LCD (مخفف Liquid-Crystal Display) اولین بار از سوی یک گیاه شناس اتریشی به نام فردریک رینیتز کشف شد. او مشاهده کرد زمانی که یک ماده شبیه کریستال را ذوب می کند، این مایع که در ابتدا تیره بوده و بالا رفتن حرارت، رنگ آن روشن می شود پس از خنک کردن، مایع قبل از تبلور نهایی به رنگ آبی تبدیل می شود.
کریستالهای مایع موادی هستند که ظاهر مایع دارند، اما مولکولهای آنها آریش خاصی نسبت به یکدیگر دارند. به همین دلیل کریستال مایع خصوصیاتی شبیه به مایع و جامد داشته و با چنین اسمی خوانده می شوند. این مواد به شدت به دما حساس اند و با اندکی حرارت به مایع تبدیل می شوند و با اندکی سرما به حالت جامد تبدیل می شوند.
انواع مختلفی از مواد شناخته شده اند که در دمای معمولی چنین خصوصیاتی دارند. اما دسته ای از آنها هستند که به جریان الکتریسیته هم حساس هستند و مولکول های آن متناسب با جریان برق ورودی می چرخند و تغییر زاویه می دهند. این خصوصیت عجیب اثر جالبی هم دارد. وقتی نور از درون یک کریستال مایع این چنین عبور کند، پلاریزاسیون آن هم جهت با مولکولهای کریستال می شود. از همین خاصیت برای LCDها استفاده شد. با این توضیح که چون کریستال مایع شفاف 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 بجز کریستال های مایع به دو تکه از شیشه پلاروید هم نیاز اسات. اگر دو تکه از این شیشه ها را روی هم قرار دهید. نور به راحتی از آن عبور می کند. اما وقتی یکی از آنها را 90 درجه نسبت به دیگری بچرخانید، دیگر نور رد نمی شود. این اتفاق به این دلیل روی می دهد کهئهر شیشه نور را فقط در جهت خاص محور خود عبور می دهد. اگر دو شیشه هم محور باشد نور براحتی عبور می کند اما اگر محورها با هم زاویه 90 درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد.
برای ساخت LCD دو شیشه پلارویدر را با 90 درجه اختلاف نسبت به یکدیگر قرار می دهند و یک کریستال مایع بین آنها می گذارند. وقتی کریستال به جریان برق وصل نباشد؛ نور از پلاروید اول می گذرد و وارد کریستال مایع می شود جهتش 90 درجه تغییر کرده و به همین دلیل از پلاروید دوم هم عبور کرده و به چشم می رسد، اما وقتی که جریان به کریستال وصل باشد، نور دیگر چرخشی نخواهد داشت و نمی تواند از کریستال دوم عبور کند.
دو نوع ال سی دی در لپ تاپ ها و کامپیوترها وجود دارد؛
- ماتریس غیر فعال (Passive Matrix)
- ماتریس فعال (Active Matrix)
LCDهای ماتریس غیر فعال از یک شبکه ساده، برای تامین شارژ پیکسل های موجود روی نمایشگر استفاده می کنند. ایجاد شبکه در واقع یک مرحله پردازش است که با دو لایه شفاف آغاز می شود.
به یکی از این لایه ها ستون ها و به دیگری ردیف هایی واگذار می شود که از مواد هادی و شفاف ساخته می شوند که معمولا از جنس اکسید قلع هستند. ستون ها و ردیف ها به مدارهای مجتمع (ICها) مرتبط می شوند وزمانی که شارژاز ستون یا سطر خارج شود، این مدارها، کنترل خواهد شد.
مواد کریستال مایع مابین دو لایه شفاف قرار خواهد گرفت، یک فیلم پلاریده به بخش خارجی از هر یک از این لایه اضافه می شود. سادگی سیستم ماتریس غیر فعال جالب است اما نواقصی نیز به همراه دارد، از جمله زمان پاسخ کوتاه و کنترل ولتاژ بدون دقت
راحت ترین راه برای مشاهده زمان پاسخ کوته در یک LCD ماتریس غیر فعالاین است که اشاره گر ماوس زا به سرعت از سمت صفحه نمایش به سمت دیگر حرکت دهید. در حالتی که این حرکت انجام میشود به حالت سایه هایی که در پی نشانگر ظاهر می شود، توجه کنید.
کنترل ولتاژ با عد دقت از توانایی ماتریس غیرفعال جلوگیری می کند و در یک زمان تنها بر یک پیکسل تاثیر می گذارد. زمانی که ولتاژ برای ازهم باز کردن یگ پیکسل به کار گرفته می شود، پیکسل های اطراف آن نیز تا حدی از هم باز می شود که باعث می شود تصاویر تار به نظر آید و کنتراست خود را از دست بدهد.
LCDIHD ماتریس فعال به TFTها وابسته هستند. اساسا TFTها ترانزیستورها و خازن های کوچک سوئیچ شونده هستند. آنها در یک ماتریس و روی یک لایه شفاف مرتب می شوند. برای آدرس دهی یک پیکسل، ردیف مناسب سوییچ می شود و سپس شارژر به ستون اصلی ارسال می شود. خازن قادر به نگهداری شارژر تا دوره نوسازی بعدی است.
اگر دقیقا مقدار ولتازی که برای یک کریستال تامین می شود، کنترل گردد، خواهید توانست آن را از هم باز کنید. بیشتر نمایشگرهای LCD در هر پیکسل 256 سطح روشنایی پیشنهاد می کنند. هر چند این اعداد دیگر آنچنان به چشم نمی آید و صفحه نمایش هایی با قدرت نمایش 26 میلیون رنگ به بازار عرضه شده است اما پایه و اساس این LED ها نیز به LCD برمیگردد.
در ادامه بخوانید:
در ادامه بخوانید:
- تاریخچه پیدایش کامپیوترها
- انواع حافظه ها (Memorey)
- نرم افزار چیست؟
- حافظه ی رم (RAM) چیست؟
- حافظه ی ROM چیست؟
