टीएफटी एलसीडी के तीन डिस्प्ले मोड

टीएफटी एलसीडी के तीन डिस्प्ले मोड

टीएफटी एलसीडी का डिस्प्ले मोड मुख्य रूप से लिक्विड क्रिस्टल अणुओं की व्यवस्था, विद्युत क्षेत्र क्रिया की दिशा और ध्रुवीकरणकर्ताओं के विन्यास द्वारा निर्धारित होता है। वर्तमान में, मुख्यधारा के डिस्प्ले मोड में टीएन (ट्विस्टेड नेमैटिक), आईपीएस (इन-प्लेन स्विचिंग) और वीए (वर्टिकल एलाइनमेंट) शामिल हैं, जिनकी संरचना, ऑप्टिकल विशेषताओं और एप्लिकेशन परिदृश्यों में महत्वपूर्ण अंतर हैं। सिद्धांत स्तर से तीन तरीकों का निम्नलिखित व्यवस्थित विश्लेषण:

टीएन (ट्विस्टेड नेमैटिक) मोड

टीएन मोड सबसे प्रारंभिक व्यावसायिक लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले तकनीक है। इसकी मुख्य विशेषता यह है कि लिक्विड क्रिस्टल अणु ग्लास सब्सट्रेट की दो परतों के बीच 90 डिग्री पेचदार मुड़ संरचना बनाते हैं, और ऊपरी और निचले सब्सट्रेट अभिविन्यास परतों की घर्षण दिशा ऑर्थोगोनल होती है। जब कोई वोल्टेज लागू नहीं किया जाता है, तो लिक्विड क्रिस्टल अणुओं को एक सर्पिल व्यवस्था में व्यवस्थित किया जाता है, और ध्रुवीकृत प्रकाश को ऑप्टिकल रोटेशन विशेषताओं का उपयोग करके 90 डिग्री घुमाया जाता है। सिद्धांत चित्र 1 में दिखाया गया है।

The TN mode is driven by a longitudinal electric field (vertical substrate direction). After voltage is applied, the liquid crystal molecules are arranged vertically, destroying the optical rotation characteristics. The upper and lower polarizers are orthogonal, and light is transmitted when there is no voltage (normal white mode), and light is blocked when the voltage is fully turned on (normal black mode). The TN mode uses positive liquid crystal (Δε>0), कम थ्रेसहोल्ड वोल्टेज (1-2V), कम प्रतिक्रिया समय (1-5ms), लेकिन इसका कंट्रास्ट कम है और प्रकाश रिसाव अंधेरे स्थिति में होने का खतरा है। यह डिस्प्ले मोड प्रत्येक पिक्सेल के प्रकाश संचरण और अपारदर्शिता को नियंत्रित करने के लिए एक टीएफटी सरणी का उपयोग करता है, जिससे छवि प्रदर्शन का उद्देश्य प्राप्त होता है।

डिस्प्ले मोड जिसमें एलसीडी पैनल वोल्टेज लागू नहीं होने पर चमकीला होता है, और वोल्टेज लागू होने के बाद डिस्प्ले मोड डार्क होता है, उसे सामान्य रूप से व्हाइट (एनडब्ल्यू) मोड कहा जाता है। डिस्प्ले मोड जिसमें एलसीडी पैनल बिना वोल्टेज लगाए डार्क अवस्था में होता है और वोल्टेज ब्राइट अवस्था में होता है उसे नॉर्मली ब्लैक (एनबी) मोड कहा जाता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, उज्ज्वल और अंधेरे राज्यों के अलावा, जब लिक्विड क्रिस्टल पर उचित वोल्टेज लागू किया जाता है, तो उज्ज्वल और अंधेरे राज्यों के बीच मध्यवर्ती टोन प्रदर्शित होता है, जिसे आमतौर पर ग्रे स्केल के रूप में जाना जाता है।

आईपीएस (-प्लेन स्विचिंग में) मोड‌

आईपीएस डिस्प्ले मोड एलसीडी डिस्प्ले का सिद्धांत। इन{1}}पैनल स्विच मोड एक इन{2}}प्लेन रूपांतरण मोड है, जो नकारात्मक लिक्विड क्रिस्टल का उपयोग करता है, जिसमें लिक्विड क्रिस्टल अणु ग्लास सब्सट्रेट के समानांतर एक प्लेन में मौजूद होते हैं। ऊपरी और निचले पोलराइज़र की सेटिंग्स टीएन मोड के समान ही हैं। वे केवल तभी गुजर सकते हैं जब प्रकाश की ध्रुवीकरण दिशा विक्षेपित हो। अंतर यह है कि आईपीएस डिस्प्ले मोड में, क्षैतिज विद्युत क्षेत्र का उपयोग लिक्विड क्रिस्टल अणुओं के विक्षेपण को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

आईपीएस मोड में ऊपरी और निचले ध्रुवीकरणकर्ताओं के ध्रुवीकरण अक्ष एक-दूसरे के लंबवत होते हैं, इसलिए जब कोई वोल्टेज लागू नहीं होता है तो लिक्विड क्रिस्टल पैनल अंधेरे स्थिति में होता है। जब इलेक्ट्रोड पर लगाया गया वोल्टेज थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक होता है, तो लिक्विड क्रिस्टल अणु सब्सट्रेट के समानांतर एक विमान पर विद्युत क्षेत्र की दिशा में घूमते हैं, और ऊपरी और निचले ध्रुवीकरणकर्ताओं के ध्रुवीकरण अक्ष पर एक निश्चित कोण पर होते हैं। लिक्विड क्रिस्टल के द्विअपवर्तन प्रभाव के कारण, लिक्विड क्रिस्टल परत से गुजरने वाले सामान्य प्रकाश और असामान्य प्रकाश के बीच एक चरण अंतर होता है, इसलिए लिक्विड क्रिस्टल पैनल चमकदार स्थिति में होता है।

आईपीएस डिस्प्ले मोड में टीएफटी-एलसीडी में अच्छे कंट्रास्ट, वाइड व्यूइंग एंगल और अच्छे डिस्प्ले प्रभाव के फायदे हैं। आईपीएस उन्नत संस्करण के रूप में, एफएफएस (फ्रिंज फील्ड स्विचिंग) माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी के माध्यम से किनारे विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है, जिससे अणुओं को कम झुकाव कोण, उच्च चमक और कम बिजली की खपत होती है।

वीए (वर्टिकल एलाइनमेंट) मोड‌

वीए मोड में इलेक्ट्रोड ऊपरी और निचले सब्सट्रेट पर होता है, और लिक्विड क्रिस्टल अणु एक ऊर्ध्वाधर विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत विक्षेपित होते हैं। वीए मोड नकारात्मक लिक्विड क्रिस्टल का उपयोग करता है। जब कोई वोल्टेज लागू नहीं होता है, तो लिक्विड क्रिस्टल पॉइंटिंग वेक्टर लंबवत रूप से व्यवस्थित होता है। इस मामले में, तरल क्रिस्टल परत से गुजरते समय आपतित रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश द्विअपवर्तन से नहीं गुजरता है, और ध्रुवीकरण अवस्था अपरिवर्तित रहती है। यदि ऊपरी और निचले ध्रुवीकरणकर्ताओं के ध्रुवीकरण अक्ष एक दूसरे के समानांतर हैं, तो आपतित प्रकाश ऊपरी और निचले ध्रुवीकरणकर्ताओं से होकर गुजरता है, और डिस्प्ले स्क्रीन उज्ज्वल होती है। यदि ऊपरी और निचले ध्रुवीकरणकर्ताओं के ध्रुवीकरण अक्ष एक-दूसरे के लंबवत हैं, तो निकास ध्रुवीकरणकर्ता पर आपतित प्रकाश अवरुद्ध हो जाता है, और डिस्प्ले स्क्रीन अंधेरे स्थिति में होती है।

जब कोई वोल्टेज लागू नहीं किया जाता है, तो वीए मोड में कोई द्विअपवर्तन नहीं होता है, इसलिए सामान्य रूप से ब्लैक मोड में वीए सभी तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को अवरुद्ध करता है और बॉक्स की मोटाई से स्वतंत्र होता है। यह सुविधा दर्शाती है कि सामान्य ब्लैक मोड की डार्क स्टेट विशेषताएँ बहुत अच्छी हैं और कंट्रास्ट भी बहुत अधिक है, इसलिए वास्तविक VA उत्पाद आम तौर पर सामान्य ब्लैक मोड का चयन करते हैं। जब ऊपरी और निचले इलेक्ट्रोड के बीच लगाया गया वोल्टेज थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक होता है, तो लिक्विड क्रिस्टल अणु ऊर्ध्वाधर संरेखण स्थिति से क्षैतिज दिशा की ओर विक्षेपित हो जाते हैं। लिक्विड क्रिस्टल परत की द्विअर्थी घटना एक चरण अंतर का कारण बनती है, और आपतित प्रकाश ऊपरी और निचले ध्रुवीकरणकर्ताओं से होकर गुजरता है, और पैनल उज्ज्वल होता है।

वीए डिस्प्ले मोड में टीएफटी-एलसीडी में अच्छे काले रंग रेंडरिंग, कंट्रास्ट, वाइड व्यूइंग एंगल आदि के फायदे हैं।

निरंतर तकनीकी नवाचार के माध्यम से, तीन डिस्प्ले मोड अपने लाभ के क्षेत्रों में प्रतिस्पर्धात्मकता बनाए रखेंगे। भविष्य में, टीएन विशिष्ट बाज़ार से जुड़ा रहेगा, आईपीएस उच्च {{1}अंत मोबाइल उपकरणों पर हावी रहेगा, और वीए बड़े {{2}आकार के डिस्प्ले का नेतृत्व करेगा।