Una pantalla de cristal líquido o LCD (Pantalla de cristal líquido), es un dispositivo de visualización plano y ultrafino que consta de un determinado número de píxeles en color o en blanco y negro colocados delante de una fuente de luz o una superficie reflectante. Los monitores LCD consumen poca energía y, por lo tanto, los ingenieros los prefieren para su uso en dispositivos electrónicos que funcionan con baterías. Su principio fundamental es estimular las moléculas de cristal líquido para generar puntos, líneas y caras que coincidan con la lámpara trasera.
Aunque el principio de compra y exhibición del producto es diferente, el propósito común de la pantalla de cristal líquido (LCD) y la pantalla tradicional (CRT) es lograr un excelente efecto de visualización. Ahora comparamos la pantalla de cristal líquido CRT y TFT.
Estructura y volumen del producto: la pantalla tipo CRT tradicional debe emitir un haz de electrones a la pantalla a través del cañón de electrones, por lo que el tubo del tubo de imagen no debe ser demasiado corto, el volumen debe aumentarse cuando se amplía la pantalla y el TFT es modificado por la placa electrónica en la pantalla. El estado molecular, para lograr el propósito de visualización, incluso si se amplía la pantalla, solo necesita aumentar el área horizontal, pero el volumen no aumenta mucho y es mucho más liviano que la pantalla CRT y la TFT. Sólo se utiliza para el consumo de energía. En la placa y en el controlador IC, el consumo de energía es pequeño.
Radiación e interferencia electromagnética: las pantallas convencionales generan fuentes de radiación mediante el uso de un cañón de electrones para emitir un haz de electrones hacia la pantalla. Aunque existen algunas tecnologías avanzadas que pueden minimizar la radiación, todavía no se han erradicado por completo. Los LCD TFT no tienen que preocuparse por esto. En cuanto a la interferencia de ondas electromagnéticas, la pantalla de cristal líquido TFT solo tiene una pequeña cantidad de ondas electromagnéticas del circuito impulsor. Siempre que la carcasa exterior esté bien sellada, las ondas electromagnéticas no se filtrarán y la pantalla CRT debe tener un orificio de disipación de calor en el cuerpo para disipar el calor, por lo que seguramente se generarán interferencias electromagnéticas.
Planitud y resolución de la pantalla: Las pantallas LCD TFT utilizan placas de vidrio puramente planas desde el principio, por lo que la planitud es mucho mejor que la de la mayoría de los monitores CRT. Por supuesto, ahora hay una pantalla CRT en color puramente plana. En términos de resolución, una pantalla TFT es mucho menor que una pantalla CRT, aunque en teoría puede proporcionar una resolución más alta, pero no es así.
Efecto de visualización: la pantalla CRT tradicional se utiliza para golpear el fósforo a través del cañón de electrones, por lo que el brillo es mucho mejor que el de la pantalla de cristal líquido. El CRT es mejor que el TFT en el ángulo de visión. En la velocidad de reflexión de la pantalla, el CRT es diferente del TFT. Pocos.
El principio de la pantalla de cristal líquido (1) Características físicas del cristal líquido Las características físicas del cristal líquido son: cuando se conduce electricidad, la conducción cambia, la disposición se vuelve ordenada y la luz pasa fácilmente; cuando no está energizado, el arreglo se desordena y la luz se bloquea. Deje que la pantalla LCD se bloquee como una puerta o deje que la luz penetre. Técnicamente hablando, el panel LCD contiene dos materiales de vidrio bastante finos sin sodio llamados sustratos con una capa de cristal líquido en el medio. Cuando el haz de luz pasa a través de la capa de cristal líquido, el propio cristal líquido se mantendrá o girará en una forma irregular, bloqueando o permitiendo así que el haz de luz pase suavemente. La mayoría de los cristales líquidos son complejos orgánicos compuestos de moléculas largas en forma de varilla. En el estado natural, los ejes largos de estas moléculas en forma de varilla son sustancialmente paralelos. El cristal líquido se vierte en un plano ranurado bien mecanizado y las moléculas de cristal líquido se disponen a lo largo de la ranura, de modo que si las ranuras son muy paralelas, las moléculas también lo son completamente. (B) El principio de la tecnología LCD de pantalla de cristal líquido monocromática es llenar el cristal líquido en dos planos con ranuras finas. Las ranuras en los dos planos son perpendiculares entre sí (se cruzan a 90 grados). Es decir, si las moléculas de un plano están dispuestas en dirección norte-sur, las moléculas del otro plano están dispuestas en dirección este-oeste y las moléculas ubicadas entre los dos planos se ven obligadas a entrar en un estado de { {8}}giro de grado. Dado que la luz se propaga en la dirección en la que están dispuestas las moléculas, la luz también se gira 90 grados al pasar a través del cristal líquido. Pero cuando se aplica voltaje al cristal líquido, las moléculas se alinean verticalmente para que la luz pueda dirigirse hacia afuera sin ninguna torsión.
La pantalla LCD depende del filtro polarizador (corte) y de la luz misma. La luz natural se dispersa aleatoriamente en todas direcciones. Un filtro polarizador es en realidad una serie de líneas paralelas cada vez más delgadas. Estas líneas forman una red que bloquea toda la luz que no sea paralela a estas líneas. La línea del filtro polarizador es exactamente perpendicular a la primera, por lo que puede bloquear completamente la luz que ha sido polarizada. Sólo cuando las líneas de los dos filtros son completamente paralelas, o la propia luz ha sido torcida para que coincida con el segundo filtro polarizador, la luz penetra.
La pantalla LCD se compone de dos filtros polarizadores mutuamente perpendiculares, por lo que, en circunstancias normales, toda la luz que intenta penetrar debe bloquearse. Sin embargo, dado que los dos filtros están llenos 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 reordenan y quedan completamente paralelas, de modo que la luz ya no se tuerce, sino que simplemente queda bloqueada por el segundo filtro. En resumen, se aplica energía para bloquear la luz y la luz se emite sin energía.
Sin embargo, es posible cambiar la disposición de los cristales líquidos en la pantalla LCD para que la luz se emita cuando está encendida y se bloquee cuando no está encendida. Sin embargo, dado que la pantalla de la computadora casi siempre está encendida, sólo el esquema de "bloqueo de luz encendida" puede lograr el mayor ahorro de energía.
Desde la estructura de la pantalla de cristal líquido, ya sea una computadora portátil o un sistema de escritorio, la pantalla LCD es una estructura en capas compuesta de diferentes partes. La pantalla LCD consta de dos placas de vidrio, de aproximadamente 1 mm de espesor, separadas por un espacio uniforme de 5 μm que contienen material de cristal líquido (LC). Dado que el material de cristal líquido en sí no emite luz, se proporciona un tubo de luz como fuente de luz en ambos lados de la pantalla de visualización, y se forman una placa de retroiluminación (o una placa homogeneizadora de luz) y una película reflectante en la parte posterior de la pantalla. Pantalla de cristal líquido y la placa de retroiluminación está compuesta de una sustancia fluorescente. Se puede emitir luz, cuya función principal es proporcionar una fuente de luz de fondo uniforme. La luz emitida por la luz de fondo ingresa a la capa de cristal líquido que contiene miles de gotas de cristal después de pasar a través de la primera capa de filtro polarizador. Todas las gotas de cristal de la capa de cristal líquido están contenidas en una pequeña estructura de celdas, y una o más celdas constituyen un píxel en la pantalla. Entre la placa de vidrio y el material de cristal líquido hay un electrodo transparente, el electrodo se divide en filas y columnas, en la intersección de las filas y columnas, cambiando el voltaje para cambiar el estado de rotación óptica del cristal líquido, el cristal líquido El material actúa como una pequeña válvula de luz. Alrededor del material de cristal líquido hay una porción de circuito de control y una porción de circuito de accionamiento. Cuando los electrodos de la pantalla LCD generan un campo eléctrico, las moléculas de cristal líquido se distorsionan y la luz que pasa a través de ellas se refracta regularmente y luego se filtra a través de la segunda capa de filtro que se mostrará en la pantalla. (III) Principio de funcionamiento de la pantalla LCD en color Para la pantalla en color más compleja que necesita la pantalla LCD de una computadora portátil o de escritorio, también debe tener una capa de filtro de color especialmente diseñada para la pantalla en color. Generalmente, en un panel LCD en color, cada píxel se compone de tres celdas de cristal líquido, cada una de las cuales tiene un filtro rojo, verde o azul delante de cada celda. De esta manera, se pueden mostrar diferentes colores en la pantalla mediante la luz de diferentes celdas.
La pantalla LCD supera las deficiencias del gran tamaño, el consumo de energía y el parpadeo de los CRT, pero también trae problemas como el alto costo, el amplio ángulo de visión y la visualización en color insatisfactoria. La pantalla CRT puede seleccionar una variedad de resoluciones y puede ajustarse a los requisitos de la pantalla, pero la pantalla LCD contiene solo un número fijo de celdas de cristal líquido y solo se puede mostrar en una resolución en una pantalla completa (un píxel por celda).
Diagrama del circuito de la pantalla de cristal líquido El CRT generalmente tiene tres cañones de electrones y el flujo de electrones emitido debe recopilarse con precisión; de lo contrario, no se obtendrá una visualización de imagen clara. Sin embargo, la pantalla LCD no tiene problemas de enfoque porque cada celda de cristal líquido se conmuta individualmente. Por eso la misma imagen es tan clara en la pantalla LCD. La pantalla LCD no tiene que preocuparse por la frecuencia de actualización ni el parpadeo. La celda de cristal líquido está encendida o apagada, por lo que la imagen mostrada a una frecuencia de actualización baja de 40 a 60 Hz no parpadea más que la imagen mostrada a 75 Hz. Sin embargo, la celda de cristal líquido del panel LCD puede parecer defectuosa fácilmente. Para una pantalla de 1024 x 768, cada píxel se compone de tres celdas, que son responsables de la visualización de rojo, verde y azul, respectivamente, de modo que hay un total de aproximadamente 2,4 millones de celdas (1024 x 768 x 3=2359296 ) son obligatorios. Es difícil garantizar que todas estas unidades estén intactas. Lo más probable es que algunos de ellos hayan sufrido cortocircuitos (aparecen puntos brillantes) o circuitos abiertos (aparecen puntos negros). Por lo tanto, no es un producto de tan alta exhibición que no parezca defectuoso.
La pantalla LCD contiene algunas cosas que no se han utilizado en la tecnología CRT. La fuente de luz que alimenta la pantalla es el tubo fluorescente que se enrolla a su alrededor. A veces, encontrarás líneas inusualmente brillantes en cierta parte de la pantalla. También puede haber algunas rayas indecentes y una imagen especial, clara u oscura, afectará el área de visualización adyacente. Además, algunos patrones bastante delicados (como imágenes difuminadas) pueden aparecer ondulaciones o patrones de interferencia antiestéticos en la pantalla LCD.
Hoy en día, casi todas las pantallas LCD utilizadas en sistemas portátiles o de escritorio utilizan transistores de película delgada (TFT) para activar las células en la capa de cristal líquido. La tecnología TFT LCD puede mostrar imágenes más nítidas y brillantes. Las primeras pantallas LCD eran de baja velocidad, ineficientes y de bajo contraste. Aunque podían mostrar texto claro, a menudo producían sombras al mostrar imágenes rápidamente, lo que afectaba la visualización del vídeo. Por lo tanto, sólo se utiliza hoy en día. Pantalla en blanco y negro de una computadora de mano, buscapersonas o teléfono móvil.
Con el rápido desarrollo de la tecnología, la tecnología LCD evoluciona constantemente. En los últimos años, los principales fabricantes de pantallas LCD han aumentado sus costos de investigación y desarrollo de pantallas LCD, esforzándose por superar el cuello de botella técnico de las pantallas LCD, acelerar aún más la industrialización de las pantallas LCD y reducir los costos de producción. Hoy en día, los monitores LCD se han popularizado básicamente y el precio es aceptable para los consumidores comunes. Incluso los precios de los monitores LCD de alta tecnología con contenido tecnológico como Samsung, Asus y LG no son "inalcanzables". El rápido desarrollo de la tecnología LCD ha logrado grandes avances en muchos inconvenientes. Los monitores LCD han comenzado gradualmente a reemplazar a los CRT como el dispositivo de visualización más importante en la vida diaria de las personas.
La pantalla LED también es un tipo de pantalla de cristal líquido. La tecnología de cristal líquido LED es una solución avanzada de cristal líquido que reemplaza el módulo de retroiluminación de cristal líquido tradicional con LED. Alto brillo y rendimiento constante de brillo y color durante la vida útil del producto. Una gama de colores más amplia (sobre la gama de colores NTSC y EBU) para colores más vibrantes. Es fácil lograr el control de potencia del LED, a diferencia del brillo mínimo de CCFL. Por lo tanto, es fácil para el usuario ajustar el brillo del dispositivo de visualización al estado más agradable, ya sea en un exterior luminoso o en una habitación negra. En los LCD con lámparas fluorescentes de cátodo frío CCLF como retroiluminación, uno de los principales elementos que no puede faltar es el mercurio, el cual se conoce como mercurio, y este elemento sin duda es dañino para el ser humano. Por lo tanto, muchos fabricantes de paneles LCD han invertido mucha energía en la producción de paneles sin mercurio. Por ejemplo, la tecnología de retroiluminación LED sin mercurio adoptada por el famoso fabricante de TI de Taiwán, Asus, ha pasado la certificación ROHS, lo que hace que los productos de la serie MS sean más eficientes energéticamente que las pantallas CCFL tradicionales. El proceso libre de mercurio en más del 40% no solo lo hace no tóxico y más saludable, sino también más ecológico y energéticamente eficiente que otros productos.
Debido a que se adopta el dispositivo emisor de luz de estado sólido, la retroiluminación LED no tiene componentes delicados y la adaptabilidad al medio ambiente es muy fuerte, por lo que el LED tiene un amplio rango de temperatura, bajo voltaje y resistencia al impacto. Además, la fuente de luz LED no tiene radiación, y se puede decir que la radiación electromagnética baja y sin mercurio es una fuente de luz verde.
Resuma las ventajas de LED LCD: LED LCD TV tiene las ventajas de ahorro de energía, protección del medio ambiente y colores más realistas. (4) Aplicación y nueva tecnología de pantalla de cristal líquido (1) Conducción con elemento activo tipo TFT
Para crear una mejor estructura de imagen, la nueva tecnología utiliza un elemento activo de tipo TFT exclusivo para conducir. Como todos sabemos, el componente más importante de una pantalla de cristal líquido extremadamente complicada, además del cristal líquido, es una pantalla de retroiluminación directamente relacionada con el brillo de la pantalla de cristal líquido y un filtro de color responsable de generar color. Se agregan píxeles activos a cada píxel de cristal líquido para un control punto a punto, lo que hace que la pantalla tenga una gran diferencia en comparación con la pantalla CRT general. Este modo de control es más preciso que el método de control anterior en cuanto a precisión de visualización. Es mucho más alto, por lo que la calidad de la imagen es pobre, el color se desvanece y la vibración es muy fuerte en la pantalla CRT, pero la calidad de la imagen es bastante agradable cuando se ve en la pantalla LCD con la nueva tecnología.
(2) Uso del proceso de fabricación de filtros de color para crear imágenes coloridas
Antes de que se haya moldeado el cuerpo del filtro de color, primero se tiñe el material que constituye el cuerpo principal y luego se produce la película. Este proceso requiere un nivel muy alto de fabricación. Sin embargo, en comparación con otras pantallas LCD comunes, este tipo de LCD fabricado tiene un rendimiento excelente en términos de resolución, características de color y vida útil. Esto permite que la pantalla LCD cree imágenes coloridas en un entorno de alta resolución.
(3) Tecnología de pantalla de cristal líquido de baja reflexión
Es bien sabido que la luz externa tiene una interferencia muy grande en la pantalla de cristal líquido. Algunas pantallas LCD interfieren con la visualización normal de la placa de vidrio en la superficie cuando la luz externa es relativamente fuerte. Por lo tanto, su rendimiento y observabilidad se reducen considerablemente cuando se utiliza al aire libre en algunos lugares públicos con mucha luz. En la actualidad, muchas pantallas LCD tienen alta resolución incluso si su resolución es alta, lo que no es práctico para aplicaciones prácticas. Algunos datos puros por sí solos son en realidad una forma sesgada de guiar a los usuarios. La tecnología de "pantalla de cristal líquido de baja reflexión" adoptada en la nueva pantalla LCD consiste en aplicar un revestimiento AR a la capa más externa de la pantalla de cristal líquido. Con esta capa de pintura, la pantalla de cristal líquido emite El brillo, la transmitancia de la pantalla de cristal líquido en sí, la resolución de la pantalla de cristal líquido y la prevención de reflejos son mejores.
(4) Modo avanzado de visualización de cristal líquido de "cristalización límite de material continuo"
En algunos productos LCD, el retraso de la imagen se produce al mirar una película dinámica, lo que se debe a una velocidad de respuesta de píxeles insuficiente de toda la pantalla de cristal líquido. Para mejorar la velocidad de reacción de los píxeles, la nueva tecnología LCD adopta el modo de pantalla de cristal líquido Si TFT más avanzado y tiene una velocidad de reacción de píxeles 600 veces más rápida que la antigua pantalla LCD, y el efecto es realmente inconsistente. La avanzada tecnología de "cristalización continua de límites de material" utiliza un método de fabricación especial para mover el electrodo de iridio transparente amorfo original a una velocidad de 600 veces la velocidad normal, acelerando así en gran medida la velocidad de reacción de los píxeles de la pantalla de cristal líquido. , para reducir el retraso en la aparición de la imagen.
Hoy en día, la investigación sobre la tecnología de polisilicio de baja temperatura y los materiales reflectantes de cristal líquido ha entrado en la etapa de aplicación y también hará que el desarrollo de LCD entre en una nueva era. Si bien los monitores LCD continúan evolucionando, también están en progreso otras pantallas planas. Las tecnologías de pantalla de plasma (PDP), pantalla de matriz electroluminiscente (FED) y pantalla de polímero luminiscente (LEP) impulsarán a Sina hacia las pantallas planas en el futuro. marea. Entre ellos, el más digno de atención y optimismo es la pantalla orientada a campos, que tiene un rendimiento mucho mejor que la pantalla de cristal líquido...
