التركيب ومبدأ العمل وتصنيف شاشات الكريستال السائل

لا تصدر شاشة LCD الضوء في حد ذاتها، ولكنها عبارة عن جهاز عرض سلبي يحقق العرض عن طريق إشعاع مادة الكريستال السائل بالضوء الخارجي. يظهر الهيكل الأساسي لشاشة LCD في الشكل.

يظهر الهيكل الأساسي لشاشة LCD في الشكل 10-1. مادة الكريستال السائل محاطة بين قطبين زجاجيين موصلين، العلوي (الأمامي) والسفلي (الخلفي). يتم ترتيب جزيئات الكريستال السائل رأسياً وملفوفة بزاوية 90 درجة في الأعلى والأسفل. يمر الضوء الخارجي الساقط عبر المستقطب العلوي لتكوين ضوء مستقطب، يدور بزاوية 90 درجة عبر مادة الكريستال السائل المرتبة بشكل متوازي، ثم ينعكس بواسطة العاكس عبر المستقطب السفلي الذي يكون عموديًا على المستقطب العلوي، وهو شفاف. إذا تم إضافة القطبين العلوي والسفلي بالإضافة إلى جهد معين، تحت تأثير المجال الكهربائي القسري لإضافة جزء القطب من جزيئات الكريستال السائل إلى ترتيب رأسي، يختفي دور دورانه مما يؤدي إلى عدم تدوير الضوء المستقطب الساقط من المستقطب العلوي، ولا يمكن إرجاع الضوء إلى المستقطب السفلي، وكان أسود. عند إزالة الجهد، تستأنف جزيئات الكريستال السائل بنيتها الملتوية. لذلك، يمكن تصنيع الأقطاب الكهربائية بأشكال مختلفة وفقًا للحاجة إلى عرض مجموعة متنوعة من الكلمات والأرقام والرسومات.

هناك العديد من الطرق لتصنيف شاشات LCD

1) التصنيف حسب التأثير الكهروضوئي يشير التأثير الكهروضوئي إلى دور الكهرباء، حيث يتغير الترتيب الأولي لجزيئات البلورة السائلة إلى ترتيبات أخرى، بحيث تتغير الخصائص البصرية لصندوق البلورة السائلة، أي الكهرباء من خلال جزيئات البلورة السائلة لتعديل الضوء.

يمكن تقسيم شاشات الكريستال السائل LCD وفقًا للتأثيرات الكهروضوئية المختلفة إلى ثلاثة أنواع من فئات تأثير المجال الكهربائي وفئة تأثير التيار وفئة التأثير الكهرحراري. يمكن تقسيم تأثير المجال الكهربائي إلى نوع التأثير النيماتي الملتوي TN (Twisted Nematic)، ونوع GH، ونوع التأثير الملتوي الفائق STN (SuperTwisted)، وما إلى ذلك.

في الوقت الحالي، تُستخدم شاشات LCD من النوع TN والنوع STN على نطاق واسع في تطبيقات المتحكم الدقيق.

2) التصنيف وفقًا لمحتوى العرض يمكن تقسيم شاشة LCD إلى 3 أنواع وفقًا لمحتوى العرض: نوع الحقل (المعروف أيضًا باسم نوع السكتة الدماغية)، ونوع حرف مصفوفة النقاط، ورسم مصفوفة النقاط.

شاشات LCD من النوع الميداني هي شاشات من الكريستال السائل تتكون من وحدات بكسل عرض طويلة تشبه ضربات الفرشاة.

يحتوي نوع أحرف مصفوفة النقاط على 192 حرفًا مدمجًا، بما في ذلك الأرقام والحروف وعلامات الترقيم الشائعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمستخدمين تخصيص أحرف مصفوفة النقاط مقاس 5 × 7 أو أحرف مصفوفة النقاط الأخرى. اعتمادًا على طراز LCD، يمكن أن يكون عدد الأسطر لكل شاشة 1 أو 2 أو 4، ويمكن أن يعرض كل سطر 8 أو 16 أو 20 أو 24 أو 32 أو 40 حرفًا.

لا يمكن لشاشة الكريستال السائل LCD ذات شكل النقاط المصفوفة عرض الأحرف فحسب، بل يمكنها أيضًا عرض مجموعة متنوعة من المعلومات الرسومية والأحرف الصينية وما إلى ذلك.

3) التصنيف وفقًا لطريقة الإضاءة: يمكن تقسيم شاشات الكريستال السائل LCD وفقًا لطرق الإضاءة المختلفة إلى فئتين مع الإضاءة الخلفية وبدون الإضاءة الخلفية.

تعتمد شاشات LCD بدون إضاءة خلفية على الفيلم العاكس الموجود على ظهر الشاشة لعكس الضوء الطبيعي الوارد من الأسفل. تستخدم معظم الأجهزة التي تحتوي على شاشات LCD الضوء الطبيعي كمصدر للضوء ويمكن استخدامها بدون إضاءة خلفية.

إذا كان المنتج يعمل في ظروف الإضاءة المنخفضة أو المظلمة، فاختر شاشة LCD مزودة بإضاءة خلفية.