1.Màn hình tinh thể lỏng (LCD) là gì và phạm vi ứng dụng?
_ Ngày nay trong lĩnh vực thơng tin và giải trí, việc dùng màn hình ống
tia ca tốt truyền thống (CRT) đang dần đợc thay thế bằng việc sử dụng
màn hình tinh thể lỏng (LCD). Vì LCD cĩ nhiều u điểm vợt trội nh : Độ
dày màn hình nhỏ hơn rất nhiều , Kích thớc đa dạng từ loại màn hình nhỏ tới màn hình cực lớn, Tiêu thụ ít năng lợng và khơng nguy hiểm bằng CRT.
LCD dùng trong thơng tin giải trí (Màn hình Tivi, máy vi tính)
LCD dùng trong truyền thơng
(Màn hình điện thoại, hiển thị của hệ thống chuyên dụng)
ở phần này chúng ta chỉ xét tới LCD loại nhỏ và việc dùng LCD để hiển thị của hệ thống chuyên dụng.
2. Cơ sở vật lý của LCD.
_ Đúng nh tên gọi của nĩ, LCD (Liquid Crystals Display ) - Màn
hình tinh thể lỏng - , cơ sở vật lý để LCD cĩ thể hiển thị đợc thơng tin ,
hình ảnh chính là do đặc tính của vật liệu chế tạo nên LCD, tức là Liquid
Crystals (thạch anh lỏng).
_ Đặc tính của Liquid Crystals :
Thứ nhất:
Liquid Crystals là vật liệu trong suốt vừa cĩ tính chất của chấ rắn,lại vừa cĩ tính chất của chất lỏng (chính điệu này đã lam nên sự khác biệt):
+ ánh sáng truyền qua Liquid Crystals theo gĩc nghiêng của các phân tử , và ánh sáng bị phản xạ trở lại. Đây chính là tính chất của chất rắn.
+ Khi Liquid Crystals đợc tích điện, nĩ sẽ bị thay đổi gĩc nghiêng của các phần tử, và kết quả là ánh sáng cĩ thể truyền xuyên qua. Đây chính là tính chất của chất lỏng.
Thứ hai :
LCD gồm 2 bề mặt dạng rãnh , giữa 2 bề mặt này là 1 lớp Thạch Anh lỏng (Liquid Crystal).
Trớc hết nĩi về đặc tính 2 bề mặt rãnh : trên mõi bề mặt cĩ các rãnh . Các rãnh trên 1 mặt song song với nhau và vuơng gĩc với các rãnh trên mặt cịn lại (theo hớng bắc-nam/ tây-đơng).
Bây giờ nĩi về đặc tính của lớp Liquid Cristal (ở giữa) : ánh sáng truyền qua lớp này theo gĩc của các phần tử, và vì thế ánh sáng bị xoắn 90 độ khi xuyên qua lớp Liquid Cristal này. Nhng khi phân cực cho lớp Liquid Cristal, các phân tử đợc sắp xếp lại theo phơng ngang, và vì thế mà ánh sáng cĩ thể truyền qua lớp Liquid Cristal mà khơng bị xoắn. (Hình 2)
Thứ ba :
Về tính chất của lớp lọc ánh sáng đơn cực. Chúng ta đều biết rằng ánh sáng là sĩng truyền theo nhiều phơng khác nhau. Lớp lọc đơn cực thực ra chỉ là tập hợp các đờng thẳng trong suốt song song – Chính là 2 bề mặt rãnh của LCD đã nĩi ở trên-. Sau khi đi qua lớp lọc đơn cực, ánh sáng chỉ cịn thành phần sĩng cĩ phơng trùng với phơng các đờng thẳng trên lớp lọc cực. LCD cĩ 2 lớp lọc đơn cực cĩ phơng lọc vuơng gĩc nhau. Vì vậy, sau khi ra khỏi cả 2 lớp lọc đơn cực ánh sáng bị chặn lại hồn tồn. ánh sáng chỉ cĩ thể truyền qua cả 2 lớp lọc đơn cực nếu sau khi qua lớp lọc thứ nhất ánh sáng đợc xoắn 1 gĩc 90 độ rồi mới đi qua lớp lọc thứ 2. Thật may, việc xoắn ánh sáng hồn tồn cĩ thể thực hiện đợc theo tính chất lớp Liquid Cristal đã nĩi ở trên.
Cĩ thể tổng kết đờng đi của ánh sáng nh sau:
Để cĩ 1 điểm tối trên LCD: ánh sáng phát ra từ bên trong LCD sẽ đi qua bề mặt rãnh thứ nhất (lớp lọc đơn cực), sau đĩ ánh sáng đi qua lớp Liquid Cristal (lớp này đợc phân cực nên ánh sáng qua nĩ mà khơng bị xoắn), sau đĩ ánh sáng qua bề mặt rãnh thứ 2lớp phân cực thứ 2 (lớp lọc đơn cực), ánh sáng khơng lĩ ra đợc khỏi lớp này(bị chặn lại hồn tồn) ta thấy 1 điểm tối trên màn hình LCD. (Hình 3)
Để cĩ 1 điểm sáng trên LCD: quá trình đi tơng tự nhng khác ở chỗ ánh sáng qua lớp Liquid Cristal khơng đợc phân cực nên ánh sáng bị xoắn 90 độ, nhờ thế mà đi qua đợc bề mặt rãnh thứ 2 (lớp lọc đơn cực) Ta thấy 1 điểm sáng trên LCD. (Hình 3)