Преимущества жидкокристаллических мониторов

LCD мониторы уже никого не удивляют. Они стали частью повседневной жизни каждого человека, ведь в наше время компьютер есть в каждом доме без исключения, будь то персональный настольный компьютер, ноутбук или планшетный ПК. Во всех этих устройствах используется LCD-дисплей, который отображает всю информацию поступающую.

0.1. Принцип работы LCD монитора

Такое распространение LCD мониторы получили благодаря множеству бесспорных преимуществ. Главное преимущество заключается в том, что при работе за LCD монитором меньше устают глаза. Это объясняется тем, что частота мерцания таких мониторов существенно выше частоты ЭЛТ-экранов, и выше частоты, которая могла бы воздействовать на органы зрения. Но для того, чтобы полностью оценить все достоинства LCD мониторов стоит разобрать принцип их работы.

0.2. Принцип работы LCD монитора

Принцип работы LCD монитора основывается на использовании специального вещества, которое называется цианофил.

Это вещество находится в жидком состоянии, но при этом имеет оптические свойства, которые присущи кристаллическим телам, что объясняет более известное название вещества – жидкие кристаллы. Помимо этого молекулы жидких кристаллов способны менять свое положение при воздействии электромагнитного поля. Изменяя положение, молекулы меняют свои оптические свойства, пропуская только определенный спектр излучения. Для остальных лучей молекулы не прозрачны. Этот эффект называется поляризацией. Именно на поляризации и основана вся работа LCD-дисплея.

Таким образом, изменяя силу воздействующего на жидкие кристаллы электромагнитного поля, появляется возможность управлять поляризацией света. Это в свою очередь позволяет экрану отображать определенный цвет.

0.3. Устройство LCD монитора

LCD дисплей – это целый массив мельчайших сегментов, которые называются пикселями. Современные технологии позволяют управлять каждым из пикселей в отдельности, что позволяет отображать нужную информацию на экране.

Сам дисплей монитора имеет несколько слоев. Главная роль принадлежит двум специальным панелям, изготовленным из свободного от натрия, и абсолютно чистого стеклянного вещества. Это вещество носит название – субстрат (также его называют подложкой). Именно между этими панелями и располагается тончайший слой жидких кристаллов.

На панелях имеются специальные бороздки, которые задают молекулам жидких кристаллов ориентацию в свободном состоянии. Эти бороздки располагаются параллельно между собой на одной панели, но перпендикулярны бороздкам, расположенным на другой панели. Такое решение обеспечивает одинаковую ориентацию всех молекул кристаллов в каждой ячейке.

В момент появления электромагнитного поля, жидкие кристаллы меняют свое положение, частично выстраиваясь вертикально вдоль этого поля. При этом угол поворота поляризации света становится отличным от 90˚, что позволяет лучам света свободно проходить через цианофилы.

Так как поворот плоскости поляризации света абсолютно незаметен невооруженным глазом, появилась необходимость в добавлении еще двух слоев, которые играют роль поляризационных фильтров. Они способны пропускать только тот спектр излучения, ось поляризации которого соответствует установленному значению. В момент прохождения лучи света будут ослаблены в зависимости от угла между плоскостями поляризации и поляризатора. Таким образом, если напряжение отсутствует, то ячейка будет прозрачной, так как первый поляризатор в этом случае пропускает только тот спектр излучения, который соответствует поляризации.

Управляя жидкими кристаллами при помощи изменение напряжения, можно управлять плоскостями поляризации. Выстраиваясь в соответствии с электромагнитным полем, жидкие кристаллы поворачиваются, и вместе с ними поворачивается вектор поляризации. В зависимости от напряжения, на момент прохождения света через второй поляризатор вектор поляризации может быть повернут так, чтобы лучи света проходили через него свободно либо поглощались (частично или полностью).

Для управления каждой ячейкой в отдельности используется достаточное количество электродов. Именно они создают требуемое напряжение в нужных областях жидкокристаллической матрицы. С их помощью мы можем увидеть на экране буквы или цифры, и даже цветные изображения. Современные технологии позволили создать электроды мельчайших размеров, благодаря чему их практически невозможно разглядеть невооруженным взглядом.

0.4. Подсветка матрицы

Конечно же, для получения изображения LCD-дисплеи нуждаются в источнике искусственного света. В первых LCD мониторах использовались специальные люминесцентные лампы. В зависимости от особенностей конструкции молекулы жидких кристаллов могут работать на отражение либо на прохождение света. На качество изображения это совершенно не влияет. Стоит отметить, что люминесцентная подсветка не позволяла достичь максимально равномерного распределения света в силу больших размеров ламп и недостаточно яркого света. Для решения этой проблемы современные производители используют новый тип подсветки – LED.

Данная подсветка основывается на светодиодном освещении. Такой источник гораздо ярче и компактнее. Кроме этого, для достижения максимально равномерного распределения света используется задняя подсветка матрицы. Это позволило достичь повышения качества изображения.

На данный момент производители мониторов все чаще отдают предпочтение именно LED подсветке. Помимо подсветки LCD мониторы для компьютера могут иметь различные матрицы. Именно от типа матрицы и ее технологий зависит цветопередача, четкость изображения и частота обновления экрана.

1. Типы матриц LCD мониторов

Наибольшим распространением пользуются два типа матриц:

Оба варианта имеют достаточно высокие показатели качества изображение и хорошую цветопередачу. Но, как и любая другая технология обе эти матрицы имеют свои преимущества и недостатки. Выбор той или иной матрицы зависит от ваших требований и предпочтений. Однако стоит отметить, что наибольшими перспективами обладают именно IPS матрицы. Ведь неспроста именно их предпочитают большинство мировых производителей.

1.1. IPS матрицы

Данный тип матриц позволяет пользователям видеть максимально естественные цвета, наиболее глубокий черный цвет и отличную цветопередачу в целом. Такие мониторы подойдут для тех, кто занимается обработкой фотографий. Однако главным недостатком первых IPS матриц было довольно длительное время отклика. В силу определенных особенностей технологии, которые позволили достичь высоких показателей в качестве изображения, скорость отклика было существенно снижена.

Однако разработчики быстро исправили этот недостаток, выпустив новые версии матрицы. Последняя матрица имеет название P-IPS (Professiona IPS). Она лишена всех недостатков первой IPS матрицы. Ее время отклика практически не уступает TN+Film, но этой разницы совершенно невозможно различить невооруженным глазом. Именно поэтому большинство производителей отдают предпочтение именно IPS матрицам.

1.2. TN+Film матрицы

Первая матрица имела название TN. Такая технология позволила создать дисплей, который отличался хорошим временем отклика. Жидкокристаллический монитор с TN матрицей имел хорошее изображение, однако из-за некоторых особенностей технологии сложно было достичь высокого разрешения и глубины цвета.

В результате разработок в мир вышла новая улучшенная TN+Film матрица, отличающаяся отличным качеством изображения и высочайшей точностью. Современные технологии позволили достичь отличной цветопередачи, хотя если сравнить IPS матрицу с TN+Film, то белый цвет будет естественнее на IPS, да и черный цвет более глубокий именно у IPS.

Однако эти различия настолько малы, что в момент эксплуатации монитора вы их просто не будете замечать. Хотя, конечно, факт остается фактом – большинство производителей цифровой техники (смартфоны, планшеты, мониторы и телевизоры) все же отдают предпочтение именно IPS матрицам.

2. Преимущества LCD мониторов

Единственным и прямым конкурентом LCD-экранов являются плазменные панели. Однако современные LCD матрицы достигли такого высокого уровня во всех параметрах, что не только способны составить последним достойную конкуренцию, но и превзойти их в некоторых аспектах.

Если раньше плазменные панели имели самые большие углы обзором, то современные LCD мониторы абсолютно им не уступают, но при этом они являются более долговечными.

Срок службы LCD монитора или телевизора превосходит срок эксплуатации плазмы как минимум в два раза.

Кроме этого, LCD мониторы более практичны и имеют более низкую стоимость. При этом они предоставляют не менее высокое качество. Благодаря новейшим разработкам, жидкокристаллические мониторы имеют весьма высокое разрешение, а также высокую частоту обновления экрана, что позволяет воспроизводить 3D фильмы. Высокая плотность пикселей и электродов, позволили достичь высочайшей четкости изображения. Каждый пиксель в таких мониторах имеет по три субпикселя, которые управляются в отдельности. Это позволило достичь повышения количества отображаемых цветов, что крайне положительно сказалось на естественности цветопередачи.

Напоследок стоит отметить, что наибольший комфорт при работе за компьютером достигается, именно работая с LCD монитором. Это объясняется тем, что такие мониторы не имеют мерцания, которые пагубно сказывается на органах зрения. Частота мерцания в таких мониторах равна частоте мерцания света от используемого освещения.

Если это LED подсветка, то частота выше, нежели у люминесцентных ламп. Однако в любом случае эта частота гораздо выше той частоты, которая способна воздействовать на глаза пользователя.

3. Как работает LCD-дисплей: Видео

Жидкокристаллический монитор, ЖК LCD монитор, устройство и назначение мониторов

Новое время — новые технологии. Постепенно мы уже отвыкаем от старых и громоздких ЭЛТ мониторов для персональных компьютеров. На смену пришли новые, тонкие, легкие и удобные жидкокристаллические мониторы (ЖК LCD мониторы). Именно о них мы и расскажем в данном обзоре. Обозначим все плюсы и минусы ЖК мониторов. ЖК-монитор (жидкокристаллический монитор, дисплей) – это плоский монитор на основе жидких кристаллов. ЖК-монитор, LCD (англ. liquid crystal display), плоский индикатор, плоский дисплей. LCD TFT (англ. TFT — thin film transistor — тонкоплёночный транзистор) — одно из названий жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Усилитель TFT для каждого субпиксела применяется для повышения быстродействия, контрастности и чёткости изображения. Основными производителями ЖК мониторов являются такие фирмы: Acer ADI Apple Bridge Compaq CTX Eizo Hitachi Hyundai IBM iiyama LG MAG MITSUBISHI NEC Nokia Panasonic Radius Philips Samsung Scott Sony ViewSonic OptiQuest. Да, кто бы мог подумать, что производителей ЖК мониторов так много. Но как уверили нас специалисты по ремонту ЖК мониторов в Минске, на самом деле распространены в Беларуси от силы 6-7 производителей мониторов. Остальные по-большому счету к Беларуси не относятся и официально не ввозятся. Тем более в минском сервисном центре по ремонту мониторов попросили предупредить в данной статье-обзоре, что покупать ЖК мониторы неизвестных производителей нежелательно. Как правило они не долговечны, а официальной гарантии или авторизированных сервисных центров на территории РБ нет. На момент написания обзора ЖК мониторов средняя стоимость мониторов в Минске составляет от 150 до 500 у.е в зависимости от производителя, технологии и расширения монитора. Назначение и устройство ЖК-монитора Назначение ЖК-монитора. Жидкокристаллический монитор предназначен для отображения графической информации с компьютера, TV-приёмника, цифрового фотоаппарата и пр. Изображение формируется с помощью отдельных элементов, как правило, через систему развёртки. Простые приборы (электронные часы, телефоны, плееры, термометры и пр.) могут иметь монохромный или 2-5 цветный дисплей. Многоцветное изображение формируется с помощью RGB-триад. На сегодняшний день (2008) в большинстве настольных мониторов на основе TN- (и некоторых *VA) матриц, и во всех дисплеях ноутбуков используются матрицы с 18-битным цветом(6 бит на канал), 24-битность эмулируется мерцанием с дизерингом. Устройство ЖК-монитора. Каждый пиксел ЖК-дисплея состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым. Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается, и через него он проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света — ячейку можно считать прозрачной. Если же к электродам приложено напряжение — молекулы стремятся выстроиться в направлении поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Изменяя напряжение монитора, можно управлять степенью прозрачности. Если постоянное напряжение приложено в течении долгого времени — жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток, или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (непрозрачность структуры не зависит от полярности поля). Во всей матрице ЖК можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, т.к. растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам. Проходящий через ячейки свет может быть естественным — отражённым от подложки (в ЖК-дисплеях без подсветки). Но чаще применяют искусственный источник света, кроме независимости от внешнего освещения это также стабилизирует свойства полученного изображения. Таким образом полноценный ЖК-монитор состоит из электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК-матрицы, модуля подсветки, блока питания и конечно же самого корпуса. Именно совокупность этих составляющих определяет свойства ЖК монитора в целом, хотя некоторые технические характеристики монитора важнее других. Например, многие белорусы очень часто, покупая монитор смотрят на внешний облик (так называемый «красивый монитор»), хотя на самом деле корпус монитора второстепенный компанент. Новые и старые технологии ЖКИ (TN+film, Vertical Alignment, In-Plane Switching), история ЖК мониторов Жидкокристаллические мониторы были разработаны в еще далеком 1963 году в исследовательском центре Давида Сарнова компании RCA, Принстон, штат Нью-Джерси. Основные технологии при изготовлении ЖК дисплеев: TN+film, IPS и MVA. Различаются эти технологии геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода. Большое значение имеют чистота и тип полимера со свойствами жидких кристаллов, применённый в конкретных разработках. Время отклика ЖК мониторов, сконструированных по технологии SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display — это кремниевая отражающая жидкокристаллическая матрица), уменьшено до 5 мс. Компании Sony, Sharp и Philips совместно разработали технологию PALC (англ. Plasma Addressed Liquid Crystal — плазменное управление жидкими кристаллами), которая соединила в себе преимущества ЖК- (яркость и сочность цветов, контрастность) и плазменных панелей (большие углы видимости по горизонту и вертикали, высокую скорость обновления). В качестве регулятора яркости в этих дисплеях используются газоразрядные плазменные ячейки, а для цветовой фильтрации применяется ЖК-матрица. Технология PALC позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означает непревзойдённую управляемость и качество изображения. Технология ЖК TN+film (Twisted Nematic + film) Последняя часть film в названии технологии ЖК означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно — от 90° до 150°). В настоящее время приставку film часто опускают, называя такие матрицы просто TN. К сожалению, способа улучшения контрастности и времени отклика для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у данного типа матриц является на настоящий момент одним из лучших, а вот уровень контрастности — нет. TN + film — самая простая технология. Матрица TN + film работает следующим образом: если к субпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет не проходит через него. Если красные, зеленые и синие субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка. К достоинствам данной технологии ЖК можно отнести самое маленькое время отклика среди современных матриц, а также невысокую себестоимость. Недостатки технологии Twisted Nematic + film: худшая цветопередача, наименьшие углы обзора Технология ЖК VA (Vertical Alignment) MVA (Multi-domain Vertical Alignment). Эта технология разработана компанией Fujitsu как компромисс между TN и IPS технологиями. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 160° (на современных моделях мониторов до 176-178°), при этом благодаря использованию технологий ускорения (RTC) эти матрицы не сильно отстают от TN+Film по времени отклика, но значительно превышают характеристики последних по глубине цветов и точности их воспроизведения. MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки. Достоинствами технологии MVA являются глубокий чёрный цвет и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля. Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения. Аналогами MVA являются технологии: PVA (Patterned Vertical Alignment) от Samsung. Super PVA от Samsung. Super MVA от CMO. Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским качествам. Технология ЖК IPS (In-Plane Switching) Технология ЖК In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN + film. Однако, хотя с помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 170° в ЖК мониторах, а также высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне. На настоящий момент матрицы, изготовленные по технологии IPS, — единственные из ЖК-мониторов, всегда передающие полную глубину цвета RGB — 24 бита, по 8 бит на канал. Старые TN-матрицы имеют 6-бит на канал, как и часть MVA. Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Поэтому отображение чёрного цвета близко к идеалу. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а чёрным. При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет. IPS в настоящее время вытеснено технологией S-IPS (Super-IPS, Hitachi 1998 год), которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика. Но, несмотря на то, что цветность S-IPS панелей приблизилась к обычным мониторам ЭЛТ, контрастность всё равно остаётся слабым местом. S-IPS активно используется в панелях размером от 20″. LG.Philips, Dell и NEC остаются единственными производителями панелей по данной технологии. AS-IPS (Advanced Super IPS — расширенная супер-IPS) — также была разработана корпорацией Hitachi в 2002 году. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей. AS-IPS также используется в качестве названия для мониторов корпорации NEC (например, NEC LCD20WGX2) созданных по технологии S-IPS, разработанной консорциумом LG.Philips. A-TW-IPS (Advanced True White IPS — расширенная IPS с настоящим белым) — разработана LG.Philips для корпорации NEC. Представляет собой S-IPS панель с цветовым фильтром TW (True White — «настоящий белый») для придания белому цвету большей реалистичности и расширению цветового диапазона. Этот тип панелей используется при создании профессиональных мониторов для использования в фотолабораториях и/или издательствах. AFFS (Advanced Fringe Field Switching, неофициальное название S-IPS Pro). Технология является дальнейшим улучшением IPS, разработана компанией BOE Hydis в 2003 году. Усиленная мощность электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК, на матрицах производства Hitachi Displays. Выводы преимущества и недостатки ЖК мониторов (плюсы и минусы) В настоящее время в ИТ сфере ЖК-мониторы являются основным, бурно развивающимся направлением в технологии мониторов. К их преимуществам можно отнести: малый размер и вес в сравнении с ЭЛТ. У ЖК-мониторов, в отличие от ЭЛТ, нет видимого мерцания, дефектов фокусировки и сведения лучей, помех от магнитных полей, проблем с геометрией изображения и четкостью. Энергопотребление ЖК-мониторов в 2—4 раза меньше, чем у ЭЛТ и плазменных экранов сравнимых размеров. Энергопотребление ЖК-мониторов на 95 % определяется мощностью ламп подсветки или светодиодной матрицы подсветки (англ. backlight — задний свет) ЖК-матрицы. Во многих мониторах для настройки пользователем яркости свечения экрана используется широтно-импульсная модуляция ламп подсветки частотой от 150 до 400 и более герц. Светодиодная подсветка в основном используется в небольших ЖК дисплеях, хотя в последние годы она все шире применяется в ноутбуках (ноутбуки Sony — лидеры) и даже в настольных мониторах. Несмотря на технические трудности её реализации, она имеет и очевидные преимущества перед флуоресцентными лампами, например более широкий спектр излучения, а значит, и цветовой охват. С другой же стороны, ЖК-мониторы имеют и недостатки, часто принципиально трудноустранимые, например: В отличие от ЭЛТ мониторов, могут отображать чёткое изображение лишь в одном разрешении. Остальные достигаются интерполяцией с потерей чёткости. Причем слишком низкие разрешения (например 320×200) вообще не могут быть отображены на многих ЖК мониторах. Цветовой охват ЖК мониторов и точность цветопередачи ниже, чем у плазменных панелей и ЭЛТ соответственно. На многих мониторах есть неустранимая неравномерность передачи яркости (полосы в градиентах). Многие из ЖК-мониторов имеют сравнительно малый контраст и глубину чёрного цвета. Повышение фактического контраста часто связано с простым усилением яркости подсветки, вплоть до некомфортных значений (поэтому многие дизайнеры работают на ЭЛТ мониторах). Широко применяемое глянцевое покрытие матрицы влияет лишь на субъективную контрастность в условиях внешнего освещения. Из-за жёстких требований к постоянной толщине матриц существует проблема неравномерности однородного цвета (неравномерность подсветки). Фактическая скорость смены изображения также остаётся ниже, чем у ЭЛТ и плазменных дисплеев. Технология overdrive решает проблему скорости лишь частично. Зависимость контраста от угла обзора до сих пор остаётся существенным минусом технологии. Массово производимые ЖК-мониторы плохо защищены от повреждений. Особенно чувствительна матрица, незащищённая стеклом. При сильном нажатии возможна необратимая деградация. Также существует проблема дефектных пикселей. Предельно допустимое количество дефектных пикселей, в зависимости от размеров экрана, определяется в международном стандарте ISO 13406-2. Стандарт определяет 4 класса качества ЖК-мониторов. Самый высокий класс первый, он вообще не допускает наличия дефектных пикселей в ЖК мониторе. Самый низкий класс четветрый, допускает наличие до 262 дефектных пикселей на 1 миллион работающих в мониторе. Вопреки расхожему мнению пиксели ЖК-мониторов деградируют, хотя скорость деградации наименьшая из всех технологий отображения, за исключением лазерных дисплеев не подверженных деградации пикселей. Перспективной технологией, которая может заменить ЖК-мониторы, часто считают OLED-дисплеи. С другой стороны, эта технология встретила сложности в массовом производстве, особенно для матриц с большой диагональю. Напоминаем все пользователям, что обсудить мониторы, задать вопросы о эксплуатации, покупке, продаже и настройке ЖК мониторов можно на нашем компьютерном форуме.

Плюсы и минусы ЖК мониторов, телевизоров

На сегодняшний день жидкокристаллические мониторы и телевизоры очень популярны. Пожалуй уже никто не покупает телевизоры старых образцов. Появившись не так уж давно технология экранов на жидких кристаллах быстро завоевала популярность. Что не удивительно, так как они имеют ряд важных достоинств перед обычными ЭЛТ(Электронно лучевыми трубками).
перечислим:

• Отсутствие мерцания, что благотворно сказывается на зрении. У ЭЛТ мониторов частота мерцания картинки варьируется от 60 до 85 герц, то есть картинка на экране появляется и гаснет 85 раз в секунду, что при близком нахождении рядом с монитором утомляет глаза. Этот показатель у ЖК мониторов отсутствует. Картинка не мерцает и не создает лишнего напряжения глазам.
• Высокая четкость. Четкость картинки у ЖК мониторов намного выше. За счет отдельных пикселей изображение от видеокарты идет точно туда куда должно.
• Отсутствие бликов. Поверхность экрана имеет меньшую отражающую способность.
• Компактность и вес. Пожалуй за счет этого параметра большинство покупателей и выбирают жидкокристаллические мониторы.
• Низкое энергопотребление. Средний ЖК монитор потребляет около 50-100 ватт в час, что меньше обычной домашней лампочки.
• Отсутствие электростатического излучения вблизи монитора.

Пожалуй хватит о достоинствах ведь есть пара недостатков. Это немного низкая цветопередача. Поэтому в фотостудиях продолжают пользоваться ЭЛТ мониторами, но для обычного человека разница еле заметна. Также существенным недостатком ЖК мониторов является меньший угол обзора. Из-за этого если смотреть на ЖК монитор сверху картинка кажется светлой, а если смотреть снизу картинка слишком контрастна. Но этот недостаток на сегодняшний день почти отсутствует в связи с появлением IPS- матриц. Такие мониторы немного дороже простых ЖК, но проблема с углом обзора практически отсутствует. Также со временем на ЖК матрицах возможны появления «битых пикселей». Битым пикселем называют точку на ЖК экране которая потеряла способность к изменению своего цвета либо совсем перестала загораться.
Наличие одного и двух битых пикселей может быть и не заметно но при увеличении их количества удобство работы на таком мониторе понижается. Рекомендую почитать статью о том как продлить срок службы ЖК мониторов.

Производители жк телевизоров стали радовать покупателей новыми функциями. Такими как воспроизведением видео с Usb-носителей — флешки или дисковода. А самые последние модели уже имеют разъем подключения интернета для просмотра видео прямо из сети. О функциях 3D писать не хочется так как на мой взгляд это дорогое и возможно даже вредное для глаз нововведение.  Есть один хороший способ расширить (буквально) экран монитора.  Как раз о нем видео выложено в конце статьи.

Я всерьез заинтересовался этой подсветкой и узнал что ее можно подключить к любому компьютеру с ЖК монитором и стоит она не особо дорого. Вот кстати ссылка на их сайт. На этом пожалуй хватит.

принцип действия, устройство, особенности ухода, методы диагностики, ремонт, преимущества и недостатки

Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) представляет собой тонкое плоское устройство отображения, составленное из некоторого числа цветных или монохромных пикселей, расположенных перед источником света или зеркалом.

В чем преимущество ЖК-монитора? Его высоко ценят инженеры, потому что он потребляет незначительное количество электроэнергии, что делает его пригодным для использования в электронных устройствах, питающихся от батареек. Кроме того, он может иметь практически любую форму и размеры, мало нагревается и не выделяет вредного электромагнитного излучения.

Также он является одной из причин успеха портативных компьютеров – иначе они бы не были такими компактными. Некоторые из ранних моделей переносных ПК включали небольшой ЭЛТ-монитор и были довольно громоздкими. Впоследствии ЖК-дисплеи стали использоваться не только в ноутбуках, но и в телевизорах высокой четкости. Поскольку со временем технология и производство становятся более дешевыми, стоимость мониторов с плоским экраном или HD-телевизоров продолжала снижаться. В конечном итоге ЖК-панели полностью заменили традиционные электронно-лучевые трубки, так же, как транзисторы сменили вакуумные лампы.

Принцип работы ЖК-монитора

Пиксели дисплея состоят из ЖК-молекул, выстроенных между прозрачными электродами, а также из пары поляризационных фильтров с перпендикулярными друг другу осями полярностей. В отсутствие жидкого кристалла свет, проходя через один поляризатор, блокируется другим.

Поверхность электродов, контактирующих с веществом, находящимся в ЖК-фазе, обработана так, чтобы молекулы выстраивались в определенном направлении. Как правило, они покрываются тонким слоем полимера, направленного в одну сторону методом протирания его тканью (жидкие кристаллы выстраиваются в том же направлении).

Принцип работы ЖК-монитора следующий. До наложения электрического поля ЖК-молекулы выстроены согласно направлению выравнивания поверхностей. В наиболее распространенном типе ЖК-экрана – крученном нематическом – направления выстраивания поверхностей электродов перпендикулярны, благодаря чему молекулы образуют спиралевидную структуру, т. е. скручиваются. Так как свойством жидких кристаллов является разная скорость движения света с разной поляризацией, луч, который проходит через один поляризационный фильтр, вращается ЖК-спиралью так, что может пройти сквозь второй. При этом половина света поглощается в первом поляризаторе, но в остальном вся сборка прозрачна.

Когда на электроды подается напряжение, начинает действовать крутящий момент, который выравнивает молекулы скрученного нематического кристалла вдоль электрического поля и выпрямляет спиралевидную структуру. Этому препятствуют упругие силы, так как молекулы на поверхностях не свободны. Вращение поляризации уменьшается, и пиксель выглядит серым. Но благодаря свойству жидких кристаллов выравниваться при достаточно высокой разности потенциалов, проходящий сквозь них свет не вращается. В результате направление поляризации становится перпендикулярным второму фильтру, он полностью блокируется, и пиксель выглядит черным. Изменение напряжения между электродами по обе стороны ЖК-слоя каждого элемента изображения регулирует количество проходящего света и, соответственно, его яркость.

Скрученные нематические жидкие кристаллы помещаются между скрещенными поляризационными фильтрами для того, чтобы свет был максимально ярким без расхода электроэнергии, а получаемое при подаче напряжения затемнение — являлось равномерным. Возможен случай использования параллельных поляризационных фильтров. При этом темные и яркие состояния изменяются на противоположные. Однако в такой конфигурации черный не будет равномерным.

Вещество жидкого кристалла и выравнивающий слой содержат ионные соединения. Если длительное время действует электрическое поле определенной полярности, ионный материал притягивается поверхностями, ухудшая характеристики ЖК-монитора. Избежать этого можно, применяя либо переменный ток, либо изменяя полярность электрического поля во время обращения к устройству (реакция ЖК-слоя не зависит от полярности).

Мультиплексорный экран

Когда дисплей составлен из большого числа пикселей, управлять каждым из них напрямую невозможно, поскольку всем им понадобятся независимые электроды. Вместо этого монитор мультиплексируется. При этом электроды группируются и соединяются (как правило, по столбцам), и каждая группа питается отдельно. С другой стороны ячейки электроды также сгруппированы (как правило, по рядам) и подключены отдельно. Группы создаются таким образом, чтобы каждый пиксель обладал уникальной комбинацией источника и приемника. Электроника или программное обеспечение, управляющее ею, последовательно включает группы и управляет ими.

Важными факторами, которые следует учитывать при оценке ЖКД, являются разрешение, видимый размер, время отклика (скорость синхронизации), тип матрицы (пассивный или активный), угол обзора, поддержка цвета, коэффициент яркости и контрастности монитора, соотношение сторон и входные порты (например, DVI или VGA).

Цветные экраны

В цветных ЖК-дисплеях каждый отдельный пиксель делится на три ячейки или субпикселя, которые с помощью дополнительных фильтров (пигментных и металл-оксидных) окрашены в красный, синий и зеленый цвета. Каждым субпикселем можно управлять независимо, чтобы получить тысячи или миллионы возможных цветов. В старых ЭЛТ используется аналогичный метод.

В зависимости от использования монитора, цветовые компоненты могут размещаться в различных пиксельных геометриях. Если программное обеспечение знает, какой тип геометрии используется на данном дисплее, это может быть использовано для увеличения видимого разрешения посредством субпиксельной визуализации. Этот метод особенно полезен для сглаживания текста.

Пассивная матрица

Устройство ЖК-мониторов с небольшим количеством сегментов, например, используемых в карманных калькуляторах и цифровых часах, предусматривает для каждого элемента один электрический контакт. Внешняя выделенная схема обеспечивает электрический заряд, необходимый для управления каждым сегментом. При большом количестве экранных элементов такая структура становится слишком громоздкой.

Малые монохромные дисплеи, используемые, например, в старых ноутбуках, имеют структуру пассивной матрицы, в которой используется технология суперскрученных нематических элементов (STN) или двухслойная STN (DSTN), которая корректирует проблему смещения цвета. Каждая строка или столбец имеют одну электрическую цепь. Адресация каждого пикселя производится поочередно по адресу строки и столбца. Такой тип дисплея называют пассивной матрицей, поскольку состояние каждой ячейки должно сохраняться без электрического заряда. С ростом числа элементов (а также строк и столбцов) отображение становится все более сложным. Дисплеи с пассивной матрицей характеризуются слишком медленным откликом и плохой контрастностью.

Активные матричные технологии

В цветных экранах высокого разрешения, которыми оборудуются современные телевизоры и мониторы, применяется активная матрица. В ней к цветным и поляризационным фильтрам добавлен слой тонкопленочных транзисторов (TFT). При этом каждый пиксель управляется своим собственным выделенным полупроводниковым элементом. Транзистор обеспечивает доступ в каждом столбце только к одному пикселю. При активации строки к ней подключаются все столбцы, и на них подается напряжение. Затем строка деактивируется, и активируется следующая. При обновлении дисплея последовательно активируются все строки. Активно-матричные экраны значительно четче и ярче пассивных того же размера, и обычно отличаются более быстрым откликом, который обеспечивает гораздо лучшее качество изображения.

Скрученный нематик (TN)

TN-экраны содержат ЖК-элементы, которые для регулирования количества пропускаемого света в разной степени скручиваются и раскручиваются. Если напряжение на электроды ЖК-ячейки TN-матрицы не подается, то луч поляризуется таким образом, что может пройти сквозь нее. Жидкие кристаллы скручиваются пропорционально приложенной разнице потенциалов до 90°, изменяют поляризацию и блокируют подсветку. При подаче напряжения определенного уровня можно добиться практически любого оттенка серого.

3LCD-технология

Представляет собой систему видеопроекции, в которой для создания изображения используются 3 микродисплейные панели. В 1995 г. благодаря компактности и высокому качеству технология начала применяться многими производителями фронтальных проекторов, а с 2002 г. – и в проекционных телевизорах. Активная матрица обеспечивает отличную цветопередачу, высокую яркость и четкое изображение, а использование высокотемпературного поликремния позволяет получить большую глубину черного.

IPS-технология

Аббревиатура IPS расшифровывается как «плоскостное переключение». Принцип работы ЖК-монитора данного типа основан на выравнивании жидкокристаллических ячеек в горизонтальной плоскости. Метод заключается в том, что электрическое поле проходит через оба конца кристалла, но требует двух транзисторов на каждый пиксель вместо одного, как в стандартном TFT-экране. Следствием этого является большая блокировка участка дисплея, что требует более яркой подсветки, которая расходует больше энергии. Это накладывает ограничения в использовании данного вида ЖК-монитора в ноутбуках.

Экраны нулевой мощности

Зенитальные элементы с двумя устойчивыми состояниями (ZBD), разработанные компанией QinetiQ, способны сохранять свою ориентацию без внешнего электрического поля. Принцип работы ЖК-монитора данного типа основан на том, что кристаллы могут находиться в одном из двух положений – «черном» или «белом». Питание требуется лишь для изменения состояния ЖК-элемента на противоположное. Созданные на основе данной технологии экраны производит компания ZBD Displays. Она предлагает как черно-белые, так и цветные ZBD-дисплеи.

Французская компания Nemoptic разработала еще одну технологию, не требующую питания для сохранения изображения. Похожие на бумагу ЖК-экраны производятся на Тайване с июля 2003 года. Данная технология ориентирована на такие маломощные мобильные устройства, как переносные компьютеры и электронные книги. ЖКД с нулевой мощностью потребления составляют конкуренцию электронной бумаге.

Компания Kent Displays тоже разработала экран с нулевым энергопотреблением, в котором используются стабилизированные полимерные жидкие кристаллы ChLCD. Основным недостатком этой технологии является невысокая частота обновления, которая еще больше замедляется при низких температурах.

Контроль качества

ЖК-экраны могут иметь дефектные транзисторы, результатом чего являются постоянно открытые или закрытые участки, на которых пиксели остаются либо ярко освещенными, либо черными. Если в случае интегральных схем это бы означало брак, то дисплеи с несколькими неработающими точками, как правило, используются. Это невозможно запретить по экономическим соображениям, поскольку ЖК-панели значительно больше микросхем. Для определения максимально допустимого числа дефектных пикселей производители используют разные стандарты. Например, в ноутбуках ThinkPad для панели разрешением 2048 х 1536 оно равно 16. Из них яркими могут быть 15 пикселей, а темными – 16.

Дефект ЖК-экрана более вероятен, чем для большинства микросхем. Например, 12” SVGA-дисплей может иметь 8 дефектов, а 6” пластина – только 3. Вместе с тем из 137 штампов приемлемыми будут 134 при практически нулевом браке ЖКД. Стандарты качества сегодня намного выше, чем раньше, благодаря жесткой конкуренции между производителями и улучшенному контролю. SVGA-экран с 4 дефектными пикселями теперь считается дефектным, и клиенты имеют возможность обменять его на новый.

100% гарантия

Ряд производителей, особенно южнокорейских, поскольку там находятся одни из крупнейших фабрик по производству ЖК-панелей (например, LG), сегодня гарантируют отсутствие неисправных пикселей и производят замену экрана даже с единственным дефектом. Даже если такая гарантия не предоставляется, важно расположение дефектных участков. Экраны с несколькими неисправными ячейками могут быть непригодны, если они расположены рядом друг c другом. Кроме того, производители могут произвести замену панели в том случае, если дефект расположен в центре дисплея.

Диагностика и ремонт мониторов

Ниже приведены наиболее часто встречающиеся неисправности и методы их устранения.

Индикатор питания горит постоянно, но изображение отсутствует. Вероятна поломка подсветки или ее инвертора. Простейший способ диагностики ЖК-монитора – включить воспроизведение видео и направить яркий луч либо почти параллельно экрану, либо перпендикулярно. Это позволит увидеть изображение даже без подсветки. Ремонт монитора заключается в замене лампы подсветки или, скорее всего, ее инвертора.

Индикатор питания мигает. В этом случае необходимо проверить, поступает ли в дисплей сигнал – вероятно повреждение кабеля либо разъема. Если все в порядке, то основную причину неисправности для конкретной марки монитора следует поискать в интернете. Например, для Dell 1702FP – это выход из строя некоторых конденсаторов. Простейший выход в этом случае – заменить все емкости. Также можно шунтировать неисправный конденсатор заведомо исправным.

Индикатор питания не загорается. Вероятная причина – поломка блока питания монитора. Можно попробовать его заменить, купив новый или воспользовавшись запчастями от старого дисплея. Другая возможная причина – КЗ конденсатора (его легко найти визуально) и перегорание предохранителя. В этом случае их следует заменить.

Вертикальные или горизонтальные линии. Если монитор работает, но имеет линии, простирающиеся на всю ширину или высоту экрана или раздваивание изображения по вертикали или горизонтали, то вероятным виновником является транзистор или соединение дисплея. Если один из сотен разъемов неисправен или закорочен, то это сказывается на всем ряду пикселей. Для ноутбуков иногда достаточно сжать проблемный участок и проблема уйдет на годы. Для дисплея ПК потребуется снять заднюю панель, чтобы добраться до неисправного соединения и приложить к нему давление.

Особенности ухода

Иногда качество изображения можно восстановить с помощью простой салфетки для ЖК-мониторов. Она устранит пыль, пятна от еды, отпечатки пальцев, следы насекомых, грязь и разводы.

Лучше использовать профессиональные средства, такие как чистящие спреи и пены-аэрозоли, но их можно заменить разведенным в равных пропорциях изопропиловым спиртом или уксусом.

Не следует использовать средства на основе спирта, аммиака или ацетона, поскольку они способны нанести вред экрану, особенно антибликовому покрытию.

Чистящее средство следует наносить на салфетку, а не на загрязнение.

Протирая дисплей, нельзя применять силу.

Нельзя включать монитор до полного его высыхания.

Недостатки

ЖК-технология по-прежнему отличается некоторыми недостатками в сравнении с другими подходами:

• Если электро-лучевые трубки могут работать с разным разрешением, не привнося искажений, ЖКД обеспечивают четкость только в случае их «родного разрешения». При попытке установить неподдерживаемые параметры экрана, изображение масштабируется, становится размытым или «блочным».
• ЖК-панели обеспечивают более низкую контрастность, чем плазменные или светодиодные. Причиной этого является то, что свет часто проникает через поляризационный фильтр и вместо черного цвета отображается серый. Однако при ярком внешнем освещении контрастность ЖКД может превышать данный показатель некоторых других дисплеев по причине большей максимальной яркости.
• ЖК-экраны отличаются большим временем отклика, чем плазменные аналоги, создавая видимые ореолы при быстром движении изображения, хотя этот показатель по мере развития технологии постоянно улучшается и в современных ЖК-панелях практически незаметен. Большинство TN- и IPS-дисплеев имеют время отклика 5–8 мс.
• Овердрайв, применяемый в некоторых панелях, приводит к тому, что на участках изменяющегося изображения возникают артефакты в виде повышенного шума или ореолов. Причиной этого побочного эффекта является стремление пикселей достичь предполагаемой яркости (или напряжения, которое требуется для прохождения нужного количества света), после чего они возвращаются к целевому уровню, обеспечивая лучшее время отклика.
• ЖК-дисплеи отличаются ограниченными углами обзора, из-за чего одновременно смотреть на экран может меньшее число зрителей. При достижении предельного угла контрастность и цветопередача ухудшаются. Но некоторые производители используют этот эффект, предлагая намеренно ограниченный обзор ЖК-монитора с целью обеспечения большей конфиденциальности, например, при пользовании ноутбуком в общественных местах. Кроме того, это позволяет создать для одного наблюдателя 2 различных изображения, создавая стереоскопический эффект.
• Некоторые старые ЖК-мониторы могут вызвать мигрени и проблемами со зрением по причине мерцания ламп подсветки, работающих с частотой сети 50 Гц. В современных экранах это устранено с переходом на питание высокочастотным током.
• ЖК-дисплеи иногда страдают от выгорания. По мере развития технологии данная проблема снижается, поскольку появляются новые методы ее устранения. Иногда экран можно восстановить путем длительного отображения белого изображения.
• Некоторые ЖКД не способны работать в режиме низкого разрешения (например, 320 х 200). Но это связано со схемой управления, а не особенностями ЖК-монитора.
• Плоские дисплеи очень уязвимы. Но их легкий вес снижает вероятность повреждения, а некоторые модели защищены стеклом.

Жидкокристаллический монитор — это… Что такое Жидкокристаллический монитор?

Жидкокристаллический монитор (также Жидкокристаллический дисплей, ЖКД, ЖК-монитор, англ. liquid crystal display, LCD, плоский индикатор) — плоский монитор на основе жидких кристаллов.

LCD TFT (англ. TFT — thin film transistor — тонкоплёночный транзистор) — одно из названий жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Усилитель TFT для каждого субпиксела применяется для повышения быстродействия, контрастности и чёткости изображения дисплея.

Назначение ЖК-монитора

Жидкокристаллический монитор предназначен для отображения графической информации с компьютера, TV-приёмника, цифрового фотоаппарата, электронного переводчика, калькулятора и пр.

Изображение формируется с помощью отдельных элементов, как правило, через систему развёртки. Простые приборы (электронные часы, телефоны, плееры, термометры и пр.) могут иметь монохромный или 2-5 цветный дисплей. Многоцветное изображение формируется с помощью 2008) в большинстве настольных мониторов на основе TN- (и некоторых *VA) матриц, а также во всех дисплеях ноутбуков используются матрицы с 18-битным цветом(6 бит на канал), 24-битность эмулируется мерцанием с дизерингом.

Устройство ЖК-монитора

Субпиксел цветного ЖК-дисплея

Каждый пиксел ЖК-дисплея состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым.

Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается, и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света — ячейку можно считать прозрачной. Если же к электродам приложено напряжение — молекулы стремятся выстроиться в направлении поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности. Если постоянное напряжение приложено в течении долгого времени — жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток, или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (непрозрачность структуры не зависит от полярности поля). Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам. Проходящий через ячейки свет может быть естественным — отражённым от подложки(в ЖК-дисплеях без подсветки). Но чаще применяют искусственный источник света, кроме независимости от внешнего освещения это также стабилизирует свойства полученного изображения. Таким образом полноценный ЖК-монитор состоит из электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК-матрицы, модуля подсветки, блока питания и корпуса. Именно совокупность этих составляющих определяет свойства монитора в целом, хотя некоторые характеристики важнее других.

Технические характеристики ЖК-монитора

Важнейшие характеристики ЖК-мониторов:

• Разрешение: Горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселах. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно, «родное», физическое разрешение, остальные достигаются интерполяцией.

Фрагмент матрицы ЖК монитора (0,78х0,78 мм), увеличеный в 46 раз.

• Размер точки: расстояние между центрами соседних пикселов. Непосредственно связан с физическим разрешением.

• Видимая диагональ: размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: монитор с форматом 4:3 имеет большую площадь, чем с форматом 16:9 при одинаковой диагонали.

• Контрастность: отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведенная для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.

• Яркость: количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.

• Время отклика: минимальное время, необходимое пикселу для изменения своей яркости. Методы измерения неоднозначны.

• Угол обзора: угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями вычисляется по-разному, и часто не подлежит сравнению.

• Тип матрицы: технология, по которой изготовлен ЖК-дисплей.

• Входы: (напр, DVI, HDMI и пр.).

Технологии

Часы с ЖКИ-дисплеем

Жидкокристаллические мониторы были разработаны в 1963 году в исследовательском центре Давида Сарнова (David Sarnoff) компании RCA, Принстон, штат Нью-Джерси.

Основные технологии при изготовлении ЖК дисплеев: TN+film, IPS и MVA. Различаются эти технологии геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода. Большое значение имеют чистота и тип полимера со свойствами жидких кристаллов, примененный в конкретных разработках.

Время отклика ЖК мониторов, сконструированных по технологии SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display  — кремниевая отражающая жидкокристаллическая матрица), уменьшено до 5 мс. Компании Sony, Sharp и Philips совместно разработали технологию PALC (англ. Plasma Addressed Liquid Crystal  — плазменное управление жидкими кристаллами), которая соединила в себе преимущества LCD (яркость и сочность цветов, контрастность) и плазменных панелей (большие углы видимости по горизонту, H, и вертикали, V, высокую скорость обновления). В качестве регулятора яркости в этих дисплеях используются газоразрядные плазменные ячейки, а для цветовой фильтрации применяется ЖК-матрица. Технология PALC позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означает непревзойденную управляемость и качество изображения.

TN+film (Twisted Nematic + film)

Макрофотография TN+film матрицы монитора NEC LCD1770NX. На белом фоне — стандартный курсор Windows

Часть «film» в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно — от 90° до 150°). В настоящее время приставку «film» часто опускают, называя такие матрицы просто TN. К сожалению, способа улучшения контрастности и времени отклика для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у данного типа матриц является на настоящий момент одним из лучших, а вот уровень контрастности — нет.

TN + film — самая простая технология.

Матрица TN + film работает следующим образом: если к субпикселам не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если красные, зеленые и синие субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.

К достоинствам технологии можно отнести самое маленькое время отклика среди современных матриц, а также невысокую себестоимость.

IPS (In-Plane Switching)

Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN + film. Однако, хотя с помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 170°, а также высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне.

На настоящий момент матрицы, изготовленные по технологии IPS единственные из ЖК-мониторов, всегда передающие полную глубину цвета RGB — 24 бита, по 8 бит на канал. TN-матрицы почти всегда имеют 6-бит, как и часть MVA.

Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Поэтому отображение черного цвета близко к идеалу. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.

При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.

IPS в настоящее время вытеснено технологией S-IPS (Super-IPS, Hitachi 1998 год), которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика. Но, несмотря на то, что цветность S-IPS панелей приблизилась к обычным мониторам CRT, контрастность все равно остаётся слабым местом. S-IPS активно используется в панелях размером от 20″, LG.Philips, NEC остаются единственными производителями панелей по данной технологии.

Макрофотография S-IPS матрицы монитора NEC 20 WGX2 Pro. Стандартный курсор Windows на оранжевом фоне

AS-IPS — технология Advanced Super IPS (Расширенная Супер-IPS), также была разработана корпорацией Hitachi в 2002 году. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей. AS-IPS также используется в качестве названия для мониторов корпорации LG.Philips.

A-TW-IPS — Advanced True White IPS (Расширенная IPS с настоящим белым), разработано LG.Philips для корпорации

AFFS — Advanced Fringe Field Switching (неофициальное название S-IPS Pro). Технология является дальнейшим улучшением IPS, разработана компанией BOE Hydis в 2003 году. Усиленная мощность электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК, на матрицах производства Hitachi Displays.

*VA (Vertical Alignment)

MVA — Multi-domain Vertical Alignment. Эта технология разработана компанией Fujitsu как компромисс между TN и IPS технологиями. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 160°(на современных моделях мониторов до 176—178 градусов), при этом благодаря использованию технологий ускорения (RTC) эти матрицы не сильно отстают от TN+Film по времени отклика, но значительно превышают характеристики последних по глубине цветов и точности их воспроизведения.

MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки.

Достоинствами технологии MVA являются глубокий черный цвет и отсутствие, как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля.

Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения, большее время отклика.

Аналогами MVA являются технологии:

• PVA (Patterned Vertical Alignment) от Samsung.
• Super PVA от Samsung.
• Super MVA от CMO.

Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским качествам.

Преимущества и недостатки

Искажение изображения на ЖК-мониторе при большом угле обзора

Макрофотография типичной жк-матрицы. В центре можно увидеть два дефектных субпикселя (зелёный и синий).

В настоящее время ЖК-мониторы являются основным, бурно развивающимся направлением в технологии мониторов. К их преимуществам можно отнести: малый размер и вес в сравнении с ЭЛТ. У ЖК-мониторов, в отличие от ЭЛТ, нет видимого мерцания, дефектов фокусировки и сведения лучей, помех от магнитных полей, проблем с геометрией изображения и четкостью. Энергопотребление ЖК-мониторов в 2-4 раза меньше, чем у ЭЛТ и плазменных экранов сравнимых размеров. Энергопотребление ЖК мониторов на 95 % определяется мощностью ламп подсветки или светодиодной матрицы подсветки (англ. backlight — задний свет) ЖК-матрицы. Во многих современных (2007) мониторах для настройки пользователем яркости свечения экрана используется широтно-импульсная модуляция ламп подсветки частотой от 150 до 400 и более Герц. Светодиодная подсветка в основном используется в небольших дисплеях, хотя в последние годы она все шире применяется в ноутбуках и даже в настольных мониторах. Несмотря на технические трудности её реализации, она имеет и очевидные преимущества перед флуоресцентными лампами, например более широкий спектр излучения, а значит, и цветовой охват.

С другой стороны, ЖК-мониторы имеют и некоторые недостатки, часто принципиально трудноустранимые, например:

• В отличие от ЭЛТ, могут отображать чёткое изображение лишь в одном («штатном») разрешении. Остальные достигаются интерполяцией с потерей чёткости. Причем слишком низкие разрешения (например 320×200) вообще не могут быть отображены на многих мониторах.
• Цветовой охват и точность цветопередачи ниже, чем у плазменных панелей и ЭЛТ соответственно. На многих мониторах есть неустранимая неравномерность передачи яркости (полосы в градиентах).
• Многие из ЖК-мониторов имеют сравнительно малый контраст и глубину чёрного цвета. Повышение фактического контраста часто связано с простым усилением яркости подсветки, вплоть до некомфортных значений. Широко применяемое глянцевое покрытие матрицы влияет лишь на субъективную контрастность в условиях внешнего освещения.
• Из-за жёстких требований к постоянной толщине матриц существует проблема неравномерности однородного цвета (неравномерность подсветки).
• Фактическая скорость смены изображения также остаётся ниже, чем у ЭЛТ и плазменных дисплеев. Технология overdrive решает проблему скорости лишь частично.
• Зависимость контраста от угла обзора до сих пор остаётся существенным минусом технологии.
• Массово производимые ЖК-мониторы более уязвимы, чем ЭЛТ. Особенно чувствительна матрица, незащищённая стеклом. При сильном нажатии возможна необратимая деградация. Также существует проблема дефектных пикселей.
• Вопреки расхожему мнению пикселы ЖК-мониторов деградируют, хотя скорость деградации наименьшая из всех технологий отображения.

Перспективной технологией, которая может заменить ЖК-мониторы, часто считают OLED-дисплеи. С другой стороны, эта технология встретила сложности в массовом производстве, особенно для матриц с большой диагональю.

См. также

Ссылки

Литература

• Артамонов О. Параметры современных ЖК-мониторов
• С. П. Мирошниченко, П. В. Серба. Устройство ЖКИ. Лекция 1
• Мухин И. А. Как выбрать ЖК-монитор?. «Компьютер-бизнес-маркет», № 4 (292), январь 2005, стр. 284—291.
• Мухин И. А. Развитие жидкокристаллических мониторов. «BROADCASTING Телевидение и радиовещение»: 1 часть — № 2(46) март 2005, с.55-56; 2 часть — № 4(48) июнь-июль 2005, с.71-73.
• Мухин И. А. Современные плоскопанельные отображающие устройства.»BROADCASTING Телевидение и радиовещение»: № 1(37), январь-февраль 2004, с.43-47.
• Мухин И. А., Украинский О. В. Способы улучшения качества телевизионного изображения, воспроизводимого жидкокристаллическими панелями. Материалы доклада на научно-технической конференции «Современное телевидение», Москва, март 2006.

Wikimedia Foundation. 2010.

Почему 20-летний CRT-монитор лучше современного 4K LCD-дисплея? / Хабр

Предположим, у вас имеется $1000 и вы собираетесь всё это спустить на игровой монитор. За эти деньги можно купить новейший

4K-дисплей

с микроскопическими пикселями, обладающий широким динамическим диапазоном и отличающийся высокой частотой обновления экрана. Или можно раскошелиться на изогнутый

QHD-монитор

, такой широкий, что во время игры на нём придётся задействовать периферическое зрение.

Есть и ещё один вариант. Можно рискнуть, отправиться на eBay и потратить похожую сумму на CRT-монитор, выпущенный два десятка лет назад.

Последний вариант, на первый взгляд, может показаться противоречащим здравому смыслу. Но, на самом деле, не всё так просто. В кругах любителей компьютерных игр есть люди, которые уверены в том, что мониторы с электронно-лучевой трубкой отлично подходят для игр. Такие мониторы, по мнению этих людей, быстрее реагируют на действия игрока, а изображение на них смазывается меньше, чем на LCD-дисплеях. Этих людей совершенно не пугает то, что старые мониторы, в сравнении с новыми, имеют более низкое разрешение, меньшие размеры экранов, то, что они занимают очень много места на рабочем столе. Спор приверженцев CRT и LCD идёт уже много лет. Но недавно к этой теме было привлечено внимание проекта Digital Foundry, выпустившего видео о сильных сторонах CRT-мониторов.

Создатели современных дорогих игровых LCD-мониторов очень стараются вновь достичь того, что уже достигнуто CRT-мониторами. Это — низкая задержка вывода, высокие частоты обновления экрана, мгновенная реакция на действия пользователя. Но, как бы хороши ни были многие из этих новых дисплеев, ни один из них, даже самый лучший, не способен, в сфере компьютерных игр, обойти хороший старомодный CRT-монитор.

Ричард Ледбитер, редактор Digital Foundry

К сожалению, раздобыть CRT-монитор, который будет хорошо работать с современным компьютером, гораздо сложнее, чем купить 4K LCD-дисплей на Amazon. Хотя в CRT-телевизорах и мониторах нет недостатка на Craigslist, хотя такие устройства можно купить (или даже взять бесплатно) на местной барахолке, лишь немногие модели поддерживают широкоэкранные режимы, необходимые для некоторых современных игр. Особой любовью геймеров пользуется Sony GDM-FW900. Такой недавно был продан на eBay за $999. А если учесть покупку совместимой видеокарты, то итоговая стоимость видеоподсистемы игрового компьютера с CRT-монитором может быть и ещё выше.

Взамен тот, кто купил ЭЛТ-монитор, получит практически незаметную задержку вывода, отсутствие размытия движущихся объектов и, возможно, приятное чувство того, что спас престарелый монитор от кладбища электронных отходов. Пожалуй, PC-геймеры уже бывали в ситуациях, когда получали за свои деньги меньше, чем всё то, что способен дать хороший CRT-монитор.

Сильные стороны CRT-гейминга

Экран CRT-монитора покрыт миллионами люминофорных точек. Каждый пиксель, формируемый монитором, состоит из трёх цветных точек — красной, зелёной и синей. Для того чтобы точки, из которых состоят пиксели, испускали свет, то есть — фотоны, по ним проходятся потоком электронов, выходящим из электронной пушки. Чем интенсивнее поток электронов — тем ярче изображение.

На самом деле, если серьёзно разбираться с технологией формирования изображений на CRT-мониторах, то тут много о чём можно поразмыслить, но если выделить из всего этого то, что интересует нас больше всего, то окажется, что люминофор мгновенно испускает фотоны под воздействием электронов. В CRT-мониторах, конечно, происходят процессы, способные вызывать задержки вывода изображения. Например, определённое время нужно на буферизацию кадра, и на то, чтобы электронный луч прошёлся бы по внутренней поверхности экрана сверху донизу. Но эти задержки измеряются милисекундами. Поэтому, когда игрок нажимает на клавишу мыши или клавиатуры, результат его действий мгновенно виден на экране.

Бэрри Янг, который уже давно занимается изучением CRT-дисплеев и является CEO в OLED Association, называет это «таинством люминофора». «Люминофор, когда на него попадает электрон, мгновенно испускает фотон», — говорит Бэрри Янг.

А вот LCD-дисплеи, если сравнить принципы их работы с превращением электронов в фотоны, вынуждены физически перемещать жидкие кристаллы, что требует гораздо большего времени и приводит к задержке вывода. Кроме того, из-за этого движущиеся объекты выглядят смазанными.

Реймонд Сонейра, президент компании DisplayMate, занимающейся исследованием дисплеев, обнаружил, что подобный недостаток характерен даже для мониторов, частота обновления экранов которых выше, чем обычные 60 Гц. Это может объяснить слова Джона Линнемана из Digital Foundry, говорящего о том, что работать с CRT-монитором гораздо приятнее, чем даже с лучшими представителями LCD-мониторов.

«Проблема тут в том, что мы сравниваем процесс превращения электрона в фотон и физические изменения в жидких кристаллах», — говорит Бэрри Янг. «Чем быстрее изображение движется по экрану — тем тяжелее LCD-дисплею успевать за этим движением», — продолжает он.

Справедливости ради стоит отметить, что производители LCD-дисплеев сделали очень многое для того чтобы закрыть разрыв между LCD- и CRT-мониторами. Бэрри Янг указывает на то, что жидкие кристаллы, используемые в современных мониторах, движутся быстрее, чем раньше, и на то, что задержки и размытие изображений можно уменьшить путём буферизации дополнительных кадров, или путём вставки в видеопоток особых, специально сгенерированных кадров.

Он, как CEO OLED Association, также утверждает, что OLED-дисплеи дают такое же время отклика, что и CRT-мониторы, так как в них тоже используется эффект превращения электронов в фотоны, но эффект этот достигается благодаря воздействию электрического тока на органические соединения. Собственно, поэтому аббревиатура OLED и расшифровывается как Organic Light Emitting Diode (органический светодиод).

Бэрри Янг говорит, что между OLED-дисплеями и CRT-мониторами нет никакой разницы.

Но производители крупных OLED-панелей до сих пор уделяют основное внимание рынку телевизоров. Сейчас в продаже имеется лишь один OLED-дисплей — 22-дюймовый монитор производства Asus, который стоит $4000. Бэрри Янг говорит, что производитель панелей, используемых в этих мониторах, JOLED, строит большой завод, снижая цену производства панелей. Но может понадобиться немало времени на то, чтобы OLED-дисплеи смогли бы конкурировать по цене хотя бы с лучшими LCD-мониторами.

Поиск святого Грааля CRT-мониторов

Если вы уверились в том, что CRT-монитор — это именно то, что нужно для компьютерных игр, вам ещё надо будет немало постараться для того чтобы найти хороший монитор.

Адам Тейлор, создатель обучающих видео на технические темы, которому принадлежит канал EposVox на YouTube, потратил несколько лет на то, чтобы найти Sony GDM-FW900. Он настроил поиск по множеству ключевых слов на сайтах вроде eBay, Craigslist и Facebook Marketplace. Он регулярно публиковал материалы, рассчитанные на местную аудиторию и направленные на то, чтобы узнать, не продаёт ли кто-нибудь то, что ему нужно. За монитор, который не нуждается в починке, и у которого нет сильных косметических повреждений, Тейлор готов был выложить до $500.

Главное достоинство GDM-FW900, по словам Тейлора, заключается в том, что этот монитор имеет соотношение сторон экрана 16:10. То есть — его экран гораздо шире, чем у большинства CRT-мониторов, у которых соотношение сторон экрана обычно составляет 4:3. Хотя в современных LCD-мониторах чаще встречается соотношение сторон экрана 16:9, большинство игр поддерживают соотношение 16:10, а значит — способны заполнить весь экран FW900. Максимальное разрешение, поддерживаемое этим монитором, составляет 2304×1440 при частоте обновления экрана в 80 Гц. Это очень хорошо даже по современным стандартам. А если снизить разрешение в два раза, то монитор способен выдавать частоту обновления экрана в 160 Гц, что очень хорошо влияет на плавность отображения движущихся объектов.

Тейлор говорит, что этот монитор способен творить удивительные вещи и при этом подходит для работы с современными приложениями, так как имеет соотношение сторон экрана 16:10.

По словам Тейлора, мониторы, идентичные FW900, производились другими компаниями и имели другие названия. Среди них — HP A7217A, SGI GDM-FW9011 и Sun GDM-FW9010. Но найти их так же сложно, как и FW900. Существует и несколько мониторов с соотношением сторон экрана 16:9. Это, например, InterView 28HD96 (знаменитый тем, что Джон Кармак работал за ним во время создания Quake) и 24HD96, но встречаются они ещё реже.

Если вам всё же удастся найти такой монитор, то вам понадобится ещё и видеокарта, поддерживающая аналоговый выход. Например — Nvidia 900 серии или AMD 300 серии. В качестве альтернативного решения может выступить цифро-аналоговый конвертер видеосигнала. Покупая старый монитор нужно быть готовым к тому, что долго он не прослужит. По мере того, как люминофор в электронно-лучевой трубке стареет, он теряет свои свойства. И это — далеко не единственная неприятность, которая может случиться с CRT-монитором. Ремонт такого монитора может оказаться сложным и опасным делом, говорит Тейлор, а мастерские по ремонту таких устройств практически полностью исчезли.

По словам Тейлора, CRT-монитор — это такой прибор, которым нельзя пользоваться вечно. Это понимают те, кто ищет такие мониторы, так как это — очень старые устройства, сильно подверженные разного рода проблемам и нуждающиеся в обслуживании.

Но Тейлор, несмотря на вышесказанное, рад тому, что CRT-мониторы в очередной раз привлекли к себе внимание общественности. Правда, он говорит, что далеко не все «коллеги по цеху» разделяют его чувства. Они опасаются, что внимание СМИ к таким мониторам приведёт к росту цен на них, и к тому, что в CRT-сферу придёт слишком много новичков. Но, если не рассматривать малочисленные случаи заработка на шумихе (вроде продажи FW900 за $999 на eBay), Тейлор не столкнулся с заметным повышением цен на CRT-мониторы. По его словам, большинство CRT-мониторов продают люди, которые хранили их в гаражах и подвалах, а потом решили навести там порядок.

Но лучше, чтобы эти CRT-мониторы попали бы к людям, которые хотят на них играть, а не лежали бы кучами на специальных складах, ожидая переработки, которая никогда не начнётся.

«Не существует механизмов, по меньшей мере, в США, направленных на переработку подобной техники. Поэтому я очень рад тому, что люди пользуются CRT-мониторами, экспериментируют с ними. Это — куда лучше, чем если бы такие мониторы превратились бы в куски стекла и металла, разбросанные по улицам», — говорит Тейлор. По его словам, в использовании таких мониторов есть некий налёт элитарности, стремления к чему-то «самому лучшему». Но он считает, что по-настоящему важно то, что люди пользуются такими мониторами, и то, что людям это нравится.

Пользуетесь ли вы CRT-мониторами?

Виды мониторов, читать на Computerlikbez.ru

• Поделиться
• Поделиться
• Твитнуть
• Плюсануть

Начну с простого ЭЛТ – монитора. Это монитор в котором используется электронно – лучевая трубка. Сущность его работы схожа с обычным телевизором.

Плюсами этих мониторов являются – отличная яркость, контрастность изображения, доступность в связи с низкой ценой. Основными недостатками считаются – вес и размеры монитора, энергопотребление, ну и вредное влияние излучения.

Альтернативой ЭЛТ – мониторов являются ЖК – мониторы (жидкокристаллические). Изображение формируется за счет огромного количества жидкокристаллических элементов, при воздействии на которые тока меняют свои цвета. У каждого пикселя (жк — элемент) есть специальный транзистор, который дает команды только ему. За счет этого картинка на экране меняется моментально. Преимущества этих мониторов налицо – толщина составляет несколько сантиметров, легкость, качество изображения. В отличие от ЭЛТ – мониторов, в которых применяется аналоговый метод передачи информации, в ЖК – мониторах используется цифровой метод. Отличие этих методов заключается в том, что при цифровой передаче отсутствуют помехи и искажения.

Третьим видом являются плазменные мониторы. Эти отличные мониторы вобрали в себя все плюсы ЭЛТ и ЖК – мониторов, однако есть и большущий минус – это его стоимость. Выпускаются они с диагональю не менее 40 дюймов. Изображение на мониторе, получается, из-за воздействия тока на плазму.

Показатели мониторов

Диагональ экрана – как правило, измеряется в дюймах. Первыми мониторами были 14-дюймовые, затем 15”, 17”, 19”, 21” и т.д. 

На самом деле «реальная диагональ» любого монитора меньше заявленной производителем. Причина этого кроется в том, что производители учитывают реальную площадь вместе с бортиком, который окантовывает экран. Правда это относится только к ЭЛТ – мониторам. Поэтому обычно и приравнивают 17-дюймовую диагональ ЖК – монитора к 19 дюймам ЭЛТ и так далее по аналогии.

Разрешающая способность.

Этот показатель указывает, сколько минимальных изображений может поместиться на экране монитора. Разрешающая способность характеризуется по двум направлениям – по горизонтали и по вертикали. Это связано с тем, что экран не квадратной формы, а прямоугольной. Наиболее распространенные разрешения:

640Х480  -14-дюймовые мониторы;

800Х600 – 15-дюймовые;

1024Х768 – 17-дюймовые;

1128Х864 – 19-дюймовые;

1280Х1024 – 20-дюймовые;

1600Х1200 – 21-дюймовые.

Однако, вышеприведенный список не является догмой, а скорее рекомендацией. В принципе любой монитор может работать на гораздо бОльших разрешениях, но при этом изображение становится намного мельче, отчего возникает большая нагрузка на глаза пользователя.

Частота развертки. Эту величину, грубо, можно назвать частотой обновления кадров.

Для оптимальной работы ЭЛТ-монитора необходимо чтобы частота вертикальной развертки составляла не менее 85 герц (Гц). Более низкая частота утомляет глаза. Для ЖК-мониторов достаточно 75 Гц из-за того, что способ создания изображения у этих мониторов отличается от ЭЛТ.

Преимущества и недостатки LCD

Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) — это плоский дисплей, электронный визуальный или видеодисплей, в котором используются светомодулирующие свойства жидких кристаллов, которые не излучают свет напрямую. ЖК-дисплеи используются в телевизорах, компьютер контролирует приборные панели, дисплеи кабины самолета и вывески.

В настоящее время ЖК-дисплеи чаще всего используются в DVD-плеерах, игровых устройствах, часах, часах, калькуляторах, телефонах, замененных катодно-лучевой трубкой (ЭЛТ) в большинстве приложений.ЖК-дисплеи доступны с более широким диапазоном размеров экрана по сравнению с ЭЛТ-дисплеями и плазменными дисплеями, также они не используют люминофор и не выгорают на изображении. Следующие характеристики ЖК-дисплея обладают определенными преимуществами, а в связи с последним нововведением он также обладает некоторыми недостатками. В этой статье вы можете кратко ознакомиться с его преимуществами и недостатками.

Преимущества LCD:

• Тонкий профиль
• Нет излучения от экрана
• Лучше в ярких условиях благодаря антибликовой технологии
• Легче по сравнению с размером экрана
• Энергоэффективность за счет более низкого энергопотребления
• Диапазон яркости слишком велик, что дает очень яркие изображения из-за высокой пиковой интенсивности
• Создают более низкие электрические, магнитные и электромагнитные поля
• Нулевое геометрическое искажение
• Превосходный контраст
• Низкая частота мерцания
• Изображение идеально четкое при исходном разрешении стороны панели
• Количество пикселей на квадратный дюйм обычно выше, чем у любой другой технологии или системы
• Не склонен к выгоранию экрана
• Не повлияло на повышение или понижение давления воздуха

Недостатки LCD:

• Немного дороже ЭЛТ
• Не может быть порталом в другое измерение
• Страдают от эффекта размытия движения
• Высокая частота обновления
• Как и стареющая подсветка, может немного менять цвета
• Соотношение сторон и разрешение фиксированные
• Не умеет производить черный или очень темно-серый цвет
• Ограниченные углы обзора
• Медленное время отклика

Дополнительная информация:

Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) — это плоский дисплей, электронный визуальный или видеодисплей, в котором используются светомодулирующие свойства жидких кристаллов, которые не излучают свет напрямую.ЖК-дисплеи используются в телевизорах, компьютер контролирует приборные панели, дисплеи кабины самолета и вывески.

В настоящее время ЖК-дисплеи чаще всего используются в DVD-плеерах, игровых устройствах, часах, часах, калькуляторах, телефонах, замененных катодно-лучевой трубкой (ЭЛТ) в большинстве приложений. ЖК-дисплеи доступны с более широким диапазоном размеров экрана по сравнению с ЭЛТ-дисплеями и плазменными дисплеями, также они не используют люминофор и не выгорают на изображении. Следующие характеристики ЖК-дисплея обладают определенными преимуществами, а в связи с последним нововведением он также обладает некоторыми недостатками.В этой статье вы можете кратко ознакомиться с его преимуществами и недостатками.

Преимущества LCD:

• Тонкий профиль
• Нет излучения от экрана
• Лучше в ярких условиях благодаря антибликовой технологии
• Легче по сравнению с размером экрана
• Энергоэффективность за счет более низкого энергопотребления
• Диапазон яркости слишком велик, что дает очень яркие изображения из-за высокой пиковой интенсивности
• Создают более низкие электрические, магнитные и электромагнитные поля
• Нулевое геометрическое искажение
• Превосходный контраст
• Низкая частота мерцания
• Изображение идеально четкое при исходном разрешении стороны панели
• Количество пикселей на квадратный дюйм обычно выше, чем у любой другой технологии или системы
• Не склонен к выгоранию экрана
• Не повлияло на повышение или понижение давления воздуха

Недостатки LCD:

• Немного дороже ЭЛТ
• Не может быть порталом в другое измерение
• Страдают от эффекта размытия движения
• Высокая частота обновления
• Как и стареющая подсветка, может немного менять цвета
• Соотношение сторон и разрешение фиксированные
• Не умеет производить черный или очень темно-серый цвет
• Ограниченные углы обзора
• Медленное время отклика

Дополнительная информация:

5 преимуществ жидкокристаллических дисплеев (ЖКД)

Жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи) с пикселями из жидкого органического материала встречаются практически повсюду.Они используются в домах, офисах, школах, производственных помещениях и даже в автомобилях. Однако, учитывая, что существует несколько других технологий отображения, вы можете задаться вопросом, почему ЖК-дисплеи так популярны. Вот пять основных преимуществ, предлагаемых ЖК-технологией.

# 1) Энергоэффективность

ЖК-дисплеи

известны своими энергоэффективными свойствами. Им по-прежнему требуется энергия для подсветки соответствующих пикселей, но ЖК-дисплеи потребляют меньше энергии, чем устройства без ЖК-дисплея. По сравнению, например, с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), типичный ЖК-дисплей потребляет примерно на 25% меньше энергии.В результате ЖК-дисплеи предлагают преимущества экономии в виде более дешевых счетов за коммунальные услуги. Вы будете меньше платить за коммунальные услуги, если выберете ЖК-дисплей вместо устройства без ЖК-дисплея, что станет разумным вложением средств.

# 2) Долговечный

Еще одно преимущество ЖК-дисплеев — их долговечность. ЖК-дисплеи обычно не служат вечно, но они имеют более длительный срок службы, чем у других устройств отображения. Типичный ЖК-дисплей может работать до 60 000 часов. В зависимости от того, как часто вы его используете, это может означать использование 20 или более лет.С другой стороны, ЭЛТ-дисплеи имеют гораздо более короткий срок службы.

# 3) Подсветка светодиодная

ЖК-дисплеи

поддерживают светодиодную подсветку. Светодиод, по сути, является наиболее распространенным типом подсветки, используемой в их конструкции. Для подсветки соответствующих пикселей ЖК-дисплеям требуется подсветка. Светодиодная подсветка стала предпочтительным выбором среди производителей, поскольку она эффективна и энергоэффективна. Светодиодные лампы расположены в задней части ЖК-дисплея, где они освещают жидкие пиксели сзади.

# 4) Без выгорания экрана

Вам не нужно беспокоиться о выгорании экрана с ЖК-дисплеями. Выгорание экрана — это явление, которое возникает только в устройствах отображения с пикселями на основе люминофора. Традиционные ЭЛТ попадают в эту категорию, потому что их пиксели сделаны из люминофорных соединений. Однако в ЖК-дисплеях используются пиксели из органического материала, поэтому экран не выгорает. Вы можете оставить статичное изображение на ЖК-дисплее в течение нескольких часов подряд, не опасаясь, что оно «выгорит» на дисплее.

# 5) Поддерживает малые и низкопрофильные размеры

Устройства

LCD бывают всех форм и размеров. Некоторые из них большие, другие — маленькие, с узким и низкопрофильным дизайном. Например, в смартфонах и планшетах часто используется ЖК-технология. Это позволяет создавать небольшие и низкопрофильные конструкции, что невозможно с другими устаревшими технологиями отображения.

Жидкокристаллический дисплей

— обзор

ЖК-дисплей

ЖК-дисплей обычно используется в дисплеях электронных цифровых часов из-за его чрезвычайно низкой электрической мощности и относительно низкого напряжения.Сердце ЖК-дисплея — это особая жидкость, которая называется скрученным нематическим жидким кристаллом . Эта жидкость обладает способностью изменять поляризацию линейно поляризованного света.

Конфигурацию ЖК-дисплея можно понять из схематических рисунков на рис. 9.13. Жидкий кристалл зажат между парой стеклянных пластин с прозрачным электропроводящим покрытием. Прозрачный проводник нанесен на переднюю стеклянную пластину в виде символа или сегмента символа, который должен отображаться.Затем на стеклянную пластину наносится слой диэлектрического (изолирующего) материала, чтобы обеспечить желаемое выравнивание молекул жидкого кристалла. Поляризация молекул вертикальна спереди, и они постепенно вращаются через жидкокристаллическую структуру, пока молекулы сзади не станут горизонтально поляризованными. Таким образом, молекулы жидкого кристалла поворачиваются на 90 ° от передней пластины к задней, так что их поляризация совпадает с поляризацией переднего и заднего поляризаторов без приложения напряжения.Работа ЖК-дисплея в основном зависит от поляризации света. Прежде чем приступить к объяснению работы ЖК-дисплея, полезно рассмотреть оптическую поляризацию.

Рисунок 9.13. Типичная конструкция ЖК-дисплея.

Поляризация электромагнитной волны (включая свет) связана с ориентацией электрического ( E ) и магнитного ( H ) полей, которые описывают ее распространение. На больших расстояниях от источника возникает электромагнитная волна (т.е., соответственно. Свет от солнца и от большинства искусственных источников света не поляризован, а векторы напряженности поля направлены случайным образом.

Неполяризованный свет можно сделать линейно поляризованным, пропуская свет через поляризующий материал. Например, свет можно поляризовать, пропуская его под углом через так называемый двулучепреломляющий материал. Кальцит является примером кристаллического материала с двойным лучепреломлением, который имеет свойство иметь два разных показателя преломления для ортогональных поляризаций света относительно осей кристалла.На выходной поверхности свет, выходящий под углом в определенных пределах, будет проходить поляризованную составляющую с более низким показателем преломления. Компонент поляризации, имеющий больший показатель преломления, будет отражаться от поверхности и не покидать выходную поверхность. Таким образом, свет, выходящий из этого материала, имеет линейную поляризацию. Есть и другие физические средства поляризационного света.

Если второй поляризатор расположен позади первого (в направлении распространения) с его осью поляризации, ортогональной первому, любой свет, выходящий из первого поляризатора, не будет проходить через второй.Такая ориентация называется «кроссполяризованными» поляризаторами.

Работу ЖК-дисплея в отсутствие приложенного напряжения можно понять, обратившись к рисунку 9.14a. Окружающий свет проходит через передний поляризатор, поэтому свет, попадающий на переднюю панель, имеет вертикальную поляризацию. Когда свет проходит через жидкий кристалл, поляризация света изменяется ориентацией молекул. Когда свет достигает задней части кристалла, его поляризация поворачивается на 90 °, так что он имеет горизонтальную поляризацию и проходит через задний горизонтальный поляризатор.Свет отражается от отражателя сзади. Он проходит обратно через жидкокристаллическую структуру, поляризация снова поворачивается, и выходит из переднего поляризатора. Таким образом, зритель видит отраженный окружающий свет и не видит сегмент.

Рисунок 9.14. Жидкокристаллическая поляризация.

Влияние приложенного напряжения на прохождение света через это устройство можно понять из рисунка 9.14b. Напряжение, приложенное к любому из сегментов дисплея, заставляет молекулы жидких кристаллов под этими сегментами выстраиваться только по прямой линии, а не скручиваться.В этом случае свет, который входит в жидкий кристалл вблизи сегментов, проходит через кристаллическую структуру без поворота поляризации. Поскольку свет был вертикально поляризован передней вертикальной поляризационной пластиной, свет блокируется горизонтальным поляризатором, поэтому он не может достичь отражателя. Таким образом, свет, попадающий в ячейку вблизи находящихся под напряжением сегментов, не возвращается на переднюю поверхность. Эти сегменты будут темными для наблюдателя, окружающая область будет светлой, а сегменты будут видны при наличии окружающего света.Таким образом, напряжение достаточной амплитуды, приложенное к любому сегменту ЖК-дисплея, затемняет его по сравнению с окружающей областью. Выборочное приложение напряжения к многосегментному ЖК-дисплею позволяет отображать буквенно-цифровые символы.

ЖК-дисплей является отличным устройством отображения из-за его низкого энергопотребления и относительно невысокой стоимости. Однако потенциальным недостатком ЖК-дисплея для автомобильного применения является необходимость внешнего источника света для просмотра в темноте.Его характеристика прямо противоположна светодиоду; то есть ЖК-дисплей читается днем, но не ночью. Для ночного вождения дисплей должен освещаться небольшими лампочками внутри дисплея. Еще один недостаток заключается в том, что дисплей плохо работает при низких температурах, которые встречаются во время езды зимой в некоторых регионах. Эти характеристики ЖК-дисплея ограничивают его использование в автомобильных приборах.

Прозрачный ЖК-дисплей

ЖК-дисплей также может функционировать как устройство оптической передачи от источника света в задней части конструкции на переднюю поверхность.Такая конфигурация позволяет ЖК-дисплею отображать сообщения в условиях низкой внешней освещенности (например, в ночное время). Интенсивность подсветки для ЖК-дисплея автоматически регулируется для обеспечения оптимального освещения в зависимости от сигнала от датчика уровня внешней освещенности, расположенного внутри салона.

Некоторые производители дисплеев производят ЖК-дисплеи, сочетающие в себе отражающую и пропускающую структуры в так называемой трансфлексивной ЖК-структуре. Комбинация этих двух основных типов ЖК-дисплеев в одном корпусе позволяет достичь оптимальной читаемости автомобильных дисплеев во всем диапазоне условий внешней освещенности от ярких солнечных дней до самых темных ночных условий.

Еще одна эволюция ЖК-технологии позволила выпускать автомобильные дисплеи в нескольких цветах. Описанная выше конфигурация ЖК-дисплея представляет собой черно-белый дисплей. Подходящий цветной фильтр, расположенный перед зеркалом в отражающем ЖК-дисплее или перед задней подсветкой в ​​пропускающем ЖК-дисплее, дает цветной дисплей, цвет которого определяется оптическим фильтром.

Еще одним достижением в ЖК-технологии является разработка очень большого набора программируемых многоцветных дисплеев.Такие дисплеи способны отображать сложные программируемые буквенно-цифровые сообщения для водителя, а также могут отображать графические данные или графические изображения (например, электронные карты). Поскольку ЖК-экран с матричной структурой функционально аналогичен ЖК-дисплею с плоской панелью, подробное обсуждение этого типа матрицы отложено до раздела этой книги, посвященного обсуждению твердотельного дисплея с плоской панелью.

жидкокристаллический дисплей | электроника

жидкокристаллический дисплей (LCD) , электронное устройство отображения, которое работает, прикладывая переменное электрическое напряжение к слою жидкого кристалла, тем самым вызывая изменения его оптических свойств.ЖК-дисплеи обычно используются для портативных электронных игр, в качестве видоискателей для цифровых фотоаппаратов и видеокамер, в системах видеопроекции, для электронных рекламных щитов, в качестве мониторов для компьютеров и в плоских телевизорах.

Электрооптические эффекты в жидких кристаллах

Жидкие кристаллы — это материалы, структура которых является промежуточной между жидкостями и кристаллическими твердыми телами. Как и в жидкостях, молекулы жидкого кристалла могут течь друг мимо друга. Однако, как и в твердых кристаллах, они образуют узнаваемые упорядоченные узоры.Как и твердые кристаллы, жидкие кристаллы могут проявлять полиморфизм; то есть они могут принимать различные структурные паттерны, каждый из которых обладает уникальными свойствами. ЖК-дисплеи используют нематические или смектические жидкие кристаллы. Молекулы нематических жидких кристаллов выстраиваются параллельно своими осями, как показано на рисунке. С другой стороны, смектические жидкие кристаллы располагаются в слоистых слоях; в разных смектических фазах, как показано на рисунке, молекулы могут принимать различные ориентации относительно плоскости листов.(Для получения дополнительных сведений о физике жидкокристаллического вещества, см. статью о жидких кристаллах.)

Оптические свойства жидких кристаллов зависят от направления света, проходящего через слой материала. Электрическое поле (индуцированное небольшим электрическим напряжением) может изменить ориентацию молекул в слое жидкого кристалла и, таким образом, повлиять на его оптические свойства. Такой процесс называется электрооптическим эффектом, и он лежит в основе ЖК-дисплеев. Для нематических ЖК-дисплеев изменение оптических свойств происходит в результате ориентации осей молекул вдоль или перпендикулярно приложенному электрическому полю, причем предпочтительное направление определяется деталями химической структуры молекулы.Жидкокристаллические материалы, которые выравниваются параллельно или перпендикулярно приложенному полю, могут быть выбраны в соответствии с конкретными приложениями. Небольшие электрические напряжения, необходимые для ориентации молекул жидких кристаллов, были ключевой чертой коммерческого успеха ЖК-дисплеев; другие технологии отображения редко соответствуют их низкому энергопотреблению.

Витые нематические дисплеи

Первые ЖК-дисплеи стали коммерчески доступными в конце 1960-х годов и основывались на эффекте светорассеяния, известном как режим динамического рассеяния.Эти дисплеи использовались во многих часах и карманных калькуляторах из-за их низкого энергопотребления и портативности. Однако проблемы, связанные с их удобочитаемостью и ограниченным сроком службы жидкокристаллических материалов, привели к разработке в 1970-х годах дисплеев из скрученного нематика (TN), варианты которых теперь доступны в компьютерных мониторах и плоских телевизорах.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Ячейка TN, как показано на рисунке, состоит из верхней и нижней пластин подложки, разделенных узким зазором (обычно 5–10 микрометров; 1 микрометр = 10 ⁻⁶ метра), заполненным слоем жидкого кристалла.Пластины-подложки обычно представляют собой прозрачное стекло и имеют узорчатые электропроводящие прозрачные покрытия из оксида индия и олова. Слои электродов покрыты тонким выравнивающим слоем полимера, который заставляет молекулы жидкого кристалла, контактирующие с ними, выравниваться приблизительно параллельно поверхности. В большинстве производимых в настоящее время дисплеев выравнивающие слои состоят из слоя полимера толщиной в несколько десятков нанометров (1 нанометр = 10 ⁻⁹ метра), который протирается тканью только в одном направлении.При сборке ячейки верхняя и нижняя пластины подложки располагаются так, что направления выравнивания перпендикулярны друг другу. Вся сборка затем содержится между парой листовых поляризаторов, оси поглощения света которых также перпендикулярны друг другу. В отсутствие напряжения перпендикулярные выравнивающие слои заставляют жидкий кристалл принимать скрученную конфигурацию от одной пластины к другой. В отсутствие жидких кристаллов свет, проходящий через ячейку в любом направлении, будет поглощаться из-за скрещенных поляризаторов, и ячейка будет казаться темной.Однако в присутствии жидкокристаллического слоя ячейка кажется прозрачной, потому что оптика скрученного жидкого кристалла соответствует скрещенному расположению поляризаторов. Подача напряжения от трех до пяти вольт на жидкий кристалл разрушает скрученное состояние и заставляет молекулы ориентироваться перпендикулярно пластинам подложки, придавая ячейке темный вид, как показано на схеме. Для простых дисплеев жидкокристаллическая ячейка работает в режиме отражения с диффузным отражателем, расположенным за дисплеем, а активированные части рисунка электродов отображаются в виде черных изображений на сером фоне, создаваемого диффузным отражателем.Располагая электроды сегментами или массивом маленьких квадратов, можно отображать буквенно-цифровые символы и изображения с очень низким разрешением — например, в цифровых часах или калькуляторах.

скрученная нематическая ячейка

В выключенном состоянии, в отсутствие электрического поля, сборка прозрачна для света. В состоянии «включено» приложенное поле разрушает скручивание нематика, делая сборку непрозрачной.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Более сложные изображения могут отображаться с использованием метода, известного как адресация с пассивной матрицей (описанного ниже).Однако даже при использовании этого метода дисплеи TN с углом 90 ° могут создавать изображения, состоящие всего из 20 рядов элементов изображения, известных как пиксели.

Преимущества ЖК-технологии — блог Xenarc Technologies

Выбирая дисплей, покупатели сталкиваются с множеством вопросов, в том числе и самым распространенным: в чем разница между ЖК-дисплеем и светодиодной технологией? Ведь на первый взгляд в них нет никакой разницы — они похожи по внешнему виду и одинаковая технология — это ЖК-матрица, состоящая из двух пластин с расположенными между ними жидкими кристаллами.Под действием электрического тока, как затвор фотоаппарата, они пропускают свет или блокируют его. В зависимости от уровня приложенного напряжения на экране формируется изображение. Однако каждый вид дисплея имеет разные характеристики, что позволяет определить, какой из них лучше. В этой статье мы попытаемся рассмотреть все различия и сходства между этими двумя популярными типами экранов.

Светодиоды против ЖК-технологий. Просто и просто.

На самом деле разница между ЖК-дисплеем и светодиодом невелика.Оба типа относятся к современным технологиям, в которых используется жидкокристаллическая матрица, состоящая из двух пластин. Между ними находятся жидкие кристаллы, меняющие свое положение под действием электрического тока. При работе со специальными фильтрами и лампами подсветки на поверхности матрицы появляются светлые и темные участки. Если вы используете цветные фильтры за матрицей, на экране появляется цветное изображение. Используемая подсветка — это то, чем ЖК-дисплей отличается от светодиода. В ЖК-мониторах используется подсветка люминесцентных ламп с холодным катодом в электронно-лучевых трубках.В матрице они располагаются горизонтально. Светодиодные мониторы — это подмножество ЖК-дисплеев, но они используют совершенно другой вариант подсветки. В этом случае светодиоды располагаются по бокам или прямо в большом количестве.

Характеристики ЖК-экранов.

Как уже отмечалось, основой жидкокристаллического экрана является многослойная структура (стеклянные пластины с поляризационными фильтрами и слой жидких кристаллов). Свет от источников — в данном случае от тонких люминесцентных ламп с холодным катодом, расположенных за матрицей, проходит через решетку ЖК-дисплея, что требует подсветки; это основное различие между ЖК-дисплеем и светодиодом.Эта сетка состоит из набора ячеек, каждая из которых, в зависимости от напряжения, пропускает разное количество света (поляризация). Таким образом, за счет сочетания основных цветов, а именно зеленого, красного и синего, на экране формируется изображение.
Когда на рынке появились ЖК-экраны, они сразу завоевали доверие потребителей. Их превосходство очевидно:
• Тонкие панели, которые можно легко закрепить на стене, потолке или любом другом месте с помощью кожуха монитора или подставки

• Длительный срок службы; экраны невероятно надежные
• Низкое энергопотребление
• Отсутствие мерцания и статистического напряжения экрана
• Правильная геометрия изображения
• ЖК-мониторы — это самые экономичные экраны на рынке (эта технология часто является лучшим предложением многих компаний)
• Широкий спектр приложений для использования таких дисплеев
• Поддержка разрешения Full HD

Помимо компактности и тонкости этих экранов, изображения, созданные на этих экранах, отличаются четкостью и богатством цветов.Искажение изображения на дисплее и многие другие проблемы не являются проблемой, и это делает их более предпочтительными для покупателей.

Особенности светодиодных экранов. Светодиодная технология

позиционируется для дальнейшего усовершенствования технологии отображения, опираясь на особенности ЖК-технологии. Хотя это просто тип ЖК-монитора, который отличается только подсветкой, он также может включать в себя Direct LED и Edge LED в качестве источников света, а также светодиоды RGB.

Технология

: основы ЖКД | Japan Display Inc.

Жидкий кристалл

Жидкий кристалл относится к веществу, находящемуся в промежуточном состоянии между твердым (кристаллом) и жидким. Когда кристаллы с высоким уровнем порядка в молекулярной последовательности плавятся, они обычно превращаются в жидкость, которая обладает текучестью, но не имеет такого порядка вообще. Однако тонкие органические молекулы в форме стержней, когда они плавятся, сохраняют свой порядок в молекулярном направлении, хотя они теряют его в молекулярных положениях.В состоянии, в котором молекулы находятся в однородном направлении, они также имеют показатели преломления, диэлектрические постоянные и другие физические характеристики, аналогичные характеристикам кристаллов, в зависимости от их направления, даже если они жидкие. Вот почему они называются жидкокристаллическими. На диаграмме ниже показана структура 5CB (4-пентил-4’-цианобифенил) в качестве примера молекул жидкого кристалла.

Пример молекулы жидкого кристалла

Принцип жидкокристаллического дисплея

Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) состоит из жидкокристаллического материала, зажатого между двумя листами стекла.Без приложения напряжения между прозрачными электродами молекулы жидких кристаллов выстраиваются параллельно поверхности стекла. При приложении напряжения они меняют свое направление и поворачиваются вертикально к поверхности стекла. Они различаются по оптическим характеристикам в зависимости от их ориентации. Следовательно, количество светопропускания можно контролировать, комбинируя движение молекул жидкого кристалла и направление поляризации двух поляризационных пластин, прикрепленных к обеим внешним сторонам стеклянных листов.ЖК-дисплеи используют эти характеристики для отображения изображений.

Принцип работы ЖК-дисплея

ЖК-дисплей TFT

ЖК-дисплей состоит из множества пикселей. Пиксель состоит из трех субпикселей (красный / зеленый / синий, RGB). В случае разрешения Full-HD, которое широко используется для смартфонов, имеется более шести миллионов (1080 x 1920 x 3 = 6220 800) субпикселей. Чтобы активировать эти миллионы субпикселей, в каждом субпикселе требуется TFT. TFT — это аббревиатура от «Тонкопленочный транзистор».TFT — это разновидность полупроводникового устройства. Он служит в качестве регулирующего клапана для подачи соответствующего напряжения на жидкие кристаллы для отдельных субпикселей. TFT LCD имеет жидкокристаллический слой между стеклянной подложкой, образованной TFT и прозрачными пиксельными электродами, и другой стеклянной подложкой с цветным фильтром (RGB) и прозрачными противоэлектродами. Кроме того, на внешней стороне каждой стеклянной подложки размещены поляризаторы, а на задней стороне — источник подсветки. Изменение напряжения, приложенного к жидким кристаллам, изменяет коэффициент пропускания панели, включая две поляризационные пластины, и, таким образом, изменяет количество света, проходящего от задней подсветки на лицевую поверхность дисплея.Этот принцип позволяет ЖК-дисплею TFT воспроизводить полноцветные изображения.

Структура TFT LCD

Ссылки, отмеченные этим символом, откроют новое окно

LCD vs LED: полное сравнение

LCD vs LED: основные различия

Люди определенного возраста запомнят размер и вес телевизора или монитора с электронно-лучевой трубкой. Эти тяжелые приборы требовали прочных подставок под телевизор, и их было трудно перемещать. Телевизор с жидкокристаллическим дисплеем быстро вытеснил своих родственников на основе ЭЛТ.Эти экраны были намного тоньше и легче. Меньший размер позволил разработать портативные портативные компьютеры.

ЖК-экраны — повсеместная технология. В устройствах, от часов до дисплеев бытовой техники, для обмена информацией используются жидкие кристаллы. Эти кристаллы сами по себе не излучают свет. Маленький экран, такой как часы, может иметь отражающий слой, который направляет окружающий свет. Монитор или телевизор необходимо подсвечивать более надежным источником света.

Источник подсветки создает различие между ЖК-экранами и светодиодными экранами.В старых ЖК-мониторах используются люминесцентные лампы. Жидкие кристаллы в светодиодных экранах подсвечиваются более эффективными светодиодами.

ЖК-дисплей и светодиоды: сравнение бок о бок

Burn

Аббревиатуры для	Жидкокристаллический дисплей	Светоизлучающий диод
Стандартные приложения для телевизоров Ноутбуки	Телевизоры, мониторы и ноутбуки
Подсветка от	Белый Флуоресцентный	Белый светодиод
Возможность локального затемнения	Низкий	Высокий
9036 Экран In Risk 9036 Средний
Средний срок службы	30 000 часов	50 000 часов

Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) состоит из жидкокристаллического материала, зажатого между двумя листами стекла.

ЖК-дисплей против светодиодов: 5 фактов, которые необходимо знать

• В жидкокристаллическом дисплее (ЖКД) электрические токи взаимодействуют со слоями кристаллов, чтобы блокировать различные частоты света и воспроизводить цвета.
• ЖК-технология позволяет использовать экраны в домашних устройствах, таких как часы, смартфон или компьютерный монитор.
• Старые ЖК-дисплеи имеют подсветку люминесцентными лампами с холодным катодом (CCFL).
• В большинстве светодиодных дисплеев в качестве источника света используется жидкокристаллический слой со светодиодами.
• Новые OLED-экраны создают изображения, используя только светодиодные пиксели.

ЖК-экраны: полный обзор

Ученые изучали свойства жидких кристаллов с момента их открытия в конце 1800-х годов. Однако только в 1960-х годах люди научились использовать их в дисплеях. В ЖК-экране два куска поляризованного стекла окружают слой жидких кристаллов. Когда электрические токи проходят через кристаллический слой, кристаллы могут блокировать различные частоты света.

На простом экране, таком как цифровые часы, заблокированный свет создает черный дисплей.В телевизоре или мониторе компьютера более продвинутая технология позволяет отображать пиксели самых разных цветов.

Для дисплеев с подсветкой требуется источник света. В первом поколении ЖК-экранов для этой цели использовались люминесцентные лампы. Это были одни из самых долговечных и эффективных источников света того времени. По этой причине дисплеи, в которых используются флуоресцентные лампы, по-прежнему имеют маркировку ЖК-экрана.

Как и другие источники света CCFL, люминесцентные лампы в ЖК-дисплеях производятся с использованием ртути.Забота об окружающей среде заставила исследователей искать лучший вариант освещения. Следующее поколение ноутбуков и мониторов включает светодиоды.

Светодиодные экраны: понимание новой технологии

Технология светодиодных экранов быстро меняется. Однако большинство светодиодных дисплеев все еще представляют собой разновидность жидкокристаллической технологии. Они заменили менее эффективный источник света CCFL холодным светом светодиодов.

Замена этого источника света дает несколько преимуществ. Светодиоды служат значительно дольше, чем CCFL, и работают более эффективно.Это более отзывчивый источник света, обеспечивающий более высокую четкость и контраст. Для четкого изображения и быстрой игры светодиоды — разумный выбор.

Использование светодиодов также снимает некоторые опасения, связанные с CCFL. Светодиоды не содержат ртути, поэтому их утилизация менее сложна. Эти светильники также регулируются, что снижает утомляемость глаз в офисе.

Светодиодный экран похож на гигантский телевизор или компьютерный монитор. Сам экран состоит из множества маленьких светодиодов (светодиодов), расположенных близко друг к другу.

QLEDs

Светодиодная технология продолжает развиваться, создавая более совершенные дисплеи. Q в QLED означает квант. В дополнение к традиционному жидкокристаллическому слою эти экраны содержат пленку из квантовых точек. Эти точки излучают свет на молекулярном уровне, обеспечивая более глубокие цвета и более высокий контраст.

OLED

Органические светодиодные дисплеи представляют собой нечто новое в технологии просмотра. Традиционный светодиодный монитор — это ЖК-экран со светодиодным источником света. В OLED-телевизорах не используется жидкокристаллическая технология.Вместо этого изображения поступают из миллионов встроенных светодиодов. Эти крошечные источники света обеспечивают четкое изображение на самых тонких экранах на рынке.

ЖК-дисплей и светодиод: выбор следующего экрана

В настоящий момент тип монитора, который вы выбираете, зависит от ваших личных предпочтений. Если стоимость является проблемой, традиционные ЖК-дисплеи предлагают уровни производительности, которые подходят для большинства потребностей, по более низкой цене. Однако для работы с новейшими технологиями вам может потребоваться светодиодный дисплей.

Технологические компании переходят на светодиоды как на стандартную технологию для телевизоров и компьютерных мониторов.