Vues: 222 Auteur: Wendy Publish Heure: 2025-02-12 Origine: Site
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● Comprendre la technologie LCD
● Instructions étape par étape
>> Étape 1: Préparez les substrats en verre
>> Étape 2: Créez les électrodes
>> Étape 3: Assemblez le sandwich LCD
>> Étape 4: Remplissez de matériau de cristal liquide
>> Étape 5: Fixez des filtres polarisants
>> Étape 6: Ajouter un rétroéclairage (facultatif)
>> Étape 7: Test de l'écran LCD
● Tutoriel de bricolage: construire un circuit d'affichage LCD de base avec Arduino
>> Composants
>> Mesures
● Considérations pour les LCD personnalisés
● Questions fréquemment posées
>> 1. Quel est le but des filtres polarisants dans un LCD?
>> 2. Qu'est-ce que le verre à revêtement ito, et pourquoi est-il utilisé dans les écrans LCD?
>> 3. Comment fonctionnent les écrans LCD de couleur?
>> 4. Quelles sont les applications courantes pour les écrans LCD personnalisés?
Les écrans de cristal liquide (LCD) sont partout, des écrans de nos smartphones et ordinateurs portables aux écrans de nos voitures et appareils [2] [13]. Ils sont devenus une partie intégrante de la vie moderne, offrant un moyen polyvalent et économe en énergie d'afficher des informations. Mais vous êtes-vous déjà demandé comment ces écrans sont faits? La construction d'un écran LCD peut sembler une tâche intimidante, mais avec les bonnes connaissances, les matériaux et les outils, il est possible de créer votre propre LCD personnalisé à partir de zéro [3] [6].
Ce guide complet vous guidera à travers le processus de construction d'un écran LCD de base, expliquant les principes de la technologie LCD, les matériaux requis et les instructions étape par étape pour assembler votre propre écran. Que vous soyez un amateur de bricolage, un étudiant qui apprend l'électronique, ou tout simplement curieux de savoir comment les choses fonctionnent, cet article vous fournira une compréhension détaillée de la construction de l'écran LCD [3].
Avant de plonger dans le processus de construction, il est essentiel de comprendre les principes de base de la technologie LCD [2] [13]. Les LCD fonctionnent en modulant la lumière à l'aide de cristaux liquides, qui sont des substances qui présentent des propriétés entre celles des liquides conventionnels et des cristaux solides. Ces cristaux liquides peuvent être alignés par un champ électrique, permettant à la lumière de passer ou de bloquer [2].
Voici une ventilation des composants et concepts clés:
- Crystals liquides: c'est le cœur de l'écran. Ils répondent à un champ électrique en modifiant leur orientation, ce qui à son tour affecte la polarisation de la lumière qui les traverse [2].
- Filtres polarisants: ces filtres ne permettent que des ondes lumineuses qui vibrent dans une direction spécifique pour passer. Les LCD utilisent deux filtres polarisants, orientés à 90 degrés l'un vers l'autre. Lorsque les cristaux liquides ne sont pas alignés, le premier filtre polarise la lumière, les cristaux liquides tournent la lumière de 90 degrés et la lumière passe à travers le deuxième filtre. Lorsque les cristaux liquides sont alignés par un champ électrique, ils ne tournent pas la lumière et la lumière est bloquée par le deuxième filtre [2].
- Electrodes: Ce sont des couches transparentes et conductrices électriquement, souvent en oxyde d'étain d'indium (ITO), qui créent le champ électrique pour aligner les cristaux liquides [2] [9]. En appliquant une tension à des électrodes spécifiques, vous pouvez contrôler les zones de l'écran LCD ou sombres, créant des images ou du texte [9].
- Substrats en verre: ce sont les couches de support qui maintiennent tous les composants ensemble. Les cristaux liquides, les filtres polarisants et les électrodes sont tous fixés à ces substrats en verre [5].
- Filtres de couleur: Dans les LCD de couleur, chaque pixel est divisé en sous-pixels avec des filtres de couleur rouge, vert et bleu. En contrôlant l'intensité de chaque sous-pixel, une large gamme de couleurs peut être produite [2].
- rétro-éclairage: Étant donné que les LCD modulent la lumière plutôt que de l'émettre, un rétro-éclairage est nécessaire pour rendre l'écran visible. Il peut s'agir d'une lampe fluorescente, d'un réseau LED ou d'une autre source lumineuse [5].
Pour créer votre propre écran LCD de base, vous aurez besoin des matériaux suivants [1]:
- Les lames de verre: les lames de microscope ou les lames de verre enrobées ITO peuvent être utilisées comme substrats [3]. Le verre précoé est facilement disponible en ligne [3].
- Filtres polarisants: ceux-ci peuvent être achetés en ligne ou récupérés à partir d'anciens écrans LCD [2].
- Matière de cristal liquide: Cela peut être obtenu auprès de fournisseurs spécialisés [5].
- revêtement conducteur (oxyde d'étain indium - ITO): Si vous n'utilisez pas de verre précoé, vous aurez besoin d'un moyen d'appliquer un revêtement conducteur transparent [3].
- Fire: fils de cavalier pour connecter le module LCD à la carte Arduino [1].
- Scellant: pour sceller les bords de l'écran LCD et empêcher le matériau cristallin liquide de fuir [5].
- Spacers: pour maintenir un écart cohérent entre les lames de verre [5].
- Connecteur d'électrode: connectez les broches de données du module LCD à l'Arduino [5].
- Arduino Uno: [1]
- Module d'affichage LCD (compatible avec Arduino): [1]
- Module I2C: [1]
- Câble USB (pour connecter Arduino à un ordinateur): [1]
- Double support de batterie: [1]
- 2 batterie de 3,7 V: [1]
Voici les étapes pour créer un écran LCD de base:
- Nettoyez soigneusement les diapositives de verre pour éliminer la saleté ou les contaminants [5].
- Si vous n'utilisez pas de verre à revêtement ITO, vous devrez appliquer un revêtement conducteur transparent. Cela peut être fait grâce à un processus appelé pulvérisation, mais il est souvent plus facile d'acheter du verre précoé [3].
- Concevoir le motif d'électrode que vous souhaitez créer sur l'écran LCD. Cela pourrait être des segments simples pour un affichage numérique ou un modèle plus complexe pour un affichage graphique [5].
- Utilisez un processus de photorésistaire et de gravure pour créer le motif d'électrode sur le verre enduit ITO. Alternativement, vous pouvez utiliser un coupe-laser ou même découper à la main le motif à l'aide d'une lame tranchante [5].
- Appliquez une fine couche de scellant sur les bords de l'un des substrats en verre, laissant une petite ouverture pour remplir le matériau de cristal liquide [5].
- Placer les espaceurs entre les substrats de verre pour maintenir un écart cohérent. L'épaisseur de l'espace affectera les performances de l'écran LCD, il est donc important d'être précis [5].
- Alignez soigneusement les deux substrats en verre et appuyez-les ensemble, garantissant que le scellant crée un bon sceau [5].
- Chauffer légèrement l'ensemble LCD pour rendre le matériau cristallin liquide plus fluide [5].
- Utilisez une seringue ou un compte-gouttes pour injecter soigneusement le matériau cristallin liquide dans l'espace par l'ouverture du scellant [5].
- Une fois l'espace comblé, scellez l'ouverture avec plus de scellant [5].
- Coupez les filtres polarisants à la taille des substrats en verre [2].
- Alignez soigneusement et fixez les filtres polarisants aux surfaces extérieures des substrats en verre. Assurez-vous que les axes de polarisation sont orientés à 90 degrés les uns vers les autres [2].
- Si vous souhaitez créer un écran LCD transmissif (celui qui nécessite un rétro-éclairage), vous pouvez ajouter un panneau de rétroéclairage derrière l'écran LCD [5].
- Connectez le rétro-éclairage à une source d'alimentation [5].
- Connectez le module d'affichage LCD à l'Arduino [1].
- Connectez les broches de données du module LCD à l'Arduino [1].
- Téléchargez le code sur Arduino [1].
- Testez le circuit d'affichage LCD [1].
'Construire un circuit d'affichage LCD de base avec Arduino ' est un tutoriel DIY qui vous guide tout au long du processus de création d'un circuit simple qui utilise un module d'affichage LCD pour afficher les messages texte [1]. Le tutoriel couvre les matériaux nécessaires pour terminer le projet, y compris une carte Arduino, un module d'affichage LCD, des fils de cavalier et un câble USB [1]. Le tutoriel vous emmène ensuite à travers chaque étape du processus, y compris la connexion du module LCD et Arduino, en connectant les épingles de données du module LCD à l'Arduino, en téléchargeant le code à l'Arduino et en testant le circuit [1]. À la fin du tutoriel, vous aurez un circuit d'affichage LCD fonctionnel que vous pouvez personnaliser pour afficher tous les messages que vous souhaitez [1] .-
- Arduino uno [1]
- Module d'affichage LCD (compatible avec Arduino) [1]
- Module I2C [1]
- Fils de cavalier [1]
- Câble USB (pour connecter Arduino à un ordinateur) [1]
- Double support de batterie [1]
- 2 batterie de 3,7 V [1]
1. Connectez le module d'affichage LCD à l'Arduino [1].
2. Connectez les broches de données du module LCD à l'Arduino [1].
3. Téléchargez le code sur Arduino [1].
4. Testez le circuit d'affichage LCD [1].
- Type d'affichage: déterminez si vous avez besoin d'un affichage positif ou négatif [6]. Les écrans positifs ont un fond clair avec des caractères sombres, tandis que les écrans négatifs ont un fond sombre avec des caractères clairs [6].
- Méthode d'éclairage: décidez de la méthode d'éclairage [6]. Les options incluent la réflexion (utilisant une lumière ambiante), la transmissive (nécessitant un rétro-éclairage) et la transflective (une combinaison des deux) [5].
- Technique de conduite: choisissez la technique de conduite appropriée [6]. Le lecteur direct est plus simple mais nécessite plus d'épingles, tandis que le lecteur multiplex réduit le nombre d'épingles mais augmente la complexité [6].
- Type polarisant: sélectionnez le type polarisant approprié [6]. Les options incluent des polariseurs transmissifs, réfléchissants et transflectifs [2].
- Méthode de connexion: déterminer la méthode de connexion [6]. Les options incluent le soudage, les connecteurs et les bandes de caoutchouc conductrices [1].
Construire votre propre écran LCD à partir de zéro est un projet difficile mais enrichissant. En comprenant les principes de la technologie LCD et en suivant les étapes décrites dans ce guide, vous pouvez créer un affichage personnalisé adapté à vos besoins spécifiques. Que vous construisiez un affichage numérique simple ou un affichage graphique plus complexe, les connaissances et les compétences que vous acquérez de ce projet seront inestimables [3] [6].
Les filtres polarisants sont essentiels pour créer le contraste dans un LCD [2]. Ils ne permettent que des ondes légères vibrant dans une direction spécifique pour passer. En orientant deux filtres polarisants à 90 degrés l'un vers l'autre et en utilisant des cristaux liquides pour contrôler la polarisation de la lumière, l'écran LCD peut bloquer sélectivement ou transmettre des zones de lumière, créant des zones sombres ou lumineuses sur l'écran [2].
Le verre à revêtement ito est un verre qui a une fine couche d'oxyde d'étain d'indium (ITO) [3] [9]. ITO est un matériau transparent et conducteur électrique qui est utilisé pour créer les électrodes dans un LCD. Ces électrodes sont utilisées pour appliquer un champ électrique aux cristaux liquides, qui contrôle leur alignement et, par conséquent, la quantité de lumière qui passe par [9].
Les LCD de couleur utilisent un principe similaire aux LCD monochromes, mais avec l'ajout de filtres de couleur [2]. Chaque pixel est divisé en sous-pixels avec des filtres de couleur rouge, vert et bleu. En contrôlant l'intensité de chaque sous-pixel, une large gamme de couleurs peut être produite. L'œil humain mélange ces couleurs de sous-pixel pour percevoir une seule couleur pour chaque pixel [2].
Les écrans LCD personnalisés sont utilisés dans un large éventail d'applications, y compris l'équipement industriel, les dispositifs médicaux, les écrans automobiles et l'électronique grand public [6]. Ils sont particulièrement utiles lorsqu'un écran LCD standard ne répond pas aux exigences spécifiques de taille, de forme ou de fonctionnalité d'un produit [6].
Les avantages de la construction d'un écran LCD personnalisé incluent la possibilité de créer un affichage adapté à des besoins spécifiques, tels que la taille, la forme et les fonctionnalités [6]. Il peut également être plus rentable pour les grands cycles de production [6]. Les inconvénients incluent l'investissement initial plus élevé dans l'équipement et le matériel, la nécessité de connaissances et de compétences spécialisées et le temps de développement plus long [6].
[1] https://www.youtube.com/watch?v=e8bxdkoiusg
[2] https://www.youtube.com/watch?v=gx-jvoofyhs
[3] https://hackaday.com/2016/06/17/how-to-make-a-custom-lcd-from-scratch/
[4] https://docs.arduino.cc/learn/electronics/lcd-displays
[5] https://www.seacomp.com/resources/lcd-construction
[6] https://circuitdigest.com/article/everything-you-need-to-know-to-design-and-build-your-own-custom-custom-lcd-displays
[7] https://core-electronics.com.au/guides/use-lcd-arduino-uno/
[8] https://www.freepik.com/free-photos- vectors/lcd-monitor
[9] https://hackaday.com/2013/12/02/crafting-a-liquid-crystal-display/
[10] https://www.instructables.com/tutorial-7-the-lcd-screen-liquid-crystal-splay/
[11] https://www.istockphoto.com/photos/liquid-crystal-splay
[12] https://www.instructables.com/lcd-display-tutorial/
[13] https://www.elprocus.com/ever-wondered-lcd-works/
