Svatko je u svakodnevnom životu često jednostavan LCD zaslon, pa znate li kako LCD zaslon funkcionira? Danas je Holino ovaj princip predstavio s dva aspekta.
1. Princip rada jednobojnog LCD zaslona
LCD tehnologija tekućih kristala koristi fine žljebove za punjenje tekućeg kristala između dvije ravnine. Žljebovi u dvije ravnine su okomiti jedan na drugi (sijeku se pod 90 stupnjeva). Drugim riječima, ako su molekule na jednoj ravnini raspoređene u smjeru sjever-jug, a molekule na drugoj ravnini u smjeru istok-zapad, molekule smještene između dvije ravnine prisiljene su ući u stanje od 90°. -stupanj zaokreta. Budući da svjetlost putuje u smjeru molekularnog rasporeda, kada svjetlost prođe kroz tekući kristal, svjetlost će se također zakrenuti za 90 stupnjeva. Ali kada se na tekući kristal primijeni napon, molekule se poravnavaju okomito tako da se svjetlost može voditi bez ikakvog izobličenja.
LCD zaslon ovisi o polarizacijskom filteru (slice) i samom svjetlu. Prirodno svjetlo se nasumično raspršuje u svim smjerovima. Polarizirajući filteri su zapravo niz sve tanjih paralelnih linija. Ove linije tvore mrežu koja blokira svu svjetlost koja nije paralelna s tim linijama. Linija polarizacijskog filtera potpuno je okomita na prvu liniju, tako da može potpuno blokirati već polarizirano svjetlo. Tek kada su linije dvaju filtera potpuno paralelne, ili je sama svjetlost uvijena kako bi odgovarala drugom polarizacijskom filteru, svjetlost prodire.
LCD zaslon se sastoji od ova dva polarizirajuća filtera okomita jedan na drugi, tako da bi svi pokušaji prodiranja svjetlosti trebali biti blokirani u normalnim uvjetima. Međutim, budući da su dva filtera ispunjena upletenim tekućim kristalima, nakon što svjetlost prođe kroz prvi filter, molekule tekućih kristala ga zakreću za 90 stupnjeva i konačno prolazi kroz drugi filter. S druge strane, ako se na tekući kristal dovede napon, molekule su preuređene i potpuno paralelne, tako da svjetlost više nije iskrivljena, pa je blokira samo drugi filter. Ukratko, snaga se primjenjuje za blokiranje svjetlosti i emitiranje svjetlosti bez napajanja.
Međutim, raspored tekućeg kristala u LCD-u može se promijeniti tako da emitira svjetlost kada je pod naponom i da se blokira kada nije pod naponom. Međutim, budući da je zaslon računala gotovo uvijek uključen, samo rješenje za "uključivanje i zaštitu od svjetlosti" može postići najveću uštedu energije.
Iz perspektive strukture zaslona s tekućim kristalima, bilo da se radi o prijenosnom računalu ili stolnom sustavu, LCD zaslon je slojevita struktura sastavljena od različitih komponenti. LCD se sastoji od dvije staklene ploče debljine približno 1 mm, koje su razdvojene tekućim kristalnim (LC) materijalima ravnomjerno raspoređenim 5 mikrona. Budući da materijal s tekućim kristalima sam po sebi ne emitira svjetlost, na obje strane zaslona nalaze se svjetlosne cijevi kao izvor svjetlosti, ploča za pozadinsko osvjetljenje (ili ploča za homogenizaciju svjetlosti) i reflektirajući film na poleđini tekućeg kristala su na zaslon, a ploča s pozadinskim osvjetljenjem sastavljena je od fluorescentnih materijala. Može emitirati svjetlost, a glavna mu je funkcija osigurati ujednačen izvor pozadinskog svjetla. Svjetlost emitirana iz pozadinskog osvjetljenja ulazi u sloj tekućih kristala koji sadrži tisuće kristalnih kapljica nakon prolaska kroz prvi polarizacijski filterski sloj. Kapljice kristala u sloju tekućeg kristala sve su sadržane u maloj jediničnoj strukturi, a jedna ili više jedinica čine jedan piksel na ekranu. Između staklene ploče i tekućeg kristalnog materijala nalaze se prozirne elektrode. Elektrode su podijeljene u redove i stupce. Na sjecištu redaka i stupaca mijenja se optičko stanje tekućeg kristala promjenom napona. Tekući kristalni materijal je poput malog svjetlosnog ventila. Tekući kristalni materijal je okružen dijelom upravljačkog kruga i dijelom pogonskog kruga. Kada elektrode u LCD-u generiraju električno polje, molekule tekućih kristala se izobličuju, a svjetlost koja prolazi kroz njih se povremeno lomi, a zatim filtrira drugim slojem sloja filtera koji se prikazuje na ekranu.
Drugo, LCD zaslon u boji radi
Za složenije zaslone u boji koji zahtijevaju LCD zaslone za prijenosna računala ili stolna računala, također je potrebno posebno obraditi sloj filtera u boji zaslona u boji. Općenito, u LCD panelu u boji, svaki se piksel sastoji od tri ćelije tekućeg kristala, a svaka ćelija s tekućim kristalom ima crveni, zeleni ili plavi filter ispred svake ćelije. Na taj se način svjetlom iz različitih jedinica na ekranu mogu prikazati različite boje.
LCD LCD zaslon prevladava nedostatke CRT glasnoće, potrošnje energije i treperenja, ali donosi i probleme poput visoke cijene, širokog kuta gledanja i nezadovoljavajućeg prikaza u boji. CRT monitori mogu birati niz razlučivosti i mogu se prilagoditi prema zahtjevima zaslona, ali LCD zasloni sadrže samo fiksni broj stanica s tekućim kristalima i mogu se prikazati samo u jednoj razlučivosti na cijelom zaslonu (jedan piksel po ćeliji).
CRT obično ima tri elektronska topova, a tok elektrona mora biti točno koncentriran, inače neće moći dobiti jasan prikaz slike. Međutim, LCD nema problema s fokusom jer se svaka stanica s tekućim kristalom pojedinačno mijenja. Zbog toga je ista slika na LCD zaslonu tako jasna. LCD ne mora brinuti o brzini osvježavanja i treperenju. Ćelija s tekućim kristalima se uključuje ili isključuje, tako da slika prikazana pri niskoj brzini osvježavanja od 40 do 60 Hz ne treperi više od slike prikazane pri 75 Hz. Međutim, ćelija s tekućim kristalima LCD ploče sklona je defektima. Za zaslon od 1024 x 768 svaki se piksel sastoji od tri jedinice, koje su odgovorne za prikaz crvene, zelene i plave redom, tako da je potrebno ukupno oko 2,4 milijuna jedinica (1024 x 768 x 3=2359296). Teško je jamčiti da su sve te jedinice netaknute. Najvjerojatnije su neki od njih kratko spojeni ("svijetle točke" pojavile su se) ili otvorene ("crne točke" pojavile su se). Stoga se čini da zaslonski proizvod nije neispravan.
LCD zaslon sadrži neke stvari koje još nisu korištene u CRT tehnologiji. Izvor svjetlosti koji opskrbljuje zaslon je fluorescentna cijev namotana oko njega. Ponekad ćete pronaći neobično svijetle linije na određenom dijelu ekrana. Možda postoje neke nepristojne pruge, a posebne svijetle ili tamne slike će utjecati na susjedno područje prikaza. Osim toga, neki prilično fini uzorci (kao što su poremećene slike) mogu se pojaviti ružnim mreškanjem ili uzorcima smetnji na LCD zaslonu.
Danas gotovo svi LCD zasloni koji se koriste u prijenosnim ili stolnim sustavima koriste tankoslojne tranzistore (TFT) za aktiviranje stanica u sloju tekućih kristala. TFT LCD tehnologija može prikazati jasnije i svjetlije slike. Rani LCD-i bili su male brzine, niske učinkovitosti i niskog kontrasta. Iako mogu prikazati jasan tekst, često stvaraju sjene kada brzo prikazuju slike, što utječe na prikaz videa. Stoga se koristi samo danas. Potrebno je ručno računalo, pejdžer ili mobitel s crno-bijelim zaslonom.
S brzim razvojem tehnologije, LCD tehnologija se nastavlja razvijati. Trenutačno su glavni proizvođači LCD-a povećali R&D troškove LCD-a, nastoje probiti tehnička uska grla LCD-a, dodatno ubrzati industrijalizaciju LCD-a, smanjiti troškove proizvodnje i doseći razine cijena koje su prihvatljive za korisnike.
