مشاهده پست های بی پاسخ | مشاهده موضوعهای فعال تاریخ امروز پنجشنبه 23 نوامبر, 2017 9:12 am



پاسخ به موضوع  [ 8 پست ]  برو به صفحه 1, 2  بعدی
 LCD چگونه کار می کند 
نویسنده پیام

عضو: شنبه 10 می, 2008 9:16 am
پست ها: 47
پست LCD چگونه کار می کند
شما احتمالا از وسایلی که دارای LCD ( صفحه نمایش کریستال مایع ) باشند همه روزه استفاده می کنید.
آنها اطراف ما هستند در laptop ها ,ساعت های دیجیتالی , اجاق های مایکروویو , cd player ها وبسیاری از وسایل الکترونیکی دیگر . LCD ها به این دلیل رایج هستند که فواید بسیار زیادی نسبت به دیگر تکنولوژی های نمایش دارند. آنها سبکت و نازکتر هستند و انرژی کمتری نسبت به لوله اشعه کاتدی ( CRTs ) مصرف می کند .


وحالا این کریستال های مایع چه هستند؟
کلمه کریستال مایع مفهوم متناقضی دارد. ما کریستال را به عنوان ماده جامدی چون کوارتز و معمولا به سختی سنگ می شناسیم و مایع معنای کملا متفاوتی دارد. چگونه ماده ای می تواند هر دو را داشته باشد؟
در این مقاله می آموزیم که کریستال مایع بر این نیرنگ خارق العاده پیروز می شود و همچنین نگاهی می اندازیم به تکنولوژی زیر بنایی که باعث می شود LCD کار کند.
همچنین می آموزید که چگونه از خصوصیات عجیب کریستال مایع برای ساخت نوع جدیدی از شاترها استفاده شده است واینکه چگونه شبکه از این شاتر های نازک برای ایجاد الگو هایی که نمایانگر اعداد ,کلمات و تصاویر باز و بسته می شوند.



تاریخچه LCD

اموزه LCD ها را هر طرف که نگاه کنیم می بینیم اما آنها یک شبه به وجود نیامدند.زمان بسیار زیادی از کشف کریستال مایع تا انبوه برنامه های LCD که ما امروزه لذت می بریم به طول انجامید.کریستال مایع نخستین بار در سال 1988 توسط گیاه شناس اطریشی Friedrich Reinitzer کشف شد. Reinitzerمشاهده کرد که هر گاه یک ماده کلسترول مانند نادر(cholesteryl benzoate)را ذوب می کند,ابتدا تبدیل به مایعی کدر شده و سپس با افزایش دما واضح می شود.در حین سرد سدن مایع ابتدا آبی رنگ شده و د نهایت تبدیل به کریستال می شود.80 سال بعد RCA نخستین LCD تحقیقاتی را در سال 1968 ساخت.از آن آن زمان سازندگان LCD به صورت ثابت انواع مبتکرانه وپیشرفته آن را توسعه دادند و این تکنولوژی را به سطوح پیچیده آن رسانیدند.


آخرین بار توسط electronica در چهارشنبه 28 می, 2008 11:56 am ویرایش شده است و در کل 1 بار ویرایش شده.



چهارشنبه 28 می, 2008 11:25 am
مشخصات شخصی

عضو: شنبه 10 می, 2008 9:16 am
پست ها: 47
پست Re: LCD چگونه کار می کند
کریستال های مایع

در مدرسه آموختیم که سه حالت ماده وجود دارد: جامد ,مایع یا گاز.
شکل جامدات ثابت است زیرا مولکول های آنها موقعیت خود را حفظ می کند و در موقعیت مشابه نسبت به دیگر مولکول ها باقی می ماند. مولکولها در مایعات دقیقا مخالف این هستند : آنها می توانند موقعیت خود را تغییر دهند وبه هر جایی در مایع بروند.ولی بعضی مواد هستند که می توانند با حالت عجیبی رفتار کنند نسبتا مایع و جامد.
وقتی آنها در این حالت هستند مولکول های آنها میل دارند تا موقییت خود را حفظ کنند مانند ملکول ها در جامدات اما در عین حال نیز موقعیت خود را عوض می کنند مانند مولکول ها در مایعات. این به آن معناست که کریستال های مایع نه مایع هستند نه جامد.

پس آیا کریستال های مایع مانند جامدات رفتار می کنند یا مایعات یا چیز دیگری؟ به نظر می رسد که کریستال های مایع بیشتر به حالت مایعات رفتار می کنند تا جامدات. این مواد گرمای نسبتا خوبی برای تبدیل شدن از حالت جامد به مایع نیاز دارند, و همچنین کمی گرمای بیشتر برای تبدیل کریستال مایع به مایع واقعی نیاز است. این روند توضیح میدهد که چرا کریستال های مایع به دما بسیار حساس هستند و اینکه چرا از آنها در ساخت گرماسنج و mood ring ها استفاده میشود. همچنین توضیح می دهد که چرا صفحه نمایش laptop به صورت خنده داری در هوای سرد یا در یک روز گرم در کنا ساحل رفتار میکند.

فاز نماتیک (nematic) کریستال های مایع
همانطور که مواد جامد و مایع مختلفی وجود دارند ,مواد مختلفی از کریستال های مایع نیز وجود دارند.بسته به دما و ساختار خاص ماده , کریستال های مایع میتوانند در یکی از فاز های متمایز باشند.در این مقاله ما کریستال های مایع را در فاز نماتیک,کریستال های مایعی که کارکرد LCD ها را ممکن میسازند مورد بحث قرار می دهیم.
یکی از خصوصیات کریستال های مایع این است که آنها تحت تاثیر جریان الکتریسیته قرار می گیرند. نوع خاصی از کریستال های مایع نماتیک که به آن نماتیک های تابیده (TN)میگویند, به طور طبیعی تابیده شده هستند. اعمال جریان الکتریسیته به این نوع از کریستال های مایع باعث باز شدن آنها در درجات مختلفی,بسته به ولتاژ اعمالی میشود .LCDها از این کریستال های مایع استفاده میکنند زیرا آنها به شکل قابل پیش بینی سنبت به جریان الکتریسیته واکنش نشان میدهند که میتوان از آن برای کنترل گذرگاه نور استفاده کرد.

انواع کریستال های مایع
بیشتر مولکول های کریستال های مایع میله ای شکل هستند و به صورت گسترده ای در یکی از دو گروه گرماگرایی (thermotropic) یا lyotropic طبقه بندی می شوند.

کریستال های مایع گرما گرا به تغییرات دما واکنش نشان می دهند یا در بعضی مواقع به فشار.واکنش کریستال های مایع lyotropic که در ساخت صابون ها و شوینده ها به کار میروند ,بسته به نوع حلالی است که با آنها آمیخته شده است. کریستال های مایع گرماگرا یا ایزوتوپی (isotropic) یا نماتیک (nematic) هستند. تفاوت کلیدی این است که آرایش مولکول ها در کریستال های مایع ایزوتوپی نا منظم است در حالی که مولکول ها در کریستال های مایع نماتیک ترتیب یا الگوی مشخصی دارند.
موقعیت مولکول ها در فاز نماتیک بر اساس هدایت کننده است.هدایت کننده میتواند هر چیزی باشد از میدان مغناطیسی گرفته تا هر سطحی که شیار های میکروسکوپی در خود داشته باشد.در فاز نماتیک نیز کریستال های مایع میوانند بسته به آرایش مولکول ها نسبت به هم طبقه بندی شوند.Smetic رایج ترین آرایش ,لایه هایی از مولکول ها را ایجاد میکند.انواع مختلفی از فاز Smetic وجود دارد مانند Sematic C که در آن مولکول ها در هر لایه در زاویه خاصی نسبت به لایه قبل کج میشوند.فاز رایج دیگر Cholestric است که همچنین به عنوان Chiral nematic نیز شناخته می شوند.در این فاز مولکول ها به آرامی نسبت به لایه قبل می چرخند تا به شکل حلرونی در آیند.
کریستال های مایع فرو الکتریک( ferroelectric liquid crystals) (FLCs) از کریستال های مایعی استفاده میکنند که دارای مولکول های Chiral در آرایش نوع smetic C هستند زیرا طبیت حلزونی( مارپیچی) این مولکول ها اجازه زمان پاسخ میکرو ثانیه ای سوییچینگ را می دهد که FLC ها را برای صفحه نمایش های پیچیده آماده میسازد.
کریستال های مایع فرو الکتریک که سطح آنها پایدار شده است
(Surface-stabilized ferroelectric liquid crystals) (SSFLCs) فشار کنترل شده ای را با استفاده از صفحه شیشه ای اعمال می کنند که باعث می شود تا حالت مارپیچی (حلزونی) مولکول ها فشرده شده و در نتیجه عمل سوییچینگ با سرعت بیشتری انجام گیرد.


چهارشنبه 28 می, 2008 11:38 am
مشخصات شخصی

عضو: شنبه 10 می, 2008 9:16 am
پست ها: 47
پست Re: LCD چگونه کار می کند
ساخت LCD

فاصله بسیار زیادی بین ساخت LCD و ساخت تنها صفحه از کریستال مایع وجود دارد.از ترکیب 4 واقعیت ساخت LCD ممکن میشود:
-نور باید بتواند پلاریزه (قطبی) شود.
- کریستال مایع میتواند نور پلاریزه شده را انتقال وتغییر دهد.
-ساختار کریستال مایع توسط جریان الکتریسیته تغییر میکند.
-مواد شفافی هستند که می توانند الکتریسیته را هدایت کنند.

LCD دستگاهی است که از این 4 اصل به شکل شگفت آوری استفاده می کند.
برای ساخت LCD دو تکه شیشه پلاریزه شده بردارید. پلیمر خاصی که شیار های میکروسکوپی در سطح ایجاد می کند بر روی سطحی از شیشه که با لایه پلاریزه پوشیده نشده است می مالید .شیار ها باید در همان جهتی باشند که لایه پلاریزه است.سپس پوششی از کریستال مایع نماتیک را ه یکی از فیلتر ها بیفزایید.شیارها باعث می شوند تا اولین لایه از ملکول ها با جهت فیلتر ها مطابقت پیدا کند.آنگاه دومین شیشه را با لا یه پلاریزه با جهت راست به اولین قسمت بیفزایید. هر لایه موفقیت آمیز از مولکول های TN تدریجا میچرخد تا اینکه بالاترین لایه نسبت به پایین ترین لایه زاویه 90 درجه داشته باشد , مطابقت یافتن با فیلتر های شیشه ای پلاریزه شده.
هنگامی که نور با فیلتر اول برخورد میکند آن را پلاریزه می کند.مولکول ها در هر لایه آنگاه نوری راکه دریافت کرده اند را به لایه بعدی هدایت می کنند.هنگامی که نور از لایه کریستال مایع عبور می کند مولکول ها نیز سطح ارتغاشی نور را تغییر می دهند تا با زاویه خود مطابق کنند.هنگامی که نور به سطح دیگر ماده کریستال مایع رسید,با زاویه اخرین لایه از مولکول ها ارتعاش می کند.اگر آخرین لایه با فیلتر شیشه ای پلاریزه شده دوم مطابقت داشت آنگاه نور از میان آن می گذرد.
اگر به ملکول های کریستال مایع شارژ الکتریکی وصل کنند ,آنها باز می شوند! هنگامی که این مو لکول ها صاف شدند,زاویه نوری که از میان آنها می گذرد را تغییر می دهند در نتیجه دیگر دیگر با زاویه فیلتر پلورایز کننده مطابقت ندارد.در نتیجه دیگر نوری نمی تواند از آن ناحیه از LCD بگذرد,که این خود باعث می شود این ناحیه نسبت به دیگر نقاط اطراف آن تیره تر باشد.


چهارشنبه 28 می, 2008 11:40 am
مشخصات شخصی

عضو: شنبه 10 می, 2008 9:16 am
پست ها: 47
پست Re: LCD چگونه کار می کند
روش ساخت LCD

برای ساخت LCD دو شیشه پلاروید 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 قطبشگر اول می گذرد و وارد کریستال مایع می شود جهتش 90 درجه تغییر کرده و به همین دلیل از قطبشگر 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 . ساختن یک LCD همان طور که در بالا توضیح داده شد، بسیار ساده تر از آن است که به نظر می آید . فقط به یک ساندویچ شیشه و کریستال نیاز داریم. اما همین ساندویچ ساده 80 سال پس از کشف کریستالهای مایع ساخته شد. کریستال مایع را یک گیاه شناس اتریشی در سال 1888 برای اولین بار در حین ذوب جامدی از مشتقات آلی کشف کرد . اما اولین LCD را یک کارخانه آمریکایی در سال 1968 ساخت . تکنولوژی ساخت LCD هر روز متکامل تر شده و جای بیشتری در صنایع امروز به خود اختصاص می دهد . البته هنوز هم تحقیقات برای ساخت نمونه های بهتر و کاراتر این وسیله ادامه دارد.


ساخت LCD خودتان

ساختن LCD ساده تر از چیزی است که فکر می کنید.شما با ساندویچ شیشه و کریستال مایع همان طور که در بالا اشاره شد شروع می کنید و 2 الکترود شفاف به آن می افزایید.برای مثال فرض کنید می خواهید ساده ترین LCD موجود را طراحی کنید با تنها یک الکترود مسطتیلی بر روی آن.
LCD ای که برای این کار مورد نیاز است بسیار ابتدایی است.آن یک آینه(A) در پشت, که باعث میشود LCD منعکس کننده باشد.آنگاه شیشه ای(B) با لایه پلاریزه در یک انتهای آن ویک صفحه الکترودی(C) رایج که از اکسید ایندیوم-قلع در بالا ی آن تشکیل شده است را می افزاییم


چهارشنبه 28 می, 2008 11:49 am
مشخصات شخصی

عضو: شنبه 10 می, 2008 9:16 am
پست ها: 47
پست Re: LCD چگونه کار می کند
ادامه:
یک صفحه رایج الکترودی سطح LCD را به طور کامل می پوشاند.در بالای آن یک لایه از کریستال مایع است(D).بعد از آن شیشه دیگری (E) همراه با الکترودی به شکل مستطیل در کف آن ودر بالا, لایه پلاریزه دیگری با زاویه راست نسبت به اولین لایه پلاریزه قرار دارد.

توجه داشته باشید که LCD ساده ما نیاز به یک منبع نور خارجی دارد.موادی از نوع کریستال های مایع نوری از خود ساتع نمی کنند.LCD های ساده و ارزان معمولا انعکاسی هستند به این معنا که برای نمایش هر چیزی آنها باید نور را از منبع خارجی منعکس کنند.نگاهی به ساعت LCD بیندازید:اعداد جایی به نمایش در می آیند که الکترود های کوچک کریستال های مایع را شارژ کرده و باعث باز شدن(untwist) آن میشوند,در نتیجه نور نمی توانداز لایه پلاریزه عبور نماید.

بیشتر نمایشگر های کامپیوتری توسط لامپ های فلورسنت داخلی آنها که در بالا ,کنار و یا پشت LCD انها قرار دارد روشن می شوند.صفحه ی سفید پخش کننده در پشت LCD نور را به صورت یکنواخت پخش می کند تا نمایشگر یکریختی داشته باشیم.در ین گذر از فیلتر ها , لایه هایکریستال مایع ولایه های الکترودی بیشتر این نور گم می شود, معمولا نیمی از آن!

در مثال ما یک صفحه الکترودی و یک میله الکترودی داریم که مشخص می کند کدام کریستال مایع به شارژ پاسخ داده است.اگر لایه حاوی تنها یک الکترود ساده را برداشته وبا چندین لایه دیگر جایگزین کنیم آغاز به ساخت LCD های پیچیده کرده ایم.


چهارشنبه 28 می, 2008 11:52 am
مشخصات شخصی
مشاهده پست های قبلی:  نمایش بر اساس  
پاسخ به موضوع   [ 8 پست ]  برو به صفحه 1, 2  بعدی

افراد آنلاین

کاربران حاضر در این تالار: Yahoo [Bot] و 15 مهمان


شما نمی توانید در این تالار موضوع جدید باز کنید
شما نمی توانید در این تالار به موضوع ها پاسخ دهید
شما نمی توانید در این تالار پست های خود را ویرایش کنید
شما نمی توانید در این تالار پست های خود را حذف کنید
شما نمی توانید در این تالار ضمیمه ارسال کنید

جستجو برای:
پرش به:  
cron
استفاده و نقل از مباحث سایت، فقط با ذکر منبع و لینک سایت میکرورایانه مجاز است.
Copyright © 2006 - 2010 MicroRayaneh - Powered by phpBB © phpBB Group
Valid CSS2 Valid XHTML 1.0
طراحی سایت : میکرو رایانه