Δομή, αρχή λειτουργίας και ταξινόμηση LCD

Η ίδια η LCD δεν εκπέμπει φως, αλλά είναι μια παθητική συσκευή προβολής που πραγματοποιεί την εμφάνιση ακτινοβολώντας υλικό υγρών κρυστάλλων με εξωτερικό φως. Η βασική δομή της LCD φαίνεται στο σχήμα.

Η βασική δομή της οθόνης LCD φαίνεται στην Εικ. 10-1. Το υλικό υγρών κρυστάλλων ενθυλακώνεται ανάμεσα σε δύο αγώγιμα γυάλινα ηλεκτρόδια, το επάνω (εμπρός) και το κάτω (πίσω). Τα μόρια υγρών κρυστάλλων είναι διατεταγμένα κατακόρυφα και στριμμένα κατά 90 μοίρες στην κορυφή και στο κάτω μέρος. Το εξωτερικό προσπίπτον φως διέρχεται από τον άνω πολωτή για να σχηματίσει πολωμένο φως, το οποίο περιστρέφεται κατά 90 μοίρες μέσω του παράλληλου διατεταγμένου υλικού υγρών κρυστάλλων και στη συνέχεια ανακλάται από τον ανακλαστήρα μέσω του κάτω πολωτή που είναι κάθετος στον άνω πολωτή και είναι διαφανές. Εάν τα άνω και κάτω ηλεκτρόδια συν μια ορισμένη τάση, υπό τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου αναγκαστούν να προσθέσουν στο ηλεκτρόδιο μέρος των μορίων υγρών κρυστάλλων σε μια κατακόρυφη διάταξη, ο ρόλος της περιστροφής του εξαφανίζεται με αποτέλεσμα το πολωμένο φως που προσπίπτει από το πάνω μέρος. Ο πολωτής δεν περιστρέφεται, το φως δεν μπορεί να επιστραφεί στον κάτω πολωτή, ήταν μαύρο. Όταν αφαιρεθεί η τάση, τα μόρια των υγρών κρυστάλλων επαναλαμβάνουν τη στριμμένη δομή τους. Επομένως, τα ηλεκτρόδια μπορούν να κατασκευαστούν σε διάφορα σχήματα ανάλογα με την ανάγκη εμφάνισης μιας ποικιλίας λέξεων, αριθμών και γραφικών.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι κατηγοριοποίησης των LCD

1) Ταξινόμηση με ηλεκτρο-οπτική επίδραση Το ηλεκτροοπτικό φαινόμενο αναφέρεται στο ρόλο του ηλεκτρισμού, η αρχική διάταξη των μορίων υγρών κρυστάλλων άλλαξε σε άλλες διατάξεις, έτσι ώστε οι οπτικές ιδιότητες του κιβωτίου υγρών κρυστάλλων αλλάζουν, δηλαδή η ηλεκτρική ενέργεια μέσω του υγρού κρυσταλλικά μόρια διαμόρφωσης φωτός.

Οι οθόνες υγρών κρυστάλλων LCD σύμφωνα με τα διαφορετικά ηλεκτρο-οπτικά εφέ μπορούν να χωριστούν σε κατηγορία εφέ ηλεκτρικού πεδίου, κατηγορία εφέ ρεύματος και κατηγορία ηλεκτροθερμικού εφέ κατηγορίας 3. Το φαινόμενο ηλεκτρικού πεδίου μπορεί να χωριστεί σε συνεστραμμένου νηματικού εφέ τύπου TN (Twisted Nematic), τύπου GH και τύπου super-twisted εφέ STN (SuperTwisted) κ.λπ.

Επί του παρόντος, οι οθόνες LCD τύπου TN και τύπου STN χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές μικροελεγκτών.

2) Ταξινόμηση ανάλογα με το περιεχόμενο της οθόνης Η οθόνη LCD μπορεί να χωριστεί σε 3 τύπους ανάλογα με το περιεχόμενο της οθόνης: τύπος πεδίου (γνωστός και ως τύπος διαδρομής), τύπος χαρακτήρων κουκκίδας και διάγραμμα μήτρας τελείων.

Οι οθόνες LCD τύπου πεδίου είναι οθόνες υγρών κρυστάλλων που αποτελούνται από μεγάλα εικονοστοιχεία οθόνης που μοιάζουν με πινελιά.

Ο τύπος χαρακτήρων dot matrix έχει 192 ενσωματωμένους χαρακτήρες, συμπεριλαμβανομένων αριθμών, γραμμάτων και κοινών σημείων στίξης. Επιπλέον, οι χρήστες μπορούν να προσαρμόσουν χαρακτήρες 5x7 dot matrix ή άλλους χαρακτήρες dot matrix. Ανάλογα με το μοντέλο LCD, ο αριθμός των γραμμών ανά οθόνη μπορεί να είναι 1, 2 ή 4 και κάθε γραμμή μπορεί να εμφανίζει 8, 16, 20, 24, 32 ή 40 χαρακτήρες.

Μορφή Dot-matrix της οθόνης υγρών κρυστάλλων LCD εκτός από την εμφάνιση χαρακτήρων, αλλά μπορεί επίσης να εμφανίσει μια ποικιλία πληροφοριών γραφικών, κινεζικούς χαρακτήρες και ούτω καθεξής.

3) Ταξινόμηση σύμφωνα με τον τρόπο φωτισμού Οι οθόνες υγρών κρυστάλλων LCD σύμφωνα με τους διαφορετικούς τρόπους φωτισμού, μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες με οπίσθιο φωτισμό και χωρίς οπίσθιο φωτισμό.

Η οθόνη LCD χωρίς οπίσθιο φωτισμό βασίζεται στο ανακλαστικό φιλμ στο πίσω μέρος της οθόνης για να αντανακλά το εισερχόμενο φυσικό φως από κάτω. Οι περισσότερες συσκευές με LCD χρησιμοποιούν φυσικό φως ως πηγή φωτός και μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς οπίσθιο φωτισμό.

Εάν το προϊόν λειτουργεί σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού ή σκοταδιού, επιλέξτε μια οθόνη LCD με οπίσθιο φωτισμό.