En pocas palabras, el principio básico de la visualización en pantalla es llenar material de cristal líquido entre dos placas paralelas y usar voltaje para cambiar la disposición de las moléculas dentro del material de cristal líquido para lograr el propósito de sombrear y transmitir luz para mostrar imágenes de diferentes tonos y patrones escalonados, y siempre que se agregue una capa de filtro de color ternario entre dos placas planas, se pueden mostrar imágenes en color.
Solo cuando comprenda su estructura y principios, así como sus características técnicas y de proceso, podrá realizar una compra específica y ser más científico y razonable en su aplicación y mantenimiento. El cristal líquido es un compuesto orgánico compuesto por moléculas largas en forma de varilla. En su estado natural, los ejes largos de estas moléculas en forma de varillas son aproximadamente paralelos.
La primera característica del LCD es que el cristal líquido debe llenarse entre dos planos con finas ranuras para que funcione correctamente. Los surcos en estos dos planos son perpendiculares entre sí (se cruzan a 90 grados). Es decir, si las moléculas en un plano están dispuestas de norte a sur, las moléculas del otro plano están dispuestas de este a oeste y las moléculas. ubicados entre los dos planos se ven obligados a realizar un giro de 90 grados. Dado que la luz viaja en la dirección de la disposición de las moléculas, la luz también se tuerce 90 grados al atravesar el cristal líquido. Pero cuando se aplica voltaje al cristal líquido, las moléculas se reorganizarán verticalmente, permitiendo que la luz brille directamente sin ninguna torsión.
La segunda característica de la pantalla LCD es que se basa en filtros de polarización y la propia luz natural irradia aleatoriamente en todas direcciones, y los filtros de polarización son en realidad una serie de líneas paralelas cada vez más delgadas. Estas líneas forman una red que bloquea toda la luz que no es paralela a estas líneas. La línea del filtro polarizador es exactamente perpendicular a la primera, por lo que bloquea completamente la luz que ha sido polarizada. Sólo si las líneas de los dos filtros son perfectamente paralelas, o si la propia luz ha sido torcida para que coincida con el segundo filtro polarizador, la luz pasará. Por un lado, la pantalla LCD está compuesta por dos filtros de polarización mutuamente perpendiculares, por lo que en circunstancias normales debería bloquear toda la luz que intente penetrar. Sin embargo, dado que el espacio entre los dos filtros está lleno de cristales líquidos retorcidos, después de que la luz pasa a través del primer filtro, las moléculas de cristal líquido la tuercen 90 grados y finalmente pasa a través del segundo filtro. Por otro lado, si se aplica voltaje al cristal líquido, las moléculas se reorganizarán y se volverán completamente paralelas, de modo que la luz ya no se tuerce y queda bloqueada por el segundo filtro. En resumen, aplicar electricidad bloqueará la luz y no aplicar electricidad hará que la luz se emita. Por supuesto, la disposición de los cristales líquidos en la pantalla LCD también se puede cambiar para que la luz se emita cuando esté encendida y se bloquee cuando no esté encendida. Sin embargo, dado que la pantalla LCD casi siempre está encendida, sólo la solución de "encenderla para bloquear la luz" puede lograr el mayor ahorro de energía.
Pantalla LCD de matriz activa
La estructura de la pantalla de cristal líquido TFT-LCD es básicamente la misma que la de la pantalla de cristal líquido TN-LCD, excepto que los electrodos en la capa intermedia de TN -Los LCD se cambian a transistores FET. La capa intermedia se cambia a un electrodo de un solo paso.
El principio de funcionamiento de la pantalla de cristal líquido TFT-LCD es diferente al de la TN-LCD. El principio de imagen de la pantalla de cristal líquido TFT-LCD adopta el método de iluminación de "transmisión inversa". Cuando la fuente de luz se ilumina, primero pasa hacia arriba a través de la placa polarizadora inferior y utiliza moléculas de cristal líquido para transmitir la luz. Dado que los electrodos de capa intermedia superior e inferior se cambian a electrodos FET y electrodos de paso, cuando se encienden los electrodos FET, la disposición de las moléculas de cristal líquido también cambiará y el propósito de la visualización se logra mediante protección y transmisión de luz. Pero la diferencia es que debido a que el transistor FET tiene un efecto capacitivo y puede mantener el estado potencial, las moléculas de cristal líquido previamente transparentes permanecerán en este estado hasta que el electrodo FET se recargue la próxima vez para cambiar su disposición.
Pantalla LCD de matriz pasiva
Los principios de visualización de TN-LCD, STN-LCD y DSTN-LCD son básicamente los mismos. La diferencia es el ángulo de torsión de las moléculas de cristal líquido. es algo diferente. Tomemos como ejemplo un TN-LCD típico para presentar su estructura y principio de funcionamiento. En un panel de pantalla de cristal líquido TN-LCD con un espesor de menos de 1 cm, generalmente se compone de dos grandes sustratos de vidrio, intercalando una férula hecha de filtros de color, películas de alineación, etc., y luego envolviendo dos placas polarizadoras en el en el exterior Determinan el máximo flujo luminoso y la producción de color.
Los filtros de color son filtros compuestos por tres colores: rojo, verde y azul, y normalmente se fabrican sobre un gran sustrato de vidrio. Cada píxel se compone de tres unidades de color (o subpíxeles). Si un panel tiene una resolución de 1280×1024, en realidad tiene transistores y subpíxeles de 3840×1024. La esquina superior izquierda de cada subpíxel (rectángulo gris) es un transistor de película delgada opaco y el filtro de color puede producir los tres colores primarios de RGB. Cada capa intermedia contiene electrodos y zanjas formadas en la película de alineación, y las capas intermedias superior e inferior están llenas de múltiples capas de moléculas de cristal líquido (el espacio del cristal líquido es inferior a 5 × 10-6 m). En la misma capa, aunque la posición de las moléculas de cristal líquido es irregular, la orientación del eje mayor es paralela a la placa polarizadora. Por otro lado, entre diferentes capas, el eje longitudinal de las moléculas de cristal líquido se gira continuamente 90 grados a lo largo del plano paralelo del polarizador. Entre ellos, la orientación de los ejes largos de las dos capas de moléculas de cristal líquido adyacentes a la placa polarizadora es consistente con la dirección de polarización de la placa polarizadora adyacente. Las moléculas de cristal líquido cerca de la capa intermedia superior están dispuestas en la dirección de la ranura superior, mientras que las moléculas de cristal líquido en la capa intermedia inferior están dispuestas en la dirección de la ranura inferior. Finalmente, se empaqueta en una caja de cristal líquido y se conecta al controlador IC, al IC de control y a la placa de circuito impreso.
En circunstancias normales, cuando la luz brilla de arriba a abajo, generalmente solo un ángulo de luz puede penetrar hacia abajo. Se introduce en la ranura de la capa intermedia superior a través de la placa polarizadora superior y luego pasa a través de la. Camino donde las moléculas de cristal líquido se retuercen y organizan. Pasa a través de la placa polarizadora inferior para formar un camino de penetración de luz completo. La capa intermedia de la pantalla LCD está unida con dos placas polarizadoras. La disposición y el ángulo de transmisión de luz de las dos placas polarizadoras son los mismos que la disposición de las ranuras de las capas intermedias superior e inferior. Cuando se aplica un cierto voltaje a la capa de cristal líquido, debido a la influencia del voltaje externo, el cristal líquido cambiará su estado inicial y ya no estará dispuesto de manera normal, sino que pasará a un estado vertical. Por lo tanto, la luz que pasa a través del cristal líquido será absorbida por la segunda capa de placa polarizadora y toda la estructura se volverá opaca. Como resultado, aparecerá negro en la pantalla. Cuando no se aplica voltaje a la capa de cristal líquido, el cristal líquido está en su estado inicial y girará la dirección de la luz incidente 90 grados, permitiendo así que la luz incidente de la luz de fondo pase a través de toda la estructura, lo que resulta en una luz blanca. color en la pantalla de visualización. Para que cada píxel individual del panel produzca el color deseado, se deben utilizar varias lámparas de cátodo frío como luz de fondo de la pantalla.