شاشات LCD  

�Liquid Cristal Display
�تعتمد فكرة عمل شاشات البلورات

السائلة على أربعة نقاط أساسية وهي:

� ظاهرة استقطاب الضوء.
�ان البلورات السائلة تسمح بمرور

  الضوء الذي يغير من استقطابها.

�طبيعة تركيب البلورات السائلة تتغير

بتغير التيار الكهربائي.

�وجود مواد شفافة موصلة للكهرباء.

 

 

لمحة عن الكريستال السائل:

 
إن الكريستال السائل مادة تتمتع بخواص

    فيزيائية   فريدة فتنتقل حالتها بين السائلة إلى

   الصلبة،

والتحول هذا منوط بالجهد الكهربائي

     الموجّه إليها!

فتبدأ بالتميع عند درجة حرارة 145.5°

   ثم تصبح سائلة عند درجة حرارة

    مقدارها 178.5°،

    أكتشفت هذه المادة

    عندما كان عالم نبات نمساوي يجري

    بعض تجاربه.
 

طريقة التصنيع:

لتصنيع شاشة عرض من البلورات السائلة نستخدم لوحين من الزجاج المستقطب للضوء وهو عبارة عن مواد من البوليمر تحتوي على شرائح ميكروسكوبية (لا ترى بالعين المجردة) تغطي احد سطحي لوح الزجاج الذي لا يحتوي على شريحة الاستقطاب.  يتم ضبط الشرائح الميكروسكوبية لتكون في نفس اتجاه الاستقطاب الشريحة المثبتة على السطح المقابل.  تتم بعد ذلك اضافة طبقة رقيقة من البلورات السائلة ذات الطور الدوار.  تعمل طبقة الشرائح الميكروسكوبية على توجيه البلورات السائلة لتصطف في اتجاه تلك الشرائح.  يتم وضع الطبقة الأخرى من الزجاج ولكن مع التأكد ان شريحة الاستقطاب عمودية على اتجاه استقطاب الشريحة الأولى فتترتب الطبقات المتعاقبة من البلورات السائلة ذات الطور الدوار الملتوي بعضها فوق بعض من بدوران تدريجي يصل إلى 90 درجة بالنسبة لترتيب الطلقة الأولى.
�
�عندما يسقط الضوء على الشريحة الزجاجية الأولي فإنها تعمل على استقطاب الضوء، ومن ثم تعمل جزيئات البلورات السائلة في كل طبقة على توجيه الضوء إلى الطبقة التي تليها مع تغير مستوى استقطاب الضوء. وعندما يصل الضوء للطبقة الأخيرة من طبقات البلورات السائلة فإنه يكون مستقطب في نفس اتجاء جزيئات تلك الطبقة وبالتالي ينفذ الضوء منها.
�عند تطبيق مجال كهربائي على جزيئات البلورات السائلة فإنها لا تلتوي وبالتالي فإن الضوء لا يمكن ان ينفذ من الجهة الأخرى. 

 

كيف تُظهر البلورات السائلة الألوان:

�نحصل على الألوان في شاشات البلورات السائلة من خلال استخدام ثلاثة طبقات مرشحة filter للألوان الأساسية وهي الأحمر والأخضر والأزرق.  وبتحكم دقيق لكمية الشحنة يمكن الحصول على 256 درجة مختلفة لكل لون، وبدمج كافة الدرجات لكل الألوان يمكن أن نحصل على 16.8 مليون لون مختلف وهي عبارة عن حاصل ضرب 256 درجة للون الأحمر في 256 درجة للون الأخضر في 256 درجة للون الأزرق.  كما في الشكل التالي.
 

 

 

 

 

 

 

الإضاءة في شاشة الـ LCD:

 

�هناك طريقتين لإضاءة الشاشة:

 

    1_المنعكسة:حيث ينعكس الضوء الداخل عبر المرشحات من البيئة المحيطة كضوء الشمس أو مصادر الضوء الصناعية

    والتي عادة ما تكون كافية للعرض كإنارة الغرفة.

    2_في الحواسيب المحمولة واللوحات المسطحة هناك أنابيب مدمجة                                       موضوعة حول حواف الشاشة وأحياناً خلفها , لذلك لا تظهرالصور بوضوح في الشمس.

 

أنظمة شاشات البلورات السائلة :

�النظام البسيط يسمى common-plane-based LCD: أي شاشة عرض البلورات السائلة ذات القاعدة المشتركة، وهي تستخدم في الحالات التي تتطلب عرض مكرر للمعلومات مثل شاشات الساعات أو شاشات المثبتة على لوحة تحكم فرن الميكروويف. 

 

 

 

 

نظام الـ passive matrix:

�يستخدم هذا النظام شبكة بسيطة تمثل عناصر الصورة على الشاشة والتي تعرف بالبكسيل pixel لتزويد عنصر صورة محدد بالشحنة الكهربية.  تتركب الشبكة من طبقتين من الزجاج تسمى القاعدة substrate.  احد هاتين القاعدتين يحتوي على مجموعة من أعمدة والقاعدة الزجاجية الثانية تحتوي على مجموعة من الصفوف وكلاً من الاعمدة والصفوف عبارة عن مواد موصلة للكهرباء وفي الأغلب هي indium-tin oxide.  يتم توصيل الأعمدة والصفوف بدارة متكاملة integrated circuits تتحكم في توقيت ارسال الشحنة الكهربية إلى عنوان محدد برقم العامود ورقم الصف الذي يجب أن تصل له الشحنة الكهربائية.  تكون طبقة البلورات السائلة بين هاتين القاعدتين الزجاجيتين وتثبت طبقة الاستقطاب خرج القاعدتين.