टीएफटी एलसीडी वाइड व्यूइंग एंगल टेक्नोलॉजीज

टीएफटी एलसीडी संरचना

टीएफटी एलसीडी संरचना या सामान्य रूप से एलसीडी की अधिक विस्तृत व्याख्या के लिए, कृपया देखेंटीएफटी एलसीडी बुनियादी ज्ञानयाएलसीडी का परिचय.

टीएफटी एलसीडी, या पतली फिल्म ट्रांजिस्टर लिक्विड-क्रिस्टल डिस्प्ले, डिस्प्ले तकनीक का एक लोकप्रिय रूप है जिसका उपयोग अक्सर कंप्यूटर मॉनिटर और अन्य सामान्य डिवाइस स्क्रीन में किया जाता है। यह डिस्प्ले मॉड्यूल, या अधिक विशेष रूप सेएलसीडी मॉड्यूल, तीन प्रमुख परतों से बना है। डिवाइस के पीछे की सबसे गहरी परत, सतह के सबसे दूर से निकटतम तक सूचीबद्ध, पहले पोलराइज़र, एक ग्लास सब्सट्रेट, पिक्सेल इलेक्ट्रोड और टीएफटी से बनी होती है। सबसे सतही परत इस परत के समान है, क्योंकि इसमें एक ग्लास सब्सट्रेट, एक ध्रुवीकरणकर्ता और (कुछ मैट्रिक्स में) इलेक्ट्रोड भी होते हैं; हालाँकि, इन घटकों का क्रम अन्य परत की तुलना में फ़्लिप किया गया है (पोलराइज़र सतह के सबसे करीब है), और इस परत में एक आरजीबी रंग फ़िल्टर है। इन दो परतों के बीच, लिक्विड क्रिस्टल अणुओं की एक परत मौजूद होती है और टीएफटी एलसीडी की सतह की ओर चार्ज और ऊर्जा ले जाती है। एलसीडी स्क्रीन के देखने के गुणों को बदलने के लिए क्रिस्टल अणुओं को विभिन्न तरीकों से संरेखित किया जा सकता है।

एक सक्रिय-मैट्रिक्स एलसीडी डिवाइस के रूप में, टीएफटी एलसीडी के अलग-अलग पिक्सल में लाल, हरे और नीले उप-पिक्सेल होते हैं, प्रत्येक का अपना टीएफटी और उनके नीचे इलेक्ट्रोड होता है। इन उप-पिक्सेल को व्यक्तिगत रूप से और सक्रिय रूप से नियंत्रित किया जाता है, इसलिए इसका नाम सक्रिय-मैट्रिक्स है; इसके बाद यह सहज, तेज़ प्रतिक्रिया समय की अनुमति देता है। सक्रिय-मैट्रिक्स बड़े डिस्प्ले मोड की भी अनुमति देता है जो पहलू अनुपात बढ़ने पर रंग, ताज़ा दर और रिज़ॉल्यूशन की गुणवत्ता को बनाए रखना जारी रखता है।

टीएफटी एलसीडी डिस्प्ले बनाने वाले पिक्सल के भीतर, इलेक्ट्रोड उनके बीच सर्किट के संचालन में भूमिका निभाते हैं। यदि दो ग्लास सब्सट्रेट्स के दोनों अंदरूनी हिस्सों पर परत लगाई जाती है, तो इलेक्ट्रोड, टीएफटी के साथ, लिक्विड क्रिस्टल परत के भीतर एक विद्युत मार्ग बनाते हैं। डिवाइस की सतह और पीछे के अलावा इलेक्ट्रोड के अन्य स्थान भी हैं जो सब्सट्रेट्स के बीच विद्युत मार्ग के प्रभाव को बदलते हैं (इस लेख में बाद में चर्चा की जाएगी)। यह मार्ग अपने विद्युत क्षेत्र के माध्यम से क्रिस्टल पर प्रभाव डालता है, जो टीएफटी अवधारणाओं में से एक है जो टीएफटी की कम, न्यूनतम बिजली खपत के लिए जिम्मेदार है, जो उन्हें इतना कुशल और आकर्षक बनाता है।

जब विद्युत क्षेत्र लिक्विड क्रिस्टल अणुओं के साथ संपर्क करता है, तो अणु विभिन्न तरीकों से संरेखित हो सकते हैं, जिससे प्रकाश के गुजरने का तरीका बदल जाता है।बैकलाइटडिवाइस को (सबसे पीछे वाले पोलराइज़र के पीछे पाया गया) सतह पर। चूंकि एलसीडी स्क्रीन खुद को रोशन नहीं कर सकती हैं, इसलिए प्रकाश प्रदान करने के लिए एक बैकलाइट की आवश्यकता होती है जिसे टीएफटी एलसीडी कॉम्प्लेक्स तब संचालित करता है। लिक्विड क्रिस्टल प्रकाश को अलग-अलग डिग्री तक ध्रुवीकृत करते हैं, और परिणामस्वरूप, सतह ध्रुवीकरणकर्ता इसके माध्यम से प्रकाश के विभिन्न स्तरों को पार करता है, इस प्रकार पिक्सेल के रंग और चमक को नियंत्रित करता है।

टीएन (ट्विस्टेड नेमैटिक) टाइप टीएफटी एलसीडी

हालाँकि क्रिस्टल अणुओं को संरेखित करने के कई तरीके हैं, लेकिन ऐसा करने के लिए ट्विस्टेड नेमैटिक (टीएन) का उपयोग करना एलसीडी तकनीक के लिए सबसे पुराने, सबसे आम और सबसे सस्ते विकल्पों में से एक है। यह तरल क्रिस्टल में हेरफेर करने के लिए सतह सब्सट्रेट परत पर और दूसरे बैक सब्सट्रेट परत पर व्यवस्थित इलेक्ट्रोड के बीच विद्युत क्षेत्र का उपयोग करता है।

जब कोई विद्युत क्षेत्र क्रिस्टल की संरचना को प्रभावित नहीं करता है, तो संरेखण में 90 डिग्री का मोड़ होता है। यह मोड़ प्रकाश को परत के माध्यम से स्थानांतरित करने की अनुमति देता है, प्रकाश को ध्रुवीकृत करता है क्योंकि यह सतह के ध्रुवीकरण से होकर गुजरता है।

यदि एक विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है, तो अणुओं की क्रिस्टल संरचना में मोड़ को खोला जा सकता है, उन्हें सीधा किया जा सकता है। जब ऐसा होता है, तो प्रकाश ध्रुवीकृत नहीं होता है और सतह के ध्रुवीकरण से होकर नहीं गुजर सकता है, जिससे एक काला पिक्सेल प्रदर्शित होता है। पूरी तरह से प्रकाशित या पूरी तरह से अपारदर्शी पिक्सेल के बीच में एक बनाना भी संभव है; यदि प्रकाश आंशिक रूप से ध्रुवीकृत है (विद्युत क्षेत्र क्रिस्टल संरेखण को पूरी तरह से सीधा नहीं करता है), तो पोलराइज़र के माध्यम से एलईडी बैकलाइट से मध्यम चमक स्तर का प्रकाश उत्सर्जित होता है।

हालाँकि यह डिस्प्ले तकनीक के सबसे सस्ते विकल्पों में से एक है, लेकिन इसकी अपनी समस्याएँ हैं। टीएन टीएफटी एलसीडी में अन्य प्रकारों की तुलना में शीर्ष प्रतिक्रिया समय नहीं होता है, और यह विभिन्न संरेखण विधियों का उपयोग करके अन्य टीएफटी एलसीडी की तरह व्यापक देखने का कोण प्रदान नहीं करता है। व्यूइंग एंगल वह दिशा है जिस पर स्क्रीन को तब देखा जा सकता है जब प्रदर्शित छवि को प्रकाश और रंग के संदर्भ में ठीक से नहीं देखा जा सके। टीएन डिस्प्ले ज्यादातर ऊर्ध्वाधर देखने के कोणों के साथ संघर्ष करते हैं लेकिन क्षैतिज कोण भी कुछ हद तक सीमित होते हैं। इस TN LCDs देखने के कोण की सीमा को ग्रे स्केल व्युत्क्रमण समस्या कहा जाता है।

ग्रे स्केल व्युत्क्रमण समस्या को हल करने के कई तरीके हैं।

आम तौर पर, जब देखने का कोण आदर्श नहीं होता है, तो समग्र रूप से छवि गुणवत्ता कम हो जाती है। कंट्रास्ट अनुपात (सबसे चमकीले सफेद और सबसे गहरे काले रंग के बीच चमक अनुपात) और स्क्रीन की पठनीयता जैसी चीजें इस समस्या के कारण संरक्षित नहीं हैं।

लिक्विड क्रिस्टल संरेखण के तरीकों में से, टीएन एलसीडी तकनीक के लिए केवल एक विकल्प है। विस्तृत देखने के कोण के लिए क्रिस्टल को संरेखित करने के कई अन्य सामान्य तरीके हैं, जैसे मल्टी-डोमेन वर्टिकल अलाइनमेंट या इन-प्लेन स्विचिंग। इसके अलावा, टीएन उपकरणों की प्रचुरता के कारण, टीएन स्क्रीन के साथ जोड़ी बनाने के लिए ओ-फिल्म नामक कुछ भी पेश किया गया है ताकि उपयोगकर्ताओं को पूरी तरह से नए डिवाइस खरीदने की ज़रूरत न पड़े।

एमवीए (मल्टी-डोमेन वर्टिकल एलाइनमेंट) टीएफटी एलसीडी

सीधे शब्दों में कहें तो, यह विधि प्रत्येक पिक्सेल के नीचे के सेल को कई डोमेन में विभाजित करती है। विभाजन के साथ, एक ही सेल में अणुओं को अलग-अलग तरीके से उन्मुख किया जा सकता है, और इसलिए जैसे ही उपयोगकर्ता डिस्प्ले के अपने विचारों को बदलते हैं, अलग-अलग क्रिस्टल दिशात्मक संरेखण होते हैं जो इन कोणों पर उच्च चमक और उच्च कंट्रास्ट जैसे डिस्प्ले गुणों के संरक्षण की अनुमति देते हैं। . यह उस समस्या को हल करता है जिसे मोनो-डोमेन वर्टिकल संरेखण के रूप में जाना जाता है।

हालांकि ज्यादातर टीएन के समान, एमवीए की कोशिका में एक उल्लेखनीय विशेषता है जो टीएन कोशिकाओं में नहीं है: ग्लास प्रोट्रूशियंस। सैंडविचिंग इलेक्ट्रोड के बीच, कोण ग्लास प्रोट्रूशियंस परत के भीतर यात्रा करने वाले प्रकाश को पुन: उन्मुख करते हैं ताकि सतह ध्रुवीकरणकर्ता से बाहर निकलने पर, यह विस्तृत देखने के कोण की आवश्यकता को पूरा करने के लिए कई दिशाओं में यात्रा कर सके।

एमवीए टीएफटी एलसीडी के हालिया विकास में, कंट्रास्ट अनुपात, चमक और प्रतिक्रिया समय सभी की गुणवत्ता में वृद्धि हुई है। कंट्रास्ट अनुपात, जो 1997 में पहली बार विकसित होने पर 300:1 था, को सुधार कर 1000:1 कर दिया गया है। इसी तरह, प्रतिक्रिया समय, जो बढ़ने (काले से सफेद) और क्षय (सफेद से काले) के समय की विशेषता है, उस समय तक पहुंच गया है जो मानव आंखों द्वारा संसाधित की जाने वाली सबसे तेज़ गति है, जो चलती छवियों के लिए एमवीए-आधारित डिस्प्ले की उपयुक्तता को प्रदर्शित करता है।

आईपीएस (इन-पैनल स्विचिंग) टीएफटी एलसीडी

टीएन के कारण होने वाली ग्रे-स्केल व्युत्क्रम समस्या का एक अन्य समाधान हैआईपीएस एलसीडी. आईपीएस के लाभों के संदर्भ में, यह एमवीए के समान है। लेकिन संरचनात्मक रूप से, सतह और पीछे के इलेक्ट्रोड के बजाय, आईपीएस दोनों इलेक्ट्रोड को पीछे के सब्सट्रेट पर रखता है। यह तब अणुओं को मजबूर करता है, जब विद्युत क्षेत्र चालू होता है, ओरिएंटेशन स्विच करता है, जिसे प्लेन स्विचिंग के रूप में जाना जाता है, और टीएन उपकरणों की तरह लंबवत के बजाय सब्सट्रेट के समानांतर तरीके से संरेखित होता है। इस मामले में एक उज्जवल बैकलाइट की आवश्यकता होती है, क्योंकि प्रकाश को समान डिस्प्ले चमक उत्पन्न करने के लिए अधिक शक्ति की आवश्यकता होगी जो टीएन स्रोत से कम रोशनी के साथ करने में सक्षम हो सकता है।

इस प्रकार के संरेखण के साथ, देखने के कोणों को टीएन की तुलना में बहुत व्यापक दिशाओं में संरक्षित किया गया था। हाल ही में, आईपीएस डिस्प्ले ने उपभोक्ताओं के लिए आईपीएस स्क्रीन को अधिक वांछनीय बनाने के लिए प्रतिक्रिया समय जैसे गुणों में सुधार किया है। हालाँकि, इस प्रकार की TFT LCD की कीमत TN उपकरणों से अधिक होगी।

टीएन बनाम ओ-फिल्म बनाम एमवीए बनाम आईपीएस टीएफटी एलसीडी

जबकि टीएन टीएफटी एलसीडी की लागत सबसे कम है, यह एक कारण से है। ओ-फिल्म्स, एमवीए और आईपीएस टीएफटी एलसीडी की लागत उनकी अधिक जटिल प्रौद्योगिकियों के कारण अधिक है जो रिज़ॉल्यूशन और सामान्य डिस्प्ले गुणवत्ता को बनाए रखने के लिए देखने के कोण में सुधार करती हैं।

ओ-फिल्म विशेष रूप से अद्वितीय है क्योंकि लिक्विड क्रिस्टल संरेखण तकनीक को बदलने और अपेक्षाकृत कम लागत के लिए, यह देखने के कोण को चौड़ा करने के लिए एक विशेष फिल्म के साथ टीएन डिवाइस की सतह ध्रुवीकरणकर्ता को स्वैप कर सकता है। क्योंकि यह टीएन के साथ संयुक्त है, यह केवल देखने के कोण में थोड़ा सुधार कर सकता है।

आईपीएस में बेहतर व्यूइंग एंगल की सबसे अधिक संभावना है, जो अन्य सभी विकल्पों की तुलना में अधिक संभावित कोणों तक पहुंचता है। हालाँकि, IPS के साथ, इस डिवाइस में उज्जवल बैकलाइट की आवश्यकता के कारण नियमित TN डिवाइस की तुलना में अधिक बिजली की खपत होती है।

एमवीए कोण में आईपीएस टीएफटी एलसीडी के करीब, केवल थोड़ा कम है। हालाँकि, इसमें बहुत तेज़ प्रतिक्रिया समय है, जैसा कि पहले कहा गया है।

ये सभी प्रौद्योगिकियाँ उपभोक्ता की इच्छाओं और मूल्य सीमा के आधार पर व्यवहार्य विकल्प हैं। एमवीए और आईपीएस टीएफटी एलसीडी एलसीडी मॉनिटर और फोन स्क्रीन जैसे उपभोक्ता उत्पादों के लिए अधिक व्यावहारिक होते हैं, जबकि टीएन और ओ-फिल्म एलसीडी औद्योगिक अनुप्रयोगों में पार कर सकते हैं। बहरहाल, आईपीएस और एमवीए एलसीडी की वृद्धि के साथ, उनके अनुप्रयोगों का दायरा बढ़ रहा है।

एएफएफएस (उन्नत फ्रिंज फील्ड स्विचिंग) टीएफटी एलसीडी

एएफएफएस अवधारणा में आईपीएस के समान है; दोनों क्रिस्टल अणुओं को समानांतर-से-सब्सट्रेट तरीके से संरेखित करते हैं, जिससे देखने के कोण में सुधार होता है। हालाँकि, एएफएफएस अधिक उन्नत है और बिजली की खपत को बेहतर ढंग से अनुकूलित कर सकता है। सबसे विशेष रूप से, एएफएफएस में उच्च संप्रेषण होता है, जिसका अर्थ है कि प्रकाश ऊर्जा का कम हिस्सा लिक्विड क्रिस्टल परत के भीतर अवशोषित होता है और अधिक सतह की ओर प्रसारित होता है। आईपीएस टीएफटी एलसीडी में आमतौर पर कम ट्रांसमिशन होता है, इसलिए उज्जवल बैकलाइट की आवश्यकता होती है। यह संप्रेषण अंतर प्रत्येक पिक्सेल के नीचे एएफएफएस के कॉम्पैक्ट, अधिकतम सक्रिय सेल स्थान में निहित है।

2004 से, एएफएफएस विकसित करने वाले हाइडिस ने जापानी कंपनी हिताची डिस्प्ले को एएफएफएस का लाइसेंस दिया है, जहां लोग जटिल एएफएफएस एलसीडी पैनल विकसित कर रहे हैं। हाइडिस ने स्क्रीन की बाहरी पठनीयता जैसे डिस्प्ले गुणों में सुधार किया है, जिससे इसे इसके मुख्य एप्लिकेशन: मोबाइल फोन डिस्प्ले के लिए उपयोग करना और भी आकर्षक हो गया है।

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