تلویزیون LCD چیست؟

LCD چیست ؟

LCD مخفف عبارت “Liquid Crystal Display” به معنای صفحه نمایش کریستال مایع است.

همانطور که از دوران ابتدایی بخاطر داریم، ماده سه حالت جامد ، مایع و گاز دارد ( صرفنظر از حالت پلاسما ).

جامدات شکل خاصی دارند، یعنی مولکولهای آنها موقعیت خاصی نسبت به یکدیگر داشته و نمی توانند آزادانه به هر سو حرکت کنند . ولی مولکول های مایعات چنین قیدی نسبت به هم ندارند و در کل حجم آن در حرکت اند .

کریستالهای مایع موادی هستند که ظاهر مایع دارند، اما مولکولهای آنها آرایش خاصی نسبت به یکدیگر دارند. به همین دلیل کریستال مایع خصوصیاتی شبیه به مایع و جامد داشته و به همین دلیل با چنین اسم متناقضی خوانده می شوند . این مواد به شدت به دما حساس اند و اندکی حرارت لازم است تا آنها را به مایع واقعی درآورد و یا اندکی سرما تا به حالت معمولی تبدیل شود.انواع مختلفی از مواد شناخته شده اند که در دمای معمولی چنین خصوصیاتی دارند. اما دسته ای از آنهاهستند که به جریان الکتریسیته هم حساس هستند و مولکولهای آن متناسب با ولتاژ اعمالی تغییر زاویه می دهند . این خصوصیت عجیب اثر جالبی هم دارد . وقتی نور از درون یک کریستال مایع این چنین عبور کند، پلاریزاسیون یا قطبش آن هم جهت با مولکولهای ها استفاده شد. با این توضیح که چون کریستالهای مایع شفاف Lcd کریستال می شود . از همین خاصیت برای و هادی الکتریسیته هستند ، به راحتی می توان آنها را در جریان الکتریسیته قرار داد و نور را از آن عبور داد . برای این کار به جز کریستال مایع به ۲ تکه از این صفحات شیشه ای پلاریزه شده هم نیاز است. اگر دو تکه از این صفحات شیشه ای پلاریزه شده را روی هم قرار دهید. نور به راحتی از آن عبور می کند . اما وقتی یکی از آنها را ۹۰ درجه نسبت به دیگری بچرخانید ، دیگر نور رد نمی شود . این اتفاق به این دلیل روی می دهد که هر صفحه شیشه ای پلاریزه شده نور را فقط در جهت خاص محور خود عبور می دهد . اگر دو صفحه شیشه ای پلاریزه شده هم محور باشند نور به راحتی عبور می کند اما اگر محورها با هم زاویه ۹۰ درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد.

ذرات و مولکول های کریستال مایع در میان صفحات شیشه ای پلاریزه شده و فیلترهای LCD در تلویزیون رنگی قرار دارند . همچنین یک لایه الکترود بسیار باریک کار تحریک کریستال مایع را بر عهده دارد . نور پس واقع در پشت CCFL ) Cold Cathode Fluorescence Lamp) زمینه سفید توسط یک لامپ ولتاژ بالا ایجاد شده و بوسیله یک منعکس کننده، شدت یکسانی پیدا می کند .نور سفید بعد از عبور از لایه LCD صفحه اول شیشه پلاریزه می شود . اختلاف پتانسیل خاصی نورهای اصلی مو جود در نور سفید را جهت می دهد و بعد از عبور از فیلترهای آبی، سبز و قرمز اگر نور حاصل در راستای جهت پلاریزه شیشه دوم بود از آن عبور می کند.

رزولوشن های رایج (دقت تصویر) :

در ابتدا استاندارد VGA )Video Graphics Array) معرفی شد.

این استاندارد قادر به نمایش تصویر با وضوح ۶۴۰×۴۸۰ بود. در سال ۱۹۸۷ استاندارد SVGA (Super VGA) معرفی شد که قادر به نمایش تصویر با وضوح ۸۰۰ در ۶۰۰ پیکسل بود.

سه سال بعد در سال ۱۹۹۰ ، استاندارد XGA (Extended Graphic Array) با وضوح تصویر ۱۰۲۴×۷۶۸ به پیکسل معرفی شد. WXGA یا همان Wide XGA ، قادر به نمایش وضوح تصویر ۱۳۶۵×۷۶۸ می باشد. استاندار UXGA یا Ulta Extended Graphic Array دارای وضوح تصویر ۱۶۰۰×۱۲۰۰ پیکسل می باشد. HDTV ها قابلیت نمایش وضوح تصویر ۱۹۲۰×۱۰۸۰ پیکسل را دارا می باشند.

در تلویزیون های LCD قدیمی ، سرعت واکنش پایین بود ، این تلویزیونها دارای زاویه دید محدودی بودند اما در تلویزیونهای فعلی، این مشکلات وجود ندارند و محدودیت زاویه دید از بین رفته است .همچنین با مصرف انرژی کمتر، دقت تصویری بهتری دارند . همچنین تصاویر متحرک با کیفیت بسیار مطلوب به نمایش در می آیند زیرا سرعت واکنش در تلویزیون LCD بسیار بالاست.

در نهایت ، نمونه ی اولیه صفحه نمایش سه بعدی پولاریزه شده در انداز های معمولی طراحی شده اند و این فن آوری آماده ارائه به بازار می باشد.

نمونه های اولیه از تلویزیونهای LCD سه بعدی خوب کار کرده اند اما طراحان این فن آوری اظهار کرده اند که هنوز در حال تکمیل این فن آوری برای افزایش وضوح تصویر و رنگ آن هستند.و معتقدند تلویزیون های ساخته شده با این فن آوری ظرف مدت دو سال وارد بازار خواهند شد.

صافی نور:

لایه صافی نور در تلویزیون LCD به هر پیکسلی بر روی صفحه، رنگ خودش را می دهد؛ این لایه، رنگ آمیزی آبی قرمز و سبز پیکسل های فرعی را قطع می کند که باعث ۱ پیکسل صفحه می شود. ۳ پیکسل فرعی قرمز سبز و آبی، ۱ پیکسل صفحه روی نمایشگر می سازند. ترکیبات قرمز سبز و آبی که در تلویزیون های مدل قدیمی (CRT) نیز به کار می رفتند، می توانند برای ساخت هر رنگی که فکرش را بکنید، به کار روند، تمام آن ها با هم رنگ سفید را می سازند و هر کدام از آن ها که روشن نباشد، رنگ سیاه خواهیم دید.

شیشه صافی رنگ و شیشه TFT:

بین این دو لایه شیشه ای، کریستال های مایع ساندویچ شده اند. هر پیکسلی از ۳ پیکسل فرعی تشکیل شده است. یک جریان الکتریکی که از بین هر کریستال مایع رد می شود، باعث می شود کریستال با تغییر شکل و بنابراین مقدار نور  مجاز به عبور از بین پیکسل تحت تأثیر قرار گیرد. این کار، باعث درخشندگی هر پیکسلی می شود یا یک پیکسل خاص را قطع می کند. در شکل زیر، هنگامی که کریستال مایع تغییر شکل می دهد تا جلوی عبور نور را بگیرد یا اجازه ی عبور به نور دهد، پیکسل زرد سمت راستی خاموش شده و پیکسل سمت چپی روشن می شود.

لایه TFT:

رایج ترین نمایشگر LCD در صفحات لپ تاپ، TFT است که مخفف ترانزیستورهای فیلم نازک است. یک ورق LCD از TFT شامل تعداد خاصی واحد پیکسل به نام پیکسل فرعی است. هر پیکسل فرعی یک ترانزیستور لایه نازک دارد که از الکترود پیکسلی  اکسید رسانای شفاف (ITO) و خازن Cs تشکیل یافته است.

نور پشت صفحه نمایش، مسئول رساندن نور از بین لایه های فشرده به هم برای دیدن تصویر روشن است.