rumah

Parameter asas monitor LCD. Spesifikasi Monitor LCD Spesifikasi Fizikal Monitor LCD

pengenalan

1. Mencipta paparan kristal cecair

2. Ciri-ciri monitor LCD

2.1 Jenis monitor LCD

2.2 Resolusi monitor

2.3 Antara Muka Monitor

2.4 Jenis LCD

2.5 Klasifikasi paparan TFT-LCD

2.5.1 Matriks TN

2.5.2 Panel IPS

2.5.3 Matriks MVA

2.5.4 Ciri-ciri pelbagai matriks LCD

2.6 Kecerahan

2.7 Berbeza

2.8 Sudut pandangan

2.9 Masa tindak balas piksel

2.10 Bilangan warna yang dipaparkan

Kesimpulan

Bibliografi

pengenalan

Hakikat bahawa model LCD mendominasi segmen monitor pengguna hari ini tidak diragukan lagi. Apakah yang tersembunyi dalam LCD nama yang misteri dan hebat? Sehingga baru-baru ini, hanya sedikit orang yang mengetahui apa-apa, kecuali nama Liquid Crystal Monitor, dikelilingi oleh rahsia, secara tidak sengaja didengari! Walau bagaimanapun, kemajuan tidak berhenti, dan keadaan di kawasan ini telah berubah dengan ketara.

Walaupun 4 tahun yang lalu, pengguna PC tidak memikirkan pemerolehan yang begitu bergaya. Dan tidak kira berapa banyak mereka berhujah tentang monitor mana yang lebih baik - LCD atau CRT (rasuk katod), - pengguna hampir tidak mempunyai pilihan lagi. Pengilang telah beralih kepada pengeluaran monitor LCD dan menawarkan pengguna pelbagai jenis produk. Sebagai peraturan, untuk menarik pengguna kepada produk mereka, pengeluar monitor memberi banyak perhatian kepada reka bentuk monitor.

Walau bagaimanapun, ciri teknikal monitor sentiasa bertambah baik. Tetapi kos peranti ini semakin menurun, dan dalam tempoh yang agak singkat, monitor LCD telah tersedia untuk pelbagai pembeli. Tetapi masih, ramai yang masih mengambil pendekatan yang sangat tidak bertanggungjawab untuk memilih "keajaiban" sedemikian, atau sebaliknya, mereka tidak mementingkan parameternya. Selepas itu, sebagai peraturan, mereka sangat menderita, kerana dalam praktiknya ciri-ciri yang ditunjukkan dalam pasport dan digembar-gemburkan dengan warna-warni oleh penjual tidak memenuhi keperluan pembeli. Dan intinya ialah bagaimana ciri-ciri ini ditentukan oleh individu tertentu. Sesetengah parameter biasanya disyorkan untuk disemak secara visual secara peribadi, bukan berpuas hati dengan nombor tanpa wajah pada helaian data.

Oleh itu, untuk membeli monitor LCD yang lebih kurang berkualiti tinggi (LiquidCrystalDisplay untuk yang ingin tahu), adalah dinasihatkan untuk terlebih dahulu mengkaji perantinya sekurang-kurangnya secara umum dan, dengan itu, mengetahui cara menyemak satu atau parameter lain mengikut dengan sifat fizikalnya.

1. Mencipta paparan kristal cecair

matriks monitor paparan kristal cecair

Paparan kristal cecair pertama yang berfungsi dicipta oleh Fergason pada tahun 1970. Sebelum ini, peranti kristal cecair menggunakan terlalu banyak kuasa, hayatnya terhad, dan kontras imej sangat menyedihkan.

Paparan LCD baharu telah diperkenalkan kepada orang ramai pada tahun 1971 dan kemudian ia mendapat kelulusan yang memberangsangkan.

Hablur cecair (LiquidCrystal) adalah bahan organik yang boleh mengubah jumlah cahaya yang dihantar di bawah voltan. Monitor kristal cecair terdiri daripada dua plat kaca atau plastik, di antaranya terdapat penggantungan. Hablur dalam ampaian ini disusun selari antara satu sama lain, dengan itu membenarkan cahaya melalui panel. Apabila arus elektrik digunakan, susunan kristal berubah, dan ia mula mengganggu laluan cahaya.

Teknologi LCD telah meluas dalam komputer dan peralatan tayangan. Hablur cecair pertama dibezakan oleh ketidakstabilannya dan tidak banyak digunakan untuk pengeluaran besar-besaran. Perkembangan sebenar teknologi LCD bermula dengan ciptaan saintis British tentang kristal cecair yang stabil - bifenil (Biphenyl). Paparan kristal cecair generasi pertama boleh dilihat dalam kalkulator, permainan elektronik dan jam tangan.

Monitor LCD moden juga dipanggil panel rata, matriks aktif dwi imbasan, transistor filem nipis.

Idea monitor LCD telah disiarkan selama lebih daripada 30 tahun, tetapi penyelidikan tidak membawa kepada hasil yang boleh diterima, jadi monitor LCD tidak mendapat reputasi untuk kualiti imej yang baik. Kini mereka menjadi popular - semua orang suka penampilan mereka yang elegan, angka langsing, kekompakan, kecekapan (15-30 watt), di samping itu, dipercayai bahawa hanya orang kaya dan serius yang mampu membeli kemewahan sedemikian.

2.1 Jenis monitor LCD

Terdapat dua jenis monitor LCD: DSTN (dwi-scantwistednematic - skrin kristal dua imbasan) dan TFT (thinfilmtransistor - pada transistor filem nipis), mereka juga dipanggil matriks pasif dan aktif, masing-masing. Monitor sedemikian terdiri daripada lapisan berikut: penapis polarisasi, lapisan kaca, elektrod, lapisan kawalan, kristal cecair, lapisan kawalan lain, elektrod, lapisan kaca dan penapis polarisasi (Rajah 1).

nasi. 1. − Pantau lapisan komposit

Komputer awal menggunakan matriks hitam dan putih pasif lapan inci (diagonal). Dengan peralihan kepada teknologi matriks aktif, saiz skrin telah berkembang. Hampir semua monitor LCD moden menggunakan panel transistor filem nipis, yang memberikan imej yang terang dan jelas dengan saiz yang lebih besar.

2.2 Resolusi monitor

Saiz monitor menentukan ruang kerja yang didudukinya, dan, yang penting, harganya. Walaupun klasifikasi monitor LCD yang mantap bergantung pada saiz skrin pepenjuru (15-, 17-, 19-inci), klasifikasi mengikut resolusi kerja adalah lebih betul. Hakikatnya, tidak seperti monitor berasaskan CRT, resolusi yang boleh diubah dengan agak fleksibel, paparan LCD mempunyai set tetap piksel fizikal. Itulah sebabnya mereka direka untuk bekerja dengan hanya satu kebenaran, dipanggil bekerja. Secara tidak langsung, resolusi ini juga menentukan saiz pepenjuru matriks, namun, monitor dengan resolusi kerja yang sama mungkin mempunyai matriks yang berbeza saiz. Sebagai contoh, monitor dengan pepenjuru 15 hingga 16 inci umumnya mempunyai resolusi operasi 1024X768, yang bermaksud bahawa monitor ini sebenarnya mempunyai 1024 piksel mendatar dan 768 piksel menegak.

Resolusi kerja monitor menentukan saiz ikon dan fon yang akan dipaparkan pada skrin. Sebagai contoh, monitor 15 inci boleh mempunyai resolusi operasi 1024X768 dan 1400X1050 piksel. Dalam kes kedua, dimensi fizikal piksel itu sendiri akan menjadi lebih kecil, dan memandangkan bilangan piksel yang sama digunakan dalam pembentukan ikon standard dalam kedua-dua kes, dimensi fizikal ikon akan menjadi lebih kecil pada resolusi 1400x1050 piksel. Bagi sesetengah pengguna, saiz ikon yang terlalu kecil pada resolusi monitor yang tinggi mungkin tidak boleh diterima, jadi apabila membeli monitor, anda harus segera memberi perhatian kepada resolusi yang berfungsi.

Sudah tentu, monitor mampu memaparkan imej dalam resolusi yang berbeza daripada yang berfungsi. Mod operasi monitor ini dipanggil interpolasi. Dalam kes interpolasi, kualiti imej meninggalkan banyak yang diingini. Mod interpolasi mempengaruhi kualiti paparan fon skrin dengan ketara.

2.3 Antara Muka Monitor

Monitor LCD adalah peranti digital mengikut sifatnya, oleh itu, antara muka "asli" untuk mereka ialah antara muka digital DVI, yang boleh mempunyai dua jenis convectors: DVI-I, yang menggabungkan isyarat digital dan analog, dan DVI-D, yang menghantar hanya isyarat digital. Adalah dipercayai bahawa antara muka DVI lebih disukai untuk menyambungkan monitor LCD ke komputer, walaupun ia juga mungkin untuk menyambung melalui penyambung D-Sub standard. Antara muka DVI juga disokong oleh fakta bahawa dalam kes antara muka analog, penukaran dua kali isyarat video berlaku: pertama, isyarat digital ditukar kepada analog dalam kad video (penukaran DAC), yang kemudiannya diubah menjadi unit elektronik digital monitor LCD itu sendiri (penukaran ADC), akibatnya, risiko pelbagai herotan isyarat meningkat.

Banyak monitor LCD moden mempunyai kedua-dua penyambung D-Sub dan DVI, yang membolehkan anda menyambungkan dua unit sistem ke monitor pada masa yang sama. Anda juga boleh mencari model dengan dua penyambung digital. Dalam model pejabat yang murah, pada asasnya hanya terdapat penyambung D-Sub standard.

Komponen asas matriks LCD ialah kristal cecair. Terdapat tiga jenis kristal cecair utama: smectic, nematic, dan cholesteric.

Mengikut sifat elektrik, semua kristal cecair dibahagikan kepada dua kumpulan utama: kumpulan pertama termasuk kristal cecair dengan anisotropi dielektrik positif, yang kedua - dengan anisotropi dielektrik negatif. Perbezaannya terletak pada bagaimana molekul ini bertindak balas terhadap medan elektrik luaran. Molekul dengan anisotropi dielektrik positif berorientasikan sepanjang garis medan, dan molekul dengan anisotropi dielektrik negatif berserenjang dengan garis medan. Kristal cecair nematik mempunyai anisotropi dielektrik positif, manakala kristal cecair smectic, sebaliknya, mempunyai yang negatif.

Satu lagi sifat luar biasa molekul LC ialah anisotropi optik mereka. Khususnya, jika orientasi molekul bertepatan dengan arah perambatan cahaya terkutub satah, maka molekul tidak mempunyai kesan ke atas satah polarisasi cahaya. Jika orientasi molekul adalah berserenjang dengan arah perambatan cahaya, maka satah polarisasi diputarkan supaya selari dengan arah orientasi molekul.

Anisotropi dielektrik dan optik molekul LC memungkinkan untuk menggunakannya sebagai sejenis modulator cahaya, yang memungkinkan untuk membentuk imej yang diperlukan pada skrin. Prinsip pengendalian modulator sedemikian agak mudah dan berdasarkan perubahan satah polarisasi cahaya yang melalui sel LC. Sel LC terletak di antara dua polarizer, paksi polarisasi yang saling berserenjang. Polarizer pertama memotong sinaran terpolarisasi satah daripada cahaya yang melalui lampu latar. Jika tiada sel LC, maka cahaya terpolarisasi satah tersebut akan diserap sepenuhnya oleh polarizer kedua. Sel LC yang diletakkan di laluan cahaya terkutub satah yang dihantar boleh memutar satah polarisasi cahaya yang dihantar. Dalam kes ini, sebahagian daripada cahaya melalui polarizer kedua, iaitu, sel menjadi telus (sepenuhnya atau sebahagian).

Terdapat dua jenis monitor LCD: DSTN (dwi-scan twisted nematic - skrin kristal dengan pengimbasan berganda) dan TFT (transistor filem nipis - pada transistor filem nipis), mereka juga dipanggil matriks pasif dan aktif, masing-masing. Monitor sedemikian terdiri daripada lapisan berikut: penapis polarisasi, lapisan kaca, elektrod, lapisan kawalan, kristal cecair, lapisan kawalan lain, elektrod, lapisan kaca dan penapis polarisasi (Rajah 1).

nasi. satu.

Resolusi monitor

Jenis matriks yang digunakan dalam monitor LCD, sudah tentu, salah satu ciri monitor yang paling penting, tetapi bukan satu-satunya. Sebagai tambahan kepada jenis matriks, monitor dicirikan oleh resolusi kerja, kecerahan dan kontras maksimum, sudut tontonan, masa penukaran piksel, serta parameter lain yang kurang penting. Mari kita pertimbangkan ciri-ciri ini dengan lebih terperinci.

Jika monitor CRT tradisional biasanya dicirikan oleh saiz skrin pepenjuru, maka untuk monitor LCD klasifikasi sedemikian tidak sepenuhnya betul. Adalah lebih tepat untuk mengklasifikasikan monitor LCD dengan resolusi kerja. Hakikatnya, tidak seperti monitor berasaskan CRT, resolusi yang boleh diubah dengan agak fleksibel, paparan LCD mempunyai set tetap piksel fizikal. Itulah sebabnya mereka direka untuk bekerja dengan hanya satu kebenaran, dipanggil bekerja. Secara tidak langsung, resolusi ini juga menentukan saiz pepenjuru matriks, namun, monitor dengan resolusi kerja yang sama mungkin mempunyai matriks yang berbeza saiz. Sebagai contoh, monitor dengan pepenjuru 15 hingga 16 inci umumnya mempunyai resolusi operasi 1024x768, yang seterusnya, bermakna monitor ini sebenarnya mempunyai 1024 piksel secara mendatar dan 768 piksel secara menegak.

Resolusi kerja monitor menentukan saiz ikon dan fon yang akan dipaparkan pada skrin. Sebagai contoh, monitor 15 inci mungkin mempunyai resolusi berfungsi 1024x768 piksel, atau mungkin 1400x1050 piksel. Dalam kes kedua, dimensi fizikal piksel itu sendiri akan menjadi lebih kecil, dan memandangkan bilangan piksel yang sama digunakan dalam pembentukan ikon standard dalam kes pertama dan kedua, maka pada resolusi 1400x1050 piksel, ikon akan menjadi lebih kecil dalam dimensi fizikal. Saiz ikon yang terlalu kecil pada resolusi monitor yang tinggi mungkin tidak boleh diterima oleh sesetengah pengguna, jadi anda harus segera memberi perhatian kepada resolusi yang berfungsi apabila membeli monitor.

Sudah tentu, monitor mampu memaparkan imej dalam resolusi selain daripada yang berfungsi. Mod operasi monitor ini dipanggil interpolasi. Ambil perhatian bahawa dalam kes interpolasi, kualiti imej meninggalkan banyak perkara yang diingini: imej digodam dan kasar, dan sebagai tambahan, artifak penskalaan seperti bonjolan pada bulatan boleh berlaku. Mod interpolasi mempunyai kesan yang sangat kuat pada kualiti paparan fon skrin. Oleh itu kesimpulannya: jika anda, semasa membeli monitor, merancang untuk menggunakannya untuk bekerja pada resolusi bukan standard, maka cara paling mudah untuk menyemak mod operasi monitor semasa interpolasi ialah melihat dokumen teks dalam cetakan kecil. Ia akan menjadi mudah untuk melihat artifak interpolasi di sepanjang kontur huruf, dan jika algoritma interpolasi yang lebih baik digunakan dalam monitor, huruf akan menjadi lebih sekata, tetapi masih kabur. Kelajuan monitor LCD menskalakan bingkai tunggal juga merupakan parameter penting untuk diberi perhatian, kerana elektronik monitor mengambil masa untuk interpolasi.

Salah satu kekuatan monitor LCD ialah kecerahannya. Angka ini dalam paparan kristal cecair kadangkala melebihi angka dalam monitor berasaskan CRT sebanyak lebih daripada dua kali. Untuk melaraskan kecerahan monitor, tukar keamatan lampu latar. Hari ini, dalam monitor LCD, kecerahan maksimum yang diisytiharkan dalam dokumentasi teknikal adalah dari 250 hingga 300 cd / m2. Dan jika kecerahan monitor cukup tinggi, maka ini semestinya ditunjukkan dalam buku kecil pengiklanan dan dibentangkan sebagai salah satu kelebihan utama monitor.

Kecerahan sememangnya merupakan ciri penting untuk monitor LCD. Sebagai contoh, jika kecerahan tidak mencukupi, ia akan menjadi tidak selesa untuk bekerja di belakang monitor dalam keadaan siang hari (pencahayaan luaran). Seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman, cukup untuk monitor LCD mempunyai kecerahan 200-250 cd / m2 - tetapi tidak diisytiharkan, tetapi sebenarnya diperhatikan.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kontras imej pada panel digital telah meningkat dengan ketara, dan kini selalunya angka ini mencapai nilai 1000:1. Parameter ini ditakrifkan sebagai nisbah antara kecerahan maksimum dan minimum pada latar belakang putih dan hitam, masing-masing. Tetapi tidak semuanya begitu mudah di sini sama ada. Hakikatnya ialah kontras boleh ditentukan bukan untuk monitor, tetapi untuk matriks, dan sebagai tambahan, terdapat beberapa kaedah alternatif untuk mengukur kontras. Walau bagaimanapun, seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman, jika nisbah kontras lebih daripada 350:1 ditunjukkan dalam pasport, maka ini cukup untuk operasi biasa.

Disebabkan oleh putaran molekul LC dalam setiap subpiksel warna melalui sudut tertentu, adalah mungkin untuk mendapatkan bukan sahaja keadaan terbuka dan tertutup sel LC, tetapi juga keadaan pertengahan yang membentuk naungan warna. Secara teorinya, sudut putaran molekul LC boleh dibuat menjadi mana-mana dalam julat dari minimum hingga maksimum. Walau bagaimanapun, dalam amalan terdapat turun naik suhu yang menghalang tetapan tepat sudut putaran. Di samping itu, untuk membentuk tahap voltan sewenang-wenangnya, perlu menggunakan litar DAC dengan kapasiti besar, yang sangat mahal. Oleh itu, dalam monitor LCD moden, DAC 18-bit paling kerap digunakan dan kurang kerap 24-bit. Apabila menggunakan DAC 18-bit, setiap saluran warna mempunyai 6 bit. Ini memungkinkan untuk membentuk 64 (26 = 64) tahap voltan yang berbeza dan, dengan itu, menetapkan 64 orientasi berbeza molekul LC, yang seterusnya, membawa kepada pembentukan 64 warna warna dalam satu saluran warna. Secara keseluruhannya, dengan mencampurkan rona warna saluran yang berbeza, adalah mungkin untuk mendapatkan rona warna 262 K.

Apabila menggunakan matriks 24-bit (litar DAC 24-bit), setiap saluran mempunyai 8 bit, yang memungkinkan untuk membentuk 256 (28 = 256) warna warna dalam setiap saluran, dan secara keseluruhan matriks sedemikian menghasilkan semula 16,777,216 warna warna.

Pada masa yang sama, untuk kebanyakan matriks 18-bit, pasport menyatakan bahawa ia menghasilkan semula 16.2 juta warna. Apakah masalah di sini dan adakah ia mungkin? Ternyata dalam matriks 18-bit, disebabkan oleh pelbagai helah, anda boleh meningkatkan bilangan warna warna supaya nombor ini mendekati bilangan warna yang dihasilkan semula oleh matriks 24-bit sebenar. Untuk ekstrapolasi rona warna dalam matriks 18-bit, dua teknologi (dan gabungannya) digunakan: Dithering (dithering) dan FRC (Frame Rate Control).

Intipati teknologi Dithering terletak pada fakta bahawa rona warna yang hilang diperoleh dengan mencampurkan rona warna terdekat subpiksel bersebelahan. Mari kita pertimbangkan contoh mudah. Katakan bahawa subpiksel hanya boleh berada dalam dua keadaan: terbuka dan tertutup, dan keadaan tertutup subpiksel membentuk hitam, dan keadaan terbuka - merah. Jika, bukannya satu piksel, kita menganggap sekumpulan dua subpiksel, maka, sebagai tambahan kepada warna hitam dan merah, kita juga boleh mendapatkan warna perantaraan dan dengan itu mengekstrapolasi daripada mod dua warna kepada tiga warna (Rajah 1). 1). Akibatnya, jika pada mulanya monitor sedemikian boleh menghasilkan enam warna (dua untuk setiap saluran), maka selepas dithering sedemikian, monitor akan mengeluarkan semula 27 warna.

Rajah 1 - Skim dithering untuk mendapatkan warna warna

Jika kita menganggap kumpulan bukan dua, tetapi empat subpiksel (2x2), maka penggunaan dithering akan membolehkan kita memperoleh tambahan tiga warna warna dalam setiap saluran dan monitor akan bertukar daripada 8 warna kepada 125 warna. Sehubungan itu, sekumpulan 9 subpiksel (3x3) akan membolehkan anda mendapatkan tujuh warna warna tambahan, dan monitor sudah menjadi 729 warna.

Skim dithering mempunyai satu kelemahan yang ketara: peningkatan dalam warna warna dicapai dengan mengorbankan penurunan resolusi. Malah, ini meningkatkan saiz piksel, yang boleh menjejaskan pemaparan butiran imej.

Selain teknologi dithering, teknologi FRC juga digunakan, iaitu satu cara untuk memanipulasi kecerahan subpiksel individu dengan menghidupkan/mematikan tambahan. Seperti dalam contoh sebelumnya, kita akan menganggap bahawa subpiksel boleh sama ada hitam (mati) atau merah (hidup). Ingat bahawa setiap sub-piksel diarahkan untuk dihidupkan pada kadar bingkai, iaitu, pada kadar bingkai 60 Hz, setiap sub-piksel diarahkan untuk menghidupkan 60 kali sesaat, yang membolehkan merah dijana. Jika, walau bagaimanapun, subpiksel terpaksa dihidupkan bukan 60 kali sesaat, tetapi hanya 50 (pada setiap kitaran ke-12, jangan hidupkan, tetapi matikan subpiksel), maka akibatnya, kecerahan subpiksel akan menjadi. 83% daripada maksimum, yang akan membolehkan untuk membentuk warna perantaraan warna merah.

Kedua-dua kaedah ekstrapolasi warna yang dipertimbangkan mempunyai kelemahan mereka. Dalam kes pertama, ini adalah kemungkinan kehilangan butiran imej, dan dalam kes kedua, kemungkinan kerlipan skrin dan sedikit peningkatan dalam masa tindak balas.

Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa tidak selalu mungkin untuk membezakan dengan mata matriks 18-bit dengan ekstrapolasi warna daripada matriks 24-bit sebenar. Dalam kes ini, matriks 24-bit akan menelan kos yang lebih tinggi.

Masalah tradisional monitor LCD ialah sudut tontonan - jika imej pada CRT praktikalnya tidak mengalami masalah walaupun dilihat hampir selari dengan satah skrin, maka pada banyak matriks LCD walaupun sisihan sedikit dari serenjang membawa kepada penurunan yang ketara dalam kontras dan herotan warna. Mengikut piawaian semasa, pengeluar penderia mentakrifkan sudut tontonan sebagai sudut relatif kepada serenjang dengan pusat penderia, apabila dilihat di bawahnya kontras imej di tengah penderia menurun kepada 10:1 (Gamb. 2).

Rajah 2 - Skim untuk menentukan sudut tontonan matriks LCD

Walaupun tidak jelas istilah ini, adalah perlu untuk memahami dengan jelas apa sebenarnya yang difahami oleh pengeluar matriks (dan bukan monitor) pada sudut tontonan. Sudut tontonan maksimum secara menegak dan mendatar ditakrifkan sebagai sudut tontonan yang kontras imej adalah sekurang-kurangnya 10:1. Pada masa yang sama, ingat bahawa kontras imej ialah nisbah kecerahan maksimum pada latar belakang putih kepada kecerahan minimum pada latar belakang hitam. Oleh itu, mengikut definisi, sudut pandangan tidak berkaitan secara langsung dengan ketepatan warna apabila dilihat dari sudut.

Masa tindak balas, atau masa tindak balas, subpiksel juga merupakan salah satu penunjuk terpenting monitor. Selalunya ciri ini dipanggil titik paling lemah monitor LCD, kerana, tidak seperti monitor CRT, di mana masa tindak balas piksel diukur dalam mikrosaat, dalam monitor LCD kali ini adalah berpuluh-puluh milisaat, yang akhirnya membawa kepada kekaburan gambar yang berubah. dan boleh dilihat oleh mata. Dari sudut pandangan fizikal, masa tindak balas piksel ditentukan oleh selang masa semasa orientasi spatial molekul kristal cecair berubah, dan lebih pendek masa ini, lebih baik.

Dalam kes ini, adalah perlu untuk membezakan antara masa menghidupkan dan mematikan piksel. Piksel pada masa merujuk kepada masa yang diperlukan untuk sel LC terbuka sepenuhnya, dan masa mati piksel merujuk kepada masa yang diperlukan untuk menutup sel LC sepenuhnya. Apabila bercakap tentang masa tindak balas piksel, maka ini difahami sebagai jumlah masa menghidupkan dan mematikan piksel.

Masa piksel dihidupkan dan masa ia dimatikan boleh berbeza dengan ketara antara satu sama lain. Sebagai contoh, jika kita menganggap matriks TN + Filem biasa, maka proses mematikan piksel terdiri daripada orientasi semula molekul yang berserenjang dengan arah polarisasi di bawah pengaruh voltan terpakai, dan proses menghidupkan piksel adalah jenis kelonggaran molekul LC, iaitu proses peralihan kepada keadaan semula jadinya. Dalam kes ini, adalah jelas bahawa masa mematikan piksel akan menjadi kurang daripada masa hidup.

Rajah 3 menunjukkan gambar rajah pemasaan biasa untuk menghidupkan (Rajah 3a) dan mematikan (Rajah 3b) piksel TN+Filem-matriks. Dalam contoh yang ditunjukkan, masa hidup untuk piksel ialah 20ms dan masa mematikan ialah 6ms. Jumlah masa tindak balas bagi satu piksel ialah 26 ms.

Apabila mereka bercakap tentang masa tindak balas piksel yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknikal untuk monitor, mereka bermaksud masa tindak balas matriks, bukan monitor. Cukup aneh, tetapi ini bukan perkara yang sama, kerana kes pertama tidak mengambil kira semua elektronik yang diperlukan untuk mengawal piksel matriks. Sebenarnya, masa tindak balas piksel matriks ialah masa yang diperlukan untuk orientasi semula molekul, dan masa tindak balas piksel monitor ialah masa antara isyarat untuk menghidupkan / mematikan dan fakta menghidupkan / mematikan. Di samping itu, bercakap tentang masa tindak balas piksel yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknikal, ia mesti diambil kira bahawa pengeluar matriks boleh mentafsir masa ini dengan cara yang berbeza.

Rajah 3 - Gambar rajah masa biasa untuk menghidupkan (a) dan mematikan (b) piksel untuk matriks TN

Jadi, salah satu pilihan untuk mentafsir masa hidup/mati piksel ialah ini bermakna masa untuk menukar kecerahan cahaya piksel daripada 10 hingga 90% atau daripada 90 hingga 10%. Pada masa yang sama, ada kemungkinan bahawa untuk monitor dengan masa tindak balas piksel yang baik, apabila kecerahan berubah dari 10 hingga 90%, jumlah masa tindak balas piksel (apabila kecerahan berubah dari 0 hingga 100%) akan menjadi agak besar. .

Jadi, mungkin lebih tepat untuk membuat pengukuran dalam julat perubahan kecerahan daripada 0 hingga 100%? Walau bagaimanapun, kecerahan dari 0 hingga 10% dianggap oleh mata manusia sebagai hitam mutlak, dan dalam pengertian ini, pengukuran dari tahap kecerahan 10% adalah kepentingan praktikal. Begitu juga, adalah tidak masuk akal untuk mengukur perubahan dalam tahap kecerahan sehingga 100%, kerana kecerahan dari 90 hingga 100% dianggap sebagai putih, dan oleh itu pengukuran kecerahan sehingga 90% tepatnya adalah kepentingan praktikal.

Sehingga kini, bercakap tentang mengukur masa tindak balas piksel, kami bermaksud bahawa kami bercakap tentang menukar antara warna hitam dan putih. Jika tiada soalan dengan warna hitam (piksel hanya ditutup), maka pilihan warna putih tidak jelas. Bagaimanakah masa tindak balas piksel akan berubah jika anda mengukurnya apabila bertukar antara halftone yang berbeza? Soalan ini mempunyai kepentingan praktikal yang besar. Hakikatnya ialah menukar daripada latar belakang hitam kepada latar belakang putih atau sebaliknya, yang menentukan masa tindak balas piksel, digunakan agak jarang dalam aplikasi sebenar - contohnya ialah menatal teks hitam pada latar belakang putih. Dalam kebanyakan aplikasi, sebagai peraturan, peralihan antara semitones dilaksanakan. Dan jika ternyata masa menukar antara warna kelabu dan putih akan menjadi kurang daripada masa menukar antara skala kelabu, maka masa tindak balas piksel tidak mempunyai nilai praktikal, jadi anda tidak boleh bergantung pada ciri monitor ini. Sesungguhnya, apakah gunanya menentukan masa tindak balas piksel, jika masa sebenar bertukar antara halftones boleh menjadi lebih lama dan jika imej akan kabur apabila imej berubah secara dinamik?

Jawapan kepada soalan ini agak rumit dan bergantung kepada jenis matriks monitor. Untuk matriks TN + Filem yang digunakan secara meluas dan paling murah, semuanya agak mudah: masa tindak balas piksel, iaitu, masa yang diperlukan untuk membuka atau menutup sel LCD sepenuhnya, ternyata masa maksimum. Jika warna diterangkan oleh penggredan saluran R-, G- dan B (RGB), maka masa peralihan daripada warna hitam (0-0-0) kepada putih (255-255-255) adalah lebih lama daripada masa peralihan daripada hitam kepada skala kelabu. Begitu juga, masa mematikan piksel (peralihan daripada putih kepada hitam) adalah lebih lama daripada masa peralihan daripada putih kepada mana-mana skala kelabu.

Pada rajah. 4 menunjukkan pergantungan grafik masa penukaran antara hitam dan skala kelabu dan sebaliknya - antara skala kelabu dan hitam. Seperti yang dapat dilihat daripada graf, masa bertukar antara warna hitam dan putih dan sebaliknya yang menentukan masa tindak balas bagi piksel. Itulah sebabnya untuk matriks TN+Filem, masa tindak balas piksel dicirikan sepenuhnya oleh sifat dinamik monitor.

Rajah 4 - Graf masa bertukar antara hitam dan skala kelabu

Untuk matriks IPS dan MVA, semuanya tidak begitu jelas. Untuk jenis penderia ini, masa peralihan antara warna warna (skala kelabu) mungkin lebih lama daripada masa peralihan antara putih dan hitam. Dalam matriks sedemikian, pengetahuan tentang masa tindak balas piksel (walaupun anda yakin bahawa ini adalah masa rendah rekod) tidak mempunyai kepentingan praktikal dan tidak boleh dianggap sebagai ciri dinamik monitor. Akibatnya, untuk matriks ini, parameter yang lebih penting ialah masa peralihan maksimum antara tahap skala kelabu, tetapi kali ini tidak ditunjukkan dalam dokumentasi untuk monitor. Oleh itu, jika anda tidak mengetahui masa penukaran piksel maksimum untuk jenis matriks tertentu, maka cara terbaik untuk menilai ciri dinamik monitor adalah dengan menjalankan beberapa aplikasi permainan dinamik dan menentukan kabur gambar mengikut mata.

Semua monitor LCD adalah digital secara semula jadi, jadi antara muka digital DVI dianggap sebagai antara muka aslinya. Antara muka boleh mempunyai dua jenis penyambung: DVI-I, yang menggabungkan isyarat digital dan analog, dan DVI-D, yang menghantar hanya isyarat digital. Adalah dipercayai bahawa antara muka DVI adalah lebih baik untuk menyambungkan monitor LCD ke komputer, walaupun sambungan melalui penyambung D-Sub standard juga boleh dilakukan. Memihak kepada antara muka DVI adalah hakikat bahawa dalam kes antara muka analog, penukaran dua kali isyarat video dilakukan: pada mulanya, isyarat digital ditukar kepada analog dalam kad video (penukaran DAC), dan kemudian analog isyarat diubah menjadi unit elektronik digital monitor LCD itu sendiri (penukaran ADC), dan akibat daripada transformasi tersebut, risiko pelbagai herotan isyarat meningkat. Secara saksama, kami ambil perhatian bahawa dalam amalan, herotan isyarat yang diperkenalkan oleh penukaran berganda tidak berlaku, dan anda boleh menyambungkan monitor melalui mana-mana antara muka. Dalam pengertian ini, antara muka monitor adalah perkara terakhir yang patut diberi perhatian. Perkara utama ialah penyambung yang sepadan terletak pada kad video itu sendiri.

Banyak monitor LCD moden mempunyai kedua-dua penyambung D-Sub dan DVI, yang selalunya membolehkan anda menyambungkan dua unit sistem ke monitor pada masa yang sama. Terdapat juga model yang mempunyai dua penyambung digital.

Gambar rajah struktur monitor paparan LCD dalam Rajah 5

Rajah 5 - Gambar rajah struktur monitor LCD

Isyarat daripada penyesuai video disalurkan ke input paparan melalui analog RGB VGA D-sub atau antara muka DVI digital. Dalam kes menggunakan antara muka analog, penyesuai video menukar data penimbal bingkai daripada digital kepada analog, dan elektronik monitor LCD, bagi pihaknya, terpaksa melakukan penukaran terbalik, analog-ke-digital. Jelas sekali, berlebihan sedemikian operasi sekurang-kurangnya tidak meningkatkan kualiti imej, lebih-lebih lagi tetapi mereka memerlukan kos tambahan untuk pelaksanaannya. Oleh itu, dengan adanya paparan LCD di mana-mana, antara muka VGA D-sub digantikan oleh DVI digital. Dalam sesetengah monitor, pengeluar sengaja tidak menyokong antara muka DVI, mengehadkan diri mereka hanya kepada VGA D-sub, kerana ini memerlukan penggunaan penerima TMDS khas pada sisi monitor, dan kos peranti yang menyokong antara muka analog dan digital. berbanding dengan pilihan dengan satu-satunya input analog akan lebih tinggi.

Daripada penukaran RGB A/D, penskalaan, pemprosesan dan pemprosesan isyarat keluaran LVDS, litar pemprosesan imej LCD adalah berdasarkan satu IC yang sangat bersepadu yang dipanggil Enjin Paparan.

Blok matriks LCD mengandungi litar kawalan, yang dipanggil pemacu matriks, di mana penerima output kawalan LVDS dan pemacu sumber dan get disepadukan, menukar isyarat video kepada menangani piksel tertentu dalam lajur dan baris.

Blok matriks LCD juga termasuk sistem pencahayaannya, yang, dengan pengecualian yang jarang berlaku, dibuat pada lampu nyahcas katod sejuk (Lampu Pendarfluor Katod Sejuk, CCFL). Voltan tinggi untuk mereka disediakan oleh penyongsang yang terletak di bekalan kuasa monitor. Lampu biasanya terletak di atas dan di bawah, sinarannya diarahkan ke hujung panel lut sinar yang terletak di belakang matriks dan bertindak sebagai panduan cahaya. Ciri penting seperti keseragaman pencahayaan matriks bergantung pada kualiti tikar dan keseragaman bahan panel ini.

Menangani paparan LCD dengan matriks pasif, pada dasarnya, boleh dilaksanakan dengan cara yang sama seperti untuk panel nyahcas gas. Elektrod hadapan, biasa kepada keseluruhan lajur, mengalirkan voltan. Elektrod belakang, biasa untuk seluruh baris, berfungsi sebagai "tanah".

Terdapat kelemahan pada matriks pasif sedemikian dan ia diketahui: panelnya sangat perlahan, dan gambarnya tidak tajam. Dan terdapat dua sebab untuk itu. Yang pertama ialah selepas kita menangani piksel dan memutarkan kristal, yang kedua akan kembali perlahan-lahan ke keadaan asalnya, mengaburkan gambar. Sebab kedua terletak pada gandingan kapasitif antara talian kawalan. Gandingan ini menghasilkan perambatan voltan yang tidak tepat dan sedikit "merosakkan" piksel bersebelahan.

Kelemahan yang dinyatakan membawa kepada pembangunan teknologi matriks aktif (Rajah 6).

Rajah 6 - Skim menukar subpiksel matriks LCD aktif

Matriks resolusi monitor LCD

Di sini, transistor ditambah pada setiap piksel, bertindak sebagai suis. Jika ia terbuka (dihidupkan), maka data boleh ditulis ke kapasitor storan. Jika transistor ditutup (mati), maka data kekal dalam kapasitor, yang bertindak sebagai memori analog. Teknologi mempunyai banyak faedah. Apabila transistor ditutup, data masih dalam kapasitor, jadi bekalan voltan kepada kristal cecair tidak akan berhenti manakala garis kawalan akan menangani piksel lain. Iaitu, piksel tidak akan kembali ke keadaan asalnya, seperti yang berlaku dalam kes matriks pasif. Di samping itu, masa menulis kepada kapasitor adalah lebih pendek daripada masa pusingan die, yang bermaksud kita boleh meninjau piksel panel dan memindahkan data kepada mereka dengan lebih cepat.

Teknologi ini juga dikenali sebagai "TFT" (transistor filem nipis, transistor filem nipis). Tetapi hari ini ia telah menjadi sangat popular sehingga nama "LCD" telah lama menjadi sinonim dengannya. Iaitu, dengan LCD yang kami maksudkan adalah paparan yang menggunakan teknologi TFT.

Institut Elektronik dan Matematik Negeri Moscow

(Universiti Teknikal)

Jabatan:

"Teknologi Maklumat dan Komunikasi"

Kerja kursus

"Monitor LCD: Organisasi Dalaman, Teknologi, Perspektif".

Dilakukan:

Starukhina E.V.

Kumpulan: S-35

Moscow 2008
Kandungan

1. Pengenalan............................................... ................................................... . ....................................... 3

2. Hablur cecair .............................................. .................................................. ......................... 3

2.1.Sifat fizikal hablur cecair ............................................. ................... ................................. 3

2.2.Sejarah perkembangan hablur cecair ......................................... ..... ..................................... 4

3. Struktur monitor LCD .............................................. .... ................................................ ... ................. 4

3.1.Sub-piksel paparan warna LCD ............................................ ...... ................................................ lima

3.2. Kaedah pencahayaan matriks ............................................... ............... ................................... ............... lima

4.Spesifikasi untuk Monitor LCD.............................................. .................... ................................ ...... lima

5. Teknologi semasa untuk pembuatan matriks LCD ........................................ ............ ......................... 7

5.1.Filem+TN (Twisted Nematic + filem)...................................... .......... ....................................... .......... .7

5.2.IPS (Pensuisan Dalam Satah)......................................... ......... ......................................... ......... ............... 8

5.3.MVA (Penjajaran Menegak Berbilang Domain) ........................................ ................ ................................. ..... sembilan

6.Kebaikan dan keburukan ............................................. .. ................................................ .......... sembilan

7. Teknologi yang menjanjikan untuk pembuatan monitor panel rata ...................................... ........ 10

8. Tinjauan Pasaran dan Kriteria Pemilihan untuk Monitor LCD ........................................ ................ ............................... 12

9.Kesimpulan................................................. .... ................................................ ... ................................... 13

10. Senarai rujukan ............................................. .. ................................................ .................... empat belas

pengenalan.

Pada masa ini, kebanyakan pasaran monitor diduduki oleh monitor LCD, diwakili oleh jenama seperti Samsung, ASUS, NEC, Acer, Philips, dll. Teknologi LCD juga digunakan dalam pembuatan panel televisyen, paparan komputer riba, telefon bimbit, pemain , kamera dsb. Disebabkan sifat fizikalnya (kami akan mempertimbangkannya di bawah), kristal cecair membolehkan anda mencipta skrin yang menggabungkan kualiti seperti kejelasan imej yang tinggi, penggunaan kuasa yang menjimatkan, ketebalan paparan yang kecil, resolusi tinggi, tetapi pada masa yang sama pelbagai pepenjuru: daripada 0.44 inci / 11 milimeter (Januari 2008, skrin terkecil daripada pengeluar paparan mikro Kopin), hingga 108 inci / 2.74 meter (panel LCD terbesar, diperkenalkan pada 29 Jun 2008 oleh Sharp Microelectronics Europe). Selain itu, kelebihan monitor LCD ialah ketiadaan sinaran berbahaya dan kelipan, yang merupakan masalah dengan monitor CRT.

Namun, monitor LCD mempunyai beberapa kelemahan: kehadiran ciri-ciri seperti masa tindak balas, tidak selalu sudut tontonan yang memuaskan, hitam yang tidak cukup dalam dan kemungkinan kecacatan matriks (piksel pecah). Adakah panel LCD layak menjadi pengganti kepada monitor CRT, dan adakah mereka mempunyai masa depan memandangkan teknologi plasma yang pesat membangun? Kita perlu memahami isu ini dengan mengkaji struktur fizikal monitor LCD, ciri-cirinya dan membandingkannya dengan teknologi yang bersaing.

1. Hablur cecair.

1.1. Sifat fizikal hablur cecair.

Kristal cecair adalah bahan yang mempunyai sifat yang wujud dalam kedua-dua cecair dan kristal: kecairan dan anisotropi. Secara struktur, kristal cecair adalah cecair seperti jeli. Molekul mempunyai bentuk yang memanjang dan tersusun di seluruh isipadunya. Sifat paling ciri LC adalah keupayaan mereka untuk mengubah orientasi molekul di bawah pengaruh medan elektrik, yang membuka peluang luas untuk aplikasinya dalam industri. Mengikut jenis LC, mereka biasanya dibahagikan kepada dua kumpulan besar: nematics dan smectics. Sebaliknya, nematik dibahagikan kepada kristal cecair nematik dan kolesterik yang betul.

Kristal cecair kolesterik - dibentuk terutamanya oleh sebatian kolesterol dan steroid lain. Ini adalah LC nematik, tetapi paksi panjangnya diputar secara relatif antara satu sama lain supaya membentuk lingkaran yang sangat sensitif terhadap perubahan suhu disebabkan tenaga pembentukan struktur ini yang sangat rendah (kira-kira 0.01 J/mol). Kolesterik berwarna terang dan perubahan suhu yang sedikit (sehingga seperseribu darjah) membawa kepada perubahan dalam pic heliks dan, dengan itu, perubahan dalam warna LC.

LCD mempunyai sifat optik yang luar biasa. Nematik dan smectics adalah kristal uniaksial optik. Kolesterik, disebabkan oleh struktur berkalanya, memantulkan cahaya dengan kuat di kawasan spektrum yang boleh dilihat. Oleh kerana fasa cecair adalah pembawa sifat dalam nematik dan kolesterik, ia mudah berubah bentuk di bawah pengaruh pengaruh luar, dan kerana padang heliks dalam kolesterik sangat sensitif terhadap suhu, oleh itu, pantulan cahaya berubah secara mendadak dengan suhu, membawa kepada perubahan warna bahan.

Fenomena ini digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi, seperti mencari titik panas dalam litar mikro, menyetempatkan patah tulang dan tumor pada manusia, pengimejan dalam sinar inframerah, dsb.

1.2. Sejarah perkembangan kristal cecair.

Kristal cecair ditemui oleh ahli botani Austria F. Reinitzer pada tahun 1888. Menyiasat kristal kolesterol benzoat dan kolesterol asetat, beliau mendapati bahawa bahan mempunyai 2 takat lebur dan 2 keadaan cecair yang berbeza - lutsinar dan keruh. Walau bagaimanapun, sifat-sifat bahan ini, pada mulanya, tidak menarik perhatian saintis. Selain itu, kristal cecair memusnahkan teori tiga keadaan agregat jirim, jadi ahli fizik dan ahli kimia tidak mengenali kristal cecair pada dasarnya untuk masa yang lama. Profesor Universiti Strasbourg Otto Lehmann, sebagai hasil penyelidikan bertahun-tahun, memberikan bukti, tetapi walaupun selepas itu, kristal cecair tidak menemui aplikasi.

Pada tahun 1963, J. Ferguson Amerika menggunakan sifat kristal cecair yang paling penting - untuk menukar warna di bawah pengaruh suhu - untuk mengesan medan haba yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Selepas dia diberikan paten untuk ciptaan, minat terhadap kristal cecair meningkat secara mendadak.

Pada tahun 1965, Persidangan Antarabangsa Pertama yang dikhaskan untuk kristal cecair bertemu di Amerika Syarikat. Pada tahun 1968, saintis Amerika mencipta petunjuk baru pada asasnya untuk sistem paparan maklumat. Prinsip operasi mereka adalah berdasarkan fakta bahawa molekul kristal cecair, bertukar dalam medan elektrik, memantulkan dan menghantar cahaya dengan cara yang berbeza. Di bawah pengaruh voltan, yang digunakan pada konduktor yang dipateri ke dalam skrin, imej muncul di atasnya, yang terdiri daripada titik mikroskopik. Namun, hanya selepas tahun 1973, apabila sekumpulan ahli kimia British yang diketuai oleh George Gray mensintesis kristal cecair daripada bahan mentah yang agak murah dan boleh diakses, bahan-bahan ini tersebar luas dalam pelbagai peranti.

Buat pertama kalinya, paparan kristal cecair mula digunakan dalam pembuatan komputer riba kerana saiznya yang padat. Pada peringkat awal, produk akhir adalah sangat mahal, dan kualitinya sangat rendah. Walau bagaimanapun, beberapa tahun yang lalu, monitor LCD penuh pertama muncul, kos yang juga kekal agak tinggi, tetapi kualitinya meningkat dengan ketara. Dan akhirnya, kini pasaran untuk monitor LCD berkembang pesat. Ini disebabkan oleh fakta bahawa teknologi sedang berkembang dengan sangat aktif dan, di samping itu, persaingan antara pengeluar telah menyebabkan pengurangan ketara dalam harga untuk jenis produk ini.

2. Struktur monitor LCD.

Monitor kristal cecair ialah peranti yang direka untuk memaparkan maklumat grafik daripada komputer, kamera, dsb.

Satu ciri paparan kristal cecair ialah kristal cecair itu sendiri tidak memancarkan cahaya. Setiap piksel monitor LCD terdiri daripada tiga subpiksel warna utama (merah, hijau, biru). Cahaya yang melalui sel boleh menjadi semula jadi - dipantulkan daripada substrat (dalam paparan LCD tanpa lampu latar). Tetapi lebih kerap sumber cahaya buatan digunakan, sebagai tambahan kepada kebebasan daripada pencahayaan luaran, ini juga menstabilkan sifat imej yang dihasilkan. Imej dibentuk dengan bantuan elemen individu, sebagai peraturan, melalui sistem pengimbasan. Oleh itu, monitor LCD lengkap terdiri daripada elektronik yang memproses isyarat video input, matriks LCD, modul lampu latar, bekalan kuasa dan perumah. Gabungan komponen ini yang menentukan sifat monitor secara keseluruhan, walaupun beberapa ciri lebih penting daripada yang lain.

2.1. LCD warna sub-piksel.

Setiap piksel paparan LCD terdiri daripada lapisan molekul antara dua elektrod lutsinar, dan dua penapis polarisasi yang satah polarisasinya (biasanya) berserenjang. Dengan ketiadaan kristal cecair, cahaya yang dihantar oleh penapis pertama hampir disekat sepenuhnya oleh yang kedua.

Permukaan elektrod yang bersentuhan dengan hablur cecair dirawat khas untuk orientasi awal molekul dalam satu arah. Dalam matriks TN, arah ini saling berserenjang, jadi molekul berbaris dalam struktur heliks tanpa adanya tekanan. Struktur ini membiaskan cahaya sedemikian rupa sehingga sebelum penapis kedua satah polarisasinya berputar, dan cahaya melaluinya tanpa kehilangan. Kecuali untuk penyerapan separuh daripada cahaya tidak terkutub oleh penapis pertama, sel boleh dianggap telus. Jika voltan dikenakan pada elektrod, molekul cenderung untuk berbaris mengikut arah medan, yang mengganggu struktur heliks. Dalam kes ini, daya anjal mengatasi ini, dan apabila voltan dimatikan, molekul kembali ke kedudukan asalnya. Dengan kekuatan medan yang mencukupi, hampir semua molekul menjadi selari, yang membawa kepada kelegapan struktur. Dengan mengubah voltan, anda boleh mengawal tahap ketelusan. Jika voltan malar digunakan untuk masa yang lama, struktur hablur cecair mungkin merosot disebabkan oleh penghijrahan ion. Untuk menyelesaikan masalah ini, arus ulang alik digunakan, atau perubahan dalam kekutuban medan dengan setiap alamat sel (kelegapan struktur tidak bergantung pada kekutuban medan). Dalam keseluruhan matriks, adalah mungkin untuk mengawal setiap sel secara individu, tetapi apabila bilangannya meningkat, ini menjadi sukar, kerana bilangan elektrod yang diperlukan meningkat. Oleh itu, pengalamatan mengikut baris dan lajur digunakan hampir di mana-mana.

Monitor kristal cecair (juga paparan kristal cecair, LCD, monitor LCD, paparan kristal cecair Inggeris, LCD, penunjuk rata) - monitor rata berdasarkan kristal cecair. Monitor LCD telah dibangunkan pada tahun 1963.

LCD TFT (TFT Inggeris - transistor filem nipis - transistor filem nipis) adalah salah satu nama untuk paparan kristal cecair yang menggunakan matriks aktif, didorong oleh transistor filem nipis. Penguat TFT untuk setiap subpiksel digunakan untuk meningkatkan kelajuan, kontras dan kejelasan imej paparan.

Peranti monitor LCD

Imej dibentuk menggunakan elemen individu, biasanya melalui sistem imbasan. Peranti ringkas (jam elektronik, telefon, pemain, termometer, dll.) boleh mempunyai paparan monokrom atau 2-5 warna. Imej berbilang warna dibentuk menggunakan triad RGB. Kebanyakan monitor desktop berdasarkan TN - (dan beberapa *VA ) matriks, dan semua paparan komputer riba menggunakan matriks dengan warna 18-bit (6 bit setiap saluran), 24-bit dicontohi dengan kelipan dithered.

LCD warna sub-piksel

Permukaan elektrod yang bersentuhan dengan hablur cecair dirawat khas untuk orientasi awal molekul dalam satu arah. Dalam matriks TN, arah ini saling berserenjang, jadi molekul berbaris dalam struktur heliks tanpa adanya tekanan. Struktur ini membiaskan cahaya sedemikian rupa sehingga sebelum penapis kedua satah polarisasinya berputar, dan cahaya melaluinya tanpa kehilangan. Kecuali untuk penyerapan separuh daripada cahaya tidak terkutub oleh penapis pertama, sel boleh dianggap telus. Jika voltan dikenakan pada elektrod, molekul cenderung untuk berbaris mengikut arah medan, yang mengganggu struktur heliks. Dalam kes ini, daya anjal mengatasi ini, dan apabila voltan dimatikan, molekul kembali ke kedudukan asalnya. Dengan kekuatan medan yang mencukupi, hampir semua molekul menjadi selari, yang membawa kepada kelegapan struktur. Dengan mengubah voltan, anda boleh mengawal tahap ketelusan. Jika voltan malar digunakan untuk masa yang lama, struktur hablur cecair mungkin merosot disebabkan oleh penghijrahan ion. Untuk menyelesaikan masalah ini, arus ulang alik digunakan, atau perubahan dalam kekutuban medan dengan setiap alamat sel (kelegapan struktur tidak bergantung pada kekutuban medan). Dalam keseluruhan matriks, adalah mungkin untuk mengawal setiap sel secara individu, tetapi dengan peningkatan bilangannya, ini menjadi sukar, kerana bilangan elektrod yang diperlukan meningkat. Oleh itu, pengalamatan mengikut baris dan lajur digunakan hampir di mana-mana. Cahaya yang melalui sel boleh menjadi semula jadi - dipantulkan daripada substrat (dalam paparan LCD tanpa lampu latar). Tetapi lebih kerap sumber cahaya buatan digunakan, sebagai tambahan kepada kebebasan daripada pencahayaan luaran, ini juga menstabilkan sifat imej yang dihasilkan. Oleh itu, monitor LCD lengkap terdiri daripada elektronik yang memproses isyarat video input, matriks LCD, modul lampu latar, bekalan kuasa dan perumah. Gabungan komponen ini yang menentukan sifat monitor secara keseluruhan, walaupun beberapa ciri lebih penting daripada yang lain.

Spesifikasi Monitor LCD

kebenaran: Dimensi mendatar dan menegak dinyatakan dalam piksel. Tidak seperti monitor CRT, LCD mempunyai satu, "asli", resolusi fizikal, selebihnya dicapai melalui interpolasi.

Saiz titik: Jarak antara pusat piksel bersebelahan. Secara langsung berkaitan dengan resolusi fizikal.

Nisbah bidang skrin (format): Nisbah lebar kepada ketinggian, contohnya: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

Diagonal Kelihatan: saiz panel itu sendiri, diukur secara menyerong. Kawasan paparan juga bergantung pada format: monitor 4:3 mempunyai kawasan yang lebih besar daripada monitor 16:9 dengan pepenjuru yang sama.

Berbeza: Nisbah kecerahan titik paling terang kepada titik paling gelap. Sesetengah monitor menggunakan tahap lampu latar adaptif menggunakan lampu tambahan, angka kontras yang diberikan untuk mereka (yang dipanggil dinamik) tidak digunakan pada imej statik.

Kecerahan: Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh paparan, biasanya diukur dalam candela setiap meter persegi.

Masa tindak balas: Masa minimum yang diambil untuk piksel menukar kecerahannya. Kaedah pengukuran adalah samar-samar.

Sudut pandangan: sudut di mana kejatuhan kontras mencapai nilai yang ditentukan dianggap berbeza untuk jenis matriks yang berbeza dan oleh pengeluar yang berbeza, dan selalunya tidak boleh dibandingkan.

Jenis matriks: teknologi yang menggunakan LCD dibuat

Input: (cth. DVI, D-SUB, HDMI dan lain-lain.).

Teknologi

Teknologi utama dalam pembuatan paparan LCD: TN + filem, IPS Dan MVA. Teknologi ini berbeza dalam geometri permukaan, polimer, plat kawalan dan elektrod hadapan. Amat penting ialah ketulenan dan jenis polimer dengan sifat kristal cecair yang digunakan dalam pembangunan khusus. Masa tindak balas monitor LCD yang dibina dengan teknologi SXRD (Paparan Reflektif Silikon X-tal)- matriks kristal cecair reflektif silikon), dikurangkan kepada 5 ms. syarikat Sony, tajam dan Philips bersama-sama membangunkan teknologi PALC (Eng. Kristal Cecair Beralamat Plasma- kawalan plasma bagi kristal cecair), yang menggabungkan kelebihan LCD(kecerahan dan kekayaan warna, kontras) dan panel plasma (sudut tontonan besar pada ufuk, H dan menegak, V , kadar segar semula tinggi). Paparan ini menggunakan sel plasma pelepasan gas sebagai kawalan kecerahan, dan matriks LCD digunakan untuk penapisan warna. Teknologi PALC membolehkan anda menangani setiap piksel paparan secara individu, yang bermaksud kebolehkawalan dan kualiti imej yang tiada tandingan.

TN+ filem (Twisted Nematic + filem)

Penutupan TN+ filem matriks monitor NEC LCD1770NX. Pada latar belakang putih - kursor Windows standard.

bahagian" filem" atas nama teknologi bermaksud lapisan tambahan yang digunakan untuk meningkatkan sudut tontonan (kira-kira dari 90 ° hingga 150 °). Pada masa ini, awalan " filem"sering ditinggalkan, memanggil matriks sedemikian hanya TN. Malangnya, cara untuk meningkatkan kontras dan masa tindak balas untuk panel TN masih belum ditemui, dan masa tindak balas untuk jenis matriks ini pada masa ini adalah salah satu yang terbaik, tetapi tahap kontras tidak.

Matriks TN+ filem berfungsi seperti ini: jika tiada voltan dikenakan pada sub-piksel, hablur cecair (dan cahaya terpolarisasi yang dihantarnya) berputar 90° berbanding satu sama lain dalam satah mendatar dalam ruang antara dua plat. Dan kerana arah polarisasi penapis pada plat kedua membuat sudut 90° dengan arah polarisasi penapis pada plat pertama, cahaya melaluinya. Jika subpiksel merah, hijau dan biru diterangi sepenuhnya, titik putih akan terbentuk pada skrin.

IPS (Penukaran Dalam Satah)

Teknologi Dalam- Pertukaran Pesawat telah dibangunkan oleh Hitachi dan NEC dan bertujuan untuk menyingkirkan kelemahan TN + filem. Walau bagaimanapun, walaupun IPS mampu mencapai sudut tontonan 170°, serta kontras tinggi dan pembiakan warna, masa tindak balas kekal lemah.

Jika tiada voltan dikenakan pada IPS, molekul kristal cecair tidak berputar. Penapis kedua sentiasa diputar berserenjang dengan yang pertama, dan tiada cahaya yang melaluinya. Oleh itu, paparan warna hitam adalah hampir ideal. Jika transistor gagal, piksel "pecah" untuk panel IPS tidak akan berwarna putih, seperti untuk matriks TN, tetapi hitam.

Apabila voltan dikenakan, molekul kristal cecair berputar berserenjang dengan kedudukan asalnya dan membenarkan cahaya melaluinya.AS-IPS - Teknologi Super IPS Termaju (Advanced Super-IPS), juga dibangunkan oleh Hitachi Corporation pada tahun 2002. Penambahbaikan utama adalah dalam tahap kontras panel S-IPS konvensional, membawanya lebih dekat dengan panel S-PVA. AS-IPS juga digunakan sebagai nama untuk monitor NEC (cth NEC LCD20WGX2) berdasarkan teknologi S-IPS yang dibangunkan oleh konsortium LG.Philips.

A-TW-IPS - Advanced True White IPS (Advanced True White IPS), dibangunkan oleh LG.Philips untuk NEC Corporation. Ia adalah panel S-IPS dengan penapis warna TW (True White) untuk menjadikan putih lebih realistik dan mengembangkan julat warna. Panel jenis ini digunakan untuk mencipta monitor profesional untuk digunakan dalam makmal foto dan/atau rumah penerbitan.

AFFS- Penukaran Medan Pinggiran Lanjutan(nama tidak rasmi S-IPS Pro). Teknologi ini adalah penambahbaikan lanjut IPS, dibangunkan oleh BOE Hydis pada tahun 2003. Kuasa medan elektrik yang meningkat memungkinkan untuk mencapai sudut tontonan dan kecerahan yang lebih besar, serta mengurangkan jarak interpixel. Paparan berasaskan AFFS digunakan terutamanya dalam PC tablet, pada matriks yang dikeluarkan oleh Hitachi Displays.

Apa lagi yang perlu dibaca

Mantra pelindung: kuasa unik perkataan akan melindungi dalam apa jua keadaan Mantra untuk melindungi keluarga daripada orang yang tidak baik Mantera pelindung akan membantu menghilangkan masalah, meningkatkan kesihatan dan mencapai umur panjang. Seberapa berkesan perlindungan ...

Ambulans dalam mimpi mengapa Mimpi tentang ambulans ditafsirkan dengan cara yang berbeza. Dan agar tidak membuat kesilapan dan mencari penjelasan yang betul tentang impian anda, ...

Saya bermimpi bahawa anak saya akan pergi Penerangan yang paling terperinci: "buku impian yang anaknya sebenarnya tidak wujud" - semuanya dari profesional, yang relevan pada tahun 2019...