1 - Nguyên lý của công nghệ LCD
1 . Nguyên lý của màn hình LCD
LCD ( Liquid Crystal Display ) Màn tinh thể lỏng
zTrong chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý của màn
hình tinh thể lỏng , tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của
màn hình LCD nói chung và màn hình LCD cho điện thoại nói
riêng , thực chất màn hình LCD của Điện thoại và của Máy tín
h
là một, chúng chỉ khác nhau về kích thước .
zCác phần tử tinh thể lỏng sắp xếp dọc theo khe rãnh .
- Ở trạng thái tự nhiên, các phần tử tinh thể lỏng sắp xếp không
theo trật tự nào cả .
- Khi được tiếp cận với bề mặt có khe rãnh, các phần tử tinh th
ể
lỏng sắp xếp song song dọc theo khe rãnh .
www.hocn
g
he.com.vn
xuanvinh
_
0912421959 T
à
i liệu n
à
y
đã đăn
g
k
ý
b
ả
n
u
ền
Trạng thái tự nhiên Khi tiếp cận với bề mặt có khe rãnh
zKhi các tinh thể lỏng đan xen vào giữa các phiến trên và
phiến dưới chúng sắp xếp thẳng hàng với khe rãnh lần lượt
theo hướng "a" và "b"
Các phần tử phía trên dọc theo chiều "a" còn phía dưới dọc theo
chiều khác là "b" đẩy tinh thể lỏng sắp xếp theo một cấu trúc
xoay 90o .
zÁnh sáng xuyên qua vùng không gian ( khoảng trống ) của
phần tử sắp xếp
z Các phần tử sắp xếp khi có điện trường đặt vào
Khi có điện trường đặt vào, tinh thể lỏng cấu trúc lại làm xoay
ánh sáng khi xuyên qua .
{Ánh sáng cũng xoay khi
xuyên suốt, hệt như các tinh
thể lỏng xoay
{Ánh sáng xuyên qua các tinh
thể lỏng, tiếp đó hướng vào
các phần tử đã sắp xếp xoay
90o như hình vẽ => ánh sáng
cũng xoay 90o xuyên qua các
tinh thể lỏng .
{Ánh sáng bẻ uốn cong 90o
như các phân tử khi xoay .
{Cấu trúc phân tử trong
các tinh thể lỏng sắp xếp
một cách dễ dàng khi có
điện trường đặt vào hoặc
điện cực Anot ngoài tác
dụng. Khi có điện áp đặt,
c
á
c
p
h
â
n tử tự s
ắ
p
xế
p
www.hocn
g
he.com.vn
xuanvinh
_
0912421959 T
à
i liệu n
à
y
đã đăn
g
k
ý
b
ả
n
u
ền
zChắn sáng với 2 bộ lọc phân cực
( Polarizing filters - bộ lọc phân cực )
- Khi có điện áp đặt vào, kết hợp cả 2 bộ lọc phân cực làm
xoay tinh thể lỏng trở thành 1 hiển thị LCD .
- Ánh sáng sẽ xuyên qua khi hai bộ lọc phân cực sắp xếp với
trục phân cực như hình vẽ trái
- Ánh sáng sẽ bị chặn khi 2 bộ lọc phân cực sắp xếp với trục
phân cựn như hình vẽ phải .
zMàn hình LCD
Kết hợp cả hai bộ lọc phân cực và sự xoay của tinh thể lỏng tạo
lên một màn hình tinh thể lỏng .
theo chiều dọc ( dọc theo
điện trường ) và ánh sáng
cũng xuyên suốt dọc theo
chiều sắp xếp của phân
tử .
{Polarizing
Filters : Bộ lọc
phân cực
{Alighnment
la
y
ers : S
ắ
p
xế
p
www.hocn
g
he.com.vn
xuanvinh
_
0912421959 T
à
i liệu n
à
y
đã đăn
g
k
ý
b
ả
n
u
ền
{ Khi hai bộ lọc phân cực sắp xếp dọc suốt theo hướng vuông
góc với trục điện cực, ánh sáng đi vào từ phía trên , đổi hướng
90o dọc theo hướng đường hình soắn ốc của các phân tử tinh
thể lỏng, vì vậy ánh sáng xuyên qua bộ lọc dưới
{Khi có điện áp đặt vào, các phân tử tinh thể lỏng nắn thẳng trên
đường ra từ hình đường soắn ốc và dừng, đổi hướng rẽ của ánh
sáng, do vậy đã ngăn cản ánh sáng xuyên qua bộ lọc dưới ( bộ
lọc thấp )
{Hình vẽ miêu tả nguyên lý điển hình xoay màn hình tinh thể
lỏng trong LCD, các tinh thể lỏng nơi mà các phân tử xoay
hình đường soắn ốc là đan xen giữa hai bộ lọc điện cực ( phân
cực) . Khi có điện áp đặt vào ánh sáng bị chắn và màn hình
xuất hiện đen .
2. Các hệ thống hiển thị .
Các nguyên lý hiển thị
zCác ký tự , chữ số và đồ hoạ được hiển thị cơ bản dựa theo 3
phương pháp hiển thị .
1 . Hệ thống thanh đoạn
Hiển thị độ dài sắp xếp theo dạng hình số "8" để hiển thị số .
2. Hệ thống ma trận điểm ( hiển thị ký tự )
Hiển thị sắp xếp thao các hàng và các cột để hiển thị ký tự .
3. Hệ thốn
g
ma t
r
ậ
n điểm
(
hiển thị đồ hoạ
)
lớp
{Voltage : Điện
áp
{Light : Ánh sáng
www.hocn
g
he.com.vn
xuanvinh
_
0912421959 T
à
i liệu n
à
y
đã đăn
g
k
ý
b
ả
n
u
ền
Hiển thị sắp xếp theo các hàng và các cột để hiển thị đồ hoạ
Nguyên lý hiển thị mầu
zMầu được hiển thị nhờ các bộ lọc mầu dành cho mỗi thành
phần hiển thị, trong hệ thống ma trận điểm, các điểm mầu đỏ
(R) , xanh lá (G), xanh dương (B) nhận được do sử dụng các
bộ lọc mầu, ba mầu cơ bản trên kết hợp lại cho ta một điểm
ảnh, mỗi điểm mầu sẽ cho một mầu có cường độ sáng khác
nhau, một điểm ảnh có thể cho vô số mầu và là mầu tổng hợp
được từ ba mầu cơ bản trên .
3. Cấu trúc LCD và nguyên tắc hoạt động
zTiếp theo là miêu tả tóm tắt cấu trúc vật liệu tinh thể lỏng và
quá trình chế tạo LCD
zCấu trúc LCD
1. Polarizing filter ( Bộ lọc phân cực )
Điều khiển ánh sáng đi vào và thoát ra
2. Glass substrate ( Hợp chất thuỷ tinh đặc biệt )
Lọc chặn điện từ các điện cực
3. Transparent electrodes ( Điện cực trong suốt )
Là các thanh dẫn điện trong suốt cho phép ánh sáng xuyên
qua
4. Alignment layer ( Sắp xếp lớp )
www.hocn
g
he.com.vn
xuanvinh
_
0912421959 T
à
i liệu n
à
y
đã đăn
g
k
ý
b
ả
n
u
ền