|
หัวข้อ: การแสดงผลของจอ LCD เริ่มหัวข้อโดย: song bk ที่ พฤศจิกายน 15, 2007, 06:14:41 pm Liquid Crystal Display (LCD)
ที่หลายๆคนเรียกว่า จอแอลซีดี หรือจอภาพผลึกเหลว ที่เรียกผลึกเหลวก็เพราะว่าสถานะของเจ้าผลึกเหลวนั้นอยู่ระว่าง ของแข็งกับของเหลว การทำงาน LCD เรามาคูโครงสร้างของจอภาพแบบ LCD ทั่วๆ ไปกันก่อน ส่วนประกอบหลัก ๆ ของจอภาพจะมีประมาณ 7 ส่วนด้วยกัน ชั้นในสุดจะเป็นหลอดฟลูออเรสเซน เพื่อทำหน้าที่ให้แสงสว่างออกมา (ดังนั้นบางทีจึงเรียกกันว่าเป็นจอแบบ backlit คือให้แสงจากด้านหลัง ซึ่งต่างจากจอ LCD ที่เราพบในอุปกรณ์ขนาดเล็กทั่วไป ที่มักจะเป็นจอขาว-ดำที่ไม่มีแหล่งกำเนิดแสง แต่ใช้แสงที่ส่องจากด้านหน้าจอเข้าไปสะท้อนที่ฉากหลังออกมา ซึ่งไม่สว่างมากแต่ก็ประหยัดไฟกว่า เครื่องคิดเลขเล็ก ๆ นาฬิกา หรือแม้แต่คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กบางรุ่น เช่น palm ก็ยังใช้จอแบนี้) ถัดมาเป็นส่วนของ diffuser หรือกระจกฝ้าที่ทำให้แสงที่กระจายออกมามีความสว่างสม่ำเสมอ ส่วนที่สามจะเป็น polarizer ซึ่งก็คือฟิลเตอร์ชนิดหนึ่งที่ยอมให้คลื่นแสงในแนวใดแนวหนึ่งผ่านได้ แต่จะไม่ยอมให้คลื่นแสงในอีกแนวหนึ่งผ่านไปได้ ซึ่งส่วนมากนิยมจะวางให้คลื่นแสงในแนวนอนผ่านออกมาได้ ต่อมาก็จะเป็นชั้นของแก้วหรือ glass substrate ซึ่งทำหน้าที่เป็นฐานสำหรับขั้ว electrode (ขั้วไฟฟ้า) ชั้นนอกถัดออกมาอีกก็จะเป็นชั้นของ liquid crystal หรือชั้นของผลึกเหลว โดยจะมีชั้นถัดมาเป็นแผ่นแก้วปิดเอาไว้เพื่อไม่ให้ผลึกเหลวไหลออกมาได้ ส่วนชั้นนอกสุดจะเป็น polarizer อีกชั้นหนึ่งซึ่งนิยมวางให้ทำมุม 90 องศากับ polarizer ตัวแรก ส่วนถ้าเป็นจอสีก็จะมีฟิลเตอร์สี (แดง เขียว และน้ำเงิน) คั่นอยู่ก่อนที่จะถึง polarizer ตัวนอกสุด ส่วนการทำงานของจอภาพแบบนี้ จะเป็นดังนี้ เริ่มแรกแสงที่เปล่งออกมาจากหลอดฟลูออเรสเซนจะส่องผ่าน diffuser ออกมา แสงที่ผ่านออกมานี้จะมีคลื่นแสงกระจายอยู่ทุกทิศทุกทาง เมื่อนำแสงนี้มากระทบกับ polarize ตัว polarizer จะกรองให้เหลือแต่คลื่นแสงในแนวนอนผ่านออกมาได้ เมื่อแสงผ่าน polarizer ออกมาแล้วก็จะมาถึงชั้นของผลึกเหลว ซึ่งจะถูกกระตุ้น (charge) ด้วยกระแสไฟจากขั้วไฟฟ้าบน glass substrate ผลึกเหลวที่กระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้าแล้วจะเกิดการบิดตัวของโมเลกุล ซึ่งจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าที่ปล่อยเข้าไป โดยจุดที่ถูก charge มากที่สุดจะบิดตัวได้ถึง 90 องศา เมื่อแสงผ่านชั้นของผลึกเหลวนี้แล้วก็จะบิดตัวไปตาม โมเลกุลของผลึกเหลวด้วย ต่อมาเมื่อแสงเดินทางมาถึง polarizer ตัวนอกสุดซึ่งจะยอมให้เฉพาะคลื่นแสงในแนวตั้งเท่านั้น ผ่านออกมาได้ คลื่นแสงที่ถูกบิดตัวคามผลึกเหลวถึง 90 องศาก็จะผ่านตัว polarizer ออกมาได้มากที่สุดกลายเป็นจุดสว่างให้เรามองเห็น ส่วนคลื่นแสงที่ถูกบิดตัวน้อยก็จะผ่านออกมาได้น้อย ทำให้เราเห็นเป็นจุดที่มีความสว่างน้อย ส่วนคลื่นแสงส่วนที่ไม่ถูกบิดตัวเลย ก็จะไม่สามารถผ่าน polarizer ออกมาได้ ทำให้กลายเป็นจุดมืดบนจอภาพ ส่วนถ้าเป็นจอแบบ LCD สี ก่อนที่แสงจะมาถึง polarizer ตัวที่สองก็จะมีฟิลเตอร์สีทำให้แสงที่ออกมานั้นมีสีตามฟิลเตอร์นั้นด้วย Passive-Matrix LCD ในจอภาพแบบ passive-matrix การกระตุ้น charge แต่ละจุดบนจอจะทำโดยการตรวจกวาด (scan) หรือส่งสัญญาณไปสร้างภาพหรือควบคุมการบิดตัวตรงจุดนั้น ทั้งทางแนวตั้งและแนวนอน เริ่มจากจุดที่หนึ่ง (คอลัมน์ที่ 1) ในแถวที่ 1, จุดที่สองในแถวที่ 1, จุดที่สาม... ไปเรื่อย ๆ แล้ววนกลับมาจุดแทรกในแถวที่สอง.... ไปเรื่อย ๆ ตามลำดับจนกว่าจะควบคุมทุกจุดบนจอ Super-Twisted Nematic (STN) จอภาพ passive matrix รุ่นใหม่ ๆ มักจะมีกลไกที่เรียกว่า Super-Twisted Nematic หมายถึงโมเลกุลของผลึกเหลว (Nematic Modecule) จะมีการบิดตัวได้มากกว่าปกติ เช่น เบี่ยงเบนแสงได้ถึง 180 หรือ 270 องศา (จากปกติที่เป็น 90 องศา) ทำให้ได้ภาพที่ดีขึ้น และได้พัฒนาไปเป็น Dual-scan STN ในปัจจุบัน Active-Matrix LCD โครงสร้างของจอภาพแบบ Active ที่ต่างจากจอภาพแบบ Passive ก็คือในชั้นของ Glass substrate แทนที่จะเป็นขั้วไฟฟ้าธรรมดาก็จะเป็นทรานซิสเตอร์ที่สร้างจากแผ่นฟิล์มบาง ๆ (ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ TFT หรือ Thin Film Transistor) ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ช่วยทำให้การ charge ผลึกเหลวเป็นไปอย่างรวดเร็วและที่ดียิ่งขึ้น ต้องการโหลดภาพประกอบได้เลย |