Kas ir LCD tehnoloģija?

Pašlaik lielākā daļa šķidro kristālu displeja tehnoloģiju ir TN/HTN/STN/FSTN TFT un citas tehnoloģijas kā galvenā ass, tāpēc mēs apspriedīsim to darbības principus no šīm tehnoloģijām.

TN šķidro kristālu displeja tehnoloģiju var uzskatīt par visvienkāršāko šķidro kristālu displeju, un pēc cita veida šķidro kristālu displeja var teikt, ka to uzlabo arī TN veids kā izcelsme. Atkal, tas darbojas daudz vienkāršāk nekā citas tehnoloģijas, skatiet attēlu zemāk. Diagrammā parādīta vienkārša TN LCD struktūra, ieskaitot vertikālos un horizontālos polarizatorus, virziena plēvi ar smalkām rievām, šķidro kristālu materiālus un vadošus stikla substrātus. Displeja princips ir novietot šķidro kristālu materiālu starp diviem caurspīdīgiem vadošiem stikliem ar vertikālu polarizatoru, kas piestiprināts pie optiskās ass. Šķidro kristālu molekulas griezīsies un sakārtosies atbilstoši plēves smalkās rievas virzienam. Ja elektriskais lauks neveidojas, gaisma vienmērīgi tiks ielaista polarizatorā, un šķidro kristālu molekulas pagriezīs savu kustības virzienu un pēc tam izšaus no otras puses. Ja abi vadošā stikla gabali tiek elektrificēti, starp abiem stikla gabaliem tiks izveidots elektriskais lauks, kas ietekmēs šķidro kristālu molekulu izvietojumu starp tiem, izraisot to molekulāro stieņu sagriešanos, un gaisma nevar iekļūt, tādējādi bloķējot gaismas avotu. Šādi iegūto gaismas un tumšā kontrasta fenomenu sauc par twisted Nematic lauka efektu jeb TNFE (Twisted Nematic Field Effect).

Gandrīz visi elektroniskajos izstrādājumos izmantotie šķidro kristālu displeji ir izgatavoti pēc vērpes nemātiskā lauka efekta principa. STN tipa displeja princips ir līdzīgs, taču atšķirība ir tāda, ka TN vērpes nematiskā lauka efekta šķidro kristālu molekula pagriež krītošo gaismu par 90 grādiem, savukārt STN supervērpes nematiskā lauka efekts pagriež krītošo gaismu par 180–270 grādiem. Šeit jāpaskaidro, ka tīrā TN LIQUID kristāla displejs pats par sevi ir tikai gaišs un tumšs divās situācijās (vai to sauc par melnbaltu), un nav iespējas mainīt krāsu. Un STN LCD ietver saistību starp šķidro kristālu materiāliem, kā arī gaismas traucējumu parādību, tāpēc displeja krāsa galvenokārt ir gaiši zaļa un oranža. Tomēr, ja tradicionālajam vienkrāsainajam STN LCD ekrānam ir pievienots krāsu filtrs un jebkurš vienkrāsas displeja matricas pikselis ir sadalīts trīs apakšpikseļos un sarkanā, zaļā un zilā pamatkrāsa tiek parādīta attiecīgi caur krāsu filtru, un tad ir saskaņota trīs pamatkrāsu proporcija. Tas var arī attēlot krāsas pilnkrāsu režīmā. Turklāt TN tipa LCD displejs, ja jo lielāks ir displeja ekrāns, ekrāna kontrasts šķitīs slikts, taču uzlabotā STN TEHNOLOĢIJA var kompensēt kontrasta trūkumu.

TFT tipa LIQUID kristālu displejs ir sarežģītāks, galvenajā sastāvā ietilpst dienasgaismas spuldze, gaismas virzošā plāksne, polarizators, filtra plāksne, stikla substrāts, virziena plēve, šķidro kristālu materiāls, plānā režīma tranzistors un tā tālāk. Pirmkārt, LCD ir jāizmanto fona apgaismojums vai dienasgaismas spuldze, lai projicētu gaismas avotu, kas iet caur polarizatoru un pēc tam caur šķidro kristālu, kur molekulas izlīdzinās tā, lai mainītu gaismas leņķi, kas iet caur šķidrumu. Pēc tam gaismai jāiziet cauri krāsainai filtra plēvei un citam polarizatoram tās priekšā. Tātad mēs varam kontrolēt gaismas intensitāti un krāsu, kamēr mēs mainām šķidro kristālu spriegumu, un pēc tam varam mainīt dažādu toņu krāsu kombinācijas uz šķidro kristālu paneļa.