Жидкие кристаллы были открыты еще в конце 19 века, но первые устройства отображения на основе жидких кристаллов появились только в конце шестидесятых годов 20 века. В восьмидесятых годах были предприняты первые попытки применения LCD экранов в компьютерах. Монохромные ЖК мониторы сильно «проигрывали» по качеству изображения экранам на основе ЭЛТ. Но с развитием прогресса, были разработаны новые технологии производства ЖК мониторов с применением инновационных материалов. Новые вещества со свойствами жидких кристаллов позволили очень сильно улучшить характеристики ЖК дисплеев.
Сегодня технология ЖК мониторов является одной из наиболее перспективных. Этот сектор рынка самый быстро растущий (65% в год), несмотря на то, что на долю ЖК экранов приходится всего 10% продаж по всему миру.
Устройство жидкокристалического экрана
Жидкие кристаллы – это смесь определенных веществ, находящихся в кристаллическом и жидком состоянии одновременно. Как жидкость эта смесь является текучей и заполняет собой пространство, а как кристалл – образуется из молекул, которые расположены с четкой структурой.
Устройство практически всех LCD дисплеев идентично. Конструкция любого ЖК-дисплея включает следующие составляющие:
- ЖК-матрица;
- Светоисточник;
- Контактный жгут;
- Корпус.
Жидкие кристаллы, используемые в LCD экранах, состоят из стержнеобразных молекул, располагающихся параллельно друг другу. Так как они являются жидкостными – могут «течь», меняя свою пространственную ориентацию в зависимости от поступления электрического напряжения.
Основным структурным элементом любого LCD дисплея является пиксель, который состоит из субпикселей (три ячейки). Каждый субпиксель состоит из жидких кристаллов, расположенных послойной, образующих из внутренних молекул спираль. Такая структура кристаллов зажимается двумя электродами и цветными пластинами с покрытием из поляризационной пленки. Красные пластины находятся в первой ячейке, зеленые – во второй, синие – в третьей.
Принцип работы LCD дисплея
В производстве LCD экранов используются цианофенилы – вещества, пребывающие в жидком состоянии, но обладающие свойствами, присущими кристаллическим телам. Принцип работы ЖК дисплеев основан на поляризационных свойствах кристаллических молекул, которые пропускают составляющую света с вектором электрической магнитной индукции расположенным в параллельной оптической плоскости поляроида. Что касается каких-либо других световых спектров, то их кристаллы не пропускают. Цианофенил – светофильтр, который пропускает только один световой спектр (один из основных цветов). Этот эффект получил название «поляризация света».
Управление поляризацией стало возможным за счет смены расположения длинных жидкокристаллических молекул в зависимости от электрического магнитного поля. Смена формы и расположения циенофенилов осуществляется в зависимости от того, с какой силой воздействует на них электромагнитное поле. Происходит смена углов преломления света и поляризация.
Это основные свойства, раскрывающие вопрос о том, как работает LCD монитор. Смена силы электромагнитного поля молекул жидких заставляет молекулы жидких кристаллов менять свое положение, в результате чего и формируется изображение.
Контроль качества LCD мониторов
Все ЖК дисплеи тестируются по стандартам ТСО. Испытания проводятся на расстоянии 30 сантиметров от передней части экрана и вокруг него в радиусе 50 сантиметров. Проверка монитора осуществляется и по другим параметрам:
- Насколько удобен экран в использовании;
- Как дисплей воздействует на окружающую среду;
- Какой уровень излучения у экрана (магнитного и электрического);
- Какой уровень пожаробезопасности;
- Какова степень энегосбереения и т.д.
Также любой ЖК-экран проходит проверку на содержание тяжелых металлов.
