Wpisy z kategorii 'LCD'

Ultracienkie wyświetlacze LCD

Ultracienkie wyświetlacze LCD Konstruktorzy i badacze ciągle dążą do osiągnięcia przez wyświetlacze LCD ideału. Takim ideałem byłby właśnie ultracienki wyświetlacz który w ogóle nie pobiera mocy do swojego działania. Urządzenia te są nazywane mianem papieru elektronicznego. W 2000 roku zostało wyprodukowane i zaprezentowane tego typu urządzenie. Niestety jak się później okazało, koszt produkcji przy użyciu tej technologii byłby ogromny i nieopłacalny. Z tego powodu wyświetlacze te nigdy nie trafiły do masowej produkcji. Budowę mini LCD rozpoczęto masowo w 2003 roku na Tajwanie. Jego twórcą jest francuska firma Nemoptic. Pomimo ogromnych chęci i ambicji konstruktorów wyświetlacz ten nie stanowi jeszcze ideału do jakiego wszyscy dążą. Trudność w produkcji dużych wyświetlaczy tego typu spowodowała, że jest on wielkości jedynie znaczka pocztowego. Z tego powodu ultracienkie wyświetlacze z Tajwanu zastąpią na razie standardowe wyświetlacze w kalkulatorach i zegarkach. Charakteryzują się one dużą lekkością i swoją niewielką szkodliwością dla oczu.

Działanie wyświetlaczy LCD

Działanie wyświetlaczy LCD Całą zasadę działania można podzielić na kilka odrębnych punktów przechodzenia źródła światła przez poszczególne warstwy wyświetlacza. Najprostszy model działania występuje w pasywnych wyświetlaczach LCD dlatego na jego podstawie zostanie prześledzony cały proces:
1. Światło wnika do wnętrza wyświetlacza gdzie następuje wstępna polaryzacja na filtrze polaryzacyjnym
2. Światło przenika przez elektrody i ciekły kryształ
3. Następuje obrócenie polaryzacji światła o 90o. Dzieje się tak dzięki mikrorowkom na elektrodach, które wymuszają odpowiednie położenie cząsteczek ciekłego kryształu.
4. Obrócenie polaryzacji pozwala na przejście światłu przez kolejną warstwę. Warstwę tą stanowi analizator, który pozwala przejść światłu spolaryzowanemu jedynie poziomo.
5. Za analizatorem znajduje się lustro w którym światło jest odbijane i wraca ono z powrotem. Znów przechodzi przez analizator, następnie przez ciekłe kryształy gdzie ulega ponownej polaryzacji po czym opuszcza wyświetlacz.
Efekt czerni uzyskiwany jest na tych wyświetlaczach dzięki takiemu uporządkowaniu cząsteczek ciekłego kryształu, które nie obraca polaryzacji. Powoduje to, że światło nie przejdzie przez analizator i na ekranie nic nie zobaczymy.

Zalety wyświetlaczy LCD

Zalety wyświetlaczy LCD Istnieje wiele zalet tego typu wyświetlaczy, które skłaniają ludzi do ich zakupu. Podstawową zaletą jest ich wielkość. Monitory CRT do których przywykliśmy to wielkie pudła wyglądające jak telewizor kineskopowy. Zajmują one dużo miejsca na biurku przez co są mniej ergonomiczne. Ekrany LCD są cienkimi konstrukcjami, ich grubość to zaledwie kilka centymetrów. Są również bardzo lekkie w porównaniu z monitorami CRT. To właśnie dzięki wyświetlaczom LCD mogły powstać komputery przenośne (m.in. laptopy). Chyba nikt nie wyobraża sobie laptopa z wielkim wyświetlaczem CRT. Drugim bardzo ważnym aspektem jest szkodliwość dla oczu. Monitory CRT ze względu na swoją zasadę działania powodują drganie obrazu, niewidoczne dla gołego oka, jednak mózg je doskonale rejestruje. Powodowało to szybkie męczenie. Po dłuższej pracy z takim monitorem bolała nas głowa a oczy zaczynały piec. Ekrany LCD nie generują żadnego migotania. Są podświetlane ciągłym światłem dzięki czemu praca na takim monitorze stanowi przyjemność. Dla wielu ważny jest również pobór mocy monitora. W tej kwestii ekran LCD również nie ma sobie równych, charakteryzując się bardzo niskim zużyciem prądu. Jeszcze do niedawna potencjalnych kupców odstraszała cena tego typu wyświetlaczy. Dziś jednak, gdy ich produkcja odbywa się na masową skalę, można kupić taki monitor w naprawdę przystępnej cenie.

Budowa wyświetlaczy LCD

Budowa wyświetlaczy LCD Istnieje wiele rodzajów wyświetlaczy LCD podzielonych głównie ze względu na ich zastosowanie jednak każdy z nich musi składać się z podstawowych czterech elementów. Są to:
– warstwa specjalnych komórek, w których zatopione są cząsteczki ciekłego kryształu. Dzięki ich własnościom optycznym możemy ujrzeć obraz na wyświetlaczu.
– warstwa elektrod. Elektrody są tu odpowiedzialne za wytwarzanie pola magnetycznego, które oddziałując na ciekły kryształ powoduje zmianę polaryzacji światła
– warstwa folii. Są to w sumie dwie cienkie folie, gdzie jedna jest polaryzatorem a druga analizatorem
– źródło światła niezbędne do procesu polaryzacji.
Wszystkie te warstwy są ze sobą ściśle połączone i znajdują się jedna nad drugą w odpowiedniej kolejności. Dodatkowo w celach ochronnych całego wyświetlacza stosuje się jeszcze warstwę cienkiego giętkiego materiału, który zamyka całość. Cały tak skonstruowany wyświetlacz zazwyczaj zamykany za specjalnymi panelami (np. ze szkła), zapewniającymi jeszcze większą ochronę.

Tryby pracy wyświetlaczy LCD

Tryby pracy wyświetlaczy LCD W wyświetlaczach transmisyjnych nieaktywne piksele są zawsze jasne natomiast aktywne zawsze ciemne. Dzieje się tak dzięki temu, że ekran jest podświetlany tylko z jednej strony i obraz widzimy po jego drugiej stronie. Efektem tego jest bardzo duża intensywność obrazu, duże nasycenie kolorami. Z tego powodu stosuje się je głównie do produkcji projektorów multimedialnych oraz monitorów komputerowych. Wyświetlacz odbiciowy to typ którego zasada działania została opisana wyżej. W swoim wnętrzu posiada on lustro, które odbija światło powodując jego powrót. Wyświetlacze tego typu charakteryzują się bardzo niskim poborem mocy jednak kosztem dość jasnego obrazu jaki jest generowany. Z tego powodu znalazły zastosowanie w wielu urządzeniach mobilnych, które zazwyczaj zasilane są z baterii (np. zegarki, kalkulatory i czasem w przenośnych komputerach). Ostatnią grupę stanowią wyświetlacze transreflektywne lub inaczej mieszane. Zostały skonstruowane tak aby móc działać w obu wcześniej wymienionych trybach. Dzięki temu znalazły swoje największe zastosowanie w laptopach. Kiedy korzystamy z baterii laptopa następuje przełączenie na tryb odbiciowy dzięki czemu oszczędzamy energię. Gdy laptop jest podłączony do zasilania następuje włączenie trybu transmisyjnego.

Wyświetlacz LCD

Wyświetlacz LCD Wyświetlacz LCD to nic innego jak urządzenie mające za zadanie wyświetlanie obrazu. LCD jest angielskim skrótem od Liquid Crystal Display czyli wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Obraz na tego typu wyświetlaczach uzyskiwany jest dzięki polaryzacji światła. Polaryzacja ta odbywa się na skutek zmiany orientacji położenia cząsteczek ciekłego kryształu które znajdują się wewnątrz wyświetlacza. Zmianę położenia tych cząsteczek powoduje przyłożenie odpowiedniego pola magnetycznego. Ciekły kryształ używany w tego typu wyświetlaczach został odkryty w 1888 roku przez Friedricha Reinitzera, austriackiego chemika i botanika urodzonego w Pradze. Od tego momentu zaczęto prowadzić intensywne badania nad nowym odkryciem. Badania te pozwoliły na stwierdzenie istnienia możliwości sterowania własnościami optycznymi ciekłych kryształów. Skutkiem tego odkrycia było zbudowanie pierwszego w historii wyświetlacza opartego na technologii ciekłych kryształów. Wyświetlacz ten został zbudowany w 1964 roku przez George’a Heilmeiera. Od tamtej pory konstrukcja tych wyświetlaczy jest nieustannie rozwijana, dając dziś ogromne możliwości ich wykorzystania.

Wyświetlacze z fazą SmC

Wyświetlacze z fazą SmC W wyświetlaczach LCD używane są różne fazy ciekłokrystaliczne. Są to fazy: nematyczne, nematyczne skręcone oraz smektyczne C skręcone (SmC). Wyświetlacze korzystające z pierwszych dwóch faz są monochromatyczne czyli nie generują barw. Uzyskanie na nich kolorów wymaga stosowania wielu filtrów i kolorowych źródeł światła. Każdy piksel do poprawnego działania potrzebuje własnego źródła światła (zazwyczaj są to malutkie diody LED). W związku z tym aby uzyskać kolor na każdym pikselu należy użyć 3 takich diod o innym kolorze każda. Ogranicza to możliwości uzyskiwanych rozdzielczości na monitorach LCD i komplikuje sam proces produkcji. Dodatkowo w tych wyświetlaczach intensywność barw i efekt szarości uzyskuje się przez zmianę intensywności światła generowane przez diody LED. To kolejny element komplikujący konstrukcję i produkcję wyświetlaczy. Inaczej wygląda sytuacja w przypadku wyświetlaczy z fazą SmC. Dzięki zdolności takiego wyświetlacza do selektywnej zmiany barw oraz intensywności światła jakie jest przepuszczane, wyświetlacze te stają się dużo prostsze w produkcji. Np. dzięki temu, że w ich konstrukcji wystarczy tylko jednak dioda LED na piksel a nie 3 jak w przypadku poprzednich typów faz. Największym problem dziś jest znalezienie odpowiedniej mieszaniny związków, która będzie zdolna do wytworzenia fazy SmC.