LCD क्या है इसके प्रकार, उपयोग और लाभ

LCD IN HINDI

इस पेज पर आप LCD की जानकारी पढ़कर समझेंगे जैसे एलसीडी क्या है यह एलसीडी कैसे काम करती है और LCD के उपयोग, लाभ और हानि जो की समस्त लोगो को ज्ञात होना आवश्यक है।

LCD क्या है

LCD एक Flat Display Technology है जो साफ इमेज दिखाने के लिए LCD तकनीक का उपयोग करता है। इसका पूरा नाम Liquid Crystal Display होता है। इसका उपयोग आमतौर पर कंप्यूटर मॉनिटर, Instrument Panel, सेलफोन, डिजिटल कैमरा, टीवी, लैपटॉप, टेबलेट और Calculator में किया जाता है। यह एक Thin Display Device है जो बड़े Resolution और Picture Quality के लिए जाना जाता है।

पुरानी CRT Display Technology की जगह एलसीडी ने ले ली है और OLED जैसी नई डिस्प्ले तकनीक ने LCD की जगह लेना शुरू कर दिया है। एक LCD Display आमतौर पर Dell Laptop Computer के साथ पाया जाता है और यह एक Active Matrix, Passive Matrix या Dual Screen Display के रूप में उपलब्ध है।

इमेज एक LCD मॉनिटर का उदाहरण है। एक LCD में Glass Screen पर Firing Electrones के बजाय एक Backlight होता है जो एक Rectangular Grid में व्यवस्थित Individual Pixel को प्रकाश प्रदान करता है। 

सभी पिक्सेल में एक Sub Pixel लाल, हरा और नीला होता है जिसे चालू या बंद किया जा सकता है। यदि पिक्सेल के सभी Sub Pixel बंद कर दिए जाते हैं तो Display काला दिखाई देता है और अगर सभी Sub Pixel को चालू कर दिया जाए तो Display White दिखता है।

कुछ एलसीडी कंप्यूटर मॉनिटर VGA Cable को सपोर्ट करते हैं और अधिकांश में HDMI और DVI केबल के लिए एक Connection होता है।

इतिहास

1888 में Friedrich Reinitzer रसायनज्ञ (Chemist) और ऑस्ट्रेलियाई वनस्पति शास्त्री (Australian Botanist) ने गाजर से निकाले Cholesterol में से पहले Liquid Crystal की खोज की थी।

1962 में Voltage के अनुप्रयोग (Application) की सहायता से RCA Researcher Richard Williams द्वारा Liquid Crystal Material की एक पतली परत में Stripe Pattern तैयार किए गए थे। यह प्रभाव (Impact) लिक्विड क्रिस्टल के अंदर बनने वाली Electrohydrodynamic Instability पर निर्भर करता है। जिसे वर्तमान में “Williams Domain” के रूप में जाना जाता है।

IEEE के अनुसार 1964 से 1968 के बीच में New Jersey के Princeton में RCA David Sarnoff Research Centre में इंजीनियरों और वैज्ञानिकों की एक टीम के नेतृत्व में Louis Zanoni और Lucian Barton के साथ George Heilmeier द्वारा प्रकाश के Electronic Control के लिए एक विधि की योजना बनाई गई थी। 

फिर उन्होंने पहली बार Liquid Crystal Display का प्रदर्शन किया। इसके अलावा उनके काम से एक Global Industry शुरू हुआ जो अब लाखों एलसीडी का उत्पादन करता है। उन्होंने Heilmeier के LCD को Dynamic Scattering Method के रूप में इस्तेमाल किया। 

1969 में James Fergason ने लिक्विड क्रिस्टल के Twisted Nematic Field Effect का आविष्कार किया। 1970 के दशक की शुरुआत में दायर किए गए लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले में James Fergason के पास कुछ Fundamental Patent थे।

इसके अलावा LCD Light Modulation का उपयोग करने वाले डिस्प्ले डिवाइस के लिए उनके पास एक Key US Patent Number 3,731,986 था। बाद में 1972 में James Fergason की Patent पर आधारित पहली आधुनिक LCD घड़ी का निर्माण ILIXCO द्वारा किया गया था। जो James Fergason की अपनी International Liquid Crystal कंपनी थी।

LCD के प्रकार

एलसीडी के विभिन्न प्रकार हैं

1. Twisted Nematic

Twisted Nematic LCD बहुत आम है जिनका उपयोग उद्योगों में कई प्रकार के डिस्प्ले में किया जाता है। जिसके कारण इसका Production बहुत ज्यादा होता है। अन्य डिस्प्ले की तुलना में यह डिस्प्ले सस्ते होते हैं और इसका Response Time ज्यादा होता है। इसलिए इनका उपयोग आमतौर पर Gamers द्वारा किया जाता है। यह डिस्प्ले रोज के कामों के लिए ज्यादा अच्छे हैं लेकिन इनमें कम Contrast Ratio, Viewing Angle और Color Reproduction है। यह डिस्प्ले 240hz के साथ उपलब्ध है क्योंकि यह एकमात्र गेमिंग डिस्प्ले है।

2. In Plane Switching

InPlan Switching Display में TN LCD की तुलना में बेहतर Picture Quality, Vibrant Color Precision है। ग्राफिक डिजाइनर और कुछ अन्य एप्लीकेशन आमतौर पर इन डिस्पले का उपयोग करते हैं इसलिए इन्हें सबसे अच्छा LCD माना जाता है।

3. Vertical Alignment Panel

Vertical Alignment Panel को In Plane Switching Panel और Twisted Nematic के बीच Medium Quality प्रदान करने के लिए जाना जाता है। TN प्रकार के डिस्प्ले की तुलना में इस प्रकार के पैनल में High Quality के साथ-साथ Angle सुविधाओं के साथ Color Reproduction होता है। 

साथ ही यह पैनल दैनिक उपयोग के लिए ज्यादा अच्छे हैं लेकिन इनमें कम Response Time होता है। Twisted Nematic की तुलना में यह पैनल बेहतर रंगों के साथ गहरे काले रंग के होते हैं साथ ही यह Numerous Crystal Alignment बेहतर Viewing Angle की अनुमति दे सकते हैं। इसके अलावा यह डिस्प्ले अन्य डिस्प्ले की तुलना में महंगे हैं इसलिए यह Trade Off के साथ आते हैं।

4. Advanced Fringe Field Switching

AFFS LCD एक Top Performer LCD है और Color Reproduction का व्यापक विकल्प प्रदान करता है। यह डिस्प्ले अच्छी इमेज क्वालिटी प्रदान करते हैं। आमतौर पर इनका उपयोग ज्यादा Advanced Application जैसे हवाई जहाजों के Cockpit में किया जाता है।

LCD कैसे काम करते हैं

एक डिस्प्ले लाखों पिक्सेल से बना होता है l डिस्प्ले की क्वालिटी आमतौर पर पिक्सेल की संख्या पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए 4K डिस्पले 3840×2160 या 4096×2160 पिक्सेल से बना होता है। एक पिक्सल 3 Sub Pixel से बना होता है। एक लाल, नीला और हरा जिसे आमतौर पर RGB कहा जाता है।

जब पिक्सेल में Sub Pixel Color Combination बदलते हैं तो एक अलग रंग बनाया जा सकता है। एक साथ काम करने वाले डिस्प्ले पर सभी पिक्सेल के साथ डिस्प्ले लाखों अलग-अलग रंग बना सकते हैं। जब पिक्सेल तेजी से चालू और बंद होते हैं तो एक इमेज बनती है।

प्रत्येक प्रकार की डिस्प्ले में पिक्सेल को नियंत्रित करने का तरीका अलग होता है। CRT, LED, LCD और नए प्रकार के डिस्प्ले सभी पिक्चर को अलग-अलग तरह से नियंत्रित करते हैं। आसान भाषा में LCD को Backlight द्वारा जलाया जाता है और Polarized Light को घुमाने के लिए लिक्विड क्रिस्टल का उपयोग करते हुए पिक्सेल को इलेक्ट्रॉनिक रूप से चालू और बंद किया जाता है।

सभी पिक्सेल के आगे और पीछे एक Polarizing Glass Filter लगाया जाता है। Front Filter को 90 डिग्री पर रखा जाता है दोनों फिल्टर के बीच में लिक्विड क्रिस्टल होते हैं। जिन्हें इलेक्ट्रॉनिक रूप से चालू और बंद किया जा सकता है।

एलसीडी या तो एक Passive Matrix या एक Active Matrix Display Grid के साथ बने होते हैं। Active Matrix LCD को Thin Film Transistor Display के रूप में भी जाना जाता है। Passive Matrix LCD में Grid में प्रत्येक चौराहे (Crossroads) पर स्थित पिक्सेल के साथ Conductor’s Grid होता है।

किसी भी पिक्सेल के लिए प्रकाश को नियंत्रित करने के लिए Grid पर दोनो Conductor में एक करंट भेजा जाता है। एक Active Matrix में प्रत्येक पिक्सेल के Crossroad पर स्थित एक Transistor होता है जिसे पिक्सेल की चमक को नियंत्रित करने के लिए Electric Current की आवश्यकता होती है। 

इस कारण से Active Matrix डिस्प्ले में करंट को Screen Refresh Time में सुधार करते हुए अधिक बार चालू और बंद किया जा सकता है। कुछ Passive Matrix LCD में Double Scanning होती है जिसका मतलब है कि वह एक ही समय में Grid को दो बार स्कैन करते हैं। 

LCD के उपयोग

LCD का उपयोग ज्यादातर डिजिटल डिस्पले में किया जाता है जैसे:

  • Sensor Reading करने के लिए Examine और Measuring Device में
  • Image को प्रदर्शित करने के लिए डिजिटल कैमरा और स्मार्टफोन में
  • टेलीविजन और Advertisement Banner पर
  • घड़ियों में

एलसीडी के फायदे

एलसीडी पैनल तेजी से बढ़ रहे हैं और कई घरों और Office में CRT मॉनिटर और टीवी की जगह ले रहे हैं। यह कई लाभ प्रदान करते हैं जो निम्नलिखित हैं:

  • LCD डिस्पले के सबसे अच्छे लाभ में से एक यह है कि इस तकनीक में बहुत कम बिजली की खपत होती है। यदि LCD मॉनिटर का आकार बढ़ता है तो इसकी बिजली की खपत भी बढ़ जाती है। आकार के आधार पर LCD मॉनिटर की बिजली की खपत लगभग 25 से 50 Watt होती है।
  • LCD मॉनिटर Bright Image के साथ आउटपुट प्रदान करते हैं क्योंकि यह High Peak Intensity उत्पन्न करते हैं। High Intensity वाले Results के कारण LCD पैनल हमेशा Backlight के माध्यम से स्क्रीन को रोशन करते हैं। इस प्रकार LCD मॉनिटर Bright Image वाले Areas में उपयोग के लिए बहुत अच्छे हैं।
  • LCD मॉनिटर की Refresh Rate बहुत अधिक होती है। इनके पास 75 और 85 Hertz की Refresh Rate होती है। जिसका मतलब है कि LCD डिस्पले में झिलमिलाहट बहुत कम है जिससे इन्हें कहीं भी उपयोग करने में बहुत आसानी होती हैं।
  • LCD तकनीक की डिसप्ले स्क्रीन बहुत पतली होती है जिसके कारण वह बहुत कम जगह लेते हैं।

LCD के नुकसान

LCD के कई फायदे हैं लेकिन इसके कुछ नुकसान भी है जो निम्नलिखित है:

  • Plasma Flat Panel की तुलना में आकार बढ़ने के साथ LCD अधिक महगे हो सकते हैं।
  •  वर्तमान में ताइवान और जापान में कुछ निर्माताओं द्वारा LCD स्क्रीन का Reproduction किया जाता है। जिसके कारण यह Technology बहुत लोकप्रिय नहीं है और पूरी तरह से फैली नहीं है।
  • हालांकि LCD डिस्प्ले Digital Interface के मामले में काफ़ी अच्छे हैं लेकिन कुछ कम कीमत वाले LCD में Digital Interface में Upgrade करने में Vernalable Signal Transmission Interference जैसी समस्याएं हो सकती हैं।
  • आमतौर पर LCD का Viewing Angle खराब हो सकता है हालांकि निर्माता कुछ प्रयास करके सुधार कर रहे हैं। खराब Viewing Angle के कारण आप स्क्रीन को अगर बाई या दाई और से देखेंगे तो आपको अच्छी Picture Quality नहीं मिलेगी।
  • Plasma टीवी की तुलना में LCD डिस्पले चमकदार रोशनी वाले कमरे में देखने में कठिन होते हैं और इनमें Contrast बहुत कम होता है। यह डिस्प्ले Light Emit करने में सहायता के लिए बाहरी Light Source पर निर्भर होते हैं क्योंकि यह स्वयं Light Emit करने में असमर्थ होते हैं।
  • Direct View Tube Display की तुलना में LCD डिस्प्ले में Black Image का Reproduction खराब है। इसका मतलब है कि गहरे रंग की स्क्रीन वाली छवि विभिन्न रंगों की तरह दिखेंगे लेकिन असली काले नहीं दिखाई देंगे।
  • LCD स्क्रीन को बनाते समय Liquid के रूप में Nitrogen Trifluoride का उपयोग किया जाता है। जो एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है और जिससे Global Warming की समस्या बढ़ सकती है।

CRT, LCD, OLED और QLED के बीच अंतर

CRT:-

CRT या Cathode Ray Tube भारी और बहुत मोटे होते हैं। यह Vacuum Glass Tube Electron और Reflection Plate लगाते हैं और बहुत अधिक बिजली की खपत करते हैं।

LCD:-

LCD या Liquid Crystal Display फ्लैट पतले और हल्के होते हैं  जो उन्हें CRT की तुलना में अधिक उपयोगी और यूजर्स के लिए आसान बनाते हैं। यह CRT से कम बिजली की खपत करते हैं।

OLED:-

OLED या Organic Light Emitting Diode प्लास्टिक पैनल के साथ एक ग्लास का उपयोग करते हैं और इन्हें काम करने के लिए किसी बाहरी प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है। इस डिस्प्ले का प्रत्येक पिक्सेल एक LED लाइट होता है। LCD की तुलना में यह बहुत पतले होते हैं लेकिन महंगे होते हैं।

QLED:-

QLED या Quantum Light Emitting Diode OLED का ही एक Advanced रूप है। जिसमें नैनोमीटर के आकार के प्रकाश Core (जिन्हें Quantum Dots के रूप में जाना जाता है) प्रकाश के विभिन्न रंगों का उत्पादन करते हैं जो एक इमेज बनाते हैं इनकी इमेज क्वालिटी बहुत अच्छी होती है।

आशा है LCD की जानकारी आपको पसंद आयी होगी।

इससे सम्बन्धित किसी भी प्रश्न के लिए कमेंट करे।

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