Dom > Izložba > Sadržaj

Detaljni uvod u LCD tehnologiju

Jul 03, 2018

Detaljni uvod u LCD tehnologiju


O tekućem kristalu
Materijal ima tri oblika: čvrsto stanje, tekuće stanje i plinovito stanje.
Godine 1888. australski botaničar Leni FM (Reinitzer) proučavao je ulogu kolesterola u biljkama, koristeći kolenil benzen za ispitivanje, nenamjerno nalazio tekuće kristale, ali stvarna uporaba tekućih kristala nije počela sve do 1950-ih. Kao što ime sugerira, tekući kristali su međuprona između čvrstih i tekućih stanja. Tekući kristal je organski spoj. U određenom rasponu temperature ne samo da ima mehanička svojstva protoka tekućine, viskoznosti i deformacije, već ima i fizička svojstva kao što su toplinska (termička efekt), svjetlost (optička anizotropija), električni (elektrooptijski učinak) magnetsko-optički efekt) i tako dalje. Put svjetlosti koji prolazi kroz tekući kristal određuje se molekularnim rasporedom svjetlosti. Utvrđeno je da će punjenje tekućeg kristala promijeniti svoj molekularni raspored, a zatim uzrokovati izobličenje ili lom svjetlosti.
U skladu s različitim rasporedom molekularne strukture, tekući kristal je podijeljen u tri vrste: kristalna čestica glina poput kristalne faze (Smectic) tekućeg kristala, slično nalik na štapić s finim podudaranjem zvanim nematicni (nematični) tekući kristal, sličan holesterinskoj fazi (Cholestic ) tekućeg kristala. Fizička svojstva ove tri vrste tekućih kristala su različita. Za zaslone s tekućim kristalima postoje druge vrste nematskih (nematičnih) tekućih kristala.
Načelo LCD zaslona
Samo razumijevanjem njegove strukture i načela, razumijevanjem njegovih tehničkih i tehnoloških značajki, može li biti ciljan i razumljiv kada se primjenjuje i održava. Tekući kristal je organski spoj koji se sastoji od dugih štapića sličnih molekula. Pod prirodnim uvjetima, dugačka osi tih molekula štapića je približno paralelna. Prvo obilježje LCD-a je da se tekući kristali moraju uliti u dva reda ravnina s malim utorima kako bi ispravno radili. Utori na dvije ravnine su okomiti jedan na drugi (presijecaju se 90 stupnjeva), tj. Ako su molekule na jednoj ravnini raspoređene u smjeru sjever-jug, postavljene su molekule na drugoj ravnini, a molekule između dva zrakoplovi su prisiljeni u stanje torzije od 90 stupnjeva. Dok svjetlost putuje duž smjera molekula, svjetlost prolazi kroz tekući kristal i okreće se za 90 stupnjeva. Ali kada se napon dodaje u tekući kristal, molekule će se preurediti okomito tako da svjetlost može ići ravno bez uvijanja. Druga značajka LCD zaslona je da se oslanja na polarizacijske filtre i samu svjetlost. Prirodno svjetlo nasumično se rastavlja u svim smjerovima. Polarizirani filtar zapravo je niz razrjeđivih i tanjih paralelnih linija. Ove linije tvore mrežu koja blokira svu svjetlost koja nije paralelna s linijama, a linija filtra za polarizaciju je okomita na prvu, tako da polarizirana svjetlost može biti potpuno blokirana. Samo je linija dvaju filtara potpuno paralelna, ili je sama svjetlost uvijena kako bi odgovarala drugim polarizirajućim filtrima, tako da svjetlost može prodrijeti. LCD se sastoji od dva međusobno okomita polarizirana filtra, tako da u normalnim okolnostima svi pokušaji prodiranja svjetlosti trebaju biti blokirani. Međutim, budući da su dva filtra napunjena tekućim kristalima, molekule tekućih kristala su zaokrenute za 90 stupnjeva nakon istrošenog prvog filtra i konačno kroz druge filtre. S druge strane, ako se napon dodaje u tekući kristal, molekule se preuređuju i potpuno paralelno, tako da svjetlost više nije torzijska, tako da ga samo blokiraju drugi filtri. Ukratko, moć se koristi za blokiranje svjetla, a svjetlost se emitira bez struje. Naravno, također može promijeniti podešavanje tekućeg kristala u LCD-u, tako da se svjetlost može emitirati kad je napajanje, a ona će biti blokirana bez struje. No, jer je LCD zaslon gotovo uvijek na jarkoj strani, jedini način za uštedu električne energije je "blokiranje svjetlosti dodavanjem struje".

Razvrstavanje LCD zaslona
LCD se može podijeliti u dvije vrste pasivne tehnologije i aktivne tehnologije. Reprezentativni proizvodi su DSTN (dupli sloj Supertwist nematic dvostruki sloj super okrenut nematični tekući kristal) i TFT (tankoslojni tranzistorski tankoslojni tranzistor). DSTN je oduvijek bio standard pasivnih prijenosnih monitora, a HPA i CSTN su najnovija poboljšanja pasivne tehnologije. HPA je također poznat kao adresiranje visokih performansi ili brz DSTN. HPA i CSTN pružaju bolji kontrast i svjetlinu od DSTN. Vrijeme reakcije CSTN-a sada je smanjeno na 100 ms i pruža perspektivu od 140 stupnjeva.
DSTN je razvijen od super zakrivljenog nematičnog prikaza (STN). Budući da DSTN usvaja dvostruku tehnologiju skeniranja, efekt prikaza uvelike se poboljšava u usporedbi s STN. Prijenosna računala samo su se pojavila kada su uglavnom koristili STN. Vrijeme reakcije STN-a je sporije, obično oko 300 ms, a korisnici se mogu osjećati (nakon smrzavanja). Budući da je DSTN istodobno podijeljen na dva zaslona, u sredini zaslona moguće je prikazati svijetlu liniju.
Aktivni zaslon matrice izravno se obrađuje preko tankoslojnih tranzistora, koji je također izvor naziva tehnologije, tj. TFT (tankog filmskog tranzistora). TFT je jedan od aktivnih matričnih tekućih kristala. Vrijeme reakcije je znatno poboljšano i dostiglo je 25 ms. Ima veći kontrast i bogatije boje. U odnosu na DSTN, glavna značajka TFT je da je svaki piksel opremljen poluvodičkim preklopnim uređajem, koji je sličan integriranom krugu velikih razmjera. Budući da se svaki piksel može izravno kontrolirati točkastim impulsom, svaki čvor relativno je neovisan i kontinuirano se može kontrolirati. To ne samo da poboljšava vrijeme odziva nego i vrlo precizno u sivoj razini kontrole, što je razlog zašto je TFT boja realističnija od DSTN-a. Trenutno, glavni proizvodi većine proizvođača prijenosnih računala koriste TFT zaslon.
Usporedba LCD i CRT (tradicionalni monitor) i stvari koje trebaju pažnju tijekom kupnje
Uveli smo načelo rada LCD-a, pa ponovno uvodimo CRT, a zatim ga dobro uspoređujemo. Princip CRT-a je da je električni pištolj sastavljen od vlakana, katode i kontrolne rešetke. Vlakna se zagrijavaju, katoda je uzbuđena i elektronski protok emitira. Protok elektrona ubrzava unutarnji metalni sloj visokog napona. Elektronska zraka je usredotočena na objektiv da stvara vrlo finu elektronsku zraku, a na zaslonu je udarena da bi fosfor luminescentno. Elektronička zraka može kontrolirati određeni položaj fluorescentnog zaslona pod utjecajem magnetskog polja proizvedenog pomoću zavojnog svitka. Nakon što se elektronska zraka pritisne na zaslonu, formira se luminescentna točka, a neke svjetlosne točke mogu napraviti sliku. RGB tri boje fluorescentne točke su pogođene elektronskim snopovima različitih intenziteta. Proizvest će različite boje. Kontroliranjem jakosti i lomljenja elektronskog snopa mogu se formirati razne šarene slike. Unutrašnjost cijevi sjenke ima zaslonski zaslon sa zaslonom. Elektronička zraka udara mrežicom u trokutastom nizu fluorescentnih točaka, a tri elektronska oružja odgovaraju tri boje RGB, pa se nazivaju "tri pištolja i tri trake". Načelo hodnika (npr. Poseban i dijamant) je isti, ali ekran ove vrste cijevne slike formiran je u okviru mnogih rešetki.
Dalje je da se uvode njihove razlike u detaljima.

Rješavanje snage
Rezolucija je vrlo važan pokazatelj performansi. Odnosi se na broj točaka koje se mogu prikazati vodoravno i okomito na zaslonu (linije i površine prikazane na zaslonu sastoje se od bodova), a što je veća razlučivost, više se informacija može smjestiti na isti zaslon , Za CRT koji može podržati rezoluciju od 1280x1024, rezolucija 320x240 i 1280x1024 može se izvesti savršeno (jer se elektronska snop može podesiti za elastičnost). Ali njegova maksimalna razlučivost nije nužno najprikladnija razlučivost, jer ako je 17-inčni zaslon na rezoluciji od 1280x1024, font WINDOWS bit će vrlo mali, a dugo oko lako je umoriti pa je najbolja razlučivost od 17 inčnog zaslona trebao bi biti 1024x768.
Ali ne i za LCD. Maksimalna razlučivost LCD-a je njegova prava razlučivost, to jest najbolja razlučivost. Nakon što razlučivost bude manja od stvarne razlučivosti (na primjer, 15-inčni LCD zaslon, njegova je razlučivost 1024x768, a razlučivost 800x600 u WINDOWS-u), bit će prikazana dva načina. Jedno je da središte pokazuje da će samo 800x600 točaka na sredini LCD zaslona prikazati sliku, a ostale točke koje se ne koriste neće sjajiti, zadržati tamnu pozadinu, a izgleda da se slika uskaje u sredini , Drugi je prikaz proširenja koji će upotrebljavati svaki piksel na zaslonu, no budući da su pikseli lako izobličeni, to će imati određeni utjecaj na efekt prikaza. Dakle, u svakom slučaju, pri odabiru LCD-a, treba obratiti pažnju na razlučivost nije veća, to je bolje, ali odgovarajuća uporaba.
Stopa osvježavanja
Za CRT, grafička slika na zaslonu sastoji se od brojnih fluorescentnih točaka koje se snimaju elektronskim snopom. Budući da je fluorescentni prašak u cijevi udaren elektronskom snopom, vrijeme je vrlo kratko, tako da elektronska zraka neprestano mora pogoditi fosfor kako bi nastavila sjajanjem. Prva crta elektronskog pištolja s gornje lijeve strane zaslona (broj redaka određuje razlučivost zaslona u to doba, kao što je 800X600 razlučivost, elektronički pištolj skenira 600 redaka), počevši od lijeva do desna, nakon prve linije skeniranja i od lijevog kraja druge linije do desnog kraja druge linije dok se ne završi skeniranje. Jedan se zaslon pokreće gornjim lijevim kutom zaslona, a zatim se dovršava osvježavanje zaslona. Na taj način možemo razumjeti zašto je veća rezolucija zaslona, to je niža maksimalna stopa osvježavanja. Općenito govoreći, brzina osvježavanja zaslona je više od 75 Hz, ljudsko oko nije lako osjetiti treperenje zaslona. Stopa osvježavanja zaslona CRT-a određena je frekvencijom i rezolucijom u to vrijeme. Što je veća učestalost linije, to je viša razina osvježavanja na istoj razlučivosti; i što je veća razlučivost, to je veća rezolucija koju može dosegnuti. Što je niža stopa. Za LCD, nema problema brzine osvježavanja. Uopće se ne mora osvježiti. Budući da svaki piksel na LCD-u neprestano emitira svjetlo sve dok se ne-svjetlosni napon mijenja i šalje se kontroleru, LCD nema scintilaciju uzrokovanu "kontinuiranim punjenjem i pražnjenjem".
vizualni kut
Trenutačno većina zaslona s ravnim zaslonom može doseći 180 stupnjeva gledanja, tj. Bilo koji smjer s prednje strane zaslona može jasno vidjeti sadržaj prikazan. No LCD je drugačiji, vizualni kut različit je prema naprednoj tehnologiji, vizualni kut nekih novih proizvoda uspio je dosegnuti oko 160, što je vrlo blizu 180 stupnjeva CRT-a. Postoje i neki LCD, iako je nominalni kut gledanja 160 stupnjeva, ali zapravo ne može postići taj standard. U procesu korištenja korisnika, kad kut gledanja premašuje stvarni vizualni raspon, boja zaslona će nestati ili potamniti ili se čak pojaviti kao negativna slika. Vjerojatno je da su svi zainteresirani za oglašavanje PHILPS-a, no LCD perspektiva nije veoma velika, ali mnogo manja od CRT-a, mjesto koje je očito slabije od CRT-a, pa se ne morate brinuti da ga njegovi kolege mogu vidjeti ljubav malog medvjeda. Naravno, ako proizvođač doda tehnologiju povećanja kuta gledanja, situacija će biti bolja. Evo kratkog uvoda.

TN + Film (TN + gledaj film za proširenje)
U strukturi, zasloni s tekućim kristalima koriste tekući kristal kao materijal za prikaz. Tekući kristal je supstanca između krutog i tekućeg, što predstavlja prozirno tekuće stanje na određenoj temperaturi i nakon hladenja postaje mutno kruto stanje s kristalnim česticama. Prema molekularnoj strukturi, tekući kristal je podijeljen u tri vrste: Smectika poput tekućeg kristala poput glina, Nematičnog tekućeg kristala sličnog štapu s finom šibicom i kolesterilom poput Cholesticovog tekućeg kristala. Fizička svojstva ove tri vrste tekućih kristala nisu ista. Druge vrste Nematic tekućih kristala obično se koriste u tekućim kristalima, a tekući kristali prikazani s ovom vrstom tekućeg kristala također se nazivaju LCD (tekući kristalni zaslon). Molekule tekućih kristala u gornjem sloju običnog zaslona tekućeg kristala su vodoravno raspoređene, a LC molekule u donjem sloju raspoređene su uzdužno, dok su molekule tekućih kristala smještene između gornjeg i donjeg sloja vodoravno raspoređene, a približno niže slojevi su postavljeni okomito. U cjelini, izgleda da je raspored molekula tekućih kristala poput spiralnog rasporeda, ali molekule tekućih kristala LCD zaslona temeljene na kutu gledanja TN + su okomite na zaslon, dodajući tako poseban film na gornje površine za povećanje vizualnog kuta. Tehnički gledano, tehnologija je razvijena na temelju zrelijih standardnih LCD tehnologija TFT-Twisted Nematic (twisted nematic). Sve dok se na gornju površinu podloge pričvršćuje poseban film (upravljački film), kut horizonta može se povećati s 90 stupnjeva na 140 stupnjeva. Prednosti tehnologije su očigledne, tj. Relativno jeftine i relativno zrele tehnologije, s visokim prinosom. Međutim, nedostaci tehnologije također su očiti, tj. Ne postoji kvalitativna promjena inherentnih nedostataka niskog kontrasta i sporog odgovora.
IPS (prebacivanje unutar ploče ili Super-TFT) tehnologija
Tehnologiju IPS ili "on board switching" prvo su razvili Hitachi (Hitachi). Sada NEC i Nokia (NOKIA) također koriste ovu tehnologiju za proizvodnju TFT.
Načelo:
Najveća razlika između IPS i TN + filma (torsionalni nematicni tekući kristal + vidni kut povećanja) je u tome što je smjera molekula tekućih kristala paralelna s podlogom, a ne na supstratu. To se postiže primjenom napona.
Korištenje IPS ili Super TFT tehnologije može proširiti kut gledanja na 170 stupnjeva, što u osnovi postiže isti kut gledanja kao i CRT monitor. Ali ova tehnika također ima nedostatke, jer poravnanje molekula tekućih kristala čini da se elektroda mora češati i staviti na donju staklenu podlogu, ali ne kao TN model (formirani TN LCD zaslon obično uključuje stakleni supstrat, ITO film, podudarni film, polarizirajuća ploča itd. Postoje dva sloja, nazvana gore i dolje. "Međusloj sadrži elektrode i rovove formirane na poravnati film i molekule tekućih kristala u gornjim i donjim međuslojima, koje su U usporedbi s tehnologijom TN + Film (TN + membrane koja širi kut), kontrast i vrijeme odziva u IPS načinu rada nisu puno poboljšani u odnosu na s tradicionalnim TFT-TN.

3 MVA (višestruka vertikalna prilagodba, vertikalna poravnavanje više područja)
MVA tehnologiju razvija tvrtka Fujitsu Corporation. S tehničkog gledišta, MVA bi trebao biti najbolje rješenje za široki kut gledanja i kratko vrijeme odziva LCD zaslona. MVA tehnologija omogućava vidni kut do 160 stupnjeva, a vrijeme odziva može doseći 20 ms. U MVA tehnologiji, M označava "multi-domain". To se odnosi na formiranje višestrukih područja u jednoj jedinici boja projektiranjem objekata. VA označava "vertikalni poravnanje" (vertikalni raspored). Zbog odnosa između ispupčenja, molekule tekućih kristala nisu u potpunosti vertikalne u statičkom stanju. Kada se napon primjenjuje za generiranje električnog polja, molekule tekućih kristala su vodoravno raspoređene, tako da svjetlost koja emitira pozadinsko osvjetljenje može proći kroz različite slojeve. MVA tehnologija može pružiti kraće vrijeme odziva od TN + gledanja proširujući membransku tehnologiju i IPS tehnologiju, što je vrlo važno za performanse videozapisa i igara. Kontrast se također poboljšava, ali se razlikuje s kutom gledanja.

TN + Film (TN + gledaj film za proširenje)
Niski trošak, visoki prinos, vidni kut 140 stupnjeva, kontrast i vrijeme odziva nije puno poboljšano. IPS (interna prebacivanje ili Super-TFT) tehnologija: vizualni kut 170 stupnjeva, kontrast i vrijeme odziva nije puno poboljšan. MVA (Multi-Domain Vertical Alignment, višeslojna vertikalna poravnavanje) tehnologija se može vidjeti u kutu od 160 stupnjeva, a kontrast i vrijeme odziva se znatno poboljšavaju. Pogodan je za reprodukciju videozapisa i igara.
vidljivo područje
Vizualno područje odnosi se na područje zaslona koji se može koristiti za prikaz slika u praktičnim aplikacijama. Budući da je veličina zaslona CRT-a zapravo veličina cijevi slike, dio koji se može koristiti za prikaz slike ne može uopće doseći tu veličinu jer je okvir slike cijevi dio prostora. Općenito gledano, vidljivo područje zaslona od 17 inča CRT je oko 15,8-16 inča, dok je vidljivo područje 15 inčnog zaslona samo oko 13,8 inča. No, za LCD, veličina nominalne veličine u osnovi je veličina vidljivog prostora, prostor zauzet granicom je vrlo mali, a vizualni prostor od 15 inčni LCD je oko 14,5 inča, zbog čega LCD izgleda puno veći od iste veličine CRT. Dakle, 15 sela u osnovi su dovoljno kada kupujete LCD.
Svjetlina i kontrast
Funkcija zaslona LCD-a uglavnom je izvor pozadinskog osvjetljenja. Svjetlina izvora svjetlosti određuje svjetlinu i zasićenost boja cijelog LCD zaslona. Teoretski, što je viša svjetlina zaslona s tekućim kristalima, to je bolja jedinica svjetlosti cd / m2 (po četvrtastom kvadratnom svijeću), također poznat kao NIT lumen. Trenutno, većina svjetline TFT zaslona započinje od 150Nita, obično 200Nits može prikazati bolju sliku. Kontrast je crno-bijele dvije različite razine mjerenja kontrasta u boji. Kontrast 120: 1 može pokazati živopisnu i bogatu boju (jer je kontrast ljudskog oka oko 100: 1), a kontrastna brzina do 300: 1 može podržati boje svakog reda. Trenutačno, kontrast većine LCD zaslona je između 100: 1 i 300: 1. Trenutačno nema fer standardne vrijednosti za mjerenje kontrasta između svjetline i kontrasta, tako da kupnja LCD ovisi o par oštrih očiju. Stoga, trebamo obratiti pažnju na ovaj indeks pri odabiru LCD zaslona, a to je i najveća razlika u performansama na LCD proizvodima.
brzina reakcije
Vremenska jedinica za mjerenje brzine reakcije je milisekundi (MS), što se odnosi na vrijeme potrebno za piksele za preokretanje od svijetle do tamne i od tamne do dvije. Što je vrijednost manja, to je manja vrijednost, to je brža reakcija. Trenutačno glavni LCD ima više od 25 ms brzine reakcije, a nema puno odnosa u općoj komercijalnoj uporabi (kao što je obrada teksta ili obrada teksta), jer takve uporabe ne moraju brinuti previše o vremenu reakcije LCD zaslona. Ako se koristi za igranje igara, gledati VCD / DVD i druge velike brzine dinamičkih slika na cijelom zaslonu, vrijeme reakcije je osobito važno, ako vrijeme reakcije bude dulje, slika će se pojaviti na kraju, ostatke i druge pojave. Kao jednostavan primjer, većina LCD zaslona na tržištu sada imaju različite stupnjeve prijelaza kod reprodukcije QUAKE3, pogotovo kada se slika ažurira velikom brzinom. CRT nema nikakvog problema, jer vrijeme reakcije CRT-a iznosi samo 1 ms, a neće biti nikakvih repnih pojava.

Boja
Kada je u pitanju boja, LCD se ne podudara s CRT-om. Teoretski, CRT može prikazati boje beskonačno kao televizori. LCD može prikazivati samo oko 260 tisuća boja, a većina proizvoda tvrdi da će moći prikazati 16 milijuna 770 tisuća boja (16777216 boja, 32 bita), ali ih zapravo ostvaruje dithering, a postoji velika praznina u usporedbi s pravih 32 boja, tako da je i dalje manji od tradicionalnog CRT-a u boji i tranziciji. , Na isti način, LCD je manje sposoban pružiti nijansu sive boje nego CRT. Ako imate stanje, možete ga sami usporediti: pronađite 17 inčni zaslon crininonske cijevi, a zatim stavite 15 inčni LCD i prikazujte 16 milijuna 770 tisuća slika u boji. Slika koju prikazuje CRT je vrlo svijetla, a LCD se pojavljuje pomalo "lažan". Iako se ne može reći gdje je pogrešno, nije ugodno s CRT-om.
Učinak prikaza
Prvo, CRT, u ovom trenutku, većina CRT razina kućanstava ima različite stupnjeve fokusa, konvergencije, respiratornih učinaka i drugih aspekata problema, što je nerazdvojivo od tehničkog i tehnološkog procesa proizvođača. Ako odgovarajući upravljački krug koji je proizveo proizvođač nije dovoljno napredan, gore navedeni problemi lako se mogu izvući. To je razlog zašto SONY prikazuje vrlo različit prikaz nekih drugih proizvođača. LCD se uopće ne fokusira jer jednostavno ne treba fokusirati. Međutim, također mogu nastati LCD i online distorzije i drugi problemi, ali se vjerojatnije pojavljuje CRT.
radijacija
Budući da će svjetlo CRT zaslona biti emitirano kroz katodnu cijev i također emitira zračenje, vrlo je loše za ljudsko tijelo, no tada je zahtjev TCO9X da je CRT uvelike poboljšan u tom pogledu. No, zbog svog načina rada, LCD neće poslati malo zračenja na poslu, mnogo jači od CRT-a. Dakle, opća obitelj ili korištenje CRT je prikladniji, multimedijski efekt će biti bolji i cijena je relativno jeftina, LCD LCD prikladniji je za komercijalnu uporabu, trgovanje dionicama, urednici medija pogodniji su za korištenje LCD zaslona.