến như trong buồng lái máy bay khả thi.
Hiển thị ma trận thụ động và chủ động
Màn hình LCD loại ma trận thụ động hoạt động với một lưới đơn giản để có thể cung cấp điện tích cho một pixel cụ thể trên màn hình LCD. Lưới có thể được thiết kế với một quy trình yên tĩnh và nó bắt đầu thông qua hai chất nền được gọi là lớp kính. Một lớp kính tạo ra các cột trong khi lớp kia tạo ra các hàng được thiết kế bằng cách sử dụng vật liệu dẫn điện trong suốt như indium-tin-oxide.
Trong màn hình này, các hàng hoặc cột được liên kết với IC để kiểm soát bất cứ khi nào điện tích được truyền theo hướng của một hàng hoặc cột cụ thể. Vật liệu của tinh thể lỏng được đặt ở giữa hai lớp thủy tinh, ở đó có thể thêm một màng phân cực ở mặt ngoài của chất nền. IC truyền điện tích xuống cột chính xác của một chất nền và mặt đất có thể được BẬT sang hàng chính xác của chất nền kia để có thể kích hoạt pixel.
Hệ thống ma trận thụ động có nhược điểm lớn, đặc biệt là thời gian đáp ứng là điều khiển điện áp chậm và không chính xác. Thời gian phản hồi của màn hình chủ yếu đề cập đến khả năng làm mới hình ảnh hiển thị của màn hình. Trong loại màn hình này, cách đơn giản nhất để kiểm tra thời gian phản hồi chậm là chuyển nhanh con trỏ chuột từ mặt này sang mặt kia của màn hình.
Màn hình LCD loại ma trận hoạt động chủ yếu phụ thuộc vào màn hình LCD (bóng bán dẫn màng mỏng). Các bóng bán dẫn này là các bóng bán dẫn chuyển mạch nhỏ cũng như các tụ điện được đặt trong một ma trận trên nền thủy tinh.
Khi hàng thích hợp được kích hoạt thì điện tích có thể được truyền xuống cột chính xác để có thể xác định địa chỉ của một pixel cụ thể, bởi vì tất cả các hàng bổ sung mà cột giao nhau đều được TẮT, chỉ cần tụ điện bên cạnh pixel được chỉ định sẽ được sạc .
Tụ điện giữ nguồn cung cấp cho đến chu kỳ làm mới tiếp theo và nếu chúng ta quản lý thận trọng tổng điện áp cung cấp cho một tinh thể thì chúng ta có thể tháo xoắn chỉ để cho một số ánh sáng đi qua. Hiện tại, hầu hết các tấm nền đều cung cấp độ sáng với 256 mức cho mỗi pixel.
Pixel màu hoạt động như thế nào trong màn hình LCD?
Ở mặt sau của TV, một đèn sáng được kết nối trong khi ở mặt trước có nhiều ô vuông màu sẽ được BẬT/TẮT. Ở đây, chúng ta sẽ thảo luận về cách BẬT/TẮT mọi pixel màu:
Cách các điểm ảnh của màn hình LCD TẮT
- Trong màn hình LCD, ánh sáng truyền từ mặt sau ra mặt trước
- Bộ lọc phân cực ngang phía trước ánh sáng sẽ chặn tất cả các tín hiệu ánh sáng ngoại trừ những tín hiệu rung theo chiều ngang. Điểm ảnh của màn hình có thể được tắt bằng một bóng bán dẫn bằng cách cho phép dòng điện chạy qua các tinh thể lỏng của nó, làm cho các tinh thể phân loại và nguồn ánh sáng xuyên qua chúng sẽ không thay đổi.
- Tín hiệu ánh sáng phát ra từ tinh thể lỏng dao động theo chiều ngang.
- Bộ lọc phân cực loại dọc phía trước tinh thể lỏng sẽ chặn tất cả tín hiệu ánh sáng ngoại trừ những tín hiệu rung theo chiều dọc. Ánh sáng dao động theo chiều ngang sẽ truyền khắp các tinh thể lỏng nên chúng không thể lọt vào trong quá trình lọc dọc.
- Ở vị trí này, ánh sáng không thể chiếu tới màn hình LCD do điểm ảnh bị mờ.
Cách các điểm ảnh của LCD được BẬT
- Đèn sáng ở mặt sau màn hình vẫn sáng như trước.
- Bộ lọc phân cực ngang phía trước ánh sáng sẽ chặn tất cả các tín hiệu ánh sáng ngoại trừ những tín hiệu rung theo chiều ngang.
- Một bóng bán dẫn kích hoạt pixel bằng cách tắt dòng điện trong tinh thể lỏng để tinh thể có thể quay.
- Những tinh thể này chuyển tín hiệu ánh sáng 90° khi chúng di chuyển qua.
- Các tín hiệu ánh sáng truyền vào các tinh thể lỏng dao động theo chiều ngang sẽ phát ra từ chúng dao động theo chiều dọc.
- Bộ lọc phân cực dọc phía trước các tinh thể lỏng sẽ chặn tất cả các tín hiệu ánh sáng ngoại trừ những tín hiệu rung theo chiều dọc. Ánh sáng dao động theo chiều dọc sẽ phát ra từ các tinh thể lỏng giờ đây có thể thu được qua bộ lọc dọc.
- Khi pixel được kích hoạt thì nó sẽ tạo màu cho pixel.
Sự khác biệt giữa Plasma và LCD
Cả hai màn hình như plasma và LCD đều tương tự nhau, tuy nhiên, nó hoạt động hoàn toàn theo một cách khác. Mỗi pixel là một đèn huỳnh quang cực nhỏ phát sáng qua plasma, trong khi plasma là một loại khí cực nóng, trong đó các nguyên tử được thổi riêng biệt để tạo ra các electron (tích điện âm) và các ion (tích điện dương).
Những nguyên tử này chảy rất tự do và tạo ra ánh sáng rực rỡ khi chúng va chạm. Việc thiết kế màn hình plasma có thể được thực hiện lớn hơn rất nhiều so với TV CRO (ống tia âm cực) thông thường, nhưng chúng rất đắt tiền.
Ưu điểm
Những ưu điểm của màn hình LCD bao gồm những điều sau đây.
- LCD tiêu thụ ít điện năng hơn so với CRT và LED
- Màn hình LCD bao gồm một số microwatt để hiển thị so với vài mili watt cho đèn LED
- LCD có chi phí thấp
- Cung cấp độ tương phản tuyệt vời
- LCD mỏng hơn và nhẹ hơn so với ống tia âm cực và đèn LED
Nhược điểm
Những nhược điểm của màn hình LCD bao gồm những điều sau đây.
- Yêu cầu nguồn sáng bổ sung
- Phạm vi nhiệt độ bị giới hạn cho hoạt động
- Độ tin cậy thấp
- Tốc độ rất thấp
- LCD cần ổ AC
Ứng dụng
Các ứng dụng của màn hình tinh thể lỏng bao gồm những điều sau đây.
Công nghệ tinh thể lỏng có những ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trên các thiết bị điện tử.
- Nhiệt kế tinh thể lỏng
- Hình ảnh quang học
- Công nghệ hiển thị tinh thể lỏng còn được ứng dụng trong việc hiển thị sóng tần số vô tuyến trong ống dẫn sóng
- Được sử dụng trong các ứng dụng y tế
Một vài màn hình LCD cơ bản
Vì vậy, đây là cái nhìn tổng quan về màn hình LCD và cấu trúc của nó từ mặt sau đến mặt trước có thể được thực hiện bằng cách sử dụng đèn nền, tấm 1, tinh thể lỏng, tấm 2 với bộ lọc màu & màn hình. Màn hình tinh thể lỏng tiêu chuẩn sử dụng đèn nền như CRFL (đèn huỳnh quang cathode lạnh).
Những đèn này được bố trí nhất quán ở mặt sau của màn hình để mang lại ánh sáng đáng tin cậy trên toàn bộ bảng điều khiển. Như vậy mức độ sáng của tất cả các pixel trong ảnh sẽ có độ sáng như nhau.
Nếu bạn cần thiết bị đo điện chính hãng, uy tín
Lidinco là công ty cung cấp các loại thiết bị do điện uy tín nhập khẩu trực tiếp với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
Xem thêm: Kiểm tra điện trở cách điện là gì: Hoạt động và ứng dụng của nó
