CÔNG NGHỆ SẢN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀN HÌNH XUẤT MÀN HÌNH

LCDLCD

I.Khái quát về màn hình LCDI.Khái quát về màn hình LCD

LCD là tên viết tắt của Liquid LCD là tên viết tắt của Liquid Crystal Display hay Crystal Display hay còn gọi là màn hình tinh thể lỏngcòn gọi là màn hình tinh thể lỏng Năm 1888 chất lỏng tinh thể Năm 1888 chất lỏng tinh thể trong LCD được khám phá lần trong LCD được khám phá lần đầu tiên bởi Friedrich Reinitzer đầu tiên bởi Friedrich Reinitzer là nhà thực vật học người Áolà nhà thực vật học người Áo Nhưng đến 1968 phiên bản thử Nhưng đến 1968 phiên bản thử đầu tiên của màn hình LCD mới được ra đờiđầu tiên của màn hình LCD mới được ra đời Đến ngày nay LCD đã phát triển lên một bước Đến ngày nay LCD đã phát triển lên một bước

đáng kể với những tính năng ưu việt nên màn đáng kể với những tính năng ưu việt nên màn hình LCD đã được ứng dụng và ưa chuộng rất hình LCD đã được ứng dụng và ưa chuộng rất nhiều trong cuộc sốngnhiều trong cuộc sống

II.Cấu tạo và nguyên lí hoạt độngII.Cấu tạo và nguyên lí hoạt động

1.Cấu tạo:1.Cấu tạo: Màn hình LCD là loại thiết bị hiển thị cấu tạo bởi các Màn hình LCD là loại thiết bị hiển thị cấu tạo bởi các

điểm ảnh chứa tinh thể lỏng có khả năng thay đổi tính điểm ảnh chứa tinh thể lỏng có khả năng thay đổi tính phân cực của ánh sángphân cực của ánh sáng

Tinh thể lỏng không có cấu trúc mạng tinh thể cố định Tinh thể lỏng không có cấu trúc mạng tinh thể cố định như các vật rắn, mà các phân tử có thể chuyển động tự như các vật rắn, mà các phân tử có thể chuyển động tự do trong một phạm vi hẹp như một chất lỏng. Các phân do trong một phạm vi hẹp như một chất lỏng. Các phân tử trong tinh thể lỏng liên kết với nhau theo từng nhóm tử trong tinh thể lỏng liên kết với nhau theo từng nhóm và giữa các nhóm có sự liên kết và định hướng nhất và giữa các nhóm có sự liên kết và định hướng nhất định, làm cho cấu trúc của chúng có phần giống cấu định, làm cho cấu trúc của chúng có phần giống cấu trúc tinh thể. Vật liệu tinh thể lỏng có một tính chất đặc trúc tinh thể. Vật liệu tinh thể lỏng có một tính chất đặc biệt là có thể làm thay đổi phương phân cực của ánh biệt là có thể làm thay đổi phương phân cực của ánh sáng truyền qua nó, tuỳ thuộc vào độ xoắn của các sáng truyền qua nó, tuỳ thuộc vào độ xoắn của các chùm phân tử. Độ xoắn này có thể điều chỉnh bằng chùm phân tử. Độ xoắn này có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp đặt vào hai đầu tinh thể lỏng.cách thay đổi điện áp đặt vào hai đầu tinh thể lỏng.

Do hình ảnh được mã hoá và hiển thị dưới dạng Do hình ảnh được mã hoá và hiển thị dưới dạng bản đồ ma trận điểm ảnh, nên màn hình LCD bản đồ ma trận điểm ảnh, nên màn hình LCD cũng phải được cấu tạo từ các điểm ảnh. Mỗi cũng phải được cấu tạo từ các điểm ảnh. Mỗi điểm ảnh trên màn hình LCD sẽ hiển thị một điểm điểm ảnh trên màn hình LCD sẽ hiển thị một điểm ảnh của khung hình. Trong mỗi điểm ảnh trên ảnh của khung hình. Trong mỗi điểm ảnh trên màn hình LCD, có ba điểm ảnh con (subpixel), màn hình LCD, có ba điểm ảnh con (subpixel), mỗi điểm ảnh hiển thị một trong ba màu: đỏ, mỗi điểm ảnh hiển thị một trong ba màu: đỏ, xanh lá, xanh lamxanh lá, xanh lam

Có hai kiểu cấu tạo màn hình tinh thể lỏng Có hai kiểu cấu tạo màn hình tinh thể lỏng chính, khác nhau ở thiết kế nguồn sángchính, khác nhau ở thiết kế nguồn sáng

* Màn hình tinh thể lỏng đen trắng không tự * Màn hình tinh thể lỏng đen trắng không tự phát sáng:phát sáng:

thường là đèn huỳnh quang. Màn hình tinh thường là đèn huỳnh quang. Màn hình tinh thể lỏng được cấu tạo bởi các lớp xếp thể lỏng được cấu tạo bởi các lớp xếp chồng lên nhau. Lớp dưới cùng là đèn nền, chồng lên nhau. Lớp dưới cùng là đèn nền, có tác dụng cung cấp ánh sáng nền (ánh có tác dụng cung cấp ánh sáng nền (ánh sáng trắng). Đèn nền dùng trong các màn sáng trắng). Đèn nền dùng trong các màn hình thông thường, có độ sáng dưới hình thông thường, có độ sáng dưới 1000cd/m2 1000cd/m2

Lớp thứ hai là lớp kính lọc phân cực có quang trục phân cực Lớp thứ hai là lớp kính lọc phân cực có quang trục phân cực dọc, kế đến là một lớp tinh thể lỏng được kẹp chặt giữa haidọc, kế đến là một lớp tinh thể lỏng được kẹp chặt giữa haitấm thuỷ tinh mỏng, tiếp theo là lớp kính lọc phân cực có tấm thuỷ tinh mỏng, tiếp theo là lớp kính lọc phân cực có quang trục phân cực ngang. Mặt trong của hai tấm thuỷ tinh quang trục phân cực ngang. Mặt trong của hai tấm thuỷ tinh

kẹp tinh thể lỏng có phủ một lớp các điện cực trong suốtkẹp tinh thể lỏng có phủ một lớp các điện cực trong suốt

Các lớp cấu tạo màn hình LCDCác lớp cấu tạo màn hình LCD

Chúng sử dụng ánh sáng tự nhiên đi vào từ mặt trên và có Chúng sử dụng ánh sáng tự nhiên đi vào từ mặt trên và có gương phản xạ nằm sau, dội ánh sáng này lại cho người gương phản xạ nằm sau, dội ánh sáng này lại cho người xem. Đây là cấu tạo thường gặp ở các loại màn hình tinh xem. Đây là cấu tạo thường gặp ở các loại màn hình tinh

thể lỏng đen trắng trong các thiết bị bỏ túi thể lỏng đen trắng trong các thiết bị bỏ túi

● ● Cấu trúc các lớp của một màn hình tinh thể lỏng Cấu trúc các lớp của một màn hình tinh thể lỏng đen trắng không tự phát sáng:đen trắng không tự phát sáng:

1.Kính lọc phân cực thẳng đứng để lọc ánh sáng tự 1.Kính lọc phân cực thẳng đứng để lọc ánh sáng tự nhiên đi vào.nhiên đi vào.

2.Lớp kính có các điện cực ITO. Hình dáng của điện 2.Lớp kính có các điện cực ITO. Hình dáng của điện cực là hình cần hiển thị.cực là hình cần hiển thị.

3.Lớp tinh thể lỏng.3.Lớp tinh thể lỏng.

4.Lớp kính có điện cực ITO chung.4.Lớp kính có điện cực ITO chung.

5.Kính lọc phân cực nằm ngang.5.Kính lọc phân cực nằm ngang.

6.Gương phản xạ lại ánh sáng cho người quan sát. 6.Gương phản xạ lại ánh sáng cho người quan sát.

** Màn hình tinh thể lỏng dùng nguồn sáng tự cấp:Màn hình tinh thể lỏng dùng nguồn sáng tự cấp:

Cấu tạo một điểm ảnh conCấu tạo một điểm ảnh con

Ánh sáng được phát ra từ một đèn nền, có vô Ánh sáng được phát ra từ một đèn nền, có vô số phương phân cực như các ánh sáng tự số phương phân cực như các ánh sáng tự nhiên. Ánh sáng này được cho lọt qua lớp kính nhiên. Ánh sáng này được cho lọt qua lớp kính lọc phân cực thứ nhất, trở thành ánh sáng phân lọc phân cực thứ nhất, trở thành ánh sáng phân cực phẳng chỉ có phương thẳng đứng. Ánh sáng cực phẳng chỉ có phương thẳng đứng. Ánh sáng phân cực phẳng này được tiếp tục cho truyền phân cực phẳng này được tiếp tục cho truyền qua tấm thủy tinh và lớp điện cực trong suốt để qua tấm thủy tinh và lớp điện cực trong suốt để đến lớp tinh thể lỏng. Sau đó, chúng tiếp tục đi đến lớp tinh thể lỏng. Sau đó, chúng tiếp tục đi tới kính lọc phân cực thứ hai; có phương phân tới kính lọc phân cực thứ hai; có phương phân cực vuông góc với kính lọc thứ nhất, rồi đi tới cực vuông góc với kính lọc thứ nhất, rồi đi tới mặt người quan sát. Kiểu màn hình này thường mặt người quan sát. Kiểu màn hình này thường áp dụng cho màn hình màu ở máy tính hay TV. áp dụng cho màn hình màu ở máy tính hay TV. Để tạo ra nàu sắc, lớp ngoài cùng, trước khi Để tạo ra nàu sắc, lớp ngoài cùng, trước khi ánh sáng đi ra đến mắt người, có kính lọc màuánh sáng đi ra đến mắt người, có kính lọc màu

2.Nguyên lí hoạt động:2.Nguyên lí hoạt động:

a. Hoạt động bật tắt cơ bản:a. Hoạt động bật tắt cơ bản: Nếu điện cực của một điểm ảnh con Nếu điện cực của một điểm ảnh con

không được áp một điện thế, thì phần không được áp một điện thế, thì phần tinh thể lỏng ở nơi ấy không bị tác động tinh thể lỏng ở nơi ấy không bị tác động gì cả, ánh sáng sau khi truyền qua chỗ gì cả, ánh sáng sau khi truyền qua chỗ ấy vẫn giữ nguyên phương phân cực, và ấy vẫn giữ nguyên phương phân cực, và cuối cùng bị chặn lại hoàn toàn bởi kính cuối cùng bị chặn lại hoàn toàn bởi kính lọc phân cực thứ hai. Điểm ảnh con này lọc phân cực thứ hai. Điểm ảnh con này lúc đó bị tắt và đối với mắt đây là một lúc đó bị tắt và đối với mắt đây là một điểm tối.điểm tối.

Để bật một điểm ảnh con, cần đặt một điện thế vào Để bật một điểm ảnh con, cần đặt một điện thế vào điện cực của nó, làm thay đổi sự định hướng của các điện cực của nó, làm thay đổi sự định hướng của các

phân tử tinh thể lỏng ở nơi ấy; kết quả là ánh sáng sau phân tử tinh thể lỏng ở nơi ấy; kết quả là ánh sáng sau khi truyền qua phần tinh thể lỏng ở chỗ điểm ảnh con khi truyền qua phần tinh thể lỏng ở chỗ điểm ảnh con này sẽ bị xoay phương phân cực đi, có thể lọt qua lớp này sẽ bị xoay phương phân cực đi, có thể lọt qua lớp kính lọc phân cực thứ hai, tạo ra một điểm màu trên kính lọc phân cực thứ hai, tạo ra một điểm màu trên

tấm kính trướctấm kính trước

b. Hiển thị màu sắc và sự chuyển b. Hiển thị màu sắc và sự chuyển động:động:

Hình ảnh hiện ra trên tấm kính trước là do sự cảm Hình ảnh hiện ra trên tấm kính trước là do sự cảm nhận tổng thể tất cả các điểm ảnh, ở đấy mỗi nhận tổng thể tất cả các điểm ảnh, ở đấy mỗi điểm ảnh mang một màu sắc và độ sáng nhất điểm ảnh mang một màu sắc và độ sáng nhất định, được qui định, theo quy tắc phối màu phát định, được qui định, theo quy tắc phối màu phát xạ, bởi mức độ sánh của ba điểm ảnh con của nó xạ, bởi mức độ sánh của ba điểm ảnh con của nó (tỉ lệ của ba màu đỏ, lục và làm), tức được qui (tỉ lệ của ba màu đỏ, lục và làm), tức được qui định bởi việc bật/tắt các điểm ảnh con ấy định bởi việc bật/tắt các điểm ảnh con ấy

Để làm điều này, cùng một lúc các điện thế thích Để làm điều này, cùng một lúc các điện thế thích hợp sẽ được đặt vào các điểm ảnh con nằm trên hợp sẽ được đặt vào các điểm ảnh con nằm trên cùng một hàng, đồng thời phần mềm trong máy cùng một hàng, đồng thời phần mềm trong máy tính sẽ ra lệnh áp điện thế vào những cột có các tính sẽ ra lệnh áp điện thế vào những cột có các điểm ảnh con cần bật.điểm ảnh con cần bật.

Ở mỗi thời điểm, các điểm ảnh ở một trạng thái bật/tắt nhất Ở mỗi thời điểm, các điểm ảnh ở một trạng thái bật/tắt nhất định - ứng với một ảnh trên màn hình. Việc thay đổi trạng thái định - ứng với một ảnh trên màn hình. Việc thay đổi trạng thái

bật/tắt của các điểm ảnh tạo ra một hình ảnh chuyển động. bật/tắt của các điểm ảnh tạo ra một hình ảnh chuyển động. Điều này được thực hiện bằng cách áp điện thế cho từng Điều này được thực hiện bằng cách áp điện thế cho từng

hàng từ hàng này đến hàng kế tiếp (gọi là sự quét dọc) và áp hàng từ hàng này đến hàng kế tiếp (gọi là sự quét dọc) và áp điện thế cho từng cột từ cột này đến cột kế tiếp (sự quét điện thế cho từng cột từ cột này đến cột kế tiếp (sự quét

ngang). Thông tin của một ảnh động từ máy tính được chuyển ngang). Thông tin của một ảnh động từ máy tính được chuyển thành các tín hiệu quét dọc và quét ngang và tái tạo lại hình thành các tín hiệu quét dọc và quét ngang và tái tạo lại hình

ảnh đó trên màn hình.ảnh đó trên màn hình.

3.Phân loại sản phẩm:Gồm 2 loại3.Phân loại sản phẩm:Gồm 2 loại

LCD ma trận thụ động:LCD ma trận thụ động: LCD ma trận thụ động (dual scan twisted nematic, LCD ma trận thụ động (dual scan twisted nematic,

DSTN LCD) có đặc điểm là đáp ứng tín hiệu khá DSTN LCD) có đặc điểm là đáp ứng tín hiệu khá chậm (300ms) và dễ xuất hiện các điểm sáng xung chậm (300ms) và dễ xuất hiện các điểm sáng xung quanh điểm bị kích hoạt khiến cho hình có thể bị quanh điểm bị kích hoạt khiến cho hình có thể bị nhòe. Các công nghệ được Toshiba và Shaph đưa nhòe. Các công nghệ được Toshiba và Shaph đưa ra là HDP (hybrid passive display), cuối năm 1990, ra là HDP (hybrid passive display), cuối năm 1990, bằng cách thay đổi công thức vật liệu tinh thể lỏng bằng cách thay đổi công thức vật liệu tinh thể lỏng để rút ngắn thời gian chuyển đổi trạng thái của để rút ngắn thời gian chuyển đổi trạng thái của phân tử, cho phép màn hình đạt thời gian đáp ứng phân tử, cho phép màn hình đạt thời gian đáp ứng 150ms và độ tương phản 50:1. Sharp và Hitachi 150ms và độ tương phản 50:1. Sharp và Hitachi cũng đi theo một hướng khác, cải tiến giải thuật cũng đi theo một hướng khác, cải tiến giải thuật phân tích tín hiệu đầu vào nhằm khắc phục các phân tích tín hiệu đầu vào nhằm khắc phục các hạn chế của DSTN LCD, tuy nhiên hướng này về cơ hạn chế của DSTN LCD, tuy nhiên hướng này về cơ bản chưa đạt được kết quả đáng chú ý.bản chưa đạt được kết quả đáng chú ý.

LCD ma trận chủ độngLCD ma trận chủ độngLCD ma trận chủ động thay thế lưới điện cực điều khiển bằng LCD ma trận chủ động thay thế lưới điện cực điều khiển bằng

loại ma trận loại ma trận transistortransistor phiến mỏng (thin film transistor, TFT phiến mỏng (thin film transistor, TFT LCD) có thời gian đáp ứng nhanh và chất lượng hình ảnh vượt LCD) có thời gian đáp ứng nhanh và chất lượng hình ảnh vượt xa DSTN LCD. Các điểm ảnh được điều khiển độc lập bởi một xa DSTN LCD. Các điểm ảnh được điều khiển độc lập bởi một transistor và được đánh dấu địa chỉ phân biệt, khiến trạng thái transistor và được đánh dấu địa chỉ phân biệt, khiến trạng thái

của từng điểm ảnh có thể điều khiển độc lập, đồng thờicủa từng điểm ảnh có thể điều khiển độc lập, đồng thời Hiện nay trên thị trường xuất hiện rất nhiều loại Hiện nay trên thị trường xuất hiện rất nhiều loại

màn hình LCD của các hãng sản xuất khác nhau như màn hình LCD của các hãng sản xuất khác nhau như samsung,LG,sony…..tất cả đều mang những tính samsung,LG,sony…..tất cả đều mang những tính năng và công rất mới đáp ứng ngày càng nhiều nhu năng và công rất mới đáp ứng ngày càng nhiều nhu cầu của mọi ngườicầu của mọi người

III.Một số loại màn hình LCD mới III.Một số loại màn hình LCD mới nhất hiện nay:nhất hiện nay:

1. Màn hình linh hoạt1. Màn hình linh hoạt: InterView của EVGA (khoảng : InterView của EVGA (khoảng 11,6 triệu) 11,6 triệu)

InterView  được thiết kế "hai" màn hình có thể chồng InterView  được thiết kế "hai" màn hình có thể chồng chéo qua lại một cách tự độngchéo qua lại một cách tự động

2.Màn hình xanh ấn tượng2.Màn hình xanh ấn tượng: Brilliance của Philips : Brilliance của Philips (khoảng 4,5 triệu ) (khoảng 4,5 triệu )

Brilliance "thông minh" tiết kiệm 50% điện Brilliance "thông minh" tiết kiệm 50% điện năng tiêu thụ chiếu sáng khi "dư thừa"năng tiêu thụ chiếu sáng khi "dư thừa"

3. Màn hình tích hợp webcam 5.0 Megapixel3. Màn hình tích hợp webcam 5.0 Megapixel: : Scopia VC240 của Samsung (khoảng 35,6 triệu) Scopia VC240 của Samsung (khoảng 35,6 triệu)

Scopia VC240 được tích hợp webcame lên Scopia VC240 được tích hợp webcame lên đến 5.0 Megapixelđến 5.0 Megapixel

4. Màn hình máy tính không "sợ nước":4. Màn hình máy tính không "sợ nước": TT -  TT - 840 của Stealth (khoảng 41 triệu)840 của Stealth (khoảng 41 triệu)

TT-840 màn hình trang bị không "sợ TT-840 màn hình trang bị không "sợ nước"nước"

5. Màn hình chống chói:5. Màn hình chống chói: 2709m của HP 2709m của HP

(khoảng gần 9 triệu)(khoảng gần 9 triệu) 2709m màn hình chống chói chiếu 2709m màn hình chống chói chiếu

sáng chuẩnsáng chuẩn