Жидкокристаллические дисплеи

Жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей, ЖКД, англ. Liquid crystal display, LCD), также жидкокристаллический монитор (ЖК-монитор) — плоский дисплей на основе жидких кристаллов, а также монитор на основе такого дисплея. LCD TFT (англ. Thin film transistor — тонкоплёночный транзистор) — разновидность жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Усилитель для каждого субпикселя применяется для повышения быстродействия, контрастности и чёткости изображения дисплея. Жидкокристаллические дисплеи были разработаны в 1963 году в исследо­вательском центре Дэвида Сарнова компании RCA (Принстон, штат Нью-Джерси).

Конструктивно дисплей состоит из ЖК-матрицы (стеклянной пластины, между слоями ко­торой и располагаются жидкие кристаллы), источников света для подсветки, контактного жгута и обрамления (корпуса), чаще пластикового, с металлической рамкой жёсткости. Каж­дый пиксель ЖК-матрицы состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендику­лярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым. Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кри­сталлами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие на­пряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким обра­зом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается и через него свет прохо­дит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяри­зованного света, ячейку можно считать прозрачной. Если же к электродам приложено напря­жение, то молекулы стремятся выстроиться в направлении электрического поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности струк­туры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности.

Рис.2.1.2.1. CRT-дисплеи Устройство субпиксела (здесь -красного) Рис.2.1.2.2 Матрица TFT