ماژول ال سی دی کاراکتری

در این مقاله قصد داریم تا به معرفی انواع ماژول ال سی دی کاراکتری و کاربردهای آن بپردازیم، تا در صورت نیاز به خرید و استفاده از آن اطلاعات کافی در این زمینه داشته باشید. پس لطفا در ادامه با ما همراه باشید.

انواع ماژول ال سی دی کاراکتری و کاربردهای آن

صفحه نمایش کریستال مایع که اغلب به طول مختصر ال سی دی گفته می شود، مدلی از نمایشگر در تجهیزات دیجیتالی است که جایگزین بسیاری از روش ها از جمله لوله اشعه کاتدی یا همان لامپ خلاء، نمایشگرهای ال ای دی و نمایشگرهای پلاسما به شمار می رود. در این مقاله قرار است با این ماژول پرکاربرد بیشتر آشنا شده و مزایا و معایب آن را بررسی کنیم.

ال سی دی چیست؟

ال سی دی ها یک پنل تخت و بسیار نازک اند که از چندین بلوک پر از بلورهای مایع تشکیل شده اند. اجازه عبور نور از میان آن ها یا مسدود کردن راه نور، روش کار ال سی دی است. نمایشگرهای کریستال مایع امروزه در تجهیزات الکترونیکی مختلف مانند ساعت دیجیتال، ماشین حساب، لوازم خانگی مختلف، تجهیزات آزمایشگاهی و… به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. نمایشگرهای LCD بسیار نازک اند و در مقایسه با نمایشگرهای رایج دیگر ، انرژی کمتری مصرف می کنند.

چرا به ال سی دی کریستال مایع می گویند؟

کریستال مایع ماده ای ست که حالتی بین جامد و مایع دارد. هنگامی که دمای مواد جامد تا حدکافی بالا رفته و گرم شود، وضعیت یک کریستال را مایع فرض می کنند که می تواند یک حالت شبه جامد نیز نامیده شود. همانند یک ماده جامد، کریستال های مایع جهت گیری خود را حفظ می کنند اما قادر به حرکت در جهات مختلف نیز هستند. اگر کمی گرمای بیشتر به کریستال مایع اعمال کنیم، وضعیت خود را به مایع تغییر می دهد.

بیشتر ماژول ال سی دی کاراکتری مورد استفاده در سیستم های تعبیه شده  یا همان امبدد سیستم ها،نمایشگرهای 20X4و 16X2هستند. این بدان معنی است که نمایشگرهای LCD می توانند دو خط با 16 کاراکتر و 4 خط با 20 کاراکتر را به ترتیب نشان دهند. 14 پین برای ماژول صفحه نمایش کریستال مایع کاراکتری نیز وجود دارد. 

بررسی ساز و کار ماژول ال سی دی کارکتری

هر بلوک یا پیکسل از LCD یک لایه نازک از مولکول های کریستال مایع است که بین دو ورق قطبی و دو الکترود تنظیم شده اند. هنگامی که جریان الکتریکی تولید شده با استفاده از الکترودها از کریستال مایع عبور می کند، کریستال های مایع هم راستا می شوند و جهت هم راستایی آن ها با قطبش نور تعیین می شود. ساخت صفحه نمایش کریستال مایع پیچیده نیست زیرا یک دستگاه LCD چیزی نیست جز کریستال مایعی که بین دو فیلتر شیشه ای قطبی احاطه شده است.

فیلتر شیشه ای را بدون فیلم قطبی در بالای سطح آن بگیرید و به وسیله مالش دادن آن با نوع خاصی پلیمر، شیار دقیقی بالای آن ایجاد کنید به طوری که شیارها در همان جهت فیلم قطبی باشند.در بالای این شیشه لایه ای از کریستال مایع پنوماتیک منتشر کرده و هنگامی که زاویه مناسب قابل مشاهده است، قطعه دوم فیلتر شیشه را اضافه کنید. در نظر گرفته ی شود که فیلترهای شیشه در زوایای درستی از یکدیگر نگه داشته شده اند.

چند نکته مهم حین ساخت ال سی دی کاراکتری

در حین ساخت دستگاه نمایشگر کریستال مایع، چند مورد مهم وجود دارد که باید به آن دقت شود. یکی از حائز اهمیت ترین نکته در میان نکات مختلف آن است که نوری که در عملیات استفاده می شود باید نور قطبیده شده باشد. همچنین جریان اعمال شده باید بتواند ساختار اصلی LCD را کنترل کند.

نور قطبیده چیست؟

نوری که در تنها در یک راستا ارتعاش کند نور قطبی شده یا نور قطبیده نام دارد. به عبارت دیگر از راستای میدان الکتریکی نور ارتعاش و رفتار منظمی به خود بگیرد نور قطبی شده نام گذاری می شود. نور خورشید و ستارگان یکی از نمونه های طبیعی نور قطبی شده به شمار می روند. از این رو به نور قطبیده، نور طبیعی نیز گفته می شود. در نور قطبی شده، میدان مغناطبیسی همواره بر میدان الکتریکی عمود است.

نحوه کار ال سی دی کاراکتری

ال سی دی ها بر اساس اصل بلاک کردن نور کار می کنند. هنگامی که پرتوی نوری از مولکول های کریستال مایع عبور می کند، مولکول ها تمایل بازتاب می شوند  و باعث تغییر در زاویه پرتو نور و همچنین در فیلتر شیشه ای قطبی می شود. این امر باعث می شود که از منطقه خاصی از ال سی دی، نوری عبور نکند و این منطقه تاریک تر به نظر می رسد.

وضعیتی را در نظر بگیرید زمانی که نور به قطعه دیگر شیشه که به یک الکترود مستطیل شکل در پایین و یک فیلم قطبی در بالای آن وصل شده است برسد. در نظر بگیرید که دو قطعه در زوایای درستی نگه داشته می شوند. هنگامی که الکترود به باتری وصل نشده است، یعنی زمانی که منبع جریان وجود نداشته باشد، نور توسط آینه منعکس می شود و به عقب باز می گردد. هنگامی که الکترود به باتری وصل می شود، منبع جریان باعث می شود کریستال مایع بازتاب شود و این باعث می شود که عبور نور را مسدود کند. این باعث می شود بخش خاصی از مربع تاریک به نظر برسد.

کاربردهای ال سی دی کاراکتری

از زمان آغاز به کار، نمایشگرهای کریستالی مایع در بین تولید کنندگان تجهیزات الکترونیکی به خوبی پذیرفته شده اند. انواع ال سی دی های کاراکتری در حال حاضر بخشی از تجهیزات و قطعه ای از دستگاه های برقی روزانه اند. دلایل اصلی این درجه بالایی پذیرش، ویژگی مصرف کم دستگاه های LCD است.

مانیتورهای LCD بسیار نازک و سبک هستند و حتی می توانند روی یک دیوار سوار شوند. کاربرد آن ها از ماشین حساب های ساده گرفته تا تجهیزات پزشکی پیشرفته متغیر است. بسیاری از دستگاه های الکترونیکی که در آشپزخانه مورد استفاده قرار می گیرند، از ماژول های کریستالی مایع کاراکتری استفاده می کنند.

دو تفاوت ال سی دی کاراکتری و ال سی دی گرافیکی

• ال سی دی های گرافیکی ابعاد بزرگتری نسبت به ماژول ال سی دی کاراکتری دارند. ابعاد ۶۴*۱۲۸ و ۲۴۰*۱۲۸ ابعاد متداول ال سی دی های گرافیکی هستند در حالی که ابعاد متداول ال سی دی های کاراکتری ۱۶*۲ و ۲۰*۴ است.
• ال سی دی های گرافیکی گران قیمت تر از کاراکتری ها هستند و این به دلیل هماند ابعاد بزرگتر آن ها ست. همچنین ال سی دی های گرافیکی پیچیدگی و سختی کار بیشتری داشته و درنتیجه به پین های بیشتری نیز نیازمند است.

مزایای ال سی دی کاراکتری

• کم مصرف بودن
• انتشار گرما حین کار به دلیل خاطر کم مصرف بودن به حداقل می رسد.
• کم هزینه و ظاهر فوق العاده نازک
• قابل ساخت و تولید در اندازه و شکل های مختلف
• بدون سوسو زدن یا با حداقل سوسو زدن
• هنگامی که بسیاری از LCD ها با وضوح متفاوت در یک برنامه واحد گنجانیده می شوند، هر LCD که اضافه شود، به وضوح کل می افزاید و به این ویژگی وضوح انباشته یا stacked resolution گفته می شود. این یک ویژگی بسیار خوب و خوشایندی در بسیاری از کاربردها به شمار می رود.
• کیفیت تصویر بالاتر به دلیل اثر پوشش دهی یا ماسکینگ ایفکت که کیفیت پوشش دهی مقیاس خاکستری و کوانتیزیشن فضایی به شمار می رود.

معایب ال سی دی کاراکتری

• ممکن است اعوجاج روشنایی به دلیل نورپس زمینه ناهموار در برخی از مانیتورها اتفاق بیفتد. این ممکن است به دلیل قدیمی یا ارزان بودن مانیتور باشد.
• نیاز به منبع نور اضافی برای عملکرد مناسب تر
• رنج دمایی محدود
• با سرعت نسبتاً کمتری کار می کند
• برای کار به یک محرک AC نیاز دارند.
• خواندن حروف و شماره های نمایش داده شده در LCD هنگام پوشیدن یک عینک آفتابی پولارویز واقعاً دشوار است.
• در محیط با درجه حرارت بالا کنتراست بسیار کمی دارد.