現在、液晶に見えますディスプレイ（LCD）しかし、どこでもすぐには開発されませんでした。液晶の開発から多くのLCDアプリケーションへの開発には非常に時間がかかりました。 1888年、最初の液晶はフリードリッヒ・ライニッツァー（オーストリアの植物学者）によって発明されました。彼が安息香酸コレステリルのような材料を溶解したとき、彼はそれが最初は濁った液体に変わり、温度が上がるにつれてきれいになるのを観察しました。それが冷却されると、最後に結晶化する前に、流体は青色になりました。そのため、最初の実験用液晶ディスプレイは、1968年にRCAコーポレーションによって開発されました。その後、LCDのメーカーは、このディスプレイデバイスを信じられないほどの範囲に収めることで、技術の独創的な違いと開発を徐々に設計してきました。そして最後に、LCDの開発が増加しました。

LCD（液晶ディスプレイ）とは何ですか？

液晶ディスプレイまたはLCDは、その名前自体からその定義を引き出します。これは、固体と液体の2つの物質の状態の組み合わせです。 LCDは液晶を使用して可視画像を生成します。液晶ディスプレイは、ラップトップコンピュータの画面、テレビ、携帯電話、ポータブルビデオゲームで一般的に使用されている超薄型技術のディスプレイ画面です。 LCDのテクノロジーにより、ディスプレイをブラウン管（CRT）テクノロジー。

液晶ディスプレイは、2つの偏光パネルを含むいくつかの層で構成されていますフィルタと電極。 LCDテクノロジーは、ノートブックやミニコンピューターなどの他の電子機器に画像を表示するために使用されます。光はレンズから液晶の層に投影されます。この色付きの光と結晶のグレースケール画像（電流が結晶を流れるときに形成される）の組み合わせにより、色付きの画像が形成されます。この画像が画面に表示されます。

LCD

LCDは、アクティブマトリックスディスプレイグリッドまたはパッシブディスプレイグリッドのいずれかで構成されています。 LCDテクノロジーを搭載したスマートフォンのほとんどはアクティブマトリックスディスプレイを使用していますが、古いディスプレイの一部は依然としてパッシブディスプレイグリッドデザインを使用しています。ほとんどの電子機器は、主に液晶ディスプレイ技術に依存して表示されています。液体には、よりも消費電力が少ないという独自の利点があります。 LED またはブラウン管。

液晶ディスプレイの画面は、発光ではなく遮断の原理で動作します。 LCDは発光しないため、バックライトが必要です。私たちは常に、ブラウン管の代わりにLCDディスプレイで構成されたデバイスを使用しています。ブラウン管はLCDに比べて消費電力が大きく、重くて大きいです。

LCDはどのように構成されていますか？

LCDを作成する際に考慮すべき簡単な事実：

LCDの基本構造は、印加電流を変更することによって制御する必要があります。
偏光を使わなければなりません。
液晶は、透過する両方の操作を制御できるか、偏光を変更できる必要があります。

LCD構造

上で述べたように、液晶を作るには2つの偏光ガラス片フィルターを使用する必要があります。表面に偏光膜がないガラスは、偏光ガラスフィルターの表面に微細な溝を作る特殊なポリマーでこする必要があります。溝は偏光フィルムと同じ方向でなければなりません。

次に、偏光ガラスの偏光フィルターの1つに空気圧液相結晶のコーティングを追加する必要があります。微視的なチャネルにより、第1層の分子がフィルターの向きに整列します。最初のレイヤーピースに直角が現れたら、偏光フィルムを使用して2番目のガラスピースを追加する必要があります。最初のフィルターは、開始段階で光が当たると自然に偏光します。

したがって、光は各層を通過し、分子の助けを借りて次の層に導かれます。分子は、その角度に一致するように光の振動面を変更する傾向があります。光が液晶物質の遠端に到達すると、分子の最終層が振動するのと同じ角度で振動します。偏光ガラスの第2層が分子の最終層と一致する場合にのみ、光がデバイスに入ることができます。

LCDはどのように機能しますか？

LCDの背後にある原理は、液晶分子に電流を流すと、分子がほどける傾向があるということです。これにより、偏光ガラスの分子を通過する光の角度が発生し、上部の偏光フィルターの角度も変化します。その結果、少量の光が偏光ガラスをLCDの特定の領域に通過させることができます。

したがって、その特定の領域は他の領域と比較して暗くなります。 LCDは、光を遮断する原理で動作します。 LCDを構築する際に、反射ミラーが背面に配置されます。電極面は酸化インジウムスズでできており、上部に保持され、偏光フィルム付きの偏光ガラスもデバイスの下部に追加されます。 LCDの全領域は共通の電極で囲まれている必要があり、その上には液晶物質が必要です。

次は、下部に長方形の形の電極があり、上部に別の偏光フィルムがある2番目のガラスです。両方の部品が直角に保たれていることを考慮する必要があります。電流が流れていないとき、光はLCDの前面を通過し、ミラーで反射されて跳ね返ります。電極がバッテリーに接続されているため、電極からの電流により、共通平面電極と長方形のような形状の電極との間の液晶がほどけます。したがって、光が通過するのがブロックされます。その特定の長方形の領域は空白で表示されます。

LCDは液晶と偏光をどのように利用していますか？

液晶テレビモニターは、サングラスのコンセプトを利用して、カラーピクセルを操作します。液晶画面の裏側には、観察者の方向に光る巨大な明るい光があります。ディスプレイの前面には、数百万のピクセルが含まれており、各ピクセルはサブピクセルと呼ばれる小さな領域で構成できます。これらは、緑、青、赤などのさまざまな色で着色されています。ディスプレイの各ピクセルには、背面に偏光ガラスフィルターがあり、前面には90度が含まれているため、ピクセルは通常は暗く見えます。

電子的に制御する2つのフィルターの間に小さなねじれネマティック液晶があります。オフにすると、光が90度を通過するようになり、2つの偏光フィルター全体に光が効率的に供給されるため、ピクセルが明るく見えます。一度アクティブにすると、偏光子によって遮られ、ピクセルが暗く見えるため、ライトは回転しません。すべてのピクセルは、毎秒数回オンとオフを切り替えることにより、個別のトランジスタを介して制御できます。

LCDの選び方は？

一般的に、すべての消費者は、市場で入手可能なさまざまな種類のLCDに関する多くの情報を持っていません。そのため、LCDを選択する前に、機能、価格、会社、品質、仕様、サービス、カスタマーレビューなどのすべてのデータを収集します。真実は、プロモーターは、ほとんどの顧客が最小限の行動をとるという真実から利益を得る傾向があるということです。製品を購入する前に調査してください。

LCDでは、モーションブラーは、画像が切り替わって画面に表示されるまでにかかる時間の影響である可能性があります。ただし、これらのインシデントは両方とも、主要なLCD技術にもかかわらず、個々のLCDパネル間で大きく変化します。基盤となるテクノロジーに基づいてLCDを選択することは、他のゲーム品質の推定よりも、価格と優先差、視野角、色の再現を重視する必要があります。最高のリフレッシュレートと応答時間は、パネルのどの仕様でも計画する必要があります。ストロボのような別のゲーム技術は、解像度を下げるためにバックライトをすばやくオン/オフにします。

さまざまなタイプのLCD

さまざまなタイプのLCDについて以下で説明します。

ねじれネマティックディスプレイ

TN（Twisted Nematic）LCDの製造は最も頻繁に行われ、業界全体でさまざまな種類のディスプレイを使用できます。これらのディスプレイは、他のディスプレイと比較して安価で応答時間が短いため、ゲーマーが最も頻繁に使用します。これらのディスプレイの主な欠点は、品質が低く、部分的なコントラスト比、視野角、色の再現性があることです。しかし、これらのデバイスは日常の操作には十分です。

これらのディスプレイにより、迅速な応答時間と迅速なリフレッシュレートが可能になります。したがって、これらは240ヘルツ（Hz）で使用できる唯一のゲームディスプレイです。これらのディスプレイは、他の方法では正確なツイストデバイスが正確でないため、コントラストと色が不十分です。

面内スイッチングディスプレイ

IPSディスプレイは、優れた画質、より高い視野角、鮮やかな色の精度と違いを提供するため、最高のLCDと見なされています。これらのディスプレイは主にグラフィックデザイナーによって使用され、他のいくつかのアプリケーションでは、LCDは画像と色の再現のために最大の潜在的な基準を必要とします。

垂直方向の位置合わせパネル

垂直方向の位置合わせ（VA）パネルは、ねじれネマティックおよび面内スイッチングパネルテクノロジーの中央のどこにでもドロップします。これらのパネルは、TNタイプのディスプレイと比較して、最高の視野角と高品質の機能を備えた色再現を備えています。これらのパネルは応答時間が短いです。しかし、これらははるかに合理的であり、日常の使用に適しています。

“に使用されるSIMカードは何ですか ”

このパネルの構造は、ねじれネマティックディスプレイと比較して、より深い黒とより良い色を生成します。また、いくつかの結晶配列により、TNタイプのディスプレイと比較してより良い視野角が可能になります。これらのディスプレイは、他のディスプレイと比較して高価であるため、トレードオフがあります。また、応答時間が遅く、リフレッシュレートも低くなっています。

高度なフリンジフィールドスイッチング（AFFS）

AFFS LCDは、IPSディスプレイと比較して、最高のパフォーマンスと幅広い色再現を提供します。 AFFSのアプリケーションは、広い視野角を犠牲にすることなく色の歪みを減らすことができるため、非常に高度です。通常、このディスプレイは、実行可能な飛行機のコックピットのように、高度な環境やプロの環境で使用されます。

パッシブおよびアクティブマトリックスディスプレイ

パッシブマトリックスタイプのLCDは、単純なグリッドで動作するため、LCDの特定のピクセルに電荷を供給することができます。グリッドは静かなプロセスで設計でき、ガラス層と呼ばれる2つの基板から始まります。一方のガラス層はカラムを提供し、もう一方のガラス層はインジウムスズ酸化物のような透明な導電性材料を使用して設計された行を提供します。

この表示では、行または列がICにリンクされており、電荷が特定の行または列の方向に送信されるたびに制御されます。液晶の材料は、基板の外側に偏光フィルムを追加できる2つのガラス層の間に配置されます。 ICは、単一の基板の正確な列に電荷を送信し、グラウンドを他の正確な行にオンにして、ピクセルをアクティブにすることができます。

パッシブマトリックスシステムには大きな欠点があり、特に応答時間が遅く、電圧制御が不正確です。ディスプレイの応答時間は、主に、表示された画像を更新するディスプレイの機能を指します。このタイプのディスプレイでは、応答時間が遅いことを確認する最も簡単な方法は、マウスポインタをディスプレイの一方の面からもう一方の面にすばやく移動することです。

アクティブマトリックスタイプのLCDは、主にTFT（薄膜トランジスタ）に依存しています。これらのトランジスタは、ガラス基板上のマトリックス内に配置されたコンデンサと同様に、小さなスイッチングトランジスタです。適切な行がアクティブになると、電荷が正確な列に伝達され、特定のピクセルをアドレス指定できるようになります。これは、列が交差する追加の行がすべてオフになっているため、指定されたピクセルの横にあるコンデンサが電荷を取得するだけです。。

コンデンサは、次のリフレッシュサイクルまで電源を保持します。水晶に与えられた電圧の合計を慎重に管理すれば、単純にねじりを解いて光を通過させることができます。現在、ほとんどのパネルは、ピクセルごとに256レベルの明るさを提供しています。

カラーピクセルはLCDでどのように機能しますか？

テレビの裏側には明るいライトが接続されていますが、表側にはON / OFFされる色付きの四角がたくさんあります。ここでは、すべての色付きピクセルをオン/オフにする方法について説明します。

LCDのピクセルがオフになった方法

LCDでは、光は裏側から表側に移動します
光の前にある水平偏光フィルターは、水平方向に振動するものを除くすべての光信号を遮断します。ディスプレイのピクセルは、液晶全体に電流を流すことでトランジスタによってオフに切り替えることができます。これにより、液晶が分類され、それらを通る光の供給が変化しなくなります。
液晶から光信号が出て水平に振動します。
液晶の前にある垂直型偏光フィルターは、垂直方向に振動する信号以外のすべての光信号を遮断します。水平方向に振動している光は液晶全体を伝わるため、垂直フィルター中には入りません。
この位置では、ピクセルが暗いため、光がLCD画面に到達できません。

LCDのピクセルがどのようにオンになったのか

ディスプレイ裏側の明るい光が以前と同じように輝いています。
光の前にある水平偏光フィルターは、水平方向に振動する信号を除くすべての光信号を遮断します。
トランジスタは、液晶の電気の流れを止めてピクセルを活性化し、結晶が回転できるようにします。これらの結晶は、通過するときに光信号を90°回転させます。
水平方向に振動する液晶に流れ込む光信号は、それらから出て垂直方向に振動します。
液晶の前にある垂直偏光フィルターは、垂直方向に振動するものを除くすべての光信号を遮断します。液晶から出てくる垂直方向に振動する光は、垂直方向のフィルター全体で取得できるようになります。
ピクセルがアクティブ化されると、ピクセルに色が付けられます。

プラズマとLCDの違い

プラズマとLCDのようなディスプレイはどちらも似ていますが、まったく異なる方法で動作します。すべてのピクセルはプラズマを通して光る微視的な蛍光灯ですが、プラズマは非常に高温のガスであり、原子が別々に吹き飛ばされて電子（負に帯電）とイオン（正に帯電）が生成されます。これらの原子は非常に自由に流れ、衝突すると光の輝きを生み出します。プラズマスクリーンの設計は、通常のCRO（ブラウン管）テレビに比べて非常に大きく行うことができますが、非常に高価です。

利点

ザ・ 液晶ディスプレイのメリット 以下のものが含まれます。

LCDは、CRTやLEDと比較して消費電力が少なくて済みます
LCDは、LEDの数ミルワットと比較して、表示用の数マイクロワットで構成されています
LCDは低コストです
優れたコントラストを提供します
LCDは、ブラウン管やLEDに比べて薄く、軽いです。

短所

ザ・ 液晶ディスプレイのデメリット 以下のものが含まれます。

追加の光源が必要
動作温度範囲は制限されています
信頼性が低い
速度が非常に遅い
LCDにはACドライブが必要です

アプリケーション

液晶ディスプレイの用途は以下のとおりです。

液晶技術は、科学や工学の分野でも大きな応用があります。電子デバイス。

液晶温度計
光学イメージング
液晶ディスプレイ技術は、導波管内の高周波の可視化にも適用できます。
医療用途で使用

いくつかのLCDベースのディスプレイ

LCDベースのディスプレイはほとんどありません

したがって、これはすべてLCDの概要に関するものであり、バックライト、シート1、液晶、カラーフィルターとスクリーンを備えたシート2を使用して、背面から前面までの構造を行うことができます。標準の液晶ディスプレイは、CRFL（冷陰極蛍光灯）のようなバックライトを使用します。これらのライトは、パネル全体に信頼性の高い照明を提供するために、ディスプレイの裏側に一貫して配置されています。したがって、画像内のすべてのピクセルの輝度レベルは同じ輝度になります。

私はあなたがの良い知識を持っていることを願っています液晶表示装置。ここで私はあなたに仕事を任せます。 LCDはマイクロコントローラーにどのように接続されていますか？さらに、この概念または電気および電子プロジェクトに関する質問下のコメントセクションにあなたの答えを残してください。

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