GIÁO TRÌNH LCD (Liquid Crystal Display)

Ch¬ng 4

Giới thiệu về thiết bị hiển thị (LCD),cách

ghép nối với vi xử lý (Hunghe`o)

Mµn h×nh tinh thÓ láng

LCD (liquid Crystal Display)

I/ KiÕn thøc chung vÒ LCD (Liquid Crystals Display).

1.Mµn h×nh tinh thÓ láng (LCD) lµ g× vµ ph¹m vi øng dông?

_ Ngµy nay trong lÜnh vùc th«ng tin vµ gi¶i trÝ, viÖc dïng mµn h×nh èng

tia ca tèt truyÒn thèng (CRT) ®ang dÇn ®îc thay thÕ b»ng viÖc sö dông

mµn h×nh tinh thÓ láng (LCD). V× LCD cã nhiÒu u ®iÓm vît tréi nh : §é

dµy mµn h×nh nhá h¬n rÊt nhiÒu , KÝch thíc ®a d¹ng tõ lo¹i mµn h×nh nhá

tíi mµn h×nh cùc lín, Tiªu thô Ýt n¨ng lîng vµ kh«ng nguy hiÓm b»ng CRT.

LCD dïng trong lÜnh vùc ®iÒu khiÓn

LCD dïng trong th«ng tin gi¶i trÝ

(Mµn h×nh Tivi, m¸y vi tÝnh)

LCD dïng trong truyÒn th«ng

(Mµn h×nh ®iÖn tho¹i, hiÓn thÞ cña hÖ thèng

chuyªn dông)

ë phÇn nµy chóng ta chØ xÐt tíi LCD lo¹i nhá vµ viÖc dïng LCD ®Ó

hiÓn thÞ cña hÖ thèng chuyªn dông.

1

2. C¬ së vËt lý cña LCD.

_ §óng nh tªn gäi cña nã, LCD (Liquid Crystals Display ) - Mµn

h×nh tinh thÓ láng - , c¬ së vËt lý ®Ó LCD cã thÓ hiÓn thÞ ®îc th«ng tin ,

h×nh ¶nh chÝnh lµ do ®Æc tÝnh cña vËt liÖu chÕ t¹o nªn LCD, tøc lµ Liquid

Crystals (th¹ch anh láng).

_ §Æc tÝnh cña Liquid Crystals :

Thø nhÊt:

Liquid Crystals lµ vËt liÖu trong suèt võa cã tÝnh chÊt cña chÊ r¾n,l¹i võa

cã tÝnh chÊt cña chÊt láng (chÝnh ®iÖu nµy ®· lam nªn sù kh¸c biÖt):

+ ¸nh s¸ng truyÒn qua Liquid Crystals theo gãc nghiªng cña c¸c ph©n

tö , vµ ¸nh s¸ng bÞ ph¶n x¹ trë l¹i. §©y chÝnh lµ tÝnh chÊt cña chÊt r¾n.

+ Khi Liquid Crystals ®îc tÝch ®iÖn, nã sÏ bÞ thay ®æi gãc nghiªng cña

c¸c phÇn tö, vµ kÕt qu¶ lµ ¸nh s¸ng cã thÓ truyÒn xuyªn qua. §©y chÝnh lµ

tÝnh chÊt cña chÊt láng.

Thø hai :

LCD gåm 2 bÒ mÆt d¹ng r·nh , gi÷a 2 bÒ mÆt nµy lµ 1 líp Th¹ch Anh

láng (Liquid Crystal).

Tríc hÕt nãi vÒ ®Æc tÝnh 2 bÒ mÆt r·nh : trªn mâi bÒ mÆt cã c¸c r·nh . C¸c

r·nh trªn 1 mÆt song song víi nhau vµ vu«ng gãc víi c¸c r·nh trªn mÆt cßn

l¹i (theo híng b¾c-nam/ t©y-®«ng).

B©y giê nãi vÒ ®Æc tÝnh cña líp Liquid Cristal (ë gi÷a) : ¸nh s¸ng truyÒn

qua líp nµy theo gãc cña c¸c phÇn tö, vµ v× thÕ ¸nh s¸ng bÞ xo¾n 90 ®é khi

xuyªn qua líp Liquid Cristal nµy. Nhng khi ph©n cùc cho líp Liquid

Cristal, c¸c ph©n tö ®îc s¾p xÕp l¹i theo ph¬ng ngang, vµ v× thÕ mµ ¸nh

s¸ng cã thÓ truyÒn qua líp Liquid Cristal mµ kh«ng bÞ xo¾n. (H×nh 2)

Thø ba :

VÒ tÝnh chÊt cña líp läc ¸nh s¸ng ®¬n cùc. Chóng ta ®Òu biÕt r»ng ¸nh

s¸ng lµ sãng truyÒn theo nhiÒu ph¬ng kh¸c nhau. Líp läc ®¬n cùc thùc ra

chØ lµ tËp hîp c¸c ®êng th¼ng trong suèt song song – ChÝnh lµ 2 bÒ mÆt

r·nh cña LCD ®· nãi ë trªn-. Sau khi ®i qua líp läc ®¬n cùc, ¸nh s¸ng chØ

cßn thµnh phÇn sãng cã ph¬ng trïng víi ph¬ng c¸c ®êng th¼ng trªn líp läc

cùc. LCD cã 2 líp läc ®¬n cùc cã ph¬ng läc vu«ng gãc nhau. V× vËy, sau

khi ra khái c¶ 2 líp läc ®¬n cùc ¸nh s¸ng bÞ chÆn l¹i hoµn toµn. ¸nh s¸ng

chØ cã thÓ truyÒn qua c¶ 2 líp läc ®¬n cùc nÕu sau khi qua líp läc thø nhÊt

¸nh s¸ng ®îc xo¾n 1 gãc 90 ®é råi míi ®i qua líp läc thø 2. ThËt may, viÖc

xo¾n ¸nh s¸ng hoµn toµn cã thÓ thùc hiÖn ®îc theo tÝnh chÊt líp Liquid

Cristal ®· nãi ë trªn.

Cã thÓ tæng kÕt ®êng ®i cña ¸nh s¸ng nh sau:

§Ó cã 1 ®iÓm tèi trªn LCD: ¸nh s¸ng ph¸t ra tõ bªn trong LCD sÏ ®i

qua bÒ mÆt r·nh thø nhÊt (líp läc ®¬n cùc), sau ®ã ¸nh s¸ng ®i qua líp

Liquid Cristal (líp nµy ®îc ph©n cùc nªn ¸nh s¸ng qua nã mµ kh«ng bÞ

xo¾n),  sau ®ã ¸nh s¸ng qua bÒ mÆt r·nh thø 2líp ph©n cùc thø 2 (líp läc

®¬n cùc), ¸nh s¸ng kh«ng lã ra ®îc khái líp nµy(bÞ chÆn l¹i hoµn toµn) 

ta thÊy 1 ®iÓm tèi trªn mµn h×nh LCD. (H×nh 3)

§Ó cã 1 ®iÓm s¸ng trªn LCD: qu¸ tr×nh ®i t¬ng tù nhng kh¸c ë chç ¸nh

s¸ng qua líp Liquid Cristal kh«ng ®îc ph©n cùc nªn ¸nh s¸ng bÞ xo¾n 90

2