Dom > Razstava > Vsebine

Podroben uvod v tehnologijo LCD

Jul 03, 2018

Podroben uvod v tehnologijo LCD


O tekočem kristalu
Mast ima tri oblike: trdno stanje, tekoče stanje in plinasto stanje.
Leta 1888 je avstralski botanik Leni FM (Reinitzer) proučeval vlogo holesterola v rastlinah, pri čemer je uporabil holenil benzen za testiranje, nenamerno odkril tekoče kristale, toda dejanska uporaba tekočih kristalov se ni začela šele leta 1950. Kot že ime pove, so tekoči kristali vmesna stanja med trdnim in tekočim stanjem. Tekoči kristal je organska spojina. V določenem območju temperature ima ne le mehanske lastnosti pretoka tekočine, viskoznosti in deformacije, ampak ima tudi fizikalne lastnosti, kot so toplotni (toplotni učinek), svetlobna (optična anizotropija), električni (elektro-optični učinek), magnetni (magnetno-optični učinek) ipd. Pot svetlobe, ki poteka skozi tekoči kristal, je določena z molekularno razporeditvijo svetlobe. Ugotovljeno je, da bo zaračunavanje tekočega kristala spremenilo svojo molekularno razporeditev in nato povzročilo izkrivljanje ali lomljenje svetlobe.
Glede na drugačno razporeditev molekularne strukture je tekoči kristal razdeljen na tri vrste: kristalni delci gline kot kristalna faza (Smectic) tekoči kristal, podobna pasti s finim tekom, imenovanim nematski (Nematski) tekoči kristal, podoben holesterolni podobi kot holesterični fazi (Cholestic ) tekoči kristal. Fizične lastnosti teh treh vrst tekočih kristalov so različne. Pri zaslonih s tekočimi kristali obstajajo druge vrste nematicnih (Nematic) tekocih kristalov.
Načelo LCD-ja
Ali je razumevanje njene strukture in načela ter razumevanje njegovih tehničnih in tehnoloških značilnosti mogoče ciljno usmerjeno in razumno, če se uporablja in vzdržuje. Tekoči kristal je organska spojina, sestavljena iz dolgih paličnih molekul. V naravnih razmerah je dolga os teh paličnih molekul približno vzporedna. Prva značilnost LCD-ja je, da je treba tekoče kristale vliti v dve vrsti ravnin z majhnimi žlebovi za pravilno delovanje. Žlebovi na dveh ravninah so pravokotni drug na drugega (preseka 90 stopinj), to je, če so molekule na eni ravnini razporejene v smeri sever-jug, so razporejene molekule na drugi ravnini, molekule med njima letala so prisiljena v stanje torzije 90 stopinj. Ko svetloba potuje vzdolž smeri molekul, svetloba prehaja skozi tekoči kristal in se obrne za 90 stopinj. Toda, ko se v tekoči kristal dodajo napetosti, se molekule prestavijo navpično tako, da lahko luč gre naravnost brez zvijanja. Druga značilnost LCD-ja je, da se opira na polarizacijske filtre in svetlobo. Naravna svetloba se naključno odstopa v vseh smereh. Polarizirani filter je dejansko niz tanjših in tanjših vzporednih črt. Te črte tvorijo mrežo, ki blokira vso svetlobo, ki ni vzporedna s črtami, linija polarizacijskega filtra pa je pravokotna na prvo, tako da se polarizirana svetloba lahko popolnoma blokira. Le linija obeh filtrov je povsem paralelna ali pa je bila svetloba zasukana tako, da se ujema z drugim polarizacijskim filtrom, tako da lahko svetloba prodre. LCD je sestavljen iz dveh medsebojno pravokotnih polariziranih filtrov, zato je treba v normalnih okoliščinah vse poskuse za prodor v svetlobo blokirati. Ker pa sta dva filtra napolnjena s prepletenimi tekočimi kristali, so molekule tekočih kristalov zasukane za 90 stopinj po iztrošenosti prvega filtra in končno skozi druge filtre. Po drugi strani pa, če je v tekoči kristal dodana napetost, so molekule preurejene in popolnoma vzporedne, tako, da svetloba ni več torzijska, zato jo blokirajo samo drugi filtri. Skratka, moč se uporablja za blokiranje svetlobe in luč oddaja brez električne energije. Seveda lahko spremeni tudi poravnavo tekočih kristalov na LCD-prikazovalniku, tako da se lahko prižge svetloba, ko je napajana, in bo blokirana brez električne energije. Toda ker je zaslon LCD skoraj vedno na svetli strani, je edini način za varčevanje z električno energijo "blokiranje svetlobe z dodajanjem električne energije".

Razvrstitev LCD-prikazovalnika
LCD lahko razdelimo na dve vrsti pasivne tehnologije in aktivno tehnologijo. Predstavitveni izdelki so DSTN (dvoslojni Supertwist nematic double-layer super zvit nematskega tekočega kristala) in TFT (tankoplastni tankostenski tranzistor). DSTN je bil vedno standard pasivnih prenosnikov, HPA in CSTN pa sta najnovejša izboljšava pasivne tehnologije. HPA je znan tudi kot visoko zmogljiva naslavljanje ali hitro DSTN. HPA in CSTN zagotavljata boljši kontrast in svetlost kot DSTN. Reakcijski čas CSTN se je zdaj zmanjšal na 100ms in zagotavlja vidljivost 140 stopinj.
DSTN je razvit iz super prepletenega nematskega prikazovalnika (STN). Ker DSTN uporablja tehnologijo dvojnega skeniranja, je učinek zaslona močno izboljšan v primerjavi s STN. Notebook računalniki so se pravkar pojavili, ko so v glavnem uporabljali STN. Reakcijski čas STN je počasnejši, običajno okoli 300 ms, uporabniki pa se lahko počutijo kot sledi (postglow). Ker je DSTN hkrati razdeljen na dva zaslona, je v središču zaslona mogoče prikazati svetlo črto.
Aktivni matrični zaslon se neposredno obravnava s tankimi filmskimi tranzistorji, ki je tudi izvor imena tehnologije, to je TFT (tankoplastni tranzistor). TFT je eden od aktivnih matričnih zaslonov s tekočimi kristali. Reakcijski čas je bil močno izboljšan in dosegel 25 ms. Ima višji kontrast in bogatejše barve. Glede na DSTN je glavna značilnost TFT-a, da je vsak pixel opremljen s polprevodniško stikalno napravo, ki je podobna velikemu integriranemu vezju. Ker je vsako slikovno piko mogoče neposredno krmiliti s točkovnim impulzom, je vsako vozlišče sorazmerno neodvisno in ga je mogoče neprekinjeno nadzorovati. To ne samo izboljša odzivni čas, ampak je tudi zelo natančen pri nadzoru sive barve, zato je barva TFT bolj realna od DSTN. Trenutno glavni proizvodi večine proizvajalcev prenosnikov uporabljajo TFT zaslon.
Primerjava med LCD in CRT (tradicionalnim monitorjem) in zadevami, ki potrebujejo pozornost med nakupom
Uvedli smo delovno načelo LCD-ja, zato ponovimo CRT, nato pa ga primerjamo dobro. Načelo CRT je, da je električna pištola sestavljena iz žarilne nitke, katode in kontrolne mreže. Žarilna nitka se segreva, katoda je vzburjena, elektronski tok pa oddaja. Pretok elektronov pospeši notranji kovinski sloj z visoko napetostjo. Elektronski žarek je usmerjen v lečo, da se oblikuje zelo fini elektronski žarek, in je na zaslonu udaril, da bi bil fosfor luminiscenčen. Elektronski žarek lahko nadzira določen položaj fluorescenčnega zaslona pod vplivom magnetnega polja, ki ga proizvaja odklonska tuljava. Ko se na zaslonu pojavi elektronski žarek, se oblikuje luminescentna točka, nekatere slike pa lahko sestavijo. RGB tri barvne fluorescenčne točke zadene z elektronskim žarkom z različno intenzivnostjo. Proizvajal bo različne barve. Z obvladovanjem moči in zlomom elektronskega žarka se lahko oblikujejo različne barvite slike. Notranjost senčne maske ima zaslon z zaslonom, kot je zaslon. Elektronski žarek je udaril mrežo v trikotno paleto fluorescenčnih točk, tri elektronske puške pa ustrezajo tremi barvami RGB, zato se imenujejo "tri puške in trije nosilci". Načelo senčnih vrat (npr. Posebnega in diamanta) je enako, toda zaslon te vrste slikovne cevi se tvori v okviru številnih rešetk.
Nato podrobneje predstavimo njihove razlike.

Odpravljanje moči
Resolucija je zelo pomemben kazalec uspešnosti. Nanaša se na število točk, ki jih je mogoče prikazati vodoravno in navpično na zaslonu (vrstice in površine, ki so prikazane na zaslonu, so sestavljene iz točk), in večja je ločljivost, več informacij, ki jih je mogoče namestiti na istem zaslonu . Za CRT, ki lahko podpira resolucijo 1280x1024, je mogoče ločljivost 320x240 in 1280x1024 popolnoma izpeljati (ker se elektronski žarek prilagodi elastičnosti). Vendar njegova največja ločljivost ni nujno najprimernejša rešitev, ker če je 17-palčni zaslon na resoluciji 1280x1024, bo pisava WINDOWS zelo majhna in dolga očesa je lahko utrujena, zato je najboljša ločljivost 17-palčnega zaslona mora biti 1024x768.
Ampak ne za LCD. Največja ločljivost LCD-ja je njegova resnična ločljivost, to je najboljša ločljivost. Ko je ločljivost manjša od dejanske ločljivosti (na primer 15-palčni LCD, njegova resnična ločljivost je 1024x768 in resolucija je 800x600 v WINDOWS), se lahko prikažejo dva načina. Ena je, da središče kaže, da bo samo slika 800 x 600 točk na sredini LCD-ja prikazala sliko, ostale neuporabljene točke pa ne bodo sveti, ohranile temno ozadje in izgleda, da se slika zoži na sredini . Druga je razširitev zaslona, ki bo uporabila vse piksele na zaslonu, a ker so piksli zlahka izkrivljeni, bo imel določen vpliv na učinek zaslona. Torej v vsakem primeru, pri izbiri LCD, moramo biti pozorni na resolucijo ni večje bolje, ampak ustrezno uporabo.
Hitrost osveževanja
Za CRT je grafična slika na zaslonu sestavljena iz več fluorescenčnih točk, ki jih posname elektronski žarek. Ker fluorescentni prašek v cevi prizadene elektronski žarek, je čas zelo kraten, zato mora elektronski žarek nenehno udariti v fosfor, tako da bo še naprej sijalo. Prva vrstica elektronske pištole z zgornjega levega zaslona (število vrstic določi tista ločljivost zaslona, kot je na primer resolucija 800X600, elektronska pištola skenira 600 vrstic), od leve proti desni, po prvi vrstici skeniranja in od levega konca druge vrstice do desnega konca druge vrstice, dokler se skeniranje ne konča. En zaslon se začne z zgornjim levim kotom zaslona, nato pa se zaključi osvežitev zaslona. Na ta način lahko razumemo, zakaj je višja ločljivost zaslona, tem nižja bo največja frekvenca osveževanja. Na splošno je hitrost osveževanja zaslona več kot 75 Hz, človeško oko ni lahko občutiti flikerja zaslona. Hitrost osveževanja prikaza CRT je odvisna od njegove frekvence in resolucije takrat. Višja je frekvenca črt, višja je hitrost osveževanja pri isti ločljivosti; in večja je ločljivost, večja je ločljivost, ki jo lahko doseže. Nižja stopnja. Za LCD zaslon ni težav pri osveževanju. Ni ga potrebno osvežiti. Ker vsaka piksel na LCD-ju neprestano oddaja svetlobo, dokler se ne-svetlobna napetost spremeni in se pošlje v krmilnik, na LCD-prikazovalniku ni scintilacije, ki je posledica "neprekinjenega polnjenja in praznjenja".
vidni kot
Trenutno večina zaslonov z ravnim zaslonom lahko doseže 180 stopinj pogleda, kar pomeni, da lahko vsaka smer s sprednje strani zaslona jasno vidi prikazano vsebino. Toda LCD je drugačen, njegov vidni kot se razlikuje glede na napredne tehnologije, vidni kot nekaterih novih izdelkov je dosegel približno 160, kar je zelo blizu 180 stopinj CRT. Obstaja tudi nekaj LCD-jev, čeprav je nazivni vidni kot 160 stopinj, vendar v resnici ne more doseči tega standarda. V procesu uporabe uporabnika, ko vidni kot preseže dejansko vizualno območje, se bo barva zaslona zbledela in zatemnila ali celo prikazala kot negativna slika. Verjetno je, da je vsakdo zmeden zaradi oglaševanja PHILPS-a, vendar vidik LCD-ja ni zelo velik, vendar je precej manjši kot CRT, mesto, ki je očitno šibkejše od CRT-ja, zato vam ni treba skrbeti, da bi ga njegovi kolegi videli za ljubezen do malo medveda. Seveda, če proizvajalec dodaja tehnologijo povečanja kota pogleda, bo položaj boljši. Tukaj je kratek uvod.

TN + film (TN + pogled povečajoči film) tehnologija
V strukturi prikazovalniki s tekočimi kristali uporabljajo tekoči kristal kot ekspresijski material. Tekoči kristal je snov med trdnim in tekočim, ki na določeni temperaturi predstavlja prozorno tekoče stanje in po ohladitvi postane motno trdno snov s kristalnimi delci. Glede na molekularno strukturo je tekoči kristal razdeljen na tri vrste: Smectic kot tekoča kristalna glina, Nematski tekoči kristal, podoben palici za fino tekmo, in holesteril kot Cholestic tekoči kristal. Fizične lastnosti teh treh vrst tekočih kristalov niso enake. Druge vrste nematicnih tekocih kristalov se navadno uporabljajo v prikazovalnikih s tekocimi kristali, prikazi tekocih kristalov s to vrsto tekocih kristalov pa imenujemo tudi LCD (Liquid Crystal Display). Molekule tekočih kristalov v zgornji plasti običajnega tekočega kristalnega zaslona so razporejene vodoravno in molekule LC v spodnjem sloju so razporejene vzdolžno, medtem ko so molekule tekočih kristalov, nameščene med zgornjo in spodnjo plastjo, razporejene vodoravno in bližnje spodnje plasti so razporejene navpično. Kot celota se zdi, da je razporeditev molekul tekočih kristalov podobna spiralni razporeditvi, vendar so molekule tekočih kristalov na LCD zaslonu, ki temeljijo na kotu TN +, pravokotne na zaslonski zaslon, s čimer dodajo poseben film zgornja površina za povečanje vidnega kota. Tehnično gledano je tehnologija razvita na podlagi bolj zrelega standardnega LCD-tehnologije TFT-Twisted Nematic (twisted nematic). Dokler je na zgornjo površino podlage pritrjen poseben film (krmilni film), se lahko horizontalni kot gledanja poveča z 90 stopinj na 140 stopinj. Prednosti tehnologije so samoumevne, torej relativno poceni in relativno zrele tehnologije, z visokim donosom. Vendar pa so očitne tudi pomanjkljivosti tehnologije, torej ni kvalitativne spremembe v inherentnih pomanjkljivostih nizkega kontrasta in počasnega odziva.
IPS (intra board boarding ali Super-TFT) tehnologija
IPS ali "na krovu preklop" tehnologijo je najprej razvil Hitachi (Hitachi). NEC in Nokia (NOKIA) prav tako uporabljajo to tehnologijo za proizvodnjo TFT.
Načelo:
Največja razlika med IPS in TN + filmom (torzijsko nematsko tekoče kristalno + vidno povečanje kota) je, da je smer tekočekristalnih molekul vzporedna s substratom in ne na substratu. To dosežemo z uporabo napetosti.
Uporaba tehnologije IPS ali Super TFT lahko razširi vidni kot na 170 stopinj, v bistvu doseganje enakega kota gledanja kot CRT monitor. Toda ta tehnika ima tudi pomanjkljivosti, saj poravnava molekul tekočih kristalov povzroči, da je treba elektrodo česati in postaviti na spodnji stekleni substrat, ne pa tudi na TN model (oblikovan TN LCD zaslon običajno vključuje stekleni substrat, ITO film, ustrezen film, polarizacijska plošča in tako naprej. Obstajajo dve plasti, imenovani navzgor in navzdol. "Vmesni sloj vsebuje elektrode in jarke, ki se tvorijo na poravnalnem filmu, in molekule tekočih kristalov v zgornjem in spodnjem vmesnem sloju, ki so ki je nameščena na dveh steklenih podlagah, kar zmanjša kontrast, zato moramo povečati osvetlitev, da dosežemo zahtevano svetlost. V primerjavi s tehnologijo TN + Film (TN + kotna membrana), se kontrast in odzivni čas v načinu IPS v primerjavi s s tradicionalnim TFT-TN.

3 MVA (Multi-Domain Vertical Poravnavanje, več območnih navpičnih poravnav) tehnologija
Tehnologijo MVA razvija Fujitsu Corporation. S tehničnega vidika bi MVA morala biti najboljša rešitev za širok kot gledanja in kratki odzivni čas LCD-prikazovalnika. Tehnologija MVA omogoča, da vidni kot doseže 160 stopinj, odzivni čas pa lahko doseže 20 ms. V tehnologiji MVA, M pomeni "več domene". Nanaša se na oblikovanje več regij v enojni barvni enoti s projektiranjem predmetov. VA pomeni "vertikalno poravnavo" (navpična ureditev). Zaradi razmerja med izboklino molekule tekočih kristalov v statičnem stanju niso povsem navpične. Ko se napetost uporabi za generiranje električnega polja, so molekule tekočih kristalov razporejene vodoravno, tako da lahko svetloba, ki jo oddaja osvetlitev, prehaja skozi različne plasti. Tehnologija MVA lahko zagotovi krajši odzivni čas, kot TN + pogled razširiti membransko tehnologijo in tehnologijo IPS, kar je zelo pomembno za video in igre. Izboljšan je tudi kontrast, vendar se spreminja z vidnim kotom.

TN + film (TN + pogled povečajoči film) tehnologija
Nizka cena, visok donos, vidni kot 140 stopinj, kontrast in odzivni čas se ne izboljšata veliko. Tehnologija IPS (notranje preklopno ali Super-TFT): vidni kot 170 stopinj, kontrast in odzivni čas se ne izboljšata veliko. Tehnologija MVA (Multi-Domain Vertical Alignment, multi-domovna vertikalna poravnava) je vidna pod kotom 160 stopinj, kontrast in odzivni čas pa sta bistveno izboljšana. Primeren je za predvajanje videoposnetkov in iger.
vidno območje
Vizualno področje se nanaša na območje zaslona, ki se lahko uporablja za prikazovanje slik v praktičnih aplikacijah. Ker je velikost zaslona CRT dejansko velikost slikovne cevi, del, ki ga lahko uporabite za prikaz slike, sploh ne more doseči te velikosti, ker okvir slikovne cevi predstavlja del prostora. Običajno je vidna površina 17-palčnega zaslona CRT približno 15,8-16 palcev, medtem ko je vidna površina 15-palčnega zaslona le okoli 13,8 palcev. Toda za LCD, velikost nominalne velikosti je v bistvu velikost vidnega območja, prostor, ki ga zaseda meja, je zelo majhen, vidna površina 15-palčnega LCD-ja pa je približno 14,5 cm, zato LCD-zaslon veliko izgleda večja od enake velikosti CRT. Torej je 15 vasi v bistvu dovolj, ko kupujete LCD.
Svetlost in kontrast
Funkcija zaslona LCD je v glavnem vir osvetlitve ozadja. Svetlost vir svetlobe določa svetlost in barvno nasičenost celotnega LCD zaslona. Teoretično je višja svetlost zaslona s tekočimi kristali, boljša je enota svetlosti cd / m2 (na kvadratni meter svečke), znan tudi kot lumen NIT. Trenutno se večina svetlosti zaslona TFT začne od 150 Nič, navadno 200 Nič lahko prikaže boljšo sliko. Kontrast je črno-belo dve različni ravni barvnega kontrasta. Kontrast 120: 1 lahko prikaže živahno in bogato barvo (ker je kontrast človeškega očesa okoli 100: 1) in kontrastna stopnja do 300: 1 lahko podpira barve vsakega naročila. Trenutno je kontrast večine zaslonov LCD med 100: 1 in 300: 1. Trenutno ni primerne standardne vrednosti za merjenje kontrasta med svetlostjo in kontrastom, zato je nakup LCD-ja odvisen od parih ostrih oči. Zato moramo pri izbiri LCD-ja upoštevati ta indeks, poleg tega pa je tudi največja razlika v učinkovitosti izdelkov LCD.
reakcijska hitrost
Časovna enota za merjenje reakcijske hitrosti je milisekunda (MS), ki se nanaša na čas, potreben za piksel, da se pretvori iz svetle v temno in od temnega na dva. Manjša je vrednost, manjša je vrednost, hitrejša je reakcija. Trenutno ima mainstream LCD večjo od 25ms reakcijske hitrosti in v splošni komercialni uporabi ni veliko razmerja (kot je obdelava besedila ali obdelava besedila), ker takih uporab ni nujno, da bi se v resnici posvetili reakcijskemu času LCD-prikazovalnika. Če se uporablja za igranje iger, si oglejte VCD / DVD in druge hitre dinamične slike na celotnem zaslonu, reakcijski čas je še posebej pomemben, če je reakcijski čas daljši, slika bo prikazana kot sled, drobir in drugi pojavi. Kot preprost primer, večina zaslonov LCD na trgu zdaj pri igranju QUAKE3, še posebej, ko je slika posodabljena z veliko hitrostjo, zavira različne stopnje. CRT nima nobenih težav, ker je reakcijski čas CRT le 1 mio in ne bo nobenega repa.

Barva
Kadar gre za barvo, LCD-prikazovalnik ni primeren za CRT. Teoretično, CRT lahko prikazuje barve kot neskončno kot televizijski sprejemniki. LCD lahko prikazuje samo 260 tisoč barv in večina izdelkov trdi, da lahko prikaže 16 milijonov 770 tisoč barv (16777216 barv, 32 bitov), vendar jih dejansko uresniči z razpršitvijo in obstaja velika razlika v primerjavi z dejansko 32 barv, zato je še vedno manj kot tradicionalni CRT v barvi moči in prehodu. . Na enak način je LCD manj sposoben postati sivine kot CRT. Če imate pogoj, ga lahko primerjate sami: poiščite 17-palčni zaslon crininonske cevi, nato pa postavite 15-palčni LCD-zaslon in prikažite 16 milijonov 770 tisoč barvnih slik. Slika, ki jo prikazuje CRT, je zelo svetla, medtem ko je LCD nekoliko bolj "napačen". Čeprav ni mogoče reči, kje je narobe, je s CRT neprimerno.
Učinek zaslona
Prvič, CRT trenutno ima večino CRT na gospodinjstvu različne stopnje koncentracije, konvergence, dihalnih učinkov in drugih vidikov problema, kar je neločljivo povezano s tehničnim in tehnološkim postopkom proizvajalca. Če zadevno krmilno vezje, ki ga je izdelal proizvajalec, ni dovolj napredovalo, je zgoraj omenjene težave enostavno odpraviti. To je tudi razlog, zakaj SONY prikaže zelo drugačen prikaz nekaterih drugih proizvajalcev. LCD se sploh ne osredotoča, ker se enostavno ne potrebuje. Kljub temu se lahko pojavijo tudi LCD-prikazi, spletno izkrivljanje in druge težave, vendar je verjetnost, da se bo pojavil CRT.
sevanja
Ker se bo svetloba zaslona CRT oddajala skozi katodno cev in tudi oddaja sevanje, je zelo slabo za človeško telo, potem pa je zahteva TCO9X, da je CRT v tem pogledu močno izboljšan. Toda zaradi svojega delovnega načina LCD ne bo poslal del sevanja na delovnem mestu, veliko močnejši od CRT. Zato je splošna družina ali uporaba CRT primernejši, multimedijski učinek bo boljši in cena je relativno poceni, LCD LCD je bolj primeren za komercialno uporabo, trgovanje z delnicami, medijski uredniki so primernejši za uporabo LCD-prikazovalnika.