ال‌سی‌دی

نمایشگر ال سی دی زنگ ساعت

ال سی دی تی اف تی رنگی ۱٫۸ اینچی کاسیو که در دوربین دیجیتال سونی مدل دی اس سی-پی ۹۳ ای به کار رفته‌است

نمایشگر کریستال مایع تلفیقگر الکتریکی-نوری است که به صورت صفحه نمایشگر نازک و تخت وجود دارد و در آن واحدهای رنگ یا پیکسل‌های مونوکروم در برابر منبع نور یا بازتابنده به ردیف قرار گرفته‌اند.

LCD چیست

LCD مخفف عبارت "Liquid Crystal Display" به معنای صفحه نمایش کریستال مایع است. همانطور که از دوران ابتدایی بخاطر داریم، ماده سه حالت جامد، مایع و گاز دارد ( صرفنظر از حالت پلاسما ). جامدات شکل خاصی دارند، یعنی مولکولهای آنها موقعیت خاصی نسبت به یکدیگر داشته و نمی‌توانند آزادانه به هر سو حرکت کنند . ولی مولکول‌های مایعات چنین قیدی نسبت به هم ندارند و در کل حجم آن در حرکت اند . کریستالهای مایع موادی هستند که ظاهر مایع دارند، اما مولکولهای آنها آرایش خاصی نسبت به یکدیگر دارند. به همین دلیل کریستال مایع خصوصیاتی شبیه به مایع و جامد داشته و به همین دلیل با چنین اسم متناقضی خوانده می‌شوند . این مواد به شدت به دما حساس اند و اندکی حرارت لازم است تا آنها را به مایع واقعی درآورد و یا اندکی سرما تا به حالت معمولی تبدیل شود.انواع مختلفی از مواد شناخته شده‌اند که در دمای معمولی چنین خصوصیاتی دارند. اما دسته‌ای از آنهاهستند که به جریان الکتریسیته هم حساس هستند و مولکولهای آن متناسب با ولتاژ اعمالی تغییر زاویه می‌دهند . این خصوصیت عجیب اثر جالبی هم دارد . وقتی نور از درون یک کریستال مایع این چنین عبور کند، پلاریزاسیون یا قطبش آن هم جهت با مولکولهای‌های کریستال می‌شود. با اين توضيح كه چون كريستالهاي مايع شفاف و هادي الكتريسيته هستند ، به راحتي مي توان آنها را در جريان الكتريسيته قرار داد و نور را از آن عبور داد. براي اين كار به جز كريستال مايع به 2 تكه از اين شيشه پلارويد يا قطبشگر هم نياز است. احتمالاً اين شيشه ها را ديده ايد. اگر دو تكه از اين شيشه ها را روي هم قرار دهيد. نور به راحتي از آن عبور مي كند . اما وقتي يكي از آنها را 90 درجه نسبت به ديگري بچرخانيد ، ديگر نور رد نمي شود . اين اتفاق به اين دليل روي مي دهد كه هر شيشه نو را فقط در جهت خاص محور خود عبور مي دهد . اگر دو شيشه هم محور باشند نور به راحتي عبور مي كند اما اگر محورها با هم زاويه 90 درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد.

ذرات و مولکول‌های کریستال مایع در میان صفحات شیشه‌ای پلاریزه شده و فیلترهای LCD در تلویزیون رنگی قرار دارند . همچنین یک لایه الکترود بسیار باریک کار تحریک کریستال مایع را بر عهده دارد . نور پس واقع در پشت CCFL ) Cold Cathode Fluorescence Lamp) یا Light Emitting Diode (همان LED) زمینه سفید توسط یک لامپ ولتاژ بالا ایجاد شده و بوسیله یک منعکس کننده، شدت یکسانی پیدا می‌کند .نور سفید بعد از عبور از لایه LCD صفحه اول شیشه پلاریزه می‌شود . اختلاف پتانسیل خاصی نورهای اصلی مو جود در نور سفید را جهت می‌دهد و بعد از عبور از فیلترهای آبی، سبز و قرمز اگر نور حاصل در راستای جهت پلاریزه شیشه دوم بود از آن عبور می‌کند.

براي ساخت LCD دو شيشه پلارويد را با 90 درجه اختلاف نسبت به يكديگر قرار مي دهند و يك كريستال مايع بين آنها مي گذارند . وقتي كريستال به جريان برق وصل نباشد؛ نور از قطبشگر اول مي گذرد و وارد كريستال مايع مي شود جهتش 90 درجه تغيير كرده و به همين دليل از قطبشگر دوم هم عبور كرده و به چشم مي رسد. اما وقتي كه جريان به كريستال وصل باشد ،نور ديگر چرخشي نخواهد داشت و نمي تواند از كريستال دوم عبور كند . ساختن يك LCD همان طور كه در بالا توضيح داده شد، بسيار ساده تر از آن است كه به نظر مي آيد . فقط به يك ساندويچ شيشه و كريستال نياز داريم. اما همين ساندويچ ساده 80 سال پس از كشف كريستالهاي مايع ساخته شد. كريستال مايع را يك گياه شناس اتريشي در سال 1888 براي اولين بار در حين ذوب جامدي از مشتقات آلي كشف كرد . اما اولين LCD را يك كارخانه آمريكايي در سال 1968 ساخت . تكنولوژي ساخت LCD هر روز متكامل تر شده و جاي بيشتري در صنايع امروز به خود اختصاص مي دهد . البته هنوز هم تحقيقات براي ساخت نمونه هاي بهتر و كاراتر اين وسيله ادامه دارد.

رزولوشن‌های رایج (دقت تصویر)

در ابتدا استاندارد VGA )Video Graphics Array) معرفی شد. این استاندارد قادر به نمایش تصویر با وضوح ۶۴۰x۴۸۰ بود. در سال ۱۹۸۷ استاندارد SVGA (Super VGA) معرفی شد که قادر به نمایش تصویر با وضوح ۸۰۰ در ۶۰۰ پیکسل بود. سه سال بعد در سال ۱۹۹۰، استاندارد XGA (Extended Graphic Array) با وضوح تصویر ۱۰۲۴x۷۶۸ به پیکسل معرفی شد. WXGA یا همان Wide XGA، قادر به نمایش وضوح تصویر ۱۳۶۵x۷۶۸ می‌باشد. استاندار UXGA یا Ulta Extended Graphic Array دارای وضوح تصویر ۱۶۰۰x۱۲۰۰ پیکسل می‌باشد. HDTVها قابلیت نمایش وضوح تصویر ۱۹۲۰x۱۰۸۰ پیکسل را دارا می‌باشند.

در نمایشگرهای LCD قدیمی، سرعت واکنش پایین بود، این نمایشگرها دارای زاویه دید محدودی بودند اما در نمایشگرهای فعلی، این مشکلات وجود ندارند و محدودیت زاویه دید از بین رفته‌است .همچنین با مصرف انرژی کمتر، دقت تصویری بهتری دارند . همچنین تصاویر متحرک با کیفیت بسیار مطلوب به نمایش در می‌آیند زیرا سرعت واکنش در آنها بسیار بالاست.

در نهایت، نمونهٔ اولیه صفحه نمایش سه بعدی پولاریزه شده در اندازه‌های معمولی طراحی شده‌اند و این فناوری آماده ارائه به بازار می‌باشد.نمونه‌های اولیه از نمایشگرهای LCD سه بعدی خوب کار کرده‌اند و ظرف مدت دو سال وارد بازار خواهند شد.

منابع

http://www.goldiran.ir/Mod_Articles/Forms/ArticleViewer.aspx?ArticleID=8 مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Liquid crystal display»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ‏۲۲ اوت ۲۰۰۸).

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ ال‌سی‌دی موجود است.