انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

 پایان نامه 

پایان نامه‏ کامپیوتر

انجام پایان نامه‏ ارشد کامپیوتر

ساختار نمایشگر های  LCD

خلاصه :
تكنولوژي LCD يا كريستال مايع از زماني در حدود يك دهه قبل براي اولين بار براي استفاده در كامپيوترهاي قابل حمل laptab پا به عرصه ظهور گذاشت.
فردريك يك گياه شناس اتريشي كاشف كريستال مايع است او مشاهده كرد زماني كه يك ماده شبيه كريستال مايع را ذوب مي‌كند اين مايع كه در ابتدا تيره بوده و با بالارفتن حرارت رنگ آن روشن‌ مي‌شود پس از خنك كردن مايع قبل از تبلور نهايي به رنگ آبي تبديل مي‌شود.
تلويزيون‌ها و مانيتورهاي LCD ساختاري ساندويچي مانند دارند.
دو نوع LCD در رايانه وجود دارد : LCD هاي ماتريسي فعال و غيرفعال كه بيشتر كامپيوترهاي laptab كريستال مايع ماتريسي فعال دارند.
LCD در نور مي‌تواند قطبيده شود و كريستال‌هاي مايع مي‌توانند منتقل شوند و جهت نور قطبيده شده را تغيير دهند. ساختار كريستال‌هاي مايع مي‌تواند از سوي جريان الكتريكي تغيير يابند و نيز مواد شفافي موجودند كه قادرند جريان الكتريسيته را هدايت كنند.






مقدمه

دنياي امروز دنياي فن‌آوريهاي پيشرفته مي‌باشد، هر روز از گوشه و كنار جهان خبر اختراعات و اكتشافات جديد به گوش مي‌رسد و يكي از اين ابداعات كه كم‌كم فراگير مي‌شود تكنولوژي LCD است.

قبل از LCD از مانيتورهاي CRT بيشتر استفاده مي‌شد اما بدليل مزيت‌هايي كه LCD نسبت به CRT دارد اميد است با افزايش توليد و بالارفتن تكنولوژي توليد مانيتورهاي LCD جايگزين مانيتورهاي CRT شود.











تاريخچه LCD
قبل از LCD مانيتورهاي CRT استفاده مي‌شد.
مانيتورهاي CRT :اين مانيتورها به مانيتورهاي لامپ اشعه كاتوديك يا مانيتورهاي مجهز به تفنگ كاتدي مشهور هستند. در اين مانيتورها سه تفنگ الكتروني با رنگ‌هاي قرمز، سبز و آبي وجود دارد كه الكترون‌ها را به سرعت به پشت صفحه نمايش پرتاب مي‌كند. سطح داخلي صفحه نمايش به يك ماده فسفري آغشته شده است كه در اثر برخورد الكترونها به يك نقطه از اين سطح فسفري، با سوختن فسفرها از آن نور منعكس مي‌شود.
LCD :تكنولوژي LCD يا كريستال مايع از زماني در حدود يك دهه قبل براي اولين بار براي استفاده در كامپيوترهاي قابل حمل Laptab پا به عرصه ظهور گذاشت.
LCD توسط يك اتريش به نام فردريك كشف شد كه مشاهدات او در اين مقاله آمده است.
امروز تلويزيونهاي رنگي، LCD ساختاري ساندويچ مانند دارند كه ساختار LCD و روشهاي ساخت آن را مورد بررسي قرار مي‌دهيم.
اصول نمايشگرهاي رنگي LCD هاي ماتريسي فعال و غيرفعال كه دو ساختار آنها و نيز تلويزيون و پروژكتور ويدئويي LCD از جمله مطالبي هستند كه در اين  مقاله مي‌خوانيم.






مقايسه‌ي LCD با CRT
- از نظر اندازه و وزن، LCD با اختلاف بسيار زيادي جلوتر از CRT قرار دارد.
- از نظر كيفيت تصوير، تقريباً مساوي پيش مي‌روند اما در آينده بدليل محدوديت‌هاي CRT همچون قطر ثابت الكترون،LCD پيشي خواهد گرفت.
- از نظر وضعيت واقعي، تلويزيون‌هاي CRT 24 اينچ به 23 اينچ نزديكترند. در حالي كه يك LCD 19 اينچ نزديك 20 اينچ قطر دارد.
- از نظر قيمت كه مهمترين عامل است، LCDها بسيار گرانتر از CRT هستند كه در آينده با افزايش توليد و بالارفتن تكنولوژي توليد، اين مانع نيز از سر راه LCD كنار خواهد رفت.

كريستال مايع چيست؟
- LCD ها يا كريستال مايع اولين بار در سال 1855 از سوي يك گياه شناس اتريشي به نام فردريك رينيتز كشف شد او مشاهده كرد زماني كه يك ماده شبيه كريستال را ذوب مي‌كند اين مايع كه در ابتدا تيره بود و با بالارفتن حرارت رنگ آن روشن مي‌شود پس از خنك كردن مايع قبل از تبلور نهايي به رنگ آبي تبديل مي‌شود.
- كريستال مايع از نظر ماهيت ماده‌اي است نه جامد و نه مايع ولي به مايع نزديكتر است.
- و در صورتي كه از نظر الكتريكي برانگيخته شود، نور گذرنده از خود را تحت تأثير قرار مي‌دهد.

امروزه تلويزيون‌ها، مانيتورهاي LCD رنگي يك ساختار ساندويچي دارند.
TFT لايه نازك ترانزيستوري صفحه نمايش مايع است با ساختاري ساندويچي، كه كريستال مايع بين دو صفحه شيشه‌اي پر شده است.
شيشه TFT تعدادي پيكسل‌هاي نمايش دارد، و يك شيشه فيلتر رنگ، يك فيلتر رنگ براي توليد كردن رنگ دارد.
كريستال مايع بر طبق تفاوت در ولتاژ بين شيشه فيلتر رنگ و شيشه TFT حركت مي‌كند.

ساختار LCD با روشهاي ساخت
حال به شرح مختصر و فهرست وار ساختار مواد كريستال مايع و فرآ‎يند توليد يك LCD ساده‌ي ماتريسي مي‌پردازيم.
در ساختار ساندويچي، LCD هاي رنگي ساختاري دارند كه اجزاي آن به آرايشي ساندويچ مانند تبديل مي‌شوند اين اجزا عبارتند از :
1.       فيلتر پولاريزاسيون (شفاف سازي) كه نور ورودي و خروجي را كنترل مي‌كند.
2.       زير لايه‌ي شيشه‌اي كه فيلتر كردن الكتريسيته را از الكترودها متوقف مي‌سازد.
3.    الكترودهاي شفاف كه LCD را تحريك مي‌كنند به منظور عدم تداخل با مجتمع سازي رنگ تصوير، در اين الكترودها از يك ماده‌ي فوق‌العاده شفاف استفاده مي‌شود.

4.       لايه‌ي مسيردهي كه از فيلم (نوارهاي باريك) براي به صف كردن مولكولها در جهتي ثابت استفاده مي‌كند.
5.       كريستال‌هاي مايع.
6.       فضاگذار كه فضاي يكنواخت را بين صفحات شيشه‌اي حفظ مي‌كند.
7.       فيلتر رنگ كه از طريق استفاده از فيلترهاي قرمز، سبز و آبي رنگها را نمايش مي‌دهد.
8.       نور زمينه صفحه نمايش از پشت روشن است تا صفحه‌ي نمايش روشن‌تر باشد.
اصول نمايشگرهاي رنگي :
در سيستم‌هاي ماتريس- نقطه‌اي، نقاط سبز، آبي و قرمز، از طريق استفاده از فيلترهايي براي هر يك از سه رنگ اصلي به دست مي‌آيند. با تركيب كردن اين سه رنگ مي‌توان به انواع مختلف رنگها دست يافت.

LCD هاي ماتريسي فعال و غيرفعال :
دو نوع LCD در رايانه وجود دارد : LCDهاي ماتريسي فعال و غيرفعال.
نمايشگر ماتريسي فعال :
بيشتر كامپيوترهاي جديد laptab صفحه نمايش كريستال مايع ماتريسي فعال دارند.
LCD ماتريسي فعال ساختار لايه‌اي دارد.

در مزيت كريستال‌هاي مايع اين است كه به عنوان سوئيچ‌هاي كوچكي براي خاموش و روشن كردن پيكسل‌هاي تصوير استفاده مي‌شود.

يك LCD وسيله‌اي است كه از 4 الگو يا واقعيت فيزيكي بهره مي‌گيرد :
اول اينكه نور مي‌تواند قطبيده شود، دوم اينكه كريستال‌هاي مايع مي‌توانند منتقل شوند و جهت نور قطبيده شده را تغيير دهند. سوم اينكه ساختار كريستال‌هاي مايع مي‌توانند از سوي جريان الكتريكي تغيير يابند و آخرين مورد اينكه موارد شفافي موجودند كه قادرند جريان الكتريسيته را هدايت كنند.

درون صفحه‌ها الكترودهاي شفاف و فيلترهاي رنگ هستند كه هر كدام به عناصر كوچكي كه SaB Pixel ناميده شده است تقسيم مي‌شوند.
نمايشگر ماتريس‌هاي غيرفعال :
ماتريس غيرفعال از يك شبكه‌ ساده براي تأمين شارژ پيكسل‌هاي موجود در روي نمايشگر استفاده مي‌كنند. ايجاد شبكه در واقع مرحله پردازش است كه با دو لايه شفاف آغاز مي‌شود. مواد كريستال مايع مابين دو لايه شفاف قرار خواهد گرفت يك فيلم قطبيده به بخش خارجي از هر يك از اين لايه اضافه مي‌شود. سيستم ماتريسي غيرفعال نواقصي دارد از جمله زمان پاسخ كوتاه و كنترل ولتاژ بدون دقت.

همانطور كه گفته شد ماتريس‌هاي غيرفعال از يك شبكه‌ ساده براي تأمين شارژ پيكسل‌هاي موجود روي نمايشگر استفاده مي‌كنند. ايجاد شبكه در واقع يك مرحله پردازش است كه با دو لايه شفاف آغاز مي‌شود به يكي از اين لايه‌ها ستون‌ها و به ديگري رديف‌هايي واگذار مي‌شود كه از مواد هادي و شفاف ساخته مي‌شوند كه معمولاً از جنس قلع هستند.
ستون‌ها و رديف‌ها به مدارهاي مجتمع(ICها) مرتبط مي‌شوند و زماني كه شارژ از سطر يا ستون خارج شود. اين مدارها، كنترل خواهد شد.
در ماتريس‌هاي LCD Passiae هيچ وسيله Swiching وجود ندارد و هر پيكسل براي بيشتر از يك فريم زماني آدرس دهي شده است.
آدرس دهي فعال محدوديت‌هاي مالتي پلكس كردن را به وسيله‌ي گنجاندن يك عنصر Swiching فعال حذف مي‌كند.
ساختار سيستم‌هاي تحريك ماتريسي :
ساختار سيستم‌هاي تحريك ماتريسي ساده :
الكترودهاي x بر روي زير لايه‌ي پايين سلول كريستال مايع قرار دارند و الكترودهاي y بر روي زيرلايه‌ي بالا هستند. سيگنال‌هاي الكتريكي با زمان‌بندي مناسب به اين الكترودها اعمال مي‌شود تا پيكسلهاي هدف انتخاب شوند.
ساختار سيستم‌هاي تحريك ماتريسي فعال :
در اين ساختار ترانزيستورهاي سوئيچينگ از نوع TFT و يا ديودهايي به هر پيكسل (Pixel) متصل است تا الكترودهاي x وy را خاموش و روشن كند. سيگنال‌هاي سوئيچينگ به الكترودهاي x اعمال مي‌شوند و سپس سيگنالهاي ويدئو به الكترودهاي y داده مي‌شوند.
تلويزيون LCD panel vision
تلويزيون‌هاي Projection اخيراً بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند. از يك LCD كوچك و چندين آينه براي توليد تصويري بزرگ استفاده مي‌شود. اين همان دليل پيكسلهاي بزرگ در اين تلويزيون‌هاست.
پروژكتور ويدئويي LCD : Projector Video LCD
اين دستگاهها از يك LCD بسيار كوچك براي هر رنگ و چندين آينه براي توليد تصوير بزرگ استفاده مي‌كند.
آموخته ايم كه ماده سه حالت جامد ، مايع و گاز دارد كه به تازگي هم دو حالت ديگر به آن اضافه شده است. جامدات شكل خاصي دارند، يعني مولكولهاي آنها موقعيت خاصي نسبت به يكديگر داشته و نمي توانند آزادانه به هر سو حركت كنند . ولي مولكول هاي مايعات چنين قيدي نسبت به هم ندارندو در كل حجم آن در حركت اند . كريستالهاي مايع موادي هستند كه ظاهر مايع دارند، اما مولكولهاي آنها آرايش خاصي نسبت به يكديگر دارند ، درست مانند جامدات كه در شكل هم به راحتي ديده ميشود. به همين دليل كريستال مايع خصوصياتي شبيه به مايع و جامد داشته و به همين دليل با چنين اسم متناقضي خوانده مي شوند . اين مواد به شدت به دما حساس اند و اندكي حرارت لازم است تا آنها را به مايع واقعي درآورد و يا اندكي سرما تا به معمولي تبديل شود. به همين دليل است كه LCD ها در مقابل تغييرات دما عكس العمل نشان داده و به عنوان دماسنج طبي استفاده مي شوند . جالب اين است كه به دليل همين حساسيت نمي توان از كامپيوترهاي كيفي يا نظاير آن در هواي بسيار سرد و يا مثلاً در آفتاب داغ ساحل دريا استفاده كرد . در اين وضعيت معمولاً LCD ها عكس العمل هاي عجيب و غريبي از خود نشان ميدهند .

ويژگي هاي مورد استفاده در LCD
انواع مختلفي از مواد شناخته شده اند كه در دماي معمولي چنين خصوصياتي دارند. اما دسته اي از آنهاهستند كه به جريان الكتريسيته هم حساس هستند و مولكولهاي آن متناسب با جريان برق ورودي مي چرخند و تغيير زاويه مي دهند . اين خصوصيت عجيب اثر جالبي هم دارد. وقتي نور از درون يك كريستال مايع اين چنين عبور كند، پلاريزاسيون يا قطبش آن هم جهت با مولكولهاي كريستال مي شود . از همين خاصيت براي LCD ها استفاده شد. 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 . روش ساخت LCD

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.








انجام پایان نامه

انجام پایان نامه کامپیوتر، انجام پایان نامه ارشد کامپیوتر، انجام پایان نامه، پایان نامه

برای دیدن ادامه مطلب از لینک زیر استفاده نمایید

  دانلود مقاله | انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

نقشه