Bosh sahifa > Ko'rgazma > Kontent

Rasmlarni ishlab chiqarish uchun LCD texnologiyasidan foydalanadigan LCD displeylar

Apr 21, 2017

Suyuq kristall displey

Vikipediya, erkin ensiklopediya ( Suyultirilgan kristall displeydan yo'naltirilgan) "LCD" bu erga yo'naltiriladi. Boshqa maqsadlar uchun LCD- ga qarang.

Yansıtıcı bükülmüş nematik suyuq kristalli displey.




1. Polarizatsiyalashtiruvchi filtrli film vertikal o'q bilan, u kirib kelayotgan nurni polarlash uchun.

2. ITO elektrodlari bilan qoplangan substrat. Ushbu elektrodlarning shakllari LCD displeyda yoqilganda ko'rinadigan shakllarni aniqlaydi. Yuzaga ko'tarilgan vertikal tizmalar silliqdir.

3. Nematik suyuqlik kristalli.

Gorizontal filtr bilan chiziqli gorizontal tizmalari bilan umumiy elektrodli plyonka (ITO) bilan qoplangan substrat.

5. Nurni bloklash / o'tish uchun gorizontal o'q bilan filtrlashtiruvchi filtrli film.

6. Yoritgichni tomoshabinga qaytarish uchun ustun yuzasi. (Orqa nurli LCD displeyda bu qatlam yorug'lik manbai bilan almashtiriladi.)

Suyuq kristalli displey ( LCD ) - suyuq kristallarning nurli modullash xususiyatlarini ishlatadigan tekis panelli displey yoki boshqa elektron modulyatsiyalangan optik qurilma . Suyuq kristallar rangli yoki monoxromli tasvirlarni ishlab chiqarish uchun yoritgichni yoki reflektor yordamida bevosita bevosita nur chiqarmaydi. [1] LCD displeylari o'zboshimchalik bilan tasvirlarni (umumiy maqsadlardagi kompyuter ekranida bo'lgani kabi) yoki kam ma'lumot mazmuniga ega bo'lgan sobit rasmlarni namoyish qilish uchun mavjud bo'lib, ularni oldindan belgilangan so'zlar, raqamlar va 7 segmentli displeylar kabi ko'rsatiladi yoki yashiradi. Raqamli soat . Ular bir xil asosiy texnologiyadan foydalanadi, faqatgina tasodifiy tasvirlar ko'p sonli kichik piksellardan iborat bo'lib , boshqa ekranlarda katta elementlar mavjud.

LCD displeylari kompyuter monitorlari , televizorlar , asboblar paneli , samolyot kokpit displeylari , ichki va tashqi yoritgichlar kabi keng ko'lamdagi dasturlarda qo'llaniladi. Kichik LCD displeylar raqamli kameralar , soatlar , kalkulyatorlar va mobil telefonlar , jumladan smartfonlar kabi portativ iste'mol qurilmalarida keng tarqalgan. LCD displeylar DVD pleerlar, video o'yin qurilmalari va soatlar kabi iste'molchi elektroniği mahsulotlarida ham ishlatiladi. LCD displeylari deyarli barcha ilovalarda og'ir, katodli katot nurli quvurlari (CRT) o'rnini bosdi. LCD displeylari CRT va plazma displeylariga qaraganda ekranning kattaligi kengroq bo'lib, LCD displeylari kichik raqamli soatlardan katta, katta ekranli televizorlarga qadar o'zgarib turadi.

LCD displeylari fosforlardan foydalanmaganligi sababli, ekranda uzoq vaqt davomida statik tasvir (masalan, ichki makonda samolyot rejasi uchun stol chizig'i) ko'rsatilganda tasvirni yoqish holatiga tushmaydi. Biroq, LCD-displeylar rasm chidamliligiga sezgir. [2] LCD displey energiya samaradorligini oshiradi va CRT dan ko'ra xavfsizroq tashlanadi. Kam elektr quvvati iste'moli uni CRT'larga qaraganda batareya quvvatli elektron asboblarda yanada samarali ishlashga imkon beradi. 2008 yilga kelib LCD displeyli televizorlarning sotuv hajmi butun dunyo bo'ylab CRT qurilmalarini sotishdan oshdi va CRT ko'p jihatdan eskirgan edi.


Mundarija

[ Yashirish ]


Umumiy Tasavvur [ tahrir ]

Sayohatchilar uchun bildirishnoma paneli sifatida ishlatiladigan LCD displey.

LCD-ning har bir pikseli , odatda, ikkita shaffof elektrod o'rtasida mos keladigan molekulalar qatlami va ikkita polarizatsiya filtrlari (parallel va vertikal) bo'lib, ular bir-biriga perpendikulyar bo'lgan oqimlar (ko'p hollarda). Polarizator filtrlari orasidagi suyuq kristal holda, birinchi filtrdan o'tgan yorug'lik ikkinchi (o'tuvchi) polarizatorlar tomonidan bloklanadi. Elektr maydonini qo'llashdan avval suyuq kristalli molekulalarning yo'nalishi elektrodlarning yuzasida joylashganligi bilan aniqlanadi. Bükülmüş bir nematik (TN) qurilma, ikki elektroddaki sirt hizalama yo'nalishlari bir-biriga perpendikulyar bo'lib, shuning uchun molekulalar, o'zlarini spiral bir tuzilishga yoki bükülme qiladilar. Bu voqea yorug'likining kutuplenmesinin aylanishiga sabab bo'ladi va qurilma kul rang ko'rinadi. Qo'llaniladigan kuchlanish etarli darajada katta bo'lsa, qatlam markazida joylashgan suyuq kristalli molekulalar deyarli butunlay ochilmaydi va suyultirilgan kristal qatlamidan o'tayotganda, voqelik nurining polarizatsiyasi qaytib ketmaydi. Bu yorug'lik asosan ikkinchi filtrga perpendikulyar ravishda polarizatsiya qilinadi va shunday qilib bloklanishi va piksel qora rangga aylanadi. Har bir pikseldagi suyuqlik kristalli qatlam bo'ylab qo'llaniladigan kuchlanishni nazorat qilish orqali yorug'likning turli darajalaridan o'tishiga ruxsat beriladi, bu esa turli xil kulrang darajalarni tashkil etadi. Rangli LCD tizimlari xuddi shu texnikadan foydalanadi, rangli filtrlar qizil, yashil va ko'k piksellarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. [3]

Yuqori va pastki polarizatorlar vertikal holatda bo'lib, yuqori polarizator bilan jihozlangan qurilma qurilmadan olib tashlanadi.

TN qurilmasining kuchlanish holatidagi optik ta'siri, qurilma qalinligidagi voltaj o'chirilishiga qaraganda ancha kamroq bog'liq. Buning sababi TN axborotning kamligi bilan namoyon bo'ladi va ko'pincha chizilgan polarizatorlar o'rtasida hech qanday orqa yorug'lik ishlamaydi, ular hech qanday kuchlanishsiz yorqin ko'rinadi (ko'z porloq holatdan ko'ra qorong'ilik holatiga juda sezgir). 2010 yilgi LCD-larning ko'pchiligi televizorlarda, monitor va smartfonlarda ishlatilganda, ular zulmatli fon bilan orqa foniy yordamida o'zboshimchalikli tasvirlarni namoyish qilish uchun pikselli yuqori pikselli matrisli arraysa ega. Hech qanday rasm aks ettirilmasa, turli tadbirlar qo'llaniladi. Buning uchun TN LCD'lari parallel polarizatorlar o'rtasida, ikkinchisi esa IPS LCD'lari o'zaro bog'langan polarizatorlar bilan ishlaydi. Ko'pgina ilovalarda IPS LCD'lari TN LCD-larini almashtirdi, xususan, iPhone kabi smartfonlarda . Ham suyuq kristall materiallar va hizalanuvchi qatlam materiallari ion birikmalarini o'z ichiga oladi. Agar ma'lum bir polaritning elektr maydoni uzoq vaqt davomida qo'llanilsa, bu ionli material sirtlarga jalb qilinadi va qurilma ishlashini pasaytiradi. Bunga alternativ oqimni qo'llash yoki elektr maydonining polaritesini qaytarish orqali yo'l qo'yilmaydi (qo'llaniladigan maydonning polaritesidan qat'i nazar, suyuq kristall qatlamining javobiga bir xil bo'ladi).

LCD ekranli raqamli soat.

Kichik raqamlar yoki raqamli simvollar uchun ( raqamli soatlarda va cho'ntak hisob-kitoblarida bo'lgani kabi ) har bir segment uchun mustaqil elektrodlar bilan namoyish etilishi mumkin. Buning aksincha, to'liq alfasayısal yoki o'zgarmaydigan grafik tasvirlar odatda LC qatlamining bir tomonida elektr bilan bog'langan satrlardan tashkil topgan matritsa va boshqa tarafdagi ustunlar uchun ajratilgan piksellar bilan amalga oshiriladi, bu esa kesishmalarda har pikselga murojaat qilish imkonini beradi. Matritsani manzillashning umumiy usuli matrining bir tomonini ketma-ket yo'naltirish, masalan, qatorlarni birma-bir tanlab va rasm ma'lumotlarini ustunlar qatorida ketma-ketlikda qo'llashdan iborat. Turli matritsa manzil sxemalari haqidagi tafsilotlar uchun Pasif matritsa va faol matritsali displeylarga murojaat qiling .

Tarix [ tahrir ]

1880-yillardagi [ tahrir ]

Suyuq kristalli ko'rinishlarning dastlabki davrlardagi paydo bo'lishi va murakkabligi insonlar nuqtai nazari bilan suyuq oltinda Jozef A. Castellano tomonidan tasvirlangan : Suyuq kristall dispersiyalar tarixi va sanoatni yaratish . [4] LCD-ning kelib chiqish tarixi va tarixi haqidagi boshqa bir hisobot 1991 yilgacha turli nuqtai nazardan IEEE Tarix Markazida joylashgan Hiroshi Kawamoto tomonidan nashr etilgan. [5] Piter J. Wild tomonidan ishlab chiqilgan LCD o'zgarishlariga Shveytsariyaning qo'shgan hissalari IEEE Birinchi Qo'lni tarixi sifatida qarash mumkin. [8] 1888 yilda [7] Fridrich Reinitser (1858-1927) sabzi olingan xolesterinning suyuq kristallik xususiyatini kashf qildi (ya'ni, ikki erish nuqtasi va ranglar avlodi) va Vena kimyoviy jamiyatining 1888 yil 3-mayda (F. Reinitzer: Beiträge zur Kenntniss des Cholesterins, Monatshefte für Chemie (Wien) 9, 421-441 (1888) ). [8] 1904 yilda Otto Lehmann "Flüssige Kristalle" (Suyuq kristallar) ni nashr etdi. 1911 yili Charlz Maugin birinchi marta ingichka qatlamlarda plitalar orasidagi chegaralangan suyuq kristallar bilan tajriba o'tkazdi.

1922 yilda Jorj Fridel suyuq kristallarning strukturasi va xususiyatlarini ta'riflab, ularni 3 turdagi (nematika, smektika va xolesterika) tasnif qildi. 1927 yilda Vsevolod Frederiks Fréedericksz o'tish deb ataladigan elektr o'tkazmaydigan yorug'lik vagonchasini ishlab chiqdi, barcha LCD texnologiyasining muhim ta'siri. 1936-yilda Marconi Simsiz Telegraph kompaniyasi texnologiyaning birinchi amaliy qo'llanilishini, "Suyuq kristalli nur vana" ni patentladi. 1962 yilda doktor Jorj U Gray tomonidan tayyorlangan "Suyuq kristallarning molekulyar tuzilishi va xususiyatlari" mavzusidagi ingliz tilidagi birinchi nashr. RCA ning Richard Uilyams 1962 yilda suyuq kristallarning ba'zi bir qiziqarli elektro-optik xususiyatlarga ega ekanligini aniqladi va u kuchlanishni qo'llash orqali nozik bir suyuq kristall materiallar qatlamida chiziqlar hosil qilish orqali elektro-optik ta'sir ko'rsatdi. Bu ta'sir suyuq kristall ichidagi "Uilyams ta'sirlari" deb nomlangan narsalarni shakllantirgan elektro-gidrodinamik beqarorlikka asoslanadi. [10]

1964 yilda Jorj H. Heilmeier RCA laboratoriyalarida Uilyam kashf etgan ta'siri bilan ishlaydigan dichroic bo'yoqlarni uyg'otropik yo'naltirilgan suyuqlik kristalli hududga uyg'unlashtirib, ranglarni almashtirishga erishdi. Healingier bu yangi elektro-optik effekt bilan amaliy muammolarni suyuq kristallarda tarqalish ta'sirida ishlashni davom ettirdi va oxir-oqibat, bu dinamik tarqalish rejimi (DSM) deb ataladigan asosida ishlaydigan suyuq kristalli displeyga erishildi. DSM displeyidagi kuchlanishning qo'llanilishi dastlab aniq shaffof suyuqlik kristalli qatlamni sutli loyqa holga o'tkazadi. DSM displeylari transmissiv va aks etuvchi rejimda ishlasa-da, lekin ularning ishlashi uchun juda katta oqim talab etiladi. [11] [12] [13] [14] Jorj X. Xaletjer Milliy ijodkorlar shon-shuhrati zalida [15] indüklendi va LCD-lar ixtiro qilindi. Healingierning ishi IEEE miltardir. 1960-yillarning oxirida Angliyaning Malvern shahridagi Angliyaning Royal Radar korporatsiyasi tomonidan suyuq kristallarda kashshof ish olib borildi. RRE da jamoa Jorj Uilyam Gray va uning jamoasi bilan birga LCD-dasturlarda to'g'ri barqarorlik va temperaturali xususiyatlarga ega bo'lgan siyanobifenil suyuq kristallarini kashf etgan Hull Universitetida davom etayotgan ishni qo'llab-quvvatladi.

1970-80-yillar [ tahrir ]

1970 yil 4-dekabrda suyuq kristalllarning burmalangan nematik ta'siri Shveytsariyada Hoffmann-LaRoche ( Shveytsariya patent № 532 261 ) tomonidan patentlanganligi uchun Volfgang Helfrik va Martin Schadt (keyinchalik Markaziy ilmiy laboratoriyalarda ishlaydigan) patentli patentga taqdim etildi. Ixtirochilar. Hoffman-La Roche ixtiro 1970-yillarda qo'l soatlari uchun namoyishlarni ishlab chiqaradigan, shuningdek, Yaponiyadagi elektron sanoatida ishlab chiqarilgan shveytsariyalik Brown, Boveri & Cie shirkatiga litsenziyani berdi. Bu tezda birinchi raqamli kvarts tayoqchalarini TN-LCD bilan ishlab chiqaradi va ko'p sonli Boshqa mahsulotlar. Jeyms Fergason , Kent State University Suyultirilgan Kristal institutida Sardari Arora va Alfred Saupe bilan birgalikda, 1971 yil 22 aprelda Qo'shma Shtatlarda xuddi shunday patentga ega bo'lgan. [19] 1971 yilda Fergeys ILIXCO (hozirgi LXD Incorporated ) kompaniyasi TN-effektiga asoslangan birinchi LCD displeylari kam ish zo'riqishlarining yaxshilanishi va energiya sarfini kamaytirishi tufayli qisqa vaqt ichida yomon sifatli DSM turlarini almashtirib yubordi. 1972 yili ilk faol-matritsali suyuq kristall displey panel Amerika Qo'shma Shtatlarida Pittsburg, Pensilvaniya shtatining Westinghousedagi T.Peter Brody komandasi tomonidan ishlab chiqarilgan. 1983-yilda Brown, Boveri & Cie (Bi-bi-si), Shveytsariyadagi tadqiqotchilar passiv matritsalar uchun mo'ljallangan LCD -lar uchun o'ta burulgan nematik (STN) tuzilishini ixtiro qildi. H. Amstutz va boshq. Shveytsariyada 1983 yil 7 iyulda va 1983 yil 28-oktyabrda berilgan patent talabnomalarida ixtirochi sifatida ro'yxatga olingan. Patentlar Shveytsariyada CH 665491, Yevropa E.P. 0131216, [19] AQSh Patenti 4,634,229 va boshqa ko'plab mamlakatlarga berilgan.

1988 yilda Sharp korporatsiyasi 14 dyuymli, faol matritsa, to'liq rangli, to'liq harakatlanuvchi TFT LCD displeyni namoyish etdi. Bu esa, LCD-displeylarni ishlab chiqadigan LCD-displeyni ishlab chiqarishga olib keldi. 1990-yillarning oxirida LCD sanoat Yaponiyadan, Janubiy Koreya va Tayvan tomon siljiy boshladi. [20]

1990s-2010s [ tahrir ]

1990 yilda ixtirochilar turli nomlar ostida elektrokimyoviy effektlarni buralgan nematik maydonlarni ta'sir qiluvchi LCD- larga (TN- va STN-LCD'lar) muqobil sifatida kiritdi. Bir yondashuv, shisha substratlarga parallel ravishda elektr maydonini ishlab chiqarish uchun faqat bitta shisha substratda interdigital elektrodlardan foydalanish edi. [21] [22] Buning xususiyatlaridan to'liq foydalanish uchun samolyot almashinuvi (IPS) texnologiyasida qo'shimcha ish kerak edi. To'liq tahlildan so'ng, Germaniyada Guenter Baur va boshq. Va turli mamlakatlarda patentlangan. [23] [24] ixtirochilar ishlaydigan Freiburgdagi Fraunxofer instituti ushbu patentlarni LC moddalarini yetkazib beruvchi Merck KGaA, Darmstadtga topshiradi. 1992-yilda, Hitachi muhandislari IPS texnologiyasining turli tafsilotlarini nozik kino transistorlar qatorini matritsa sifatida bir-biriga bog'lash va piksellar orasidagi nomaqbul soxta joylardan qochish uchun ishlab chiqadi. [25] [26] Hitachi shuningdek, elektrodlarning shaklini ( Super IPS ) optimallashtirish orqali tomosha burchakka bog'liqligini yaxshilaydi. NEC va Hitachi IPS texnologiyasiga asoslangan faol matrisli LCD displeylarni ishlab chiqaruvchi kompaniyalar bo'lib qolmoqda. Bu tekis panelli kompyuter monitorlari va televidenie ekranlari uchun maqbul ingl. Ishlashga ega bo'lgan keng displeyli LCD displeylarni amalga oshirishning muhim bosqichidir. 1996-yilda Samsung ko'p displeyli skanerni ta'minlovchi optik patterlash uslubini ishlab chiqdi. Ko'p domenli va samolyotlarni almashtirish keyinchalik 2006 yilgacha hukmronlik qiluvchi LCD displeylar bo'lib qoladi. [27] 2007 yilning to'rtinchi choragida LCD televizorlari butun dunyo bo'ylab sotuvlardagi CRT'lardan birinchi marta chiqib ketishdi. [28] Display Bankning fikriga ko'ra, LCD televizorlari 2006 yilda dunyo bo'ylab jo'natiladigan 200 million televizorning 50 foizini hisobga olishlari mo'ljallangan. 2011-yil oktabr oyida Toshiba planshet kompyuterida foydalanish uchun mos bo'lgan 6,1-dyuymli (155 mm) LCD panelda 2560 × 1600 pikselni e'lon qildi, [30] ayniqsa, xitoycha belgilar ekrani uchun.

Yoritish [ tahrir ]

LCD paneli o'z nurlarini ishlab chiqarmaganligi sababli tashqi yorug'lik paydo bo'lishi kerak. "Transmissiv" LCD displeyda bu yorug'lik "stack" oynasining orqa qismida taqdim etiladi va orqa nuri deb nomlanadi. Passiv-matrisli displeylar odatda backlit emas (masalan, kalkulyatorlar, qo'l soatlari) bo'lsa-da, faol-matritsali ekranlar deyarli har doim bo'ladi. [31] [32]

LCD orqa yoritish texnologiyasining umumiy ilovalari quyidagilardir:

18 parallel CCFL'larni 42 dyuymli LCD televizor uchun yoritgich sifatida taqdim etadi


  • CCFL: LCD panel displeyning qarama-qarshi qirralariga joylashtirilgan ikkita sovuq katotli lyuminestsent lampalar yoki kattaroq displeylar ortida parallel CCFLlar majmuasi bilan yoritilgan. Keyin diffuzor yorug'likni butun ekran bo'ylab teng ravishda yoyadi. Ko'p yillar davomida ushbu texnologiyalar deyarli qo'llanilgan. Oq rangli yorug'likdan farqli o'laroq, ko'pchilik CCFLlar oq rangli spektrli chiqishga ega, natijada ekran uchun yaxshi rang gamuti paydo bo'ladi. Biroq, CCFL'lar LEDlardan ko'ra kamroq energiya tejamkor va qurilma (odatda 5 yoki 12 V) dan foydalanadigan shahar kuchlanishini CCFLni yoqish uchun zarur bo'lgan ~ 1000 Vgacha bo'lgan har qanday turdagi çevirgichni almashtirishni talab qiladi. [33] Inverter transformatorlarining qalinligi ekranning qanchalik nozikligini cheklaydi.

  • EL-WLED: LCD displey ekranning bir yoki bir nechta chekkasida joylashgan oq rangli yorug'lik chiroqlari yonib turadi. Keyin yorug'lik diffuzeri yorug'likni butun ekran bo'ylab teng ravishda tarqatish uchun ishlatiladi. 2012 yildan boshlab ushbu dizayn stol kompyuteridagi eng mashhur kompyuter. Eng nozik tasvirlar uchun imkon beradi. Ushbu texnologiyadan foydalanadigan ayrim LCD displeylar "Dinamik kontrast" deb nomlangan xususiyatga ega, bu erda fon yoritgichi ekranda ko'ringan eng yorqin rangga siljiydi va LCD displeyning 1000: 1 kontrastli qiymatini turli yorug'lik zichliklariga Ushbu monitorlardan ba'zilari reklama reklamasida ko'rilgan "30000: 1" kontrasti stavkalari. Kompyuter ekranidagi tasvirlar, odatda, rasmda bir joyda to'liq oq bo'lsa-da, orqa nuri odatda to'liq zichlikda bo'ladi va bu "xususiyat" ko'pincha marketing xiralashuviga aylanadi.

  • WLED qatori: LCD paneli paneldagi bir diffuzor orqasida joylashgan to'liq oq rangli yorug'lik yoritgichlari bilan yondirilgan. Ushbu dasturni ishlatadigan LCD displeylar odatda namoyish qilinadigan vahiyning qorong'i joylarida LEDlarni lol qoldiradigan qobiliyatga ega bo'lib, ekranning kontrast tezligini samarali ravishda oshiradi. 2012 yildan boshlab, ushbu dizayn eng yuqori darajadagi LCD ekranlardan foydalanishga imkon beradi.

  • RGB-LED: WLED qatoriga o'xshab, paneldagi RGB LEDlarining to'liq majmuasi yonadi. Oq nurli yoritgichlar yoqilgan bo'lsa-da, odatda CCFL yoritilgan displeyga qaraganda kambag'al rangli gamutga ega, RGB LED-larida yoniq panellar juda keng rangli gamutlarga ega. Ushbu dastur eng yaxshi professional grafika tartibga solish LCD-larida. 2012 yildan boshlab, ushbu toifadagi LCD'lar odatda 1000 dollardan ortiq turadi.

Bugungi kunda aksariyat LCD displeylar an'anaviy CCFL orqa yorug'lik o'rniga LED yoritgich bilan ishlab chiqilmoqda.

Boshqa kontaktlarning zanglashiga olib ulanishlari [ tahrir ]

Plyusdagi elastomerik konnektor santimetr o'lchagichi yonida ko'rsatiladigan elektron plitalar izlari uchun LCD panelni uyg'unlashtiradi. (Qora chiziqdagi Supero'tkazuvchilar va yalıtım qatlamlari juda kichikdir, batafsil ma'lumot uchun tasvir ustiga bosing.)

LCD paneli odatda panelni ishlatish uchun hujayra devirlarini hosil qilish uchun shisha substrat ustida nozik qoplangan metall o'tkazuvchan yo'llarni ishlatadi. Panelni alohida mis quvurli elektron kartaga to'g'ridan-to'g'ri ulash uchun lehim texnikasidan foydalanish odatda mumkin emas. Buning o'rniga, interfeyslarni yopishtiruvchi plastmassa lenta yordamida yoki LCD panelning chekkasiga yopishgan izlar bilan yoki elastomerik konnektor bilan , ya'ni kauchuk yoki silikon konstruktsiyasi va muqobil qatlamli Supero'tkazuvchilar va izolyatsion yo'llar bilan, Bir elektron kartochkada LCD va birlashtiruvchi aloqa plitalari.

Passiv va faol matris [ tahrir ]

540x270 pikselli, passiv matritsali STN-LCD prototipi, Brown Boveri Research, Shveytsariya, 1984

Monokrom va keyinchalik rangli passiv-matritsali LCD displeylar erta noutbuklarning ko'pchiligida (bir necha ishlatilgan plazma displeylar [34] [35] va original Nintendo Game Boy [36] 1990-yillarning o'rtalariga kelib rangli faol matritsa Barcha noutbuklarda. Tijorat muvaffaqiyatsiz Macintosh Portable (1989-yilda chiqarilgan) faol matritsali displey (birinchisi monoxrom bo'lsa-da) birinchi bo'lib ishlatilgan. Passiv matritsali LCD'lar 2010-yillarda noutbuklar va televizorlardan kamroq talablarga ega ilovalar uchun, masalan, arzon kalkulyatorlar kabi qo'llanilmoqda. Xususan, ular portativ qurilmalarda qo'llaniladi, unda kamroq axborot mazmuni aks ettiriladi, eng kam quvvat iste'moli ( armatura yo'q) va kam xarajat talab qilinadi yoki to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurida o'qish mumkin.

Passiv-matritsali tuzilishga ega bo'lgan tasvirlar 1983 yilda Brown Boveri Tadqiqot Markazi, Baden, Shveytsariya tomonidan ixtiro qilingan, ilmiy ma'lumotlar nashr etilgan [37] ) yoki ikki qavatli STN (DSTN) (Oldingi bilan rang o'zgaruvchan muammoni hal qiladi) va ichki filtrdan foydalanib rangning qo'shilgan rangi-STN (CSTN). STN LCD'lar passiv-matritsali manzillash uchun optimallashtirilgan. Ular asl TN LCD-lardan farqli ravishda, kontrast-kuchlanish-kuchlanish xarakteristikasining aniq chegarasini namoyish etadi. Bu muhim, chunki piksellar tanlanmagan bo'lsa ham qisman zo'riqishlarga duch kelinadi. Faollashtirilgan va faollashmagan piksellar orasidagi o'zaro bog'liqlik pulsatsiyalanmagan piksellarning RMS kuchlanishini pol qiymatdan past [38] ostida ushlab turishi kerak, [38] faollashtirilgan piksellar esa pol qiymatdan yuqori bo'lgan kuchlanishlarga duchor bo'ladilar. [39] STN LCD'lar keyingi freymda bir marta va bir-biriga qarama-qarshi polarziya momentlari davomida bir polaritning o'zgaruvchan pulsli kuchlanishlari bilan doimo yangilanishi kerak. Individual piksellar mos keladigan satr va ustunli davrlar tomonidan ko'rib chiqiladi. Ushbu turdagi ekranga passiv-matris deb ataladi, chunki piksel barqaror elektr zaryadidan foydasiz yangilanadigan holatni saqlab qolishi kerak. Piksellar soni (va shunga mos ravishda ustunlar va qatorlar) oshgani sayin, ushbu turdagi ekran kamroq bo'ladi. Sekin javob vaqtlari va zaif kontrasti juda ko'p pikselli passiv-matrisli displeylarga xos.

LCD-da faol matritsa strukturasi qanday ishlaydi?

220px - Lcd-engineerguy.ogv.jpg (220 × 124)

2010-yillarda nol-kuch (bistepli) LCD'lar doimiy yangilanishni talab qilmaydi. Qayta tiklash faqat rasm ma'lumotlarini o'zgartirish uchun talab qilinadi. Ushbu yangi qurilmalarda potentsial, passiv-matritsali manzilni ishlatish, agar ularni yozish / o'chirish xususiyatlari to'g'ri bo'lsa. Zamonaviy LCD monitorlar va televizorlar kabi yuqori aniqlikdagi rangli displeylar faol matritsa tuzilmasidan foydalanadi. LC qatlami bilan aloqa qilishda elektrodlarga ingichka kino transistorlar matritsasi (TFT) qo'shiladi. Har bir pikselning o'z maxsus tranzistoriga ega , har bir ustunli liniya bitta pikselga ruxsat beradi. Agar satr chizig'i tanlansa, barcha ustunlar satrlari bir qator pikselga ulangan va rasm ma'lumotlariga mos keladigan keskinliklar barcha ustunlar qatoriga yo'naltiriladi. So'zlar liniyasi o'chiriladi va keyingi qator satr tanlanadi. Qator chiziqlarining barchasi yangilanish jarayonida ketma-ketlikda tanlanadi. Faol matritsali displeylar bir xil o'lchamdagi passiv-matritsali displeylarga qaraganda porloq va o'tkirroq ko'rinadi va umuman, tezroq javob berish vaqtlariga ega, bu juda yaxshi tasvirlarni ishlab chiqaradi.

Faol matritsa texnologiyalari [ tahrir ]

Sony Cyber-shot DSC-P93A raqamli ixcham kameralarda ishlatiladigan rangli TFT-LCD displeyidagi Casio 1,8. Asosiy maqola: Yupqa kino-tranzistorli suyuq kristall displey va Active-matritsali suyuq kristall displey

Twisted nematic (TN) [ tahrir ]

Shuningdek, qarang: nematik dalaning ta'siri

Bükülü nematik ekranlar, yorug'likning o'tishiga imkon beruvchi turli darajalarda bükülebilen va çözmeyen suyuq kristallarni o'z ichiga oladi. TN suyuq kristalli hujayradan hech qanday kuchlanish qilinmasa, polarizatsiyalangan nur 90 graduslik o'ralgan LC qatlami orqali o'tadi. Amalga oshirilgan kuchlanish bilan suyuq kristallar polarizatsiyani o'zgartirish va nurning yo'lini to'sib qo'ydi. Zaryadlanish darajasini deyarli har qanday kul darajaga yoki transmisyonga mos ravishda moslashtira olish mumkin.

In-plane almashtirish (IPS) [ tahrir ]

In-plane kommutatsiya - bu suyuq kristallarni shisha substratlarga parallel ravishda tekisligida tekislaydigan LCD texnologiyasi. Ushbu usulda, elektr maydon bir xil shisha substrat ustida bir-biriga qarama-qarshi elektrodlar orqali qo'llaniladi, shuning uchun suyuq kristallar bir xil tekislikda asosan aylantirilishi (o'zgartirilishi) mumkin, biroq bir tekis yo'nalishni qisqartiradi. Bu standart nozik kino transistorli (TFT) displey uchun zarur bo'lgan yagona tranzistor o'rniga har bir piksel uchun ikkita tranzistorni talab qiladi. LG kengaytirilgan IPS 2009 yilda ishga tushirilgunga qadar, qo'shimcha transistorlar ko'proq transmissiya maydonini to'sib qo'ydi, shuning uchun yorqinroq orqa yorug'likni va ko'proq quvvat sarflashni talab qiladi, bu esa noutbuklar uchun bunday ko'rinishni kamroq talabga keltiradi. Hozirgi kunda Panasonic o'zining keng o'lchamli LCD-TV mahsulotlari va Hewlett-Packard -ning WebOS-da joylashgan TouchPad plansheti va ularning Chromebook 11 - da ishlab chiqilgan versiyasi eIPSlardan foydalanmoqda.

IPS LCD va boshqalar AMOLED [ tahrir ]

2011-yilda LG LG Optimus Black smartfonini (IPS LCD (LCD NOVA)) 700 nits ga qadar yorqinligini ta'minladi, raqib faqat 518 nitsli IPS LCD va 305 nitsli faol matritsali OLED (AMOLED) displeyga ega. . LG shuningdek, NOVA displeyi muntazam LCD-displeylarga qaraganda 50 foizga tejamkor bo'lishini va oq ekranda ishlab chiqarilganda AMOLED displeylarining faqat 50 foizini iste'mol qilishini ta'kidladi. [40] Kontrastli raqamga kelganda, AMOLED ekrani qora ranglar qora rangda emas, qora rang sifatida namoyon bo'lmaydigan taglik texnologiyasiga ko'ra yaxshi natijalarni beradi. 2011 yil 24 avgustda Nokia Nokia 701 ni e'lon qildi va dunyoning eng yorqin ekraniga 1000 nits bo'yicha da'vo qildi. Ekran shuningdek, Nokia-ning "Clearblack" qatlamiga ega bo'lib, kontrasti darajasi yaxshilandi va AMOLED ekranlariga yaqinlashdi.

Super In-plane almashinuvi (S-IPS) [ tahrir ]

Super-IPS keyinroq samolyotda almashinuvdan keyin ham yaxshi javob vaqtlari va ranglarni ko'paytirish bilan kiritildi. [41]

Ushbu piksel layout S-IPS LCD-larida joylashgan. Shveytsariyalik tasvir-konusni kengaytirish uchun ishlatiladi (yaxshi kontrastli va past rang o'zgarishi bilan kuzatuv yo'nalishlarining oralig'i)

Oldinga freymlarni maydalash (AFFS) [ tahrir ]

[ 2003 ] shunga qaramay, 2003-yilgacha bo'lgan [42] oldinga cho'zilgan sfera almashuvi IPS yoki S-IPS ga o'xshash, yuqori yorqinligi va yuqori yorqinligi bilan rangli gamut. AFFS Hydis Technologies Co., Ltd, Koreya (rasmiy ravishda Hyundai Electronics, LCD Task Force) tomonidan ishlab chiqilgan. [43] AFFS tomonidan qo'llaniladigan notebook ilovalari rangli distortionni kamaytiradi va professional ekran uchun kengroq ko'rish burchagini saqlab qoladi. Oq gamutni optimallashtirish yo'li bilan oq va oq ranglarni ko'paytiruvchi yorug'lik oqimi natijasida paydo bo'ladigan rang almashinuvi va shovqin o'zgaradi. 2004 yilda Hydis Technologies Co., Ltd kompaniyasi Yaponiyaning Hitachi Displays kompaniyasiga AFFS litsenziyasini oldi. Hitachi AFFS dan yuqori panelni ishlab chiqarish uchun foydalanmoqda. 2006 yilda HYDIS AFFSni Sanyo Epson Imaging Devices Corporation korporatsiyasiga litsenziyaladi. Ko'p vaqt o'tmay, Hydis AFFS displeyining HFFS (FFS +) deb nomlangan yuqori o'tkazuvchanlik evolyutsiyasini taqdim etdi. Hydis kompaniyasi AFFS + ni 2007-yilda ishlab chiqilgan tashqi makonni o'qiydi. AFFS paneli asosan eng so'nggi tijoriy samolyotlar namoyishida ishlatiladi. Ammo 2015 yil fevral oyidan boshlab ishlab chiqarilmaydi. [44] [45] [46]

Portret hizalama (VA) [ tahrir ]

Portret-hizalama displeylari LCD displeylar bo'lib, unda suyuq kristallar tabiiy ravishda shisha tagliklarga vertikal ravishda tekislanadi. Hech qanday voltaj qo'llanilmaganda, suyuq kristallar substratga perpendikulyar bo'lib turadi va o'zaro bog'langan polarizatorlar o'rtasida qora ekran hosil qiladi. Volt qo'llanilganda, suyuq kristalllar yorug'likdan o'tishi va elektr maydoni tomonidan hosil qilingan tilt miqdoriga qarab, kulrang-o'lchovli ekranni yaratishga imkon beradigan joyga o'tadi. Bu chuqur-qora fonga, kontrasti darajasi yuqori, kengroq ko'rish burchagiga va ekstremal temperaturalarda tasvirning an'anaviy buralgan nematik ekranlarga qaraganda yaxshiroq ko'rinishiga ega. [47]

Moviy o'zgarishlar rejimi [ tahrir ]

Asosiy maqola: Moviy o'zgarishlar rejimi LCD

Blue fazli rejimlar LCD'lari 2008 yil boshida muhandislik namunalari sifatida ko'rsatildi, ammo ular ommaviy ishlab chiqarishda mavjud emas. Ko'k bosqichli rejimlarning LCD-larining fizikasi juda qisqa vaqtni (~ 1 milodiy) o'tkazish mumkinligini ko'rsatadi, shuning uchun vaqti-vaqti bilan rangni boshqarish mumkin bo'ladi va qimmat rangli filtrlar eskiradi. [ Iqtibos qilish kerak ]

Sifatni nazorat qilish [ tahrir ]

Ba'zi LCD panellarda nuqsonli tranzistorlar mavjud bo'lib , ular odatda piksip yoki o'lik piksel deb ataladigan muntazam yoritilgan yoki yoritilmagan piksellarga sabab bo'ladi. Integral mikrosxemalar (IC) dan farqli o'laroq, bir nechta nosoz transistorlar bilan jihozlangan LCD panellar odatda foydalanishga mos keladi. Qabul qilinadigan nuqsonli piksellar uchun ishlab chiqaruvchilarning siyosati sezilarli darajada farq qiladi. Bir nuqtada, Samsung Koreyada sotiladigan LCD displeylar uchun nolga chidamlilik siyosatini o'tkazdi. [48] 2005 yilga kelib, Samsung yana ISO 13406-2 standarti bilan cheklangan. [49] Boshqa kompaniyalar o'z siyosatida 11 ta o'lik pikselni toqat qila olishgani ma'lum. [50]

O'lik piksellar siyosati ishlab chiqaruvchilar va mijozlar o'rtasida tez-tez muhokama qilinmoqda. Kamchiliklarning maqbulligini tartibga solish va oxirgi foydalanuvchini himoya qilish uchun ISO ISO 13406-2 standartini e'lon qildi. Biroq, har bir LCD ishlab chiqaruvchisi ISO standartiga mos kelmaydi va ISO standarti ko'pincha turli yo'llar bilan talqin etiladi. LCD paneli aksariyat IC larga nisbatan kattaroq kattaligi tufayli kamchiliklarga ega. Misol uchun, 300 mm SVGA LCD displeyda 8ta nuqson va 150 mm gofrirovka faqatgina 3 ta nuqsonga ega. Shu bilan birga, 137 guruchning 134 tasi gofret ustida o'lib qolsa, butun LCD panelni rad etish 0% hosil bo'lishi mumkin. So'nggi yillarda sifat nazorati yaxshilandi. 4 ta nuqsonli pikselli SVGA LCD panel odatda nomukammal deb hisoblanadi va mijozlar yangi almashtirishni talab qilishlari mumkin. Kimga ko'ra? ] Ba'zi ishlab chiqaruvchilar, xususan Janubiy Koreyada, LG kabi yirik LCD panel ishlab chiqaruvchilari joylashgan bo'lib, hozirda "A" va "B" ni tanlashi mumkin bo'lgan qo'shimcha ko'rish jarayoni bo'lgan "nol nuqsonli piksel kafolati" mavjud. Sinf paneli. [ Original tadqiqotlar? ] Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar mahsulotni bir nuqsonli piksel bilan almashtiradilar. Bunday kafolatlar bo'lmasa ham, nuqsonli piksellarning joylashuvi muhim ahamiyatga ega. Buzuq piksellar bir-biriga yaqin bo'lsa, faqat bir nechta nuqsonli pikselli displeyni qabul qilib bo'lmaydi. LCD paneli shuningdek yorug'likdagi o'zgarishlarning notekis yamoqlarini tasvirlaydigan bulutli (yoki kamroq mura ) deb nomlanuvchi nuqsonlarga ega. Ko'rinishdagi sahnalarda qora yoki qora joylarda eng ko'p ko'rish mumkin. [52]

Nolinchi kuch (bistable) displeylari [ tahrir ]

Shuningdek qarang: Ferro Liquid Display

QinetiQ (ilgari DERA ) tomonidan ishlab chiqilgan zenithal bistel qurilmasi (ZBD) tasvirni kuchsiz saqlab turishi mumkin. Kristallar ikki barqaror yo'nalishda ("qora" va "oq") birida mavjud bo'lishi mumkin va kuch faqat tasvirni o'zgartirish uchun talab qilinadi. ZBD displeylari QinetiQ kompaniyasidan olingan ikkita rangli va rangli ZBD apparatlarini ishlab chiqaruvchi kompaniya hisoblanadi. Shahar tasvirlari shuningdek, polimer stabillashgan xolesterin suyuq kristalini (ChLCD) ishlatadigan "kuch yo'q" displeyini ishlab chiqdi. 2009-yilda Kent mobil telefonning butun yuzasini qoplash uchun ChLCD-ni ishlatishni namoyish etdi, bu ranglarni o'zgartirishi va energiyani kesib tashlagan bo'lsa ham, bu rangi saqlab qolish imkonini beradi. [53] 2004 yilda Oksford Universitetida tadqiqotchilar Zenithal bistel texnikasi asosida ikki xil yangi neytral energiyali bistobli LCD displeylarini namoyish etdilar. [54] 360 ° BTN va bistel xolesterin kabi bir nechta bistel texnologiyalari asosan suyuq kristalning (LC) bulk xususiyatlariga bog'liq va an'anaviy moslashuvchan materiallarga o'xshash hizalama filmlari va LC aralashmalari bilan standart kuchli ankrajlardan foydalanadi. Boshqa bistel texnologiyalari, masalan, BiNem texnologiyasi asosan sirt xususiyatlariga asoslangan va o'ziga xos zaif ankraj materiallariga muhtoj.

Xususiyatlar [ tahrir ]

  • Ruxsat LCD displeyi piksellar soni va satrlari soni bilan ifodalanadi (masalan, 1024 × 768). Har piksel odatda 3 pastki piksel, qizil, yashil va ko'kdan iborat. Bu turli xil dizaynlar orasida bir xil bo'lib qolgan LCD ko'rsatkichlarining bir nechta xususiyatlaridan biri bo'lgan. Biroq, pixellar orasida pastki piksellarni almashadigan yangi dizaynlar mavjud va ular Quattronni ekranning aniq piksellar sonini aniq natija bermasdan samarali qabul qilishga undaydi .

  • Mekansal ishlash: Juda yaqin masofada joylashgan kompyuter monitörü yoki boshqa bir ekran uchun, piksellar sonini odatda matbaa sohasi bilan mos keladigan nuqta yoki nuqta piksellari jihatidan ifodalanadi. Displey zichligi har bir dastur uchun o'zgaradi, televizorlar odatda masofaviy ko'rish uchun past zichlikka ega va yaqin masofadagi tafsilotlar uchun yuqori zichlikka ega ko'chma qurilmalar bilan farq qiladi. LCD ekranning ko'rish burchagi ekranda va uning ishlatilishiga qarab muhim bo'lishi mumkin, ba'zi ekran texnologiyalari cheklovlari ekran faqat muayyan burchaklarda aniq ko'rsatilishini anglatadi.

  • Vaqtinchalik ishlash: LCD-ning vaqtinchalik o'lchamlari o'zgaruvchan tasvirlarni qanchalik yaxshi ko'rsatishi mumkin, yoki aniqlik va soniya sonining soni ekranga berilgan ma'lumotlarni keltiradi. LCD pixels do not flash on/off between frames, so LCD monitors exhibit no refresh-induced flicker no matter how low the refresh rate. [55] But a lower refresh rate can mean visual artefacts like ghosting or smearing, especially with fast moving images. Individual pixel response time is also important, as all displays have some inherent latency in displaying an image which can be large enough to create visual artifacts if the displayed image changes rapidly.

  • Color performance : There are multiple terms to describe different aspects of color performance of a display. Color gamut is the range of colors that can be displayed, and color depth, which is the fineness with which the color range is divided. Color gamut is a relatively straight forward feature, but it is rarely discussed in marketing materials except at the professional level. Having a color range that exceeds the content being shown on the screen has no benefits, so displays are only made to perform within or below the range of a certain specification. [56] There are additional aspects to LCD color and color management, such as white point and gamma correction , which describe what color white is and how the other colors are displayed relative to white.

  • Brightness and contrast ratio: Contrast ratio is the ratio of the brightness of a full-on pixel to a full-off pixel. The LCD itself is only a light valve and does not generate light; the light comes from a backlight that is either fluorescent or a set of LEDs . Brightness is usually stated as the maximum light output of the LCD, which can vary greatly based on the transparency of the LCD and the brightness of the backlight. In general, brighter is better, but there is always a trade-off between brightness and power consumption.

Advantages and disadvantages [ edit ]

Some of these issues relate to full-screen displays, others to small displays as on watches, etc. Many of the comparisons are with CRT displays.

Further information: Comparison of CRT, LCD, Plasma, and OLED

Advantages [ edit ]

  • Very compact, thin and light, especially in comparison with bulky, heavy CRT displays.

  • Kam quvvat sarfi. Depending on the set display brightness and content being displayed, the older CCFT backlit models typically use less than half of the power a CRT monitor of the same size viewing area would use, and the modern LED backlit models typically use 10–25% of the power a CRT monitor would use. [57]

  • Little heat emitted during operation, due to low power consumption.

  • No geometric distortion.

  • The possible ability to have little or no "flicker" depending on backlight technology.

  • Usually no refresh-rate flicker, because the LCD pixels hold their state between refreshes (which are usually done at 200 Hz or faster, regardless of the input refresh rate).

  • Much thinner than a CRT monitor.

  • Sharp image with no bleeding or smearing when operated at native resolution .

  • Emits almost no undesirable electromagnetic radiation (in the extremely low frequency range), unlike a CRT monitor. [58] [59]

  • Can be made in almost any size or shape.

  • No theoretical resolution limit. When multiple LCD panels are used together to create a single canvas, each additional panel increases the total resolution of the display, which is commonly called “stacked” resolution. [60]

  • Can be made in large sizes of over 60-inch (150 cm) diagonal.

  • Masking effect: the LCD grid can mask the effects of spatial and grayscale quantization, creating the illusion of higher image quality. [61]

  • Unaffected by magnetic fields, including the Earth's.

  • As an inherently digital device, the LCD can natively display digital data from a DVI or HDMI connection without requiring conversion to analog. Some LCD panels have native fiber optic inputs in addition to DVI and HDMI. [62]

  • Many LCD monitors are powered by a 12 V power supply, and if built into a computer can be powered by its 12 V power supply.

  • Can be made with very narrow frame borders, allowing multiple LCD screens to be arrayed side-by-side to make up what looks like one big screen.

Disadvantages [ edit ]

  • Limited viewing angle in some older or cheaper monitors, causing color, saturation, contrast and brightness to vary with user position, even within the intended viewing angle.

  • Uneven backlighting in some (mostly older) monitors, causing brightness distortion, especially toward the edges.

  • Black levels may not be as dark as required because individual liquid crystals cannot completely block all of the backlight from passing through.

  • Display motion blur on moving objects caused by slow response times (>8 ms) and eye-tracking on a sample-and-hold display, unless a strobing backlight is used. However, this strobing can cause eye-strain, as is noted next:

  • As of 2012, most implementations of LCD backlighting use pulse-width modulation (PWM) to dim the display, [63] which makes the screen flicker more acutely (this does not mean visibly) than a CRT monitor at 85 Hz refresh rate would (this is because the entire screen is strobing on and off rather than a CRT's phosphor sustained dot which continually scans across the display, leaving some part of the display always lit), causing severe eye-strain for some people. [64] [65] Unfortunately, many of these people don't know that their eye-strain is being caused by the invisible strobe effect of PWM. [66] This problem is worse on many LED backlit monitors , because the LEDs switch on and off faster than a CCFL lamp.

  • Only one native resolution . Displaying any other resolution either requires a video scaler , causing blurriness and jagged edges, or running the display at native resolution using 1:1 pixel mapping , causing the image either not to fill the screen ( letterboxed display ), or to run off the lower or right edges of the screen.

  • Fixed bit depth (also called "color depth"). Many cheaper LCDs are only able to display 262,000 colors. 8-bit S-IPS panels can display 16 million colors and have significantly better black level, but are expensive and have slower response time.

  • Low refresh rate. All but a few high-end monitors support no higher than 60 or 75 Hz ; while this does not cause visible flicker due to the LCD panel's high internal refresh rate, the low input refresh rate limits the maximum frame-rate that can be displayed, affecting gaming and 3D graphics.

  • Input lag , because the LCD's A/D converter waits for each frame to be completely been output before "drawing" it to the LCD panel. Many LCD monitors do post-processing before displaying the image in an attempt to compensate for poor color fidelity, which adds an additional lag. Further, a video scaler must be used when displaying non-native resolutions, which adds yet more time lag. Scaling and post processing are usually done in a single chip on modern monitors, but each function that chip performs adds some delay. Some displays have a video gaming mode which disables all or most processing to reduce perceivable input lag. [67]

  • Dead or stuck pixels may occur during manufacturing or after a period of use. A dead pixel will glow with color even on an all-black screen.

  • Subject to burn-in effect, although the cause differs from CRT and the effect may not be permanent, a static image can cause burn-in in a matter of hours in badly designed displays.

  • In a constant-on situation, thermalization may occur in case of bad thermal management, in which part of the screen has overheated and looks discolored compared to the rest of the screen.

  • Loss of brightness and much slower response times in low temperature environments. In sub-zero environments, LCD screens may cease to function without the use of supplemental heating.

  • Loss of contrast in high temperature environments.