Da biste vlastitim rukama popravili LCD monitor, prvo morate razumjeti od kojih se glavnih elektroničkih komponenti i blokova sastoji ovaj uređaj i za što je odgovoran svaki element elektroničkog kola. Početni radiomehaničari na početku svoje prakse vjeruju da uspjeh u popravci bilo kojeg uređaja leži u dostupnosti dijagrama strujnog kruga određenog uređaja. Ali u stvari, ovo je zabluda i dijagram kola nije uvijek potreban.
Dakle, otvorimo poklopac prvog LCD monitora koji nam dođe i u praksi ćemo razumjeti njegovu strukturu.
LCD monitor. Glavni funkcionalni blokovi.
LCD monitor se sastoji od nekoliko funkcionalnih blokova, i to:
LCD panel
Panel sa tečnim kristalima je kompletan uređaj. Po pravilu, montažu LCD panela vrši određeni proizvođač, koji pored same matrice tečnih kristala u LCD panel integriše fluorescentne lampe sa pozadinskim osvetljenjem, mat staklo, polarizacione filtere u boji i elektronsku dekodersku ploču koja generira napone iz digitalnih RGB signala za kontrolu kapija tankoslojnih tranzistora (TFT).
Razmotrite sastav LCD panela kompjuterskog monitora ACER AL1716. LCD panel je potpuno funkcionalan uređaj i po pravilu ga nema potrebe za rastavljanjem tokom popravke, osim zamjene pokvarenih lampi pozadinskog osvjetljenja.
Oznaka LCD panela: CHUNGHWA CLAA170EA
Na poleđini LCD panela nalazi se prilično velika štampana ploča, na koju je povezan višepinski kabl sa glavne kontrolne ploče. Sama štampana ploča je skrivena ispod metalne trake.
Štampana ploča sadrži višepinski NT7168F-00010 čip. Ovo mikrokolo je povezano na TFT matricu i učestvuje u formiranju slike na ekranu. Od mikrokruga NT7168F-00010 ima mnogo pinova, koji su formirani u deset petlji pod oznakom S1-S10. Ovi kablovi su prilično tanki i izgleda da su zalijepljeni za štampanu ploču na kojoj se nalazi NT7168F čip.
Kontrolna ploča
Kontrolna ploča se još naziva i glavna ploča ( Glavna ploča). Glavna ploča sadrži dva mikroprocesora. Jedan od njih je kontrolni 8-bitni mikrokontroler SM5964 sa 8052 jezgrom i 64 kB programabilne Flash memorije.
Mikroprocesor SM5964 obavlja prilično mali broj funkcija. Na njega su povezani panel sa dugmadima i indikator rada monitora. Ovaj procesor kontroliše uključivanje/isključivanje monitora i pokretanje pretvarača pozadinskog osvetljenja. Da bi se sačuvala korisnička podešavanja, memorijski čip je povezan na mikrokontroler preko I 2 C magistrale. Obično su to osmopinski neisparljivi memorijski čipovi serije 24LCxx.
Drugi mikroprocesor na kontrolnoj ploči je tzv skaler monitora (LCD kontroler) TSU16AK. Ovo mikrokolo ima mnogo zadataka. Obavlja većinu funkcija vezanih za pretvaranje i obradu analognog video signala i pripremu za isporuku na LCD panel.
Što se tiče LCD monitora, morate shvatiti da je on inherentno digitalni uređaj u kojem se sva kontrola piksela LCD zaslona odvija digitalno. Signal koji dolazi sa video kartice računara je analogan i za njegov ispravan prikaz na LCD matrici potrebno je izvršiti mnoge transformacije. Za to je dizajniran grafički kontroler, ili inače skaler monitora ili LCD kontroler.
Zadaci LCD kontrolera uključuju ponovno izračunavanje (skaliranje) slika za različite rezolucije, formiranje OSD menija, obradu analognih RGB signala i sinhronizacionih impulsa. U kontroleru se analogni RGB signali pretvaraju u digitalne pomoću 3-kanalnih 8-bitnih ADC-a koji rade na frekvenciji od 80 MHz.
TSU16AK monitorski skaler komunicira sa SM5964 kontrolnim mikrokontrolerom preko digitalne magistrale. Za upravljanje LCD panelom, grafički kontroler generiše signale sinhronizacije, frekvenciju takta i signale inicijalizacije matrice.
Mikrokontroler TSU16AK je povezan kablom sa NT7168F-00010 čipom na ploči LCD panela.
Ako grafički kontroler monitora pokvari, po pravilu se pojavljuju nedostaci vezani za ispravan prikaz slike na displeju (na ekranu se mogu pojaviti pruge itd.). U nekim slučajevima, kvar se može otkloniti lemljenjem vodova skalera. Ovo posebno važi za monitore koji rade non-stop u teškim uslovima.
Prilikom dužeg rada dolazi do zagrijavanja, što loše utiče na kvalitet lemljenja. To može uzrokovati kvarove. Nedostaci vezani za kvalitet lemljenja nisu neuobičajeni i nalaze se i na drugim uređajima, na primjer, DVD playerima. Uzrok kvara je degradacija ili nekvalitetno lemljenje planarnih mikro krugova s više pinova.
Inverter napajanja i pozadinskog osvjetljenja
Najzanimljivija stvar za proučavanje je napajanje monitora, jer je namjena elemenata i kola lakše razumljiva. Osim toga, prema statistikama, kvarovi napajanja, posebno sklopnih, zauzimaju vodeću poziciju među svim ostalim. Stoga će praktično poznavanje uređaja, baze elemenata i sklopa napajanja sigurno biti korisno u praksi popravke radio opreme.
Napajanje za LCD monitor se sastoji od dva. Prvi je AC/DC adapter ili drugim riječima, mrežno prekidačko napajanje (impulsna jedinica). Sekunda - DC/AC inverter . U suštini ovo su dva pretvarača. AC/DC adapter se koristi za pretvaranje 220 V naizmjeničnog napona u mali DC napon. Tipično, naponi od 3,3 do 12 volti se generiraju na izlazu prekidačkog napajanja.
DC/AC inverter, naprotiv, pretvara jednosmjerni napon (DC) u naizmjenični napon (AC) vrijednosti od oko 600 - 700 V i frekvencije od oko 50 kHz. Naizmenični napon se dovodi do elektroda fluorescentnih lampi ugrađenih u LCD panel.
Prvo, pogledajmo AC/DC adapter. Većina prekidačkih izvora napajanja izgrađena je na bazi specijaliziranih mikro krugova kontrolera (s izuzetkom jeftinih mobilnih punjača, na primjer).
Dakle, u napajanju LCD monitora Acer AL1716 primijenjeno mikrokolo TOP245Y. Dokumentaciju (tabelu sa podacima) za ovaj čip je lako pronaći iz otvorenih izvora.
U dokumentaciji za TOP245Y čip možete pronaći tipične primjere dijagrama strujnih kola izvora napajanja. Ovo se može koristiti pri popravku napajanja za LCD monitore, jer krugovi u velikoj mjeri odgovaraju standardnim navedenim u opisu mikrokruga.
Evo nekoliko primjera dijagrama strujnih kola izvora napajanja zasnovanih na mikro krugovima serije TOP242-249.
Sljedeće kolo koristi dvostruke diode s Schottky barijerom (MBR20100). Slični sklopovi dioda (SRF5-04) se koriste u monitorskoj jedinici Acer AL1716 koju razmatramo.
Imajte na umu da su gornji dijagrami kola primjeri. Stvarni krugovi impulsnih blokova mogu se neznatno razlikovati.
Mikrokrug TOP245Y je kompletan funkcionalni uređaj, čije kućište sadrži PWM kontroler i moćni tranzistor sa efektom polja koji se prebacuje velikom frekvencijom od desetina do stotina kiloherca. Otuda i naziv - prekidačko napajanje.
Dijagram rada prekidačkog napajanja je sljedeći:
Ispravljanje naizmjeničnog mrežnog napona 220V.
Ovu operaciju obavljaju diodni most i filterski kondenzator. Nakon ispravljanja, napon na kondenzatoru je nešto veći od napona mreže. Na fotografiji je diodni most, a pored njega je filterski elektrolitički kondenzator (82 µF 450 V) - plavo bure.
Konverzija i redukcija napona pomoću transformatora.
Prebacivanje frekvencijom od nekoliko desetina - stotina kiloherca jednosmjernog napona (>220 V) kroz namotaj visokofrekventnog impulsnog transformatora. Ovu operaciju izvodi TOP245Y čip. Impulsni transformator ima istu ulogu kao i transformator u konvencionalnim mrežnim adapterima, s jednim izuzetkom. Radi na višim frekvencijama, mnogo puta većim od 50 herca.
Stoga je za proizvodnju njegovih namota potreban manji broj zavoja, a time i manje bakra. Ali jezgro je potrebno od ferita, a ne od transformatorskog čelika kao kod transformatora od 50 herca. Oni koji ne znaju šta je transformator i zašto se koristi, prvo pročitajte članak o transformatoru.
Rezultat je vrlo kompaktan transformator. Također je vrijedno napomenuti da su prekidačka napajanja vrlo ekonomična i imaju visoku efikasnost.
Ispravljanje naizmjeničnog napona smanjenog transformatorom.
Ovu funkciju obavljaju snažne ispravljačke diode. U ovom slučaju se koriste sklopovi dioda sa oznakom SRF5-04.
Za ispravljanje visokofrekventnih struja koriste se Schottky diode i konvencionalne energetske diode s p-n spojevima. Konvencionalne niskofrekventne diode za ispravljanje visokofrekventnih struja su manje poželjne, ali se koriste za ispravljanje visokih napona (20 - 50 volti). To se mora uzeti u obzir prilikom zamjene neispravnih dioda.
Schottky diode imaju neke karakteristike koje morate znati. Prvo, ove diode imaju nisku prijelaznu kapacitivnost i mogu se brzo prebaciti - preći iz otvorenog u zatvoreno stanje. Ovo svojstvo se koristi za rad na visokim frekvencijama. Schottky diode imaju nizak pad napona od oko 0,2-0,4 volta, u odnosu na 0,6-0,7 volti za konvencionalne diode. Ovo svojstvo povećava njihovu efikasnost.
Diode s Schottky barijerom također imaju nepoželjna svojstva koja ometaju njihovu širu upotrebu u elektronici. Vrlo su osjetljivi na višak povratnog napona. Ako je obrnuti napon prekoračen, Schottky dioda nepovratno otkazuje.
Konvencionalna dioda prelazi u režim reverzibilnog kvara i može se oporaviti nakon prekoračenja dozvoljene vrijednosti obrnutog napona. Upravo je ta okolnost Ahilova peta, koja uzrokuje izgaranje Schottky dioda u ispravljačkim krugovima svih vrsta prekidačkih izvora napajanja. To treba uzeti u obzir pri obavljanju dijagnostike i popravki.
Da bi se eliminisali udari napona koji su opasni za Schottky diode i koji se formiraju u namotajima transformatora na frontovima impulsa, koriste se takozvani prigušni krugovi. Na dijagramu je označen kao R15C14 (vidi sliku 1).
Prilikom analize kola napajanja Acer AL1716 LCD monitora, na štampanoj ploči su takođe pronađeni prigušni krugovi koji se sastoje od 10 Ohm SMD otpornika (R802, R806) i kondenzatora (C802, C811). Oni štite Schottky diode (D803, D805).
Također je vrijedno napomenuti da se Schottky diode koriste u niskonaponskim krugovima s obrnutim naponom ograničenim na nekoliko desetina volti. Stoga, ako je potreban napon od nekoliko desetina volti (20-50), tada se koriste diode na bazi p-n spojeva. To se može vidjeti ako pogledate datasheet za TOP245 čip, koji prikazuje nekoliko tipičnih strujnih kola sa različitim izlaznim naponima (3,3 V; 5 V; 12 V; 19 V; 48 V).
Schottky diode su osjetljive na pregrijavanje. U tom smislu, obično se ugrađuju na aluminijski radijator za odvođenje topline.
Možete razlikovati diodu baziranu na pn spoju od diode zasnovanu na Schottky barijeri po konvencionalnoj grafičkoj oznaci na dijagramu.
Simbol za diodu sa Schottky barijerom.
Nakon ispravljačkih dioda, ugrađuju se elektrolitski kondenzatori kako bi se izgladili talasi napona. Zatim, koristeći rezultirajuće napone 12 V; 5 V; 3,3 V napaja sve jedinice LCD monitora.
DC/AC inverter
Po svojoj namjeni, inverter je sličan elektronskim prigušnicama, koje se široko koriste u rasvjetnoj tehnici za napajanje kućnih fluorescentnih lampi. Ali, postoje značajne razlike između elektronskog balasta i pretvarača LCD monitora.
Inverter LCD monitora obično je izgrađen na specijaliziranom čipu, koji proširuje raspon funkcija i povećava pouzdanost. Na primjer, inverter pozadinskog osvjetljenja Acer AL1716 LCD monitora izgrađen je na bazi PWM kontrolera OZ9910G. Čip kontrolera je montiran na štampanu ploču pomoću planarne montaže.
Inverter pretvara jednosmjerni napon, čija je vrijednost 12 volti (ovisno o izvedbi strujnog kola), u naizmjenični napon od 600-700 volti i frekvencije od 50 kHz.
Inverterski kontroler može mijenjati svjetlinu fluorescentnih sijalica. Signali za promjenu svjetline lampi dolaze sa LCD kontrolera. Tranzistori sa efektom polja ili njihovi sklopovi povezani su na mikrokolo kontrolera. U ovom slučaju, dva sklopa komplementarnih tranzistora sa efektom polja su povezana na OZ9910G kontroler AP4501SD(Samo 4501S je naznačen na tijelu čipa).
Također, na ploči za napajanje su ugrađena dva visokofrekventna transformatora koji služe za povećanje naizmjeničnog napona i napajanje elektroda fluorescentnih sijalica. Pored glavnih elemenata, ploča sadrži sve vrste radio elemenata koji služe za zaštitu od kratkih spojeva i kvarova lampi.
Informacije o popravku LCD monitora možete pronaći u specijalizovanim časopisima za popravku. Na primjer, u časopisu “Popravka i servis elektronske opreme” br. 1, 2005. (str. 35 – 40), detaljno se obrađuje uređaj i dijagram LCD monitora “Rover Scan Optima 153”.
Među kvarovima monitora često postoje oni koji se mogu lako popraviti vlastitim rukama za nekoliko minuta. Na primjer, već spomenuti LCD monitor Acer AL1716 došao je na stol za popravku zbog pokvarenog kontakta utičnice za spajanje strujnog kabla. Kao rezultat toga, monitor se spontano isključio.
Nakon rastavljanja LCD monitora, otkriveno je da se na mjestu lošeg kontakta stvorila snažna iskra čiji se tragovi lako uočavaju na štampanoj ploči napajanja. Nastala je i snažna iskra jer je u trenutku kontakta napunjen elektrolitički kondenzator u filteru ispravljača. Uzrok kvara je degradacija lema.
 |
| Degradacija lemljenja uzrokuje kvar monitora |
Također je vrijedno napomenuti da ponekad uzrok kvara može biti kvar dioda ispravljačkog diodnog mosta.
Slika se formira pomoću pojedinačnih elemenata, obično putem sistema za skeniranje. Jednostavni uređaji (elektronski satovi, telefoni, plejeri, termometri itd.) mogu imati monohromatski displej ili displej u 2-5 boja. Višebojna slika je generisana korišćenjem 2008) u većini desktop monitora zasnovanih na TN- (i nekim *VA) matricama, kao i na svim ekranima laptopova, koriste se matrice sa 18-bitnom bojom (6 bita po kanalu), 24-bitna emulira se s treperenjem i ditheringom.
LCD monitor uređaj
Podpiksel LCD displeja u boji
Svaki piksel LCD ekrana sastoji se od sloja molekula između dvije prozirne elektrode i dva polarizirajuća filtera, čije su ravni polarizacije (obično) okomite. U nedostatku tekućih kristala, svjetlost koju prenosi prvi filter gotovo je potpuno blokirana od strane drugog.
Površina elektroda u kontaktu s tekućim kristalima je posebno obrađena kako bi se molekule u početku orijentirale u jednom smjeru. U TN matrici ovi pravci su međusobno okomiti, tako da se molekuli, u odsustvu napetosti, poređaju u spiralnu strukturu. Ova struktura lomi svjetlost na takav način da se ravan njene polarizacije rotira prije drugog filtera i svjetlost prolazi kroz nju bez gubitaka. Osim apsorpcije polovine nepolarizovane svjetlosti od strane prvog filtera, ćelija se može smatrati transparentnom. Ako se na elektrode dovede napon, molekuli teže da se postroje u smjeru polja, što iskrivljuje strukturu vijka. U ovom slučaju, elastične sile se tome suprotstavljaju, a kada se napon isključi, molekuli se vraćaju u prvobitni položaj. Uz dovoljnu jačinu polja, gotovo svi molekuli postaju paralelni, što dovodi do neprozirne strukture. Promjenom napona možete kontrolisati stepen transparentnosti. Ako se konstantni napon primjenjuje dugo vremena, struktura tekućih kristala može degradirati zbog migracije jona. Da bi se riješio ovaj problem, koristi se naizmjenična struja, odnosno mijenjanje polariteta polja svaki put kada se ćelija adresira (neprozirnost strukture ne ovisi o polaritetu polja). U cijeloj matrici moguće je kontrolisati svaku od ćelija pojedinačno, ali kako se njihov broj povećava, to je teško postići, jer se povećava broj potrebnih elektroda. Stoga se adresiranje redova i stupaca koristi gotovo svuda. Svjetlost koja prolazi kroz ćelije može biti prirodna - reflektirana od podloge (kod LCD displeja bez pozadinskog osvjetljenja). Ali češće se koristi, osim što je nezavisan od vanjskog osvjetljenja, on također stabilizira svojstva rezultirajuće slike. Dakle, punopravni LCD monitor se sastoji od elektronike koja obrađuje ulazni video signal, LCD matrice, modula pozadinskog osvjetljenja, napajanja i kućišta. Kombinacija ovih komponenti određuje svojstva monitora u cjelini, iako su neke karakteristike važnije od drugih.
Specifikacije LCD monitora
Najvažnije karakteristike LCD monitora:
- Rezolucija: Horizontalne i vertikalne dimenzije izražene u pikselima. Za razliku od CRT monitora, LCD-i imaju jednu, "nativnu" fizičku rezoluciju, a ostatak se postiže interpolacijom.
Fragment matrice LCD monitora (0,78x0,78 mm), uvećan 46 puta.
- Veličina tačke: udaljenost između centara susjednih piksela. Direktno vezano za fizičku rezoluciju.
- Omjer širine i visine ekrana (format): Omjer širine i visine, na primjer: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.
- Prividna dijagonala: Veličina samog panela, mjerena dijagonalno. Područje prikaza također ovisi o formatu: monitor formata 4:3 ima veću površinu od monitora formata 16:9 sa istom dijagonalom.
- Kontrast: omjer svjetline najsvjetlijih i najtamnijih tačaka. Neki monitori koriste prilagodljivi nivo pozadinskog osvetljenja koristeći dodatne lampe.
- Svjetlina: Količina svjetlosti koju emituje ekran, obično se mjeri u kandelama po kvadratnom metru.
- Vrijeme odziva: Minimalno vrijeme potrebno pikselu da promijeni svoju svjetlinu. Metode mjerenja su kontroverzne.
- Ugao gledanja: ugao pod kojim pad kontrasta dostiže zadatu vrednost izračunava se različito za različite vrste matrica i od strane različitih proizvođača i često se ne može porediti.
- Tip matrice: tehnologija koja se koristi za izradu LCD ekrana.
- Ulazi: (npr. DVI, HDMI, itd.).
Tehnologije
Sat sa LCD displejom
LCD monitori su razvijeni 1963. godine u David Sarnoff istraživačkom centru RCA, Princeton, New Jersey.
Glavne tehnologije u proizvodnji LCD ekrana: TN+film, IPS i MVA. Ove tehnologije se razlikuju po geometriji površina, polimera, kontrolne ploče i prednje elektrode. Čistoća i vrsta polimera sa svojstvima tečnih kristala koji se koriste u određenim dizajnima su od velike važnosti.
Vrijeme odziva LCD monitora dizajniranih korištenjem SXRD tehnologije. Silikonski X-tal reflektirajući zaslon - silikonska reflektirajuća tečna kristalna matrica), smanjena na 5 ms. Sony, Sharp i Philips zajednički su razvili PALC tehnologiju. Plasma Addressed Liquid Crystal - plazma kontrola tečnih kristala), koja kombinuje prednosti LCD-a (svjetlina i bogatstvo boja, kontrast) i plazma panela (veliki uglovi gledanja horizontalno, H, i vertikalno, V, velika brzina ažuriranja). Ovi displeji koriste plazma ćelije s plinskim pražnjenjem kao kontrolu svjetline, a LCD matrica se koristi za filtriranje boja. PALC tehnologija omogućava da se svaki piksel ekrana pojedinačno adresira, što znači nenadmašnu kontrolu i kvalitet slike.
TN+film (Twisted Nematic + film)
Dio “film” u nazivu tehnologije znači dodatni sloj koji se koristi za povećanje ugla gledanja (otprilike od 90° do 150°). Trenutno se prefiks "film" često izostavlja, nazivajući takve matrice jednostavno TN. Nažalost, još uvijek nije pronađen način za poboljšanje kontrasta i vremena odziva za TN panele, a vrijeme odziva ove vrste matrice je trenutno jedno od najboljih, ali nivo kontrasta nije.
TN + film je najjednostavnija tehnologija.
TN+ filmska matrica funkcionira ovako: kada se na podpiksele ne primjenjuje napon, tečni kristali (i polarizirana svjetlost koju prenose) rotiraju za 90° jedan u odnosu na drugi u horizontalnoj ravni u prostoru između dvije ploče. A pošto smjer polarizacije filtera na drugoj ploči čini ugao od 90° sa smjerom polarizacije filtera na prvoj ploči, svjetlost prolazi kroz nju. Ako su crveni, zeleni i plavi podpikseli potpuno osvijetljeni, na ekranu će se pojaviti bijela tačka.
Prednosti tehnologije uključuju najkraće vrijeme odziva među modernim matricama, kao i nisku cijenu.
IPS (prebacivanje u ravnini)
Tehnologiju In-Plane Switching razvili su Hitachi i NEC i imala je za cilj da prevaziđe nedostatke TN+ filma. Međutim, iako je IPS uspio povećati ugao gledanja na 170°, kao i visok kontrast i reprodukciju boja, vrijeme odziva je ostalo na niskom nivou.
U ovom trenutku, matrice napravljene pomoću IPS tehnologije su jedini LCD monitori koji uvijek prenose punu RGB dubinu boje - 24 bita, 8 bita po kanalu. TN matrice su skoro uvijek 6-bitne, kao i MVA dio.
Ako se na IPS matricu ne primjenjuje napon, molekuli tekućih kristala se ne rotiraju. Drugi filter je uvek okrenut okomito na prvi i kroz njega ne prolazi svetlost. Stoga je prikaz crne boje blizu idealnog. Ako tranzistor pokvari, "slomljeni" piksel za IPS panel neće biti bijeli, kao za TN matricu, već crn.
Kada se primeni napon, molekuli tečnih kristala rotiraju okomito na svoj početni položaj i prenose svetlost.
IPS sada zamjenjuje tehnologija S-IPS(Super-IPS, Hitachi godina), koji nasljeđuje sve prednosti IPS tehnologije uz smanjenje vremena odziva. Ali, uprkos činjenici da se boja S-IPS panela približila konvencionalnim CRT monitorima, kontrast i dalje ostaje slaba tačka. S-IPS se aktivno koristi u panelima veličine od 20", LG. Philips, NEC ostaju jedini proizvođači panela koji koriste ovu tehnologiju.
AS-IPS- Napredna Super IPS tehnologija (Advanced Super-IPS), takođe je razvijena od strane Hitachi Corporation godine. Poboljšanja su se uglavnom ticala nivoa kontrasta konvencionalnih S-IPS panela, približavajući ga kontrastu S-PVA panela. AS-IPS se takođe koristi kao naziv za LG.Philips monitore.
A-TW-IPS- Advanced True White IPS (Advanced IPS with true white), razvijen od strane LG.Philips za korporaciju. Povećana snaga električnog polja omogućila je postizanje još većih uglova gledanja i svjetline, kao i smanjenje međupikselne udaljenosti. Ekrani zasnovani na AFFS uglavnom se koriste u tablet računarima, na matricama koje proizvodi Hitachi Displays.
*VA (Vertikalno poravnanje)
MVA- Vertikalno poravnanje sa više domena. Ovu tehnologiju je razvio Fujitsu kao kompromis između TN i IPS tehnologija. Horizontalni i vertikalni uglovi gledanja za MVA matrice su 160° (na modernim modelima monitora do 176-178 stepeni), a zahvaljujući upotrebi tehnologija ubrzanja (RTC), ove matrice ne zaostaju mnogo za TN+Film-om u vremenu odziva, ali značajno nadmašuju karakteristike potonjeg po dubini boja i tačnosti njihove reprodukcije.
MVA je nasljednik VA tehnologije koju je 1996. godine predstavio Fujitsu. Kada je napon isključen, tekući kristali VA matrice su poravnati okomito na drugi filter, odnosno ne propuštaju svjetlost. Kada se primeni napon, kristali se okreću za 90° i na ekranu se pojavljuje svetlosna tačka. Kao iu IPS matricama, pikseli ne prenose svjetlost kada nema napona, tako da kada pokvare vidljivi su kao crne tačke.
Prednosti MVA tehnologije su duboka crna boja i odsustvo spiralne kristalne strukture i dvostrukog magnetnog polja.
Nedostaci MVA u odnosu na S-IPS: gubitak detalja u senkama kada se gleda okomito, zavisnost balansa boja slike od ugla gledanja, duže vreme odziva.
Analogi MVA su tehnologije:
- PVA (Vertikalno poravnanje s uzorkom) kompanije Samsung.
- Super PVA od Samsunga.
- Super MVA od CMO.
MVA/PVA matrice se smatraju kompromisom između TN-a i IPS-a, kako u pogledu troškova, tako iu pogledu potrošačkih kvaliteta.
Prednosti i nedostaci
Izobličenje slike na LCD monitoru pod širokim uglom gledanja
Makro fotografija tipične LCD matrice. U sredini možete vidjeti dva defektna podpiksela (zeleni i plavi).
Trenutno su LCD monitori glavni smjer u tehnologiji monitora koji se brzo razvija. Njihove prednosti su: mala veličina i težina u odnosu na CRT. LCD monitori, za razliku od CRT, nemaju vidljivo treperenje, defekte fokusiranja i konvergencije, smetnje od magnetnih polja ili probleme sa geometrijom i jasnoćom slike. Potrošnja energije LCD monitora je 2-4 puta manja nego kod CRT i plazma ekrana sličnih veličina. Potrošnja energije LCD monitora je 95% određena snagom lampi pozadinskog osvjetljenja ili LED matrice pozadinskog osvjetljenja. pozadinsko osvetljenje- pozadinsko svjetlo) LCD matrica. U mnogim modernim (2007) monitorima, za podešavanje svjetline ekrana od strane korisnika, koristi se pulsno-širinska modulacija lampi pozadinskog osvjetljenja s frekvencijom od 150 do 400 ili više Herca. LED pozadinsko osvetljenje se prvenstveno koristi u malim displejima, iako se poslednjih godina sve više koristi u laptop računarima, pa čak i desktop monitorima. Unatoč tehničkim poteškoćama njegove implementacije, on također ima očigledne prednosti u odnosu na fluorescentne svjetiljke, na primjer, širi spektar emisije, a time i širi raspon boja.
S druge strane, LCD monitori imaju i neke nedostatke, koje je često suštinski teško eliminisati, na primjer:
- Za razliku od CRT-a, oni mogu prikazati jasnu sliku u samo jednoj („standardnoj“) rezoluciji. Ostalo se postiže interpolacijom uz gubitak jasnoće. Štaviše, rezolucije koje su preniske (na primjer 320x200) ne mogu se uopće prikazati na mnogim monitorima.
- Raspon boja i tačnost boja su niži od onih kod plazma panela i CRT-a, respektivno. Mnogi monitori imaju nepopravljive neravnomjernosti u prijenosu svjetline (pruge u gradijentima).
- Mnogi LCD monitori imaju relativno nizak kontrast i dubinu crne boje. Povećanje stvarnog kontrasta često je povezano sa jednostavnim povećanjem svjetline pozadinskog osvjetljenja, do neugodnih nivoa. Široko korišćeni sjajni premaz matrice utiče samo na subjektivni kontrast u uslovima ambijentalnog osvetljenja.
- Zbog strogih zahtjeva za konstantnom debljinom matrice, javlja se problem neujednačene boje (neujednačenost pozadinskog osvjetljenja).
- Stvarna brzina promjene slike također ostaje niža od one kod CRT i plazma ekrana. Overdrive tehnologija samo djelomično rješava problem brzine.
- Ovisnost kontrasta o kutu gledanja i dalje ostaje značajan nedostatak tehnologije.
- Masovno proizvedeni LCD monitori su ranjiviji od CRT monitora. Posebno je osjetljiva matrica nezaštićena staklom. Ako se snažno pritisne, može doći do nepovratne degradacije. Tu je i problem neispravnih piksela.
- Suprotno popularnom mišljenju, pikseli LCD monitora degradiraju, iako je stopa degradacije najsporija od bilo koje tehnologije prikaza.
OLED ekrani se često smatraju tehnologijom koja obećava koja može zamijeniti LCD monitore. S druge strane, ova tehnologija je naišla na poteškoće u masovnoj proizvodnji, posebno za matrice velike dijagonale.
vidi takođe
- Vidljivo područje ekrana
- Premaz protiv odsjaja
- en:Backlight
Linkovi
- Informacije o fluorescentnim lampama koje se koriste za pozadinsko osvetljenje LCD matrice
- Displeji sa tečnim kristalima (TN + film, IPS, MVA, PVA tehnologije)
Književnost
- Artamonov O. Parametri savremenih LCD monitora
- Mukhin I.A. Kako odabrati LCD monitor? . „Tržište kompjuterskog poslovanja“, br. 4 (292), januar 2005, str. 284-291.
- Mukhin I. A. Razvoj monitora s tekućim kristalima. “Emitovanje televizije i radija”: dio 1 - br. 2(46) mart 2005, str.55-56; Dio 2 - br. 4(48) jun-juli 2005, str. 71-73.
- Mukhin I. A. Moderni uređaji sa ravnim ekranom. "Emitovanje televizije i radija": br. 1(37), januar-februar 2004, str.43-47.
- Mukhin I. A., Ukrainsky O. V. Metode za poboljšanje kvaliteta televizijskih slika koje se reproduciraju pomoću panela s tekućim kristalima. Materijali izvještaja sa naučno-tehničke konferencije „Moderna televizija“, Moskva, mart 2006.
„Srce“ svakog monitora sa tečnim kristalima je LCD matrica (Liquid Cristall Display). LCD panel je složena višeslojna struktura. Pojednostavljeni dijagram TFT LCD panela u boji prikazan je na slici 2.
Princip rada bilo kojeg zaslona s tekućim kristalima temelji se na svojstvu tekućih kristala da mijenjaju (rotiraju) ravan polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz njih proporcionalno naponu koji se na njih primjenjuje. Ako se polarizacijski filter (polarizator) postavi na putanju polarizirane svjetlosti koja prolazi kroz tekuće kristale, tada promjenom napona koji se primjenjuje na tečne kristale možete kontrolirati količinu svjetlosti koju polarizirajući filter prenosi. Ako je ugao između ravnina polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz tečne kristale i svjetlosnog filtera 0 stepeni, tada će svjetlost proći kroz polarizator bez gubitka (maksimalna transparentnost), ako je 90 stepeni, tada će svjetlosni filter proći kroz polarizator. prenose minimalnu količinu svjetlosti (minimalna transparentnost).
Tako je korištenjem tekućih kristala moguće proizvesti optičke elemente s promjenjivim stupnjem transparentnosti. U ovom slučaju, nivo prijenosa svjetlosti takvog elementa ovisi o naponu koji se na njega primjenjuje. Svaki LCD ekran na kompjuterskom monitoru, laptopu, tabletu ili TV-u sadrži od nekoliko stotina hiljada do nekoliko miliona ovih ćelija, veličine delića milimetra. Kombinuju se u LCD matricu i uz njihovu pomoć možemo formirati sliku na površini ekrana od tečnog kristala.
Tečni kristali otkriveni su krajem 19. stoljeća. Međutim, prvi uređaji za prikaz na njihovoj osnovi pojavili su se tek kasnih 60-ih godina 20. stoljeća. Prvi pokušaji upotrebe LCD ekrana u računarima učinjeni su osamdesetih godina prošlog veka. Prvi monitori sa tečnim kristalima bili su jednobojni i bili su mnogo lošiji u kvalitetu slike u odnosu na ekrane sa katodnom cevi (CRT). Glavni nedostaci LCD monitora prvih generacija bili su:
- - niske performanse i inercija slike;
- - “repovi” i “sjene” na slici od elemenata slike;
- - loša rezolucija slike;
- - crno-bijela ili slika u boji sa malom dubinom boje;
- - i tako dalje.
Međutim, napredak nije stajao mirno i vremenom su se razvili novi materijali i tehnologije u proizvodnji monitora s tekućim kristalima. Napredak u tehnologiji mikroelektronike i razvoj novih supstanci sa svojstvima tečnih kristala značajno su poboljšali performanse LCD monitora.
Dizajn i rad TFT LCD matrice.
Jedno od glavnih dostignuća bio je pronalazak LCD TFT matrične tehnologije – matrice tečnih kristala sa tankoslojnim tranzistorima (Thin Film Transistors). TFT monitori su dramatično povećali brzinu piksela, povećali dubinu boje slike i uspjeli su se riješiti “repova” i “sjenki”.
Struktura panela proizvedenog TFT tehnologijom prikazana je na slici 2
Slika u punoj boji na LCD matrici se formira od pojedinačnih tačaka (piksela), od kojih se svaka obično sastoji od tri elementa (podpiksela) odgovornih za svjetlinu svake od glavnih komponenti boje - obično crvene (R), zelena (G) i plava (B) - RGB. Video sistem monitora kontinuirano skenira sve podpiksele matrice, beležeći nivo punjenja proporcionalan svetlini svakog podpiksela u kondenzatore za skladištenje. Tankofilmski tranzistori (Thin Film Trasistor (TFT) - u stvari, zato se TFT matrica tako zove) povezuju kondenzatore za skladištenje na sabirnicu podataka u trenutku kada se informacija upisuje u dati podpiksel i prebacuje kondenzator za skladištenje na očuvanje punjenja modu za ostatak vremena.
Napon pohranjen u memorijskom kondenzatoru TFT matrice djeluje na tekuće kristale datog podpiksela, rotirajući ravan polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz njih od pozadinskog osvjetljenja za ugao proporcionalan ovom naponu. Prolazeći kroz ćeliju s tekućim kristalima, svjetlost ulazi u matrični svjetlosni filter, na kojem se za svaki podpiksel formira svjetlosni filter jedne od primarnih boja (RGB). Obrazac relativnih položaja tačaka različitih boja je različit za svaki tip LCD panela, ali ovo je posebna tema. Zatim, generirani svjetlosni tok primarnih boja ulazi u vanjski polarizacijski filter, čija propusnost svjetlosti ovisi o kutu polarizacije svjetlosnog vala koji pada na njega. Polarizacijski filter je transparentan za one svjetlosne valove čija je ravan polarizacije paralelna s njegovom vlastitom ravninom polarizacije. Kako se ovaj ugao povećava, polarizacioni filter počinje da propušta sve manje svetlosti, do maksimalnog slabljenja pod uglom od 90 stepeni. U idealnom slučaju, polarizacijski filter ne bi trebao prenositi svjetlost polariziranu ortogonalno na vlastitu ravan polarizacije, ali u stvarnom životu, mali dio svjetlosti ipak prolazi. Zbog toga svi LCD displeji imaju nedovoljnu dubinu crne boje, što je posebno izraženo pri visokim nivoima osvetljenosti pozadinskog osvetljenja.
Kao rezultat toga, u LCD displeju, svjetlosni tok iz nekih podpiksela prolazi kroz polarizacijski filter bez gubitka, iz drugih podpiksela je oslabljen za određenu količinu, a iz nekih podpiksela se gotovo potpuno apsorbira. Dakle, podešavanjem nivoa svake primarne boje u pojedinačnim podpikselima, moguće je od njih dobiti piksel bilo koje nijanse boje. I od mnogih piksela u boji kreirajte sliku u boji preko celog ekrana.
LCD monitor je omogućio veliki napredak u kompjuterskoj tehnologiji, čineći ga dostupnim velikom broju ljudi. Štaviše, bez LCD ekrana bilo bi nemoguće kreirati prenosive računare kao što su laptopi i netbookovi, tableti i mobilni telefoni. Ali da li je sve tako ružičasto sa upotrebom displeja sa tečnim kristalima? Čitajte dalje kako biste saznali o njihovim prednostima i nedostacima...
Kreiranje LCD ekrana
Prvi radni displej sa tečnim kristalima kreirao je Fergason 1970. Ranije su LCD uređaji trošili previše energije, imali su ograničen vijek trajanja i loš kontrast slike. Novi LCD ekran je predstavljen javnosti 1971. godine i tada je dobio toplo odobravanje. Tečni kristali su organske tvari koje mogu promijeniti količinu svjetlosti koja se prenosi pod naponom. Monitor s tekućim kristalima sastoji se od dvije staklene ili plastične ploče sa ovjesom između njih. Kristali u ovoj suspenziji su raspoređeni paralelno jedan prema drugom, čime se dozvoljava svjetlosti da prodre u panel. Kada se primeni električna struja, raspored kristala se menja i oni počinju da blokiraju prolaz svetlosti. LCD tehnologija je postala široko rasprostranjena u kompjuterima i opremi za projekciju. Prvi tekući kristali su se odlikovali svojom nestabilnošću i nisu bili pogodni za masovnu proizvodnju. Pravi razvoj LCD tehnologije započeo je pronalaskom engleskih naučnika stabilnog tečnog kristala - bifenila. Prva generacija displeja od tečnih kristala može se videti u kalkulatorima, elektronskim igricama i satovima. Moderni LCD monitori se nazivaju i ravni paneli, aktivna matrična dvostruka skeniranja, tankoslojni tranzistori. Ideja o LCD monitorima je u zraku više od 30 godina, ali provedena istraživanja nisu dovela do prihvatljivih rezultata, pa LCD monitori nisu stekli reputaciju da pružaju dobar kvalitet slike. Sada postaju popularni - svima se sviđa njihov elegantan izgled, vitka figura, kompaktnost, efikasnost (15-30 vati), osim toga, vjeruje se da samo bogati i ozbiljni ljudi mogu priuštiti takav luksuz
Karakteristike LCD monitora
Vrste LCD monitora
Monitor kompozitnih slojeva
Postoje dvije vrste LCD monitora: DSTN (dual-scan twisted nematic) i TFT (tanki filmski tranzistor), koji se nazivaju i pasivne i aktivne matrice, respektivno. Takvi monitori se sastoje od sljedećih slojeva: polarizacijski filter, stakleni sloj, elektroda, kontrolni sloj, tekući kristali, drugi kontrolni sloj, elektroda, stakleni sloj i polarizacijski filter. Prvi računari su koristili pasivne crno-bele matrice od osam inča (dijagonalno). Sa prelaskom na tehnologiju aktivne matrice, veličina ekrana se povećala. Gotovo svi moderni LCD monitori koriste tankoslojne tranzistorske panele, koji pružaju svijetle, jasne slike mnogo veće veličine.
Rezolucija monitora
Veličina monitora određuje radni prostor koji zauzima i, što je najvažnije, njegovu cijenu. Uprkos ustaljenoj klasifikaciji LCD monitora u zavisnosti od veličine dijagonale ekrana (15-, 17-, 19 inča), ispravnija je klasifikacija prema radnoj rezoluciji. Činjenica je da, za razliku od monitora zasnovanih na CRT-u, čija se rezolucija može prilično fleksibilno mijenjati, LCD ekrani imaju fiksni set fizičkih piksela. Zato su dizajnirani da rade sa samo jednom rezolucijom, koja se zove radna. Indirektno, ova rezolucija takođe određuje veličinu dijagonale matrice, međutim, monitori sa istom radnom rezolucijom mogu imati različite veličine matrice. Na primjer, monitori od 15 do 16 inča općenito imaju radnu rezoluciju od 1024 x 768, što znači da dati monitor zapravo fizički sadrži 1024 horizontalnih piksela i 768 vertikalnih piksela. Radna rezolucija monitora određuje veličinu ikona i fontova koji će biti prikazani na ekranu. Na primjer, 15-inčni monitor može imati radnu rezoluciju od 1024 x 768 i 1400 x 1050 piksela. U potonjem slučaju, fizičke dimenzije samih piksela bit će manje, a budući da se pri formiranju standardne ikone u oba slučaja koristi isti broj piksela, tada će pri rezoluciji od 1400×1050 piksela ikona biti manja u svom fizičke dimenzije. Za neke korisnike, premale veličine ikona sa visokom rezolucijom monitora mogu biti neprihvatljive, tako da prilikom kupovine monitora odmah obratite pažnju na radnu rezoluciju. Naravno, monitor može prikazati slike u različitoj rezoluciji od radne. Ovaj način rada monitora naziva se interpolacija. U slučaju interpolacije, kvalitet slike ostavlja mnogo da se poželi. Režim interpolacije značajno utiče na kvalitet prikaza fontova na ekranu.
Interfejs monitora
LCD monitori su po svojoj prirodi digitalni uređaji, pa je „nativni“ interfejs za njih DVI digitalni interfejs, koji može imati dve vrste konvektora: DVI-I, koji kombinuje digitalne i analogne signale, i DVI-D, koji prenosi samo digitalni signal. Smatra se da je DVI interfejs poželjniji za povezivanje LCD monitora sa računarom, iako je dozvoljeno povezivanje preko standardnog D-Sub konektora. DVI sučelje je podržano i činjenicom da u slučaju analognog sučelja dolazi do dvostruke konverzije video signala: prvo se digitalni signal u video kartici pretvara u analogni (DAC konverzija), koji se zatim pretvara u digitalni signal od strane elektronske jedinice samog LCD monitora (ADC konverzija), Kao rezultat toga, povećava se rizik od raznih izobličenja signala. Mnogi moderni LCD monitori imaju i D-Sub i DVI konektore, što vam omogućava da istovremeno povežete dve sistemske jedinice na monitor. Takođe možete pronaći modele koji imaju dva digitalna konektora. Jeftini kancelarijski modeli uglavnom imaju samo standardni D-Sub konektor.
Tip LCD matrice
Osnovna komponenta LCD matrice su tečni kristali. Postoje tri glavne vrste tečnih kristala: smektički, nematski i holesterični. Prema svojim električnim svojstvima, svi tekući kristali su podijeljeni u dvije glavne grupe: prva uključuje tekuće kristale s pozitivnom dielektričnom anizotropijom, a druga - s negativnom dielektričnom anizotropijom. Razlika je u tome kako ovi molekuli reagiraju na vanjsko električno polje. Molekuli sa pozitivnom dielektričnom anizotropijom orijentisani su duž linija polja, a molekuli sa negativnom dielektričnom anizotropijom su orijentisani okomito na linije polja. Nematski tekući kristali imaju pozitivnu dielektričnu anizotropiju, dok smektički tekući kristali, naprotiv, imaju negativnu dielektričnu anizotropiju. Još jedno izvanredno svojstvo LC molekula je njihova optička anizotropija. Konkretno, ako se orijentacija molekula poklapa sa smjerom širenja ravno polarizirane svjetlosti, tada molekuli nemaju nikakav utjecaj na ravan polarizacije svjetlosti. Ako je orijentacija molekula okomita na smjer širenja svjetlosti, tada se ravan polarizacije rotira tako da bude paralelna sa smjerom orijentacije molekula. Dielektrična i optička anizotropija LC molekula omogućava da se koriste kao svojevrsni modulatori svjetlosti, omogućavajući formiranje željene slike na ekranu. Princip rada takvog modulatora je prilično jednostavan i zasniva se na promjeni ravni polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz LCD ćeliju. LCD ćelija se nalazi između dva polarizatora, čije su polarizacione ose međusobno okomite. Prvi polarizator seče ravno polarizovano zračenje iz svetlosti koja prolazi iz lampe pozadinskog osvetljenja. Kada ne bi bilo LC ćelije, onda bi takvu ravninu polarizovanu svetlost u potpunosti apsorbovao drugi polarizator. LCD ćelija postavljena na putanju prenošene ravni polarizovane svetlosti može rotirati ravan polarizacije propuštenog svetla. U tom slučaju dio svjetlosti prolazi kroz drugi polarizator, odnosno ćelija postaje prozirna (potpuno ili djelomično). U zavisnosti od toga kako se kontroliše rotacija ravni polarizacije u LC ćeliji, razlikuje se nekoliko tipova LC matrica. Dakle, LCD ćelija postavljena između dva ukrštena polarizatora omogućava modulaciju emitovanog zračenja, stvarajući gradacije crne i bijele boje. Da biste dobili sliku u boji, potrebno je koristiti tri filtera u boji: crveni (R), zeleni (G) i plavi (B), koji će vam, kada se instaliraju na putu bijelog svjetla, omogućiti da dobijete tri osnovne boje u potrebne proporcije. Dakle, svaki piksel LCD monitora sastoji se od tri odvojena podpiksela: crvenog, zelenog i plavog, koji su kontrolirane LCD ćelije i razlikuju se samo po korištenim filterima, instaliranim između gornje staklene ploče i izlaznog polarizacijskog filtera.
Klasifikacija TFT-LCD displeja
Glavne tehnologije u proizvodnji LCD ekrana: TN+film, IPS (SFT) i MVA. Ove tehnologije se razlikuju po geometriji površina, polimera, kontrolne ploče i prednje elektrode. Čistoća i vrsta polimera sa svojstvima tečnih kristala koji se koristi u specifičnim razvojima su od velike važnosti.
TN matrica
Struktura TN ćelija
Matrica s tekućim kristalima tipa TN (Twisted Nematic) je višeslojna struktura koja se sastoji od dva polarizirajuća filtera, dvije prozirne elektrode i dvije staklene ploče, između kojih je smještena stvarna nematična tekućina kristalna tvar s pozitivnom dielektričnom anizotropijom. Na površinu staklenih ploča nanose se posebni žljebovi, što omogućava stvaranje početno identične orijentacije svih molekula tekućih kristala duž ploče. Žljebovi na obje ploče su međusobno okomiti, pa sloj molekula tekućih kristala između ploča mijenja svoju orijentaciju za 90°. Ispostavilo se da LC molekuli formiraju spiralno uvijenu strukturu (slika 3), zbog čega se takve matrice nazivaju Twisted Nematic. Staklene ploče sa žljebovima nalaze se između dva polarizirajuća filtera, a os polarizacije u svakom filteru se poklapa sa smjerom žljebova na ploči. U svom normalnom stanju, LCD ćelija je otvorena jer tečni kristali rotiraju ravan polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz njih. Stoga će ravnopolarizirano zračenje nastalo nakon prolaska kroz prvi polarizator proći i kroz drugi polarizator, jer će njegova polarizaciona osa biti paralelna sa smjerom polarizacije upadnog zračenja. Pod uticajem električnog polja koje stvaraju prozirne elektrode, molekuli sloja tečnog kristala menjaju svoju prostornu orijentaciju, nižući se duž pravca linija polja. U tom slučaju, sloj tečnog kristala gubi sposobnost rotacije ravni polarizacije upadne svjetlosti, a sistem postaje optički neproziran, jer se sva svjetlost apsorbira od strane izlaznog polarizacionog filtra. U zavisnosti od primenjenog napona između kontrolnih elektroda, moguće je promeniti orijentaciju molekula duž polja ne u potpunosti, već samo delimično, odnosno regulisati stepen uvijanja LC molekula. To vam zauzvrat omogućava promjenu intenziteta svjetlosti koja prolazi kroz LCD ćeliju. Dakle, postavljanjem lampe za pozadinsko osvjetljenje iza LCD matrice i promjenom napona između elektroda, možete mijenjati stepen transparentnosti jedne LCD ćelije. TN matrice su najčešće i najjeftinije. Imaju određene nedostatke: ne baš veliki uglovi gledanja, nizak kontrast i nemogućnost dobijanja savršene crne boje. Činjenica je da čak i kada se na ćeliju dovede maksimalni napon, nemoguće je potpuno okretati LC molekule i orijentirati ih duž linija polja. Stoga takve matrice ostaju blago transparentne čak i kada je piksel potpuno isključen. Drugi nedostatak se odnosi na male uglove gledanja. Da bi se to djelomično eliminisalo, na površinu monitora nanosi se poseban film za raspršivanje, koji vam omogućava da povećate ugao gledanja. Ova tehnologija se zove TN+Film, što ukazuje na prisustvo ovog filma. Nije tako lako saznati koji se tip matrice koristi u monitoru. Međutim, ako na monitoru postoji “polomljeni” piksel koji je rezultat kvara tranzistora koji upravlja LCD ćelijom, tada će u TN matricama uvijek svijetliti jako (crveno, zeleno ili plavo), jer za TN matricu otvoreni piksel odgovara nedostatku napona na ćeliji. TN matricu možete prepoznati gledajući crnu boju pri maksimalnoj svjetlini - ako je više sive nego crne, onda je vjerovatno TN matrica.
IPS matrice
IPS ćelijska struktura
Monitori sa IPS matricom nazivaju se i Super TFT monitori. Karakteristična karakteristika IPS matrica je da se kontrolne elektrode nalaze u istoj ravni na donjoj strani LCD ćelije. U nedostatku napona između elektroda, LC molekuli se nalaze paralelno jedan s drugim, elektrodama i smjerom polarizacije donjeg polarizacijskog filtera. U ovom stanju, oni ne utiču na ugao polarizacije propuštenog svetla, a svetlost se potpuno apsorbuje od strane izlaznog polarizacionog filtera, budući da su pravci polarizacije filtera okomiti jedan na drugi. Kada se napon dovede na kontrolne elektrode, generisano električno polje rotira LC molekule za 90° tako da su orijentisani duž linija polja. Ako se kroz takvu ćeliju propušta svjetlost, tada će zbog rotacije polarizacijske ravni gornji polarizacijski filter propuštati svjetlost bez smetnji, odnosno ćelija će biti u otvorenom stanju (slika 4). Promjenom napona između elektroda, moguće je natjerati LC molekule da se rotiraju pod bilo kojim uglom, čime se mijenja prozirnost ćelije. U svim ostalim aspektima, IPS ćelije su slične TN matricama: slika u boji se takođe formira upotrebom tri filtera u boji. IPS matrice imaju i prednosti i nedostatke u odnosu na TN matrice. Prednost je činjenica da je u ovom slučaju boja savršeno crna, a ne siva, kao kod TN matrica. Još jedna neosporna prednost ove tehnologije su veliki uglovi gledanja. Nedostaci IPS matrica uključuju duže vrijeme odziva piksela nego kod TN matrica. Međutim, kasnije ćemo se vratiti na pitanje vremena reakcije piksela. U zaključku napominjemo da postoje različite modifikacije IPS matrica (Super IPS, Dual Domain IPS) koje mogu poboljšati njihove karakteristike.
MVA matrice
Struktura domena MVA ćelije
MVA je razvoj VA tehnologije, odnosno tehnologije sa vertikalnim molekularnim sređivanjem. Za razliku od TN i IPS matrica, u ovom slučaju se koriste tekući kristali sa negativnom dielektričnom anizotropijom, koji su orijentirani okomito na smjer linija električnog polja. U odsustvu napona između ploča LC ćelije, svi molekuli tečnih kristala su orijentisani vertikalno i nemaju uticaja na ravan polarizacije propuštene svetlosti. Budući da svjetlost prolazi kroz dva ukrštena polarizatora, drugi polarizator je potpuno apsorbira i ćelija je u zatvorenom stanju, dok je za razliku od TN matrice moguće dobiti savršeno crnu boju. Kada se napon dovede na elektrode koje se nalaze iznad i ispod, molekuli se rotiraju za 90°, orijentišući se okomito na linije električnog polja. Kada ravninsko polarizovana svetlost prođe kroz takvu strukturu, ravan polarizacije se rotira za 90° i svetlost slobodno prolazi kroz izlazni polarizator, odnosno LC ćelija je u otvorenom stanju. Prednosti sistema sa vertikalnim redosledom molekula su mogućnost dobijanja idealne crne boje (što zauzvrat utiče na mogućnost dobijanja slika visokog kontrasta) i kratko vreme odziva piksela. Da bi se povećali uglovi gledanja, sistemi sa vertikalnim redosledom molekula koriste strukturu sa više domena, što dovodi do stvaranja matrica tipa MVA. Ideja iza ove tehnologije je da je svaki subpiksel podijeljen na nekoliko zona (domena) pomoću posebnih izbočina, koje neznatno mijenjaju orijentaciju molekula, prisiljavajući ih da se poravnaju s površinom izbočine. To dovodi do činjenice da svaka takva domena svijetli u svom smjeru (unutar određenog solidnog ugla), a ukupnost svih pravaca proširuje ugao gledanja monitora. Prednosti MVA matrica uključuju visok kontrast (zbog mogućnosti dobijanja savršeno crne boje) i velike uglove gledanja (do 170°). Trenutno postoji nekoliko varijanti MVA tehnologije, na primjer PVA (Patterned Vertical Alignment) od Samsunga, MVA-Premium, itd., koje dodatno poboljšavaju karakteristike MVA matrica.
Osvetljenost
Danas se kod LCD monitora maksimalna svjetlina navedena u tehničkoj dokumentaciji kreće od 250 do 500 cd/m2. A ako je svjetlina monitora dovoljno visoka, onda je to nužno naznačeno u reklamnim brošurama i predstavljeno kao jedna od glavnih prednosti monitora. Međutim, upravo tu leži jedna od zamki. Paradoks je u tome što je nemoguće osloniti se na brojke navedene u tehničkoj dokumentaciji. Ovo se ne odnosi samo na svjetlinu, već i na kontrast, uglove gledanja i vrijeme odziva piksela. Ne samo da uopće ne odgovaraju stvarnim uočenim vrijednostima, već je ponekad čak i teško razumjeti što ti brojevi znače. Prije svega, postoje različite tehnike mjerenja opisane u različitim standardima; Shodno tome, mjerenja provedena različitim metodama daju različite rezultate i malo je vjerovatno da ćete moći saznati tačno kojom metodom i kako su mjerenja obavljena. Evo jednog jednostavnog primjera. Izmjerena svjetlina ovisi o temperaturi boje, ali kada kažu da je svjetlina monitora 300 cd/m2, postavlja se pitanje: na kojoj temperaturi boje se postiže ta maksimalna svjetlina? Štaviše, proizvođači ne navode svjetlinu za monitor, već za LCD matricu, što uopće nije ista stvar. Za merenje osvetljenosti koriste se specijalni referentni generatori signala sa tačno određenom temperaturom boje, pa se karakteristike samog monitora kao finalnog proizvoda mogu značajno razlikovati od onih navedenih u tehničkoj dokumentaciji. Ali za korisnika su karakteristike samog monitora, a ne matrice, od najveće važnosti. Osvetljenost je zaista važna karakteristika za LCD monitor. Na primjer, ako je svjetlina nedovoljna, malo je vjerovatno da ćete moći igrati razne igrice ili gledati DVD filmove. Pored toga, biće neprijatno raditi za monitorom u uslovima dnevnog svetla (spoljno osvetljenje). Međutim, bilo bi preuranjeno na osnovu toga zaključiti da je monitor deklarirane svjetline od 450 cd/m2 nekako bolji od monitora svjetline od 350 cd/m2. Prvo, kao što je već napomenuto, deklarirana i stvarna svjetlina nisu isto, a drugo, sasvim je dovoljno da LCD monitor ima svjetlinu od 200-250 cd/m2 (nije deklarisana, ali se stvarno posmatra). Osim toga, važan je i način na koji se podešava svjetlina monitora. Sa stanovišta fizike, podešavanje svjetline može se izvršiti promjenom svjetline pozadinskog osvjetljenja. To se postiže ili podešavanjem struje pražnjenja u lampi (u monitorima se kao pozadinsko osvjetljenje koriste fluorescentne sijalice s hladnom katodom, CCFL), ili tzv. pulsno-širinskom modulacijom napajanja lampe. Kod modulacije širine impulsa, napon se dovodi do lampe pozadinskog osvjetljenja u impulsima određenog trajanja. Kao rezultat toga, lampa pozadinskog osvjetljenja ne svijetli stalno, već samo u periodično ponavljajućim vremenskim intervalima, ali zbog inercije vida, čini se da lampa stalno svijetli (brzina ponavljanja impulsa je veća od 200 Hz). Očigledno, promjenom širine impulsa napona, možete podesiti prosječnu svjetlinu pozadinskog osvjetljenja. Osim podešavanja svjetline monitora pomoću pozadinskog osvjetljenja, ponekad ovo podešavanje vrši sama matrica. U stvari, DC komponenta se dodaje kontrolnom naponu na elektrodama LCD ćelije. Ovo omogućava da se LCD ćelija potpuno otvori, ali ne dopušta da se potpuno zatvori. U ovom slučaju, kako se svjetlina povećava, crna boja prestaje biti crna (matrica postaje djelomično prozirna čak i kada je LCD ćelija zatvorena).
Kontrast
Jednako važna karakteristika LCD monitora je njegov kontrast, koji se definira kao omjer svjetline bijele pozadine i svjetline crne pozadine. Teoretski, kontrast monitora ne bi trebalo da zavisi od nivoa osvetljenosti postavljenog na monitoru, odnosno, na bilo kom nivou osvetljenosti, izmereni kontrast treba da ima istu vrednost. Zaista, svjetlina bijele pozadine je proporcionalna svjetlini pozadinskog osvjetljenja. U idealnom slučaju, odnos propusnosti svetlosti LCD ćelije u otvorenom i zatvorenom stanju je karakteristika same LCD ćelije, ali u praksi ovaj odnos može zavisiti i od podešene temperature boje i od podešenog nivoa osvetljenosti monitora. Nedavno je kontrast slike na digitalnim monitorima značajno porastao, a sada ova brojka često doseže 500:1. Ali ovdje nije sve tako jednostavno. Činjenica je da se kontrast može odrediti ne za monitor, već za matricu. Međutim, kako iskustvo pokazuje, ako pasoš pokazuje kontrast veći od 350:1, onda je to sasvim dovoljno za normalan rad.
Ugao gledanja
Maksimalni ugao gledanja (i vertikalni i horizontalni) definira se kao ugao iz kojeg je kontrast slike u centru najmanje 10:1. Neki proizvođači matrica, kada određuju uglove gledanja, koriste omjer kontrasta od 5:1 umjesto 10:1, što također unosi određenu zabunu u tehničke specifikacije. Formalna definicija uglova gledanja je prilično nejasna i, što je najvažnije, nema direktnog uticaja na ispravan prikaz boja kada se slika gleda pod uglom. Zapravo, za korisnike je mnogo važnija okolnost to što se pri gledanju slike pod uglom u odnosu na površinu monitora ne dešava pad kontrasta, već izobličenja boje. Na primjer, crvena se pretvara u žutu, a zelena u plavu. Štoviše, takva se izobličenja različito manifestiraju u različitim modelima: u nekima postaju primjetna čak i pod malim uglom, mnogo manjim od ugla gledanja. Stoga je suštinski pogrešno upoređivati monitore na osnovu uglova gledanja. Možete porediti, ali takvo poređenje nema praktičnog značaja.
Vrijeme odziva piksela
Tipični vremenski dijagram uključivanja piksela za TN+Film matricu
Tipični vremenski dijagram isključenja piksela za TN+Film matricu
Vrijeme reakcije, odnosno vrijeme odziva piksela, obično je naznačeno u tehničkoj dokumentaciji za monitor i smatra se jednom od najvažnijih karakteristika monitora (što nije sasvim tačno). Kod LCD monitora, vrijeme odziva piksela, koje ovisi o vrsti matrice, mjeri se u desetinama milisekundi (u novim TN+Film matricama vrijeme odziva piksela je 12 ms), a to dovodi do zamućenja slike koja se mijenja i može biti uočljiva oku. Pravi se razlika između vremena uključivanja i isključenja piksela. Vrijeme uključenosti piksela se odnosi na vremenski period potrebno za otvaranje LCD ćelije, a vrijeme isključenja se odnosi na vremenski period potrebno da se ona zatvori. Kada govorimo o vremenu reakcije piksela, mislimo na ukupno vrijeme uključivanja i isključivanja piksela. Vrijeme uključivanja piksela i vrijeme njegovog isključivanja može značajno varirati. Kada se govori o vremenu odziva piksela navedenom u tehničkoj dokumentaciji za monitor, misli se na vrijeme odziva matrice, a ne monitora. Osim toga, vrijeme odziva piksela navedeno u tehničkoj dokumentaciji različito tumače različiti proizvođači matrica. Na primjer, jedna od opcija za tumačenje vremena za uključivanje (isključivanje) piksela je da je to vrijeme kada se svjetlina piksela mijenja od 10 do 90% (od 90 do 10%). Do sada, kada se govori o mjerenju vremena odziva piksela, pretpostavljalo se da je riječ o prebacivanju između crne i bijele boje. Ako nema problema sa crnom (piksel je jednostavno zatvoren), onda izbor bele boje nije očigledan. Kako će se promijeniti vrijeme odziva piksela ako se izmjeri dok prelazi između različitih polutonova? Ovo pitanje je od velike praktične važnosti. Činjenica je da je prelazak s crne pozadine na bijelu, ili obrnuto, relativno rijetko u stvarnim aplikacijama. U većini aplikacija obično se implementiraju prijelazi između polutonova. A ako se pokaže da je vrijeme prebacivanja između crne i bijele boje manje od vremena prebacivanja između sivih tonova, tada vrijeme odziva piksela neće imati nikakvog praktičnog značaja i ne možete se osloniti na ovu karakteristiku monitora. Kakav zaključak se može izvući iz gore navedenog? Sve je vrlo jednostavno: vrijeme odziva piksela koje je deklarirao proizvođač ne dopušta nam da jasno prosudimo dinamičke karakteristike monitora. Ispravnije je u tom smislu govoriti ne o vremenu prelaska piksela između bijele i crne boje, već o prosječnom vremenu prelaska piksela između polutonova.
Broj prikazanih boja
Svi monitori po svojoj prirodi su RGB uređaji, odnosno boja u njima se dobija mešanjem u različitim proporcijama tri osnovne boje: crvene, zelene i plave. Dakle, svaki LCD piksel se sastoji od tri podpiksela u boji. Osim potpuno zatvorenog ili potpuno otvorenog stanja LCD ćelije, moguća su i međustanja kada je LCD ćelija djelomično otvorena. To vam omogućava da formirate nijansu boje i pomiješate nijanse osnovnih boja u željenim proporcijama. U ovom slučaju, broj boja koje reprodukuje monitor teoretski zavisi od toga koliko se nijansi boja može formirati u svakom kanalu boja. Djelomično otvaranje LCD ćelije se postiže primjenom potrebnog nivoa napona na kontrolne elektrode. Stoga, broj reproducibilnih nijansi boja u svakom kanalu boja ovisi o tome koliko različitih nivoa napona može biti primijenjeno na LCD ćeliju. Da biste generisali proizvoljni nivo napona, moraćete da koristite DAC kola sa velikim kapacitetom bita, što je izuzetno skupo. Stoga moderni LCD monitori najčešće koriste 18-bitne DAC-ove, a rjeđe - 24-bitne. Kada koristite 18-bitni DAC, postoji 6 bita po kanalu u boji. Ovo vam omogućava da generišete 64 (26=64) različitih nivoa napona i, shodno tome, dobijete 64 nijanse boja u jednom kanalu boja. Ukupno, miješanjem nijansi boja različitih kanala, moguće je stvoriti 262.144 nijanse boja. Kada se koristi 24-bitna matrica (24-bitni DAC kolo), svaki kanal ima 8 bita, što omogućava generiranje 256 (28=256) nijansi boja u svakom kanalu, a ukupno takva matrica reprodukuje 16.777.216 nijansi boja. U isto vrijeme, za mnoge 18-bitne matrice tehnički list pokazuje da reprodukuju 16,2 miliona nijansi boja. Šta je ovde u pitanju i da li je to moguće? Ispostavilo se da u 18-bitnim matricama, kroz razne trikove, možete približiti broj nijansi boja onome što reproduciraju prave 24-bitne matrice. Za ekstrapolaciju tonova boja u 18-bitnim matricama, koriste se dvije tehnologije (i njihove kombinacije): dithering i FRC (Frame Rate Control). Suština dithering tehnologije je da se nedostajuće nijanse dobivaju miješanjem najbližih nijansi boja susjednih piksela. Pogledajmo jednostavan primjer. Pretpostavimo da piksel može biti samo u dva stanja: otvorenom i zatvorenom, pri čemu zatvoreno stanje piksela proizvodi crnu boju, a otvoreno stanje proizvodi crvenu boju. Ako umjesto jednog piksela uzmemo u obzir grupu od dva piksela, tada, osim crne i crvene, možemo dobiti i međuboju, ekstrapolirajući tako iz dvobojnog u trobojni. Kao rezultat, ako je u početku takav monitor mogao generirati šest boja (po dvije za svaki kanal), onda će nakon takvog ditheringa već reproducirati 27 boja. Dithering shema ima jedan značajan nedostatak: povećanje nijansi boja postiže se smanjenjem rezolucije. U stvari, ovo povećava veličinu piksela, što može imati negativan utjecaj na crtanje detalja slike. Suština FRC tehnologije je da manipuliše svjetlinom pojedinačnih podpiksela tako što ih dodatno uključuje/isključuje. Kao iu prethodnom primjeru, piksel se smatra ili crnim (isključeno) ili crvenom (uključeno). Svakom podpikselu je naređeno da se uključi brzinom kadrova, to jest, pri brzini kadrova od 60 Hz, svakom podpikselu je naređeno da se uključi 60 puta u sekundi. Ovo omogućava generisanje crvene boje. Ako natjerate piksel da se uključi ne 60 puta u sekundi, već samo 50 (na svakom 12. ciklusu takta isključite piksel umjesto da ga uključite), tada će rezultirajuća svjetlina piksela biti 83% od maksimuma, što će omogućiti formiranje srednje nijanse crvene boje. Oba razmatrana metoda ekstrapolacije boja imaju svoje nedostatke. U prvom slučaju moguće je treperenje ekrana i blago povećanje vremena reakcije, au drugom postoji mogućnost gubitka detalja slike. Prilično je teško razlikovati 18-bitnu matricu s ekstrapolacijom boja od prave 24-bitne matrice na oko. U isto vrijeme, cijena 24-bitne matrice je mnogo veća.
Princip rada TFT-LCD displeja
Opšti princip formiranja slike na ekranu dobro je ilustrovan na Sl. 1. Ali kako kontrolisati svjetlinu pojedinačnih podpiksela? Obično se početnicima objašnjava ovako: iza svakog podpiksela nalazi se zatvarač od tečnog kristala. U zavisnosti od napona koji se na njega primjenjuje, prenosi više ili manje svjetla iz pozadinskog svjetla. I svi odmah zamisle nekakvu prigušnicu na malim šarkama koje se okreću do željenog ugla...nešto ovako:
U stvarnosti je, naravno, sve mnogo komplikovanije. Na šarkama nema preklopa od materijala. U pravoj matrici s tekućim kristalima, svjetlosni tok se kontrolira otprilike ovako:
Svjetlost pozadinskog osvjetljenja (sliku pratimo odozdo prema gore) prvo prolazi kroz donji polarizacijski filter (bijela zasjenjena ploča). Sada ovo više nije običan tok svjetlosti, već polariziran. Zatim svjetlost prolazi kroz prozirne kontrolne elektrode (žute ploče) i na svom putu nailazi na sloj tekućih kristala. Promjenom upravljačkog napona, polarizacija svjetlosnog toka se može promijeniti do 90 stepeni (na slici lijevo), ili ostaviti nepromijenjena (desno). Pažnja, zabava počinje! Nakon sloja tečnih kristala nalaze se svjetlosni filteri i ovdje je svaki subpiksel obojen u željenu boju - crvenu, zelenu ili plavu. Ako pogledamo ekran sa uklonjenim gornjim polarizacionim filterom, videćemo milione svetlećih podpiksela - i svaki svetli maksimalnom osvetljenošću, jer naše oči ne mogu da razlikuju polarizaciju svetlosti. Drugim riječima, bez gornjeg polarizatora jednostavno ćemo vidjeti ravnomjeran bijeli sjaj po cijeloj površini ekrana. Ali čim stavite gornji polarizacijski filter na mjesto, on će "otkriti" sve promjene koje su tekući kristali napravili u polarizaciji svjetlosti. Neki podpikseli će ostati jako svijetli, poput lijevog na slici, čija je polarizacija promijenjena za 90 stepeni, a neki će se ugasiti, jer je gornji polarizator u antifazi prema donjem i ne propušta svjetlost sa zadanom polarizacijom. Postoje i podpikseli sa srednjom svjetlinom - polarizacija svjetlosnog toka koji prolazi kroz njih rotirana je ne za 90, već za manji broj stupnjeva, na primjer, za 30 ili 55 stepeni.
Prednosti i nedostaci
|
Simboli: (+) prednost, (~) prihvatljivo, (-) nedostatak |
||
| LCD monitori
| CRT monitori
|
|
| Osvetljenost | (+) od 170 do 250 cd/m2 | (~) od 80 do 120 cd/m2 |
| Kontrast | (~) 200:1 do 400:1 | (+) od 350:1 do 700:1 |
| Ugao gledanja (u suprotnosti) | (~) 110 do 170 stepeni | (+) preko 150 stepeni |
| Ugao gledanja (po boji) | (-) od 50 do 125 stepeni | (~) preko 120 stepeni |
| Dozvola | (-) Jedna rezolucija sa fiksnom veličinom piksela. Optimalno se može koristiti samo u ovoj rezoluciji; Ovisno o podržanim funkcijama proširenja ili kompresije, mogu se koristiti veće ili niže rezolucije, ali one nisu optimalne. | (+) Podržane su različite rezolucije. Sa svim podržanim rezolucijama, monitor se može optimalno koristiti. Ograničenje je nametnuto samo prihvatljivošću frekvencije regeneracije. |
| Vertikalna frekvencija | (+) Optimalna frekvencija 60 Hz, što je dovoljno da se izbjegne treperenje | (~) Samo na frekvencijama iznad 75 Hz nema jasno primjetnog treperenja |
| Greške u registraciji boja | (+) br | (~) 0,0079 do 0,0118 inča (0,20 - 0,30 mm) |
| Fokusiranje | (+) vrlo dobro | (~) od zadovoljavajućeg do veoma dobrog> |
| Geometrijska/linearna distorzija | (+) br | (~) moguće |
| Polomljeni pikseli | (-) do 8 | (+) br |
| Ulazni signal | (+) analogni ili digitalni | (~) samo analogni |
| Skaliranje na različitim rezolucijama | (-) je odsutan ili se koriste metode interpolacije koje ne zahtijevaju velike troškove | (+) vrlo dobro |
| Preciznost boja | (~) True Color je podržan i potrebna temperatura boje je simulirana | (+) True Color je podržan i na tržištu postoji mnogo uređaja za kalibraciju boja, što je definitivno plus |
| Gama korekcija (prilagođavanje boje karakteristikama ljudskog vida) | (~) zadovoljavajuće | (+) fotorealističan |
| Uniformitet | (~) često je slika svetlija na ivicama | (~) često je slika svetlija u centru |
| Čistoća boje/kvalitet boje | (~) dobro | (+) visoko |
| Treperenje | (+) br | (~) nije primetno iznad 85 Hz |
| Vrijeme inercije | (-) od 20 do 30 ms. | (+) zanemarljivo |
| Formiranje slike | (+) Slika je formirana od piksela, čiji broj zavisi samo od specifične rezolucije LCD panela. Razmak piksela ovisi samo o veličini samih piksela, ali ne i o udaljenosti između njih. Svaki piksel je individualno oblikovan za vrhunski fokus, jasnoću i definiciju. Slika je potpunija i glatkija | (~) Pikseli su formirani grupom tačaka (trijada) ili pruga. Visina tačke ili linije zavisi od udaljenosti između tačaka ili linija iste boje. Kao rezultat toga, oštrina i jasnoća slike u velikoj mjeri ovise o veličini koraka tačke ili linije i o kvaliteti CRT-a |
| Potrošnja energije i emisije | (+) Opasnih elektromagnetnih zračenja praktički nema. Potrošnja energije je približno 70% manja od standardnih CRT monitora (25 do 40 W). | (-) Elektromagnetno zračenje je uvijek prisutno, ali nivo zavisi od toga da li CRT ispunjava bilo koji sigurnosni standard. Potrošnja energije u radnom stanju je 60 - 150 W. |
| Dimenzije/težina | (+) ravan dizajn, mala težina | (-) težak dizajn, zauzima puno prostora |
| Interfejs monitora | (+) Digitalni interfejs, međutim, većina LCD monitora ima ugrađeni analogni interfejs za povezivanje na najčešće analogne izlaze video adaptera | (-) Analogni interfejs |
Književnost
- A.V.Petrochenkov “Hardver-računar i periferni uređaji”, -106 strana ill.
- V.E. Figurnov “IBM PC za korisnika”, -67 str.
- “HARD "n" SOFT" (kompjuterski časopis za širok krug korisnika) br. 6 2003.
- N.I. Gurin "Rad na personalnom računaru", - 128 stranica.
Pogledajmo dizajn LCD modula za 19-inčni monitor na primjeru LCD modula sa TN+Film matricom poznatog tajvanskog proizvođača HannStar. Ovi moduli su korišteni u monitorima pod markama Acer, LG, HP, itd.
Ispod zaštitnog metalnog poklopca nalaze se matrične kontrole koje se nalaze na jednoj ploči.
preko konektora označenog CN1, LVDS niskonaponski diferencijalni signalni signali i +5V napon napajanja se dovode do matrične kontrolne ploče
Kontroler je odgovoran za obradu LVDS signala sa skalera na matričnoj kontrolnoj ploči
kontroler generiše signale koji, preko dekodera spojenih u kablove, kontrolišu TFT (Thin film tranzistor) tranzistore sa efektom polja podpiksela matrice
na sljedećoj slici možete vidjeti kako su raspoređeni podpikseli matrice, naizmjenično po redoslijedu R-G-B (crveno-zeleno-plavo)
tečni kristali svakog podpiksela kontroliraju se posebnim tranzistorom s efektom polja, odnosno u matrici rezolucije 1280x1024 ima 1280x1024 = 13010720 piksela, a svaki piksel se zauzvrat sastoji od tri podpiksela, dakle, broj tranzistora u matrici rezolucije 1280x1024 je 3932160.
Ne ulazeći u detalje polarizacije svjetlosnog toka, na pojednostavljen način, možete zamisliti općenito kako LCD matrica funkcionira ovako: ako dovedete napon na subpiksel tranzistor, onda subpiksel NEĆE prenositi svjetlost, ako to učinite ne primjenjuje napon, subpiksel će prenositi svjetlost. Ako sva tri RGB podpiksela propuštaju svjetlost, tada ćemo na ekranu vidjeti bijelu tačku (piksel), ako sva tri podpiksela NE prenose svjetlost, tada ćemo vidjeti crnu tačku na ekranu. U zavisnosti od intenziteta svetlosnog toka (tj. od ugla rotacije tečnih kristala u podpikselu) koji prolazi kroz tri RGB filtera od jednog piksela, možemo dobiti tačku bilo koje boje
Konvertor napravljen na integrisanom kolu U200 odgovoran je za generisanje potrebnih napona napajanja za TFT matricu.
Ako uklonite metalni okvir i odvojite LCD matricu od reflektora/svetlovoda, vidjet ćete da je matrica gotovo prozirna
Pogledajmo dizajn svjetlovoda/difuzora. plastični okvir fiksira tri filma (dva raspršujuća i jedan polarizirajući između njih) na površinu svjetlosnog vodiča, koji je pravokutna ploča od pleksiglasa debljine ~10 mm
ispod svjetlovoda nalazi se bijela plastična podloga debljine 0,5 mm
na strani svjetlosnog vodiča okrenutoj prema bijeloj plastičnoj podlozi, nanosi se poseban uzorak kako bi se stvorilo jednolično osvjetljenje na svim tačkama displeja
Završni komad difuzora/svetlovoda je metalna baza koja sadrži elemente za pričvršćivanje pomoću kojih je cijeli LCD modul fiksiran u tijelu monitora
visokonaponske CCFL sijalice na plinskom pražnjenju (fluorescentne sijalice s hladnom katodom) smještene su po dvije, vodoravno iznad i ispod svjetlosnog vodiča
Reflektor je nekoliko milimetara duži od veće strane svjetlovodne ploče, a služi i kao kontejner, zahvaljujući kojem su lampe fiksirane na vrhu i dnu svjetlovoda
Zahvaljujući posebnom uzorku svjetlosnog vodiča, svjetlost lampi se ravnomjerno raspoređuje po cijeloj površini ekrana. Postoje i drugi dizajni difuzora bez teške ploče za vođenje svjetlosti i lampi koje se nalaze horizontalno odozgo prema dolje sa jednim korakom iza LCD matrice. Postoje dizajni difuzora/vodiča za svjetlo (pozadinsko osvjetljenje) koji koriste više lampi, na primjer 6, 8, 12
Bitan!
Ovaj materijal je namijenjen samo u informativne svrhe. Ako nemate dovoljno iskustva u obnavljanju LCD uređaja, nemojte rastavljati monitor kao rezultat pogrešnih radnji, možete oštetiti LCD modul
