Wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD) to cienkie płaskie urządzenie składające się z wielu kolorowych i monochromatycznych pikseli umieszczonych przed źródłem światła lub lustrem. Jaka jest zaleta monitora LCD? Jest wysoko ceniony przez inżynierów, ponieważ zużywa niewielką ilość energii elektrycznej, dzięki czemu nadaje się do stosowania w urządzeniach elektronicznych zasilanych z baterii. Ponadto może mieć praktycznie dowolny kształt i rozmiar, jest lekko rozgrzany i nie emituje szkodliwego promieniowania elektromagnetycznego. Jest to również jeden z powodów sukcesu laptopów - w przeciwnym razie nie byłyby tak kompaktowe. Niektóre z wczesnych modeli komputerów przenośnych zawierały mały monitor CRT i były dość kłopotliwe. Następnie wyświetlacze LCD zaczęły być używane nie tylko w laptopach, ale także w telewizorach HD. W miarę, jak technologia i produkcja stają się coraz tańsze, koszty monitorów płaskich lub HDTV nadal spadały. Ostatecznie panel LCD całkowicie zastąpił tradycyjne lampy elektronowe, tak jak tranzystory zastąpiły lampy próżniowe.

Zasada działania monitora LCD

Piksele składają się z cząsteczek LCD zbudowanych między przezroczystymi elektrodami, a także pary filtrów polaryzacyjnych z prostopadłą do siebie osią biegunowości. W przypadku braku światła ciekłokrystalicznego, przechodzącegopolaryzator, zablokowany przez innych. Powierzchnia elektrod stykająca się z substancją w fazie LCD jest traktowana w taki sposób, że cząsteczki są ustawione w linii w określonym kierunku. Z reguły pokryte są cienką warstwą polimeru, skierowaną w jednym kierunku metodą wycierania szmatką (ciekłe kryształy są wyłożone w tym samym kierunku). Zasada działania monitora LCD jest następująca. Po nałożeniu pola elektrycznego cząsteczki LCD są konstruowane zgodnie z kierunkiem wyrównania powierzchni. W najpopularniejszym typie ekranu LCD - skręconym nematycznym - kierunki budowy powierzchni elektrod są prostopadłe, dzięki czemu cząsteczki tworzą strukturę spiralną, czyli są skręcone. Ponieważ właściwością ciekłych kryształów jest różna prędkość ruchu światła o różnej polaryzacji, promień przechodzący przez jeden z filtrów polaryzacyjnych zamienia się w spiralę LCD, dzięki czemu może przejść przez drugą. W tym samym czasie połowa światła jest pochłaniana w pierwszym polaryzatorze, ale w pozostałej części całego zespołu jest przezroczysta.


Kiedy napięcie jest przykładane do elektrod, zaczyna działać moment obrotowy, który wyrównuje cząsteczki skręconego kryształu nematycznego wzdłuż pola elektrycznego i prostuje strukturę helikalną. Zapobiega temu siła sprężystości, ponieważ cząsteczki na powierzchniach nie są wolne. Obrót polaryzacji zmniejsza się, a piksel wygląda szaro. Jednak ze względu na właściwości ciekłych kryształów, które wyrównują się z wystarczająco dużą różnicą potencjałów, przepuszczane przez nie światło się nie odwraca. W wyniku kierunku polaryzacji staje się prostopadły do ​​drugiego filtra, oncałkowicie zablokowane, a piksel wygląda na czarny. Zmiana napięcia między elektrodami po obu stronach warstwy ekranu LCD każdego elementu obrazu reguluje ilość światła przechodzącego i odpowiednio jego jasność.
Skręcone nematyczne ciekłe kryształy znajdują się pomiędzy skrzyżowanymi filtrami polaryzacyjnymi, aby uczynić świat tak jasnym, jak to możliwe bez zużycia energii elektrycznej, a uzyskane przez zastosowanie napięcia zaćmienia - były jednolite. Możliwe przypadki użycia równoległych filtrów polaryzacyjnych. W tym przypadku ciemne i jasne stany zmieniają się na przeciwne. Jednak w takiej konfiguracji czerń nie będzie jednolita. Substancja ciekłokrystaliczna i warstwa wyrównująca zawierają związki jonowe. Jeśli pole elektryczne o pewnej biegunowości działa przez długi czas, materiał jonowy przyciąga się do powierzchni, pogarszając charakterystykę monitora LCD. Można tego uniknąć, stosując prąd zmienny lub zmieniając polaryzację pola elektrycznego podczas dostępu do urządzenia (reakcja warstwy LCD nie zależy od biegunowości).

Ekran multipleksowania

Gdy wyświetlacz składa się z dużej liczby pikseli, nie jest możliwe bezpośrednie sterowanie każdym z nich, ponieważ wszystkie z nich będą wymagać niezależnych elektrod. Zamiast tego monitor jest multipleksowany. W takim przypadku elektrody są zgrupowane i połączone (zwykle w kolumnach), a każda grupa jest zasilana osobno. Z drugiej strony, elektrody są również grupowane (zwykle w rzędach) i łączone osobno. Grupy są tworzone w taki sposób, że każdy piksel ma unikalną kombinację źródła i odbiornika.Elektronika lub oprogramowanie, które nią zarządza, kolejno grupuje i zarządza grupami.
Ważnym czynnikiem pod uwagę przy ocenie RCT uprawnień widocznej wielkości, czas reakcji (do synchronizacji prędkości), rodzaj matrycy (pasywne lub aktywne), kąt widzenia, wsparcie koloru, wskaźnik jaskrawości i kontrastu proporcje ekranu i wejście Porty (na przykład DVI lub VGA).

sita barwiące

w kolorowych wyświetlaczach LCD każdy piksel składa się z trzech komórek lub subpikseli, które stosuje się dodatkowe filtry (pigment i tlenku metalu) są pomalowane czerwonego, niebieskiego i zielonego. Subpykselem za każdym razem mogą być sterowane niezależnie, aby uzyskać tysiące lub miliony możliwych kolorach. W starej CRT stosuje się podobną metodę. W zależności od zastosowania monitora, elementy kolorystyczne mogą być umieszczone w różnych kształtach pikseli. Jeśli oprogramowanie nie wie, jaki typ geometrii stosowanych w tym obrazie, może on być stosowany w celu zwiększenia pozornej zgody użyciu podpikselowe. Ta metoda jest szczególnie przydatna do wygładzania tekstu.

biernego macierzy

Urządzenie do wyświetlaczy LCD z małą liczbą odcinków, takich jak te stosowane w kalkulatorach kieszonkowych i zegarkach cyfrowych, zawiera dla każdego elementu jeden styk elektryczny. Zewnętrzny obwód dedykowany zapewnia ładunek elektryczny potrzebny do sterowania każdym segmentem. Przy dużej liczbie elementów ekranu ta struktura staje sięzbyt kłopotliwe

Małe monochromatycznych stosowane na przykład, w małych przenośnych ma pasywną strukturę matrycową, która wykorzystuje technologię superskruchennыh elementy nematyczna (STN) lub dwuwarstwowa STN (DSTN), który rozwiązuje problem przesunięcia kolorów. Każdy rząd lub kolumna ma jeden obwód elektryczny. Adresowanie każdego piksela odbywa się na przemian na adres wiersza i kolumny. Ten typ wyświetlacza zwane bierne matrycy, ponieważ stan każdej komórce musi być utrzymywana bez ładunku elektrycznego. Wraz ze wzrostem liczby elementów (w tym wierszy i kolumn) Wyświetlacz staje się coraz trudniejsze. Wyświetlacze z pasywną matrycą charakteryzują się zbyt wolną reakcją i słabym kontrastem.

Aktywne matryce

W kolorowych ekranach o wysokiej rozdzielczości, wyposażonych w nowoczesne telewizory i monitory, używana jest aktywna matryca. W tym do barwienia i filtry polaryzacyjne dodatkową warstwę tranzystorów cienkowarstwowych (TFT). Ponadto, każdy piksel jest regulowane własnym dedykowanym elementem półprzewodnikowym. Tranzystor zapewnia dostęp tylko do jednego piksela w każdej kolumnie. Po uaktywnieniu linia podłączona do niego wszystkie kolumny i ich napięcie jest stosowane. Następnie linia jest dezaktywowana i aktywowana jest następująca. Podczas aktualizacji wyświetlacza wszystkie linie są aktywowane sekwencyjnie. Ekrany aktywnej matrycy są znacznie ostrzejsze i jaśniejsze niż te pasywne o tej samej wielkości i zwykle mają szybszą reakcję, która zapewnia znacznie lepszą jakość obrazu.

Nematic twist (TN)

Ekrany TN zawierają elementy LCD, które w różnym stopniu obracają się i toczą, aby kontrolować ilość emitowanego światła. Jeżeli napięcie na elektrodach celi LCD matrycy TN nie jest dostarczane, to promień jest spolaryzowany w taki sposób, że może przez nie przechodzić. Ciekłe kryształy są obracane proporcjonalnie do zastosowanej różnicy potencjałów do 90 °, zmieniają polaryzację i blokują podświetlenie. Przy podawaniu napięcia do określonego poziomu można uzyskać praktycznie każdy odcień szarości.

Technologia 3LCD

Reprezentuje system projekcji wideo, w którym do utworzenia obrazu wykorzystywane są 3 panele z mikrodawkami. W 1995 roku, dzięki zwartości i wysokiej jakości technologii zaczęli używać wielu producentów przednich projektorów, a od 2002 roku na telewizorach projekcyjnych. Aktywna matryca zapewnia doskonały transfer kolorów, wysoką jasność i wyraźny obraz, a użycie wysokotemperaturowego polikrzemu pozwala uzyskać dużą głębię czerni.

Technologia IPS

Skrót IPS jest odszyfrowany jako "przełączanie płaszczyzn". Zasada działania monitora LCD tego typu opiera się na wyrównaniu komórek ciekłokrystalicznych w płaszczyźnie poziomej. Metoda polega na tym, że pole elektryczne przechodzi przez oba końce kryształu, ale wymaga dwóch tranzystorów na piksel zamiast jednego, jak na standardowym ekranie TFT. W wyniku tego istnieje duża blokada obszaru wyświetlania, co wymaga bardziej żywego oświetlenia, które powoduje więcej energii. Nakłada to ograniczenia na korzystanie z tegoRodzaj monitora LCD w laptopach.

Ekrany zerowej mocy

Elementy QinetiQ Zenith z dwoma stabilnymi stanami (ZBD) są w stanie zachować swoją orientację bez zewnętrznego pola elektrycznego. Zasada działania monitora LCD tego typu opiera się na fakcie, że kryształy mogą być w jednej z dwóch pozycji - czarnej lub białej. Moc wymagana jest tylko w celu zmiany stanu elementu LCD na przeciwny. Firma ZBD Displays produkuje ekrany produkowane w oparciu o tę technologię. Oferuje zarówno czarno-białe, jak i kolorowe wyświetlacze ZBD. Francuska firma Nemoptic opracowała inną technologię, nie wymaga zasilania, aby zapisać obraz. Papier związany z ekranami LCD produkowanymi na Tajwanie od lipca 2003. Technologia ta koncentruje się na urządzeniach mobilnych o niskim poborze mocy, takich jak komputery przenośne i e-booki. RCA o zerowym zużyciu energii konkurujące z papierem elektronicznym. Kent Displays opracował także wyświetlacz o zerowej mocy, wykorzystujący stabilizowane polimerami ciekłokrystalicznymi stabilizowane ChLCD. Główną wadą tej technologii jest niska częstotliwość odświeżania, która dalej zmniejsza się w niskich temperaturach.

Kontrola jakości

Ekrany LCD mogą mieć uszkodzone tranzystory, co powoduje, że na stałe otwarte lub zamknięte obszary, w których piksele są albo jasno oświetlone, albo czarne. Jeśli w przypadku układów scalonych oznaczałoby to małżeństwo, to zwykle używane są wyświetlacze z kilkoma punktami jałowymi. Nie można tego zabronićwzględy ekonomiczne, ponieważ panel LCD jest znacznie bardziej chipowy. Producenci stosują różne standardy w celu określenia maksymalnej liczby uszkodzonych pikseli. Na przykład, panel notebook ThinkPad z rozdzielczością 2048 x 1536, to jest 16. Spośród nich 15 może być jasne i ciemne piksele - 16. wada ekranu LCD jest bardziej prawdopodobne niż w większości obwodów. Na przykład 12-calowy wyświetlacz SVGA może mieć 8 wad, a tylko 6-calową płytkę. Jednak przy 137 znacznikach 134 będzie akceptowalne dla praktycznie zerowego małżeństwa RKD. Dzisiejsze standardy jakości są znacznie wyższe niż wcześniej, ze względu na ostrą konkurencję między producentami i lepszą kontrolę. Ekran SVGA z 4 uszkodzonymi pikselami jest teraz uważany za wadliwy, a klienci mają możliwość wymiany na nowy.

100% gwarancji

Wielu producentów, szczególnie w Korei Południowej, ponieważ znajdują się jedne z największych fabryk do produkcji paneli LCD (np LG), dziś zapewnia, że ​​nie ma uszkodzonych pikseli i produkować wyświetlaczem zamiennych nawet jeden defekt. Nawet jeśli taka gwarancja nie zostanie dostarczona, ważne jest zlokalizowanie wadliwych obszarów. Ekrany z kilkoma uszkodzonymi komórkami mogą nie być odpowiednie, jeśli sąsiadują ze sobą. Ponadto producenci mogą wymienić panel w przypadku, gdy defekt znajduje się na środku wyświetlacza.

diagnoza i naprawa monitorów

Poniżej są błędami i usterek. Wskaźnik zasilania świeci ciągle, ale nie ma obrazu. Prawdopodobnerozbicie oświetlenia lub jego falownika. Najłatwiejszym sposobem diagnozowania monitora LCD jest włączenie odtwarzania wideo i wysłanie jasnego promienia, prawie równolegle do ekranu lub prostopadle. Pozwoli to zobaczyć obraz nawet bez podświetlania. Naprawiając monitor, należy wymienić lampę podświetlenia lub najprawdopodobniej jego falownik. Wskaźnik zasilania miga. W takim przypadku należy sprawdzić, czy sygnał dochodzi do wyświetlacza - prawdopodobnie kabel lub złącze jest uszkodzone. Jeśli wszystko jest w porządku, należy wyszukać w Internecie główną przyczynę usterki określonej marki monitora. Na przykład dla Dell 1702FP jest to awaria niektórych kondensatorów. Najprostszym sposobem w tym przypadku jest wymiana wszystkich kontenerów. Można również obejść uszkodzony kondensator świadomie pracując. Wskaźnik zasilania nie świeci się. Prawdopodobną przyczyną jest błąd zasilania monitora. Możesz spróbować go wymienić, kupując nowy lub używając części zamiennych ze starego wyświetlacza. Innym możliwym powodem jest kondensator CF (łatwo go znaleźć) oraz bezpieczniki topikowe. W takim przypadku należy je wymienić. Linie pionowe lub poziome. Jeśli monitor działa, ale ma linie rozciągające się na całej szerokości lub wysokości ekranu lub obraz jest skalowany pionowo lub poziomo, prawdopodobnie przyczyną może być połączenie tranzystora lub wyświetlacza. Jeśli jeden z setek terminali jest uszkodzony lub krótszy, ma to wpływ na całą liczbę pikseli. W przypadku laptopów czasami wystarczy wycisnąć problem, a problem będzie trwał przez lata. DlaWyświetlacz komputera, musisz zdjąć tylną pokrywę, aby uzyskać błędne połączenie i nałożyć na nią nacisk.

Cechy troski

Czasami jakość obrazu można przywrócić za pomocą zwykłych chusteczek do monitorów LCD. Usunie kurz, plamy po żywności, odciski palców, ślady owadów, brud i hodowlę. Lepiej jest stosować profesjonalne środki, takie jak aerozole myjące i aerozole piankowe, ale można je zastąpić rozcieńczonymi w równych proporcjach alkoholem izopropylowym lub octem. Nie należy używać produktów na bazie alkoholu, amoniaku lub acetonu, ponieważ mogą one uszkodzić ekran, w szczególności powłokę przeciwodblaskową. Środek czyszczący powinien być nakładany na tkankę, a nie na zanieczyszczenie. Kiedy pocierasz wyświetlacz, nie możesz użyć siły. Nie można włączyć monitora, dopóki nie jest całkowicie suchy.

wady

LCD jest to wciąż charakteryzuje pewne wady w porównaniu z innymi metodami:

Jeżeli promień rury zasilania może pracować z różnych rozdzielczości bez wprowadzania zniekształcenia RCT zapewnienia jasności tylko wtedy, gdy ich „natywny pozwolenie ". Podczas próby zainstalowania ekranu ustawień nieobsługiwane, obraz jest skalowany jest rozmazany lub „blok”.

Panele LCD zapewniają niższy kontrast niż plazma lub LED. Powodem tego jest to, że światło często przenika przez filtr polaryzacyjny, a zamiast czerni jest wyszarzone. Jednak w jasnym świetle zewnętrznym kontrast wyświetlacza LCD może przekroczyć ten wskaźnik dla niektórych innych wyświetlaczypowoduje większą maksymalną jasność.

Ekrany LCD mają dłuższy czas reakcji niż analogi plazmy, tworząc widoczne halo na szybko poruszających się obrazach, chociaż wskaźnik ten stale się poprawia, ponieważ technologia ewoluuje i jest praktycznie niewidoczna w nowoczesnych panelach LCD. Większość ekranów TN i IPS ma czas odpowiedzi 5-8 ms.

Nadbieg używany w niektórych panelach powoduje pojawianie się artefaktów w postaci zwiększonego szumu lub halo w obszarach zmieniających obraz. Powodem tego efektu ubocznego jest chęć pikseli do osiągnięcia przewidywanej jasności (lub napięcia wymaganego do przepuszczenia wymaganej ilości światła), po czym powracają one do poziomu docelowego, zapewniając najlepszy czas odpowiedzi.

Wyświetlacze LCD to ograniczone kąty widzenia, które mogą powodować, że mniejsza liczba widzów patrzy na ekran jednocześnie. Po osiągnięciu kąta granicznego pogarszają się kontrast i transfer kolorów. Niektórzy producenci wykorzystują ten efekt, oferując umyślnie ograniczoną kontrolę monitora LCD w celu zapewnienia większej prywatności, na przykład podczas korzystania z laptopa w miejscach publicznych. Ponadto umożliwia tworzenie dwóch różnych obrazów dla jednego obserwatora, tworząc efekt stereoskopowy.

Niektóre starsze monitory LCD mogą powodować problemy z migreną i widzeniem z powodu migotania żarówek działających z częstotliwością 50 Hz. W nowoczesnych ekranach jest eliminowany wraz z przejściem na zasilanie o wysokiej częstotliwości.

Wyświetlacze LCD czasami cierpią na wypalenie. Wraz z rozwojem technologii problem ten ulega zmniejszeniu, pojawiają się nowe metody jego eliminacji. Czasami ekran można przywrócić, wyświetlając ciągle biały obraz.

Niektóre RC nie mogą działać w trybie niskiej rozdzielczości (na przykład 320 x 200). Ale wynika to ze schematu sterowania, a nie z funkcji monitora LCD.

​​

Płaskie wyświetlacze są bardzo wrażliwe. Ale ich niewielka waga zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzenia, a niektóre modele są chronione szkłem.