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 kruga. Početni radiomehaničari na početku svoje prakse vjeruju da uspjeh u popravku bilo kojeg uređaja leži u dostupnosti dijagrama strujnog kruga određenog uređaja. Ali zapravo, ovo je pogrešno mišljenje i dijagram strujnog kruga nije uvijek potreban.
Dakle, otvorimo poklopac prvog LCD monitora koji nam dođe pod ruku i u praksi ćemo razumjeti njegovu strukturu.
LCD monitor. Glavni funkcionalni blokovi.
LCD monitor se sastoji od nekoliko funkcionalnih blokova, i to:
LCD panel
Ploča s tekućim kristalima je kompletan uređaj. Montažu LCD panela u pravilu obavlja određeni proizvođač, koji osim same matrice tekućih kristala u LCD panel ugrađuje fluorescentne lampe pozadinskog osvjetljenja, matirano staklo, polarizacijske filtere u boji i ploču elektroničkog dekodera koji generira napone iz digitalnih RGB signala za kontrolu vrata tankoslojnih tranzistora (TFT).
Razmotrite sastav LCD zaslona računalnog monitora ACER AL1716. LCD panel je potpuno funkcionalan uređaj i, u pravilu, nema potrebe za rastavljanjem tijekom popravaka, s izuzetkom zamjene neispravnih lampi pozadinskog osvjetljenja.
Oznaka LCD ploče: CHUNGHWA CLAA170EA
Na stražnjoj strani LCD panela nalazi se prilično velika tiskana ploča, na koju je spojen višepinski kabel s glavne upravljačke ploče. Sama tiskana ploča skrivena je ispod metalne trake.
Tiskana ploča sadrži višepinski NT7168F-00010 čip. Ovaj mikro krug je povezan s TFT matricom i sudjeluje u formiranju slike na zaslonu. Iz mikro kruga NT7168F-00010 postoji mnogo pinova, koji su oblikovani u deset petlji pod oznakom S1-S10. Ovi kabeli su dosta tanki i izgledaju kao da su zalijepljeni za tiskanu pločicu na kojoj se nalazi čip NT7168F.
Upravljačka ploča
Upravljačka ploča također se naziva glavna ploča ( Matična ploča). Na glavnoj ploči nalaze se dva mikroprocesora. Jedan od njih je upravljački 8-bitni mikrokontroler SM5964 s jezgrom 8052 i 64 kB programabilne Flash memorije.
Mikroprocesor SM5964 obavlja prilično mali broj funkcija. Na njega su spojeni ploča s gumbima i indikator rada monitora. Ovaj procesor kontrolira uključivanje/isključivanje monitora i pokretanje pretvarača pozadinskog osvjetljenja. Za spremanje korisničkih postavki na mikrokontroler je preko I 2 C sabirnice spojen memorijski čip. Obično su to osam-pinski trajni memorijski čipovi serije 24LCxx.
Drugi mikroprocesor na upravljačkoj ploči je tzv skaler monitora (LCD kontroler) TSU16AK. Ovaj mikro krug ima mnogo zadataka. Obavlja većinu funkcija vezanih uz pretvorbu i obradu analognog video signala i njegovu pripremu za dovod na LCD zaslon.
Što se tiče LCD monitora, morate razumjeti da je on inherentno digitalni uređaj u kojem se sva kontrola piksela LCD zaslona odvija digitalno. Signal koji dolazi iz video kartice računala je analogan i za njegov ispravan prikaz na LCD matrici potrebno je izvršiti mnoge transformacije. To je ono za što je dizajniran grafički kontroler, ili inače skaler monitora ili LCD kontroler.
Zadaci LCD kontrolera uključuju ponovno izračunavanje (skaliranje) slika za različite rezolucije, formiranje OSD izbornika, obradu analognih RGB signala i sinkronizacijskih impulsa. U kontroleru se analogni RGB signali pretvaraju u digitalne pomoću 3-kanalnih 8-bitnih ADC-ova koji rade na frekvenciji od 80 MHz.
Skaler monitora TSU16AK komunicira s kontrolnim mikrokontrolerom SM5964 putem digitalne sabirnice. Za upravljanje LCD zaslonom, grafički kontroler generira signale sinkronizacije, taktnu frekvenciju i signale inicijalizacije matrice.
Mikrokontroler TSU16AK spojen je kabelom na NT7168F-00010 čip na LCD ploči.
Ako se grafički kontroler monitora pokvari, u pravilu se pojavljuju nedostaci povezani s ispravnim prikazom slike na zaslonu (mogu se pojaviti pruge na zaslonu itd.). U nekim slučajevima kvar se može ukloniti lemljenjem vodova skalera. To posebno vrijedi za monitore koji rade 24 sata dnevno u teškim uvjetima.
Tijekom dugotrajnog rada dolazi do zagrijavanja, što loše utječe na kvalitetu lemljenja. To može uzrokovati kvarove. Greške vezane uz kvalitetu lemljenja nisu neuobičajene i nalaze se iu drugim uređajima, na primjer, DVD playerima. Uzrok kvara je degradacija ili nekvalitetno lemljenje višepinskih planarnih mikro krugova.
Napajanje i inverter pozadinskog osvjetljenja
Najzanimljivije za proučavanje je napajanje monitora, jer je namjena elemenata i sklopova lakše razumljiva. Osim toga, prema statistikama, neispravnosti napajanja, posebno prekidačkih, zauzimaju vodeću poziciju među ostalima. Stoga će praktično znanje o uređaju, bazi elemenata i strujnim krugovima napajanja sigurno biti korisno u praksi popravka radijske opreme.
Napajanje za LCD monitor sastoji se od dva. Prvi je AC/DC adapter ili drugim riječima, mrežni prekidački izvor napajanja (pulsna jedinica). drugo - DC/AC pretvarač . U biti su to dva pretvarača. AC/DC adapter se koristi za pretvaranje izmjeničnog napona od 220 V u mali istosmjerni napon. Tipično, naponi od 3,3 do 12 volti se generiraju na izlazu prekidačkog napajanja.
DC/AC inverter, naprotiv, pretvara istosmjerni napon (DC) u izmjenični napon (AC) vrijednosti oko 600 - 700 V i frekvencije oko 50 kHz. Izmjenični napon dovodi se do elektroda fluorescentnih svjetiljki ugrađenih u LCD panel.
Prvo, pogledajmo AC/DC adapter. Većina sklopnih izvora napajanja izgrađena je na temelju specijaliziranih mikro krugova kontrolera (s izuzetkom jeftinih mobilnih punjača, na primjer).
Dakle, u napajanju LCD monitora Acer AL1716 primijenjen mikrosklop TOP245Y. Dokumentaciju (podatkovnu tablicu) za ovaj čip lako je pronaći u otvorenim izvorima.
U dokumentaciji za TOP245Y čip možete pronaći tipične primjere dijagrama strujnih krugova izvora napajanja. Ovo se može koristiti pri popravljanju napajanja za LCD monitore, jer krugovi u velikoj mjeri odgovaraju standardnim navedenim u opisu mikro kruga.
Evo nekoliko primjera dijagrama strujnih krugova izvora napajanja koji se temelje na mikro krugovima serije TOP242-249.
Sljedeći krug koristi dvostruke diode s Schottky barijerom (MBR20100). Slični diodni sklopovi (SRF5-04) koriste se u monitorskoj jedinici Acer AL1716 koju razmatramo.
Imajte na umu da su gornji dijagrami kruga primjeri. Stvarni sklopovi impulsnih blokova mogu se malo razlikovati.
Mikro krug TOP245Y je cjeloviti funkcionalni uređaj, čije kućište sadrži PWM kontroler i snažan tranzistor s efektom polja koji se prebacuje velikom frekvencijom od desetaka do stotina kiloherca. Otuda i naziv - prekidački izvor napajanja.
Radni dijagram prekidačkog napajanja je sljedeći:
Ispravljanje izmjeničnog mrežnog napona 220V.
Ovu operaciju izvode diodni most i filterski kondenzator. Nakon ispravljanja napon na kondenzatoru je nešto viši od napona mreže. Na fotografiji je diodni most, a pored njega je elektrolitički kondenzator za filtriranje (82 µF 450 V) - plava bačva.
Pretvorba i redukcija napona pomoću transformatora.
Prebacivanje s frekvencijom od nekoliko desetaka - stotina kiloherca istosmjernog napona (>220 V) kroz namot visokofrekventnog impulsnog transformatora. Ovu operaciju izvodi TOP245Y čip. Impulsni transformator ima istu ulogu kao transformator u konvencionalnim mrežnim adapterima, uz jednu iznimku. Radi na višim frekvencijama, mnogo puta većim od 50 herca.
Stoga proizvodnja njegovih namota zahtijeva manji broj zavoja, a time i manje bakra. Ali potrebna je jezgra od ferita, a ne od transformatorskog čelika kao kod transformatora od 50 herca. Oni koji ne znaju što je transformator i zašto se koristi, prvo pročitaju članak o transformatoru.
Rezultat je vrlo kompaktan transformator. Također je vrijedno napomenuti da su prekidački izvori napajanja vrlo ekonomični i imaju visoku učinkovitost.
Ispravljanje izmjeničnog napona reduciranog transformatorom.
Ovu funkciju obavljaju snažne ispravljačke diode. U ovom slučaju koriste se sklopovi dioda s 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 manje su 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 značajke koje morate znati. Prvo, ove diode imaju mali prijelazni kapacitet i mogu se brzo prebaciti - prijeći iz otvorenog u zatvoreno stanje. Ovo se svojstvo koristi za rad na visokim frekvencijama. Schottky diode imaju mali pad napona od oko 0,2-0,4 volta, u odnosu na 0,6 - 0,7 volta za konvencionalne diode. Ovo svojstvo povećava njihovu učinkovitost.
Diode s Schottkyjevom barijerom također imaju nepoželjna svojstva koja sprječavaju njihovu širu upotrebu u elektronici. Vrlo su osjetljivi na prekomjerni povratni napon. Ako je obrnuti napon prekoračen, Schottky dioda nepovratno kvari.
Konvencionalna dioda prelazi u reverzibilni način rada i može se oporaviti nakon prekoračenja dopuštene 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 provođenju dijagnostike i popravaka.
Kako bi se uklonili naponski udari koji su opasni za Schottky diode i formiraju se u namotima transformatora na frontama impulsa, koriste se takozvani prigušni krugovi. U dijagramu je označen kao R15C14 (vidi sliku 1).
Prilikom analize strujnog kruga napajanja LCD monitora Acer AL1716, na tiskanoj pločici također su pronađeni prigušni krugovi koji se sastoje od SMD otpornika od 10 Ohma (R802, R806) i kondenzatora (C802, C811). Štite Schottky diode (D803, D805).
Također je vrijedno napomenuti da se Schottky diode koriste u niskonaponskim krugovima s obrnutim naponom ograničenim na nekoliko desetaka volti. Stoga, ako je potreban napon od nekoliko desetaka volti (20-50), tada se koriste diode temeljene na p-n spojevima. To se može vidjeti ako pogledate podatkovnu tablicu za TOP245 čip, koja prikazuje nekoliko tipičnih krugova napajanja s 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 postavljaju na aluminijski radijator za odvođenje topline.
Možete razlikovati diodu koja se temelji na pn spoju od diode koja se temelji na Schottky barijeri prema konvencionalnoj grafičkoj oznaci na dijagramu.
Simbol za diodu sa Schottkyjevom barijerom.
Nakon ispravljačkih dioda ugrađuju se elektrolitski kondenzatori koji izglađuju valovitost napona. Zatim, koristeći rezultirajuće napone 12 V; 5 V; 3,3 V napaja sve jedinice LCD monitora.
DC/AC pretvarač
Inverter je po svojoj namjeni sličan elektroničkim prigušnicama koje se široko koriste u rasvjetnoj tehnici za napajanje kućanskih fluorescentnih svjetiljki. Ali postoje značajne razlike između elektroničkog balasta i pretvarača LCD monitora.
Inverter LCD monitora obično je izgrađen na specijaliziranom čipu, što proširuje raspon funkcija i povećava pouzdanost. Na primjer, pretvarač pozadinskog osvjetljenja Acer AL1716 LCD monitora izgrađen je na temelju PWM kontrolera OZ9910G. Čip kontrolera montiran je na tiskanu ploču pomoću planarne montaže.
Inverter pretvara istosmjerni napon, čija je vrijednost 12 volti (ovisno o izvedbi sklopa), u izmjenični napon od 600-700 volti i frekvencije od 50 kHz.
Kontroler pretvarača može mijenjati svjetlinu fluorescentnih svjetiljki. Signali za promjenu svjetline lampi dolaze iz LCD kontrolera. Tranzistori s efektom polja ili njihovi sklopovi povezani su s mikro krugom upravljača. U ovom slučaju, dva sklopa komplementarnih tranzistora s efektom polja spojena su na kontroler OZ9910G AP4501SD(Samo 4501S je naznačen na tijelu čipa).
Također, na napojnoj ploči ugrađena su dva visokofrekventna transformatora koji služe za povećanje izmjeničnog napona i napajanje elektroda fluorescentnih svjetiljki. Osim glavnih elemenata, ploča sadrži sve vrste radio elemenata koji služe za zaštitu od kratkog spoja i kvara lampe.
Informacije o popravku LCD monitora mogu se pronaći u specijaliziranim časopisima za popravke. Na primjer, u časopisu “Popravak i servis elektroničke opreme” broj 1, 2005. (str. 35 – 40) detaljno se govori o uređaju i shemi sklopa LCD monitora “Rover Scan Optima 153”.
Među kvarovima monitora često postoje oni koji se mogu lako popraviti vlastitim rukama u nekoliko minuta. Primjerice, već spomenuti Acer AL1716 LCD monitor došao je na servisni stol zbog pokvarenog kontakta utičnice za spajanje strujnog kabela. Kao rezultat toga, monitor se spontano isključio.
Nakon rastavljanja LCD monitora otkriveno je da se na mjestu lošeg kontakta stvorila snažna iskra čije je tragove bilo lako uočiti na tiskanoj pločici napajanja. Nastala je i snažna iskra jer se u trenutku dodira elektrolitski kondenzator u filtru ispravljača puni. Uzrok kvara je degradacija lema.
 |
| Degradacija lema uzrokuje kvar monitora |
Također je vrijedno napomenuti da ponekad uzrok kvara može biti kvar dioda diodnog mosta ispravljača.
Slika se formira pomoću pojedinačnih elemenata, obično putem sustava za skeniranje. Jednostavni uređaji (elektronički satovi, telefoni, playeri, termometri itd.) mogu imati jednobojni zaslon ili zaslon u 2-5 boja. Višebojna slika generirana je pomoću 2008) u većini stolnih monitora koji se temelje na TN- (i nekim *VA) matricama, kao iu svim zaslonima prijenosnih računala koriste se matrice s 18-bitnom bojom (6 bita po kanalu), 24-bitna emulira se uz treperenje i podrhtavanje.
LCD monitorski uređaj
Subpiksel LCD zaslona u boji
Svaki piksel LCD zaslona sastoji se od sloja molekula između dvije prozirne elektrode i dva polarizirajuća filtera, čije su ravnine polarizacije (obično) okomite. U nedostatku tekućih kristala, svjetlost koju propušta prvi filtar gotovo je potpuno blokirana od strane drugog.
Površina elektroda u kontaktu s tekućim kristalima posebno je obrađena kako bi se molekule u početku usmjerile u jednom smjeru. U TN matrici ti su pravci međusobno okomiti, pa se molekule, u nedostatku napetosti, nižu u spiralnu strukturu. Ova struktura lomi svjetlost na način da se ravnina njezine polarizacije okreće ispred drugog filtra, a svjetlost prolazi kroz njega bez gubitaka. Osim što prvi filtar apsorbira polovicu nepolarizirane svjetlosti, ćelija se može smatrati prozirnom. Ako se na elektrode primijeni napon, molekule se teže poravnati u smjeru polja, što narušava strukturu vijka. U ovom slučaju, elastične sile se tome suprotstavljaju, a kada se napon isključi, molekule se vraćaju u prvobitni položaj. S dovoljnom jakošću polja gotovo sve molekule postaju paralelne, što dovodi do neprozirne strukture. Mijenjanjem napona možete kontrolirati stupanj prozirnosti. Ako se konstantan napon primjenjuje dulje vrijeme, struktura tekućeg kristala može degradirati zbog migracije iona. Za rješavanje ovog problema koristi se izmjenična struja ili mijenjanje polariteta polja svaki put kada se obrati ćeliji (neprozirnost strukture ne ovisi o polaritetu polja). U cijeloj matrici moguće je upravljati svakom od ćelija pojedinačno, ali kako se njihov broj povećava, to postaje teško postići, jer se povećava broj potrebnih elektroda. Stoga se adresiranje redaka i stupaca koristi gotovo posvuda. Svjetlost koja prolazi kroz ćelije može biti prirodna – reflektirana od podloge (kod LCD zaslona bez pozadinskog osvjetljenja). No, češće se koristi; osim što je neovisan o vanjskom osvjetljenju, također stabilizira svojstva dobivene slike. Dakle, punopravni LCD monitor sastoji se od elektronike koja obrađuje ulazni video signal, LCD matrice, modula pozadinskog osvjetljenja, napajanja i kućišta. Upravo kombinacija ovih komponenti određuje svojstva monitora u cjelini, iako su neke karakteristike važnije od drugih.
Specifikacije LCD monitora
Najvažnije karakteristike LCD monitora:
- Razlučivost: vodoravne i okomite dimenzije izražene u pikselima. Za razliku od CRT monitora, LCD ima jednu, “nativnu” fizičku rezoluciju, ostale se postižu interpolacijom.
Fragment matrice LCD monitora (0,78x0,78 mm), uvećan 46 puta.
- Veličina točke: udaljenost između središta susjednih piksela. Izravno povezano s fizičkom rezolucijom.
- Omjer širine i visine zaslona (format): omjer širine i visine, na primjer: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.
- Prividna dijagonala: Veličina same ploče, mjerena dijagonalno. O formatu ovisi i površina zaslona: monitor formata 4:3 ima veću površinu od monitora formata 16:9 iste dijagonale.
- Kontrast: omjer svjetline najsvjetlije i najtamnije točke. Neki monitori koriste prilagodljivu razinu pozadinskog osvjetljenja pomoću dodatnih svjetiljki; vrijednost kontrasta navedena za njih (tzv. dinamički) ne odnosi se na statičnu sliku.
- Svjetlina: Količina svjetlosti koju emitira zaslon, obično se mjeri u kandelama po kvadratnom metru.
- Vrijeme odziva: Minimalno vrijeme potrebno da piksel promijeni svoju svjetlinu. Metode mjerenja su kontroverzne.
- Kut gledanja: kut pod kojim pad kontrasta doseže zadanu vrijednost izračunava se različito za različite vrste matrica i od strane različitih proizvođača, i često se ne može usporediti.
- Tip matrice: tehnologija korištena za izradu LCD zaslona.
- Ulazi: (npr. DVI, HDMI, itd.).
Tehnologije
Sat sa LCD zaslonom
LCD monitori razvijeni su 1963. u istraživačkom centru David Sarnoff RCA, Princeton, New Jersey.
Glavne tehnologije u proizvodnji LCD zaslona: TN+film, IPS i MVA. Te se tehnologije razlikuju po geometriji površina, polimeru, kontrolnoj ploči i prednjoj elektrodi. Čistoća i vrsta polimera sa svojstvima tekućeg kristala koji se koristi u određenim dizajnima od velike su važnosti.
Vrijeme odziva LCD monitora dizajniranih pomoću SXRD tehnologije. Silikonski X-tal reflektirajući zaslon - silikonska reflektirajuća matrica tekućih kristala), smanjena na 5 ms. Sony, Sharp i Philips zajednički su razvili PALC tehnologiju. Plazma adresirani tekući kristal - plazma kontrola tekućih kristala), koja kombinira prednosti LCD-a (svjetlina i bogatstvo boja, kontrast) i plazma panela (veliki kutovi gledanja vodoravno, H, i okomito, V, velika brzina ažuriranja). Ovi zasloni koriste plazma ćelije s izbojem u plinu kao kontrolu svjetline, a LCD matrica se koristi za filtriranje boja. PALC tehnologija omogućuje pojedinačno rješavanje svakog piksela zaslona, što znači nenadmašnu mogućnost upravljanja i kvalitetu slike.
TN+film (Twisted Nematic + film)
Dio "film" u nazivu tehnologije označava dodatni sloj koji se koristi za povećanje kuta gledanja (otprilike od 90° do 150°). Trenutno se prefiks "film" često izostavlja, nazivajući takve matrice jednostavno TN. Nažalost, način poboljšanja kontrasta i vremena odziva za TN ploče još nije pronađen, a vrijeme odziva ove vrste matrice trenutno je jedno od najboljih, ali razina kontrasta nije.
TN + film je najjednostavnija tehnologija.
TN+ filmska matrica radi ovako: kada se na podpiksele ne primjenjuje napon, tekući kristali (i polarizirana svjetlost koju odašilju) rotiraju se za 90° jedan u odnosu na drugoga u vodoravnoj ravnini u prostoru između dviju ploča. A budući da smjer polarizacije filtra na drugoj ploči čini kut od 90° sa smjerom polarizacije filtra na prvoj ploči, svjetlost prolazi kroz njega. Ako su crveni, zeleni i plavi podpikseli potpuno osvijetljeni, na zaslonu će se pojaviti bijela točka.
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 bila je namijenjena prevladavanju nedostataka TN+ filma. Međutim, iako je IPS uspio povećati kut gledanja na 170°, kao i visok kontrast i reprodukciju boja, vrijeme odziva ostalo je na niskoj razini.
U ovom trenutku, matrice izrađene korištenjem IPS tehnologije jedini su LCD monitori koji uvijek prenose punu RGB dubinu boje - 24 bita, 8 bita po kanalu. TN matrice su gotovo uvijek 6-bitne, kao i MVA dio.
Ako se na IPS matricu ne dovede napon, molekule tekućeg kristala se ne okreću. Drugi filter uvijek je okrenut okomito na prvi i kroz njega ne prolazi svjetlost. Stoga je prikaz crne boje blizu idealnog. Ako tranzistor ne uspije, "slomljeni" piksel za IPS panel neće biti bijeli, kao za TN matricu, već crn.
Kada se primijeni napon, molekule tekućeg kristala okreću se okomito na svoj početni položaj i propuštaju svjetlost.
IPS sada istiskuje tehnologija S-IPS(Super-IPS, Hitachi godina), koji nasljeđuje sve prednosti IPS tehnologije uz smanjenje vremena odziva. No, unatoč činjenici da se boja S-IPS panela približila konvencionalnim CRT monitorima, kontrast i dalje ostaje slaba točka. S-IPS se aktivno koristi u panelima veličine od 20", LG. Philips, NEC ostaju jedini proizvođači panela koji koriste ovu tehnologiju.
AS-IPS- Naprednu Super IPS tehnologiju (Advanced Super-IPS), također je razvila Hitachi Corporation u godini. Poboljšanja su se uglavnom odnosila na razinu kontrasta konvencionalnih S-IPS panela, približavajući ga kontrastu S-PVA panela. AS-IPS se također koristi kao naziv za LG.Philips monitore.
A-TW-IPS- Advanced True White IPS (Napredni IPS s pravom bijelom bojom), razvijen od strane LG.Philips za korporaciju. Povećana snaga električnog polja omogućila je postizanje još većih kutova gledanja i svjetline, kao i smanjenje međupikselne udaljenosti. Zasloni temeljeni na AFFS-u uglavnom se koriste u tablet računalima, na matricama koje proizvodi Hitachi Displays.
*VA (Okomito poravnanje)
MVA- Vertikalno poravnanje s više domena. Ovu tehnologiju razvio je Fujitsu kao kompromis između TN i IPS tehnologija. Horizontalni i okomiti kut gledanja za MVA matrice su 160° (na modernim modelima monitora do 176-178 stupnjeva), a zahvaljujući korištenju tehnologija ubrzanja (RTC), ove matrice ne zaostaju puno za TN+Filmom u vremenu odziva, ali značajno premašuju karakteristike potonjeg u dubini boja i točnosti njihove reprodukcije.
MVA je nasljednik VA tehnologije koju je 1996. uveo Fujitsu. Kada je napon isključen, tekući kristali VA matrice su okomito postavljeni na drugi filter, odnosno ne propuštaju svjetlost. Kada se dovede napon, kristali se okreću za 90° i na ekranu se pojavljuje svijetla točka. Kao iu IPS matricama, pikseli ne propuštaju svjetlost kada nema napona, pa kada zakažu vidljivi su kao crne točkice.
Prednosti MVA tehnologije su duboka crna boja i nepostojanje spiralne kristalne strukture i dvostrukog magnetskog polja.
Nedostaci MVA u usporedbi sa S-IPS: gubitak detalja u sjenama kada se gleda okomito, ovisnost ravnoteže boja slike o kutu gledanja, duže vrijeme odziva.
Analozi MVA su tehnologije:
- PVA (Okomito poravnanje s uzorkom) od Samsunga.
- Super PVA od Samsunga.
- Super MVA iz CMO-a.
MVA/PVA matrice smatraju se kompromisom između TN i IPS, kako po cijeni tako i po potrošačkim kvalitetama.
Prednosti i nedostatci
Izobličenje slike na LCD monitoru pri širokom kutu gledanja
Makro fotografija tipične LCD matrice. U sredini možete vidjeti dva neispravna subpiksela (zeleni i plavi).
Trenutno su LCD monitori glavni smjer u tehnologiji monitora koji se brzo razvija. Njihove prednosti uključuju: malu veličinu i težinu u usporedbi s CRT-om. LCD monitori, za razliku od CRT-a, nemaju vidljive nedostatke treperenja, fokusiranja i konvergencije, smetnje magnetskih polja ili probleme s geometrijom i jasnoćom slike. Potrošnja energije LCD monitora je 2-4 puta manja od potrošnje CRT i plazma ekrana usporedivih veličina. Potrošnja energije LCD monitora je 95% određena snagom pozadinskih lampi ili LED pozadinskog osvjetljenja matrice. pozadinsko osvjetljenje- pozadinsko svjetlo) LCD matrica. U mnogim modernim (2007) monitorima, za podešavanje svjetline zaslona od strane korisnika, koristi se modulacija širine impulsa žarulja pozadinskog osvjetljenja s frekvencijom od 150 do 400 ili više Hertza. LED pozadinsko osvjetljenje prvenstveno se koristi u malim zaslonima, iako se posljednjih godina sve više koristi u prijenosnim računalima, pa čak i stolnim monitorima. Unatoč tehničkim poteškoćama njegove implementacije, također ima očite prednosti u odnosu na fluorescentne svjetiljke, na primjer, širi spektar emisije, a time i širi raspon boja.
S druge strane, LCD monitori također imaju neke nedostatke, koje je često fundamentalno teško ukloniti, na primjer:
- Za razliku od CRT-a, oni mogu prikazati jasnu sliku u samo jednoj ("standardnoj") rezoluciji. Ostatak se postiže interpolacijom uz gubitak jasnoće. Štoviše, preniske razlučivosti (na primjer 320x200) uopće se ne mogu prikazati na mnogim monitorima.
- Raspon boja i točnost boja niži su nego kod plazma ploča i CRT-a. 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 s jednostavnim povećanjem svjetline pozadinskog osvjetljenja, do neugodnih razina. Široko korišteni sjajni premaz matrice utječe samo na subjektivni kontrast u uvjetima ambijentalnog osvjetljenja.
- Zbog strogih zahtjeva za stalnom debljinom matrice, javlja se problem neujednačenosti boje (neujednačenost pozadinskog osvjetljenja).
- Stvarna brzina promjene slike također ostaje niža od one kod CRT i plazma zaslona. 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-a. Posebno je osjetljiva matrica nezaštićena staklom. Ako se jako pritisne, može doći do nepovratne degradacije. Tu je i problem neispravnih piksela.
- Suprotno uvriježenom mišljenju, pikseli LCD monitora degradiraju, iako je stopa degradacije najsporija od bilo koje tehnologije zaslona.
OLED zasloni često se smatraju obećavajućom tehnologijom koja može zamijeniti LCD monitore. S druge strane, ova tehnologija je naišla na poteškoće u masovnoj proizvodnji, posebno za matrice velike dijagonale.
vidi također
- Vidljivo područje zaslona
- Premaz protiv odsjaja
- en:Pozadinsko osvjetljenje
Linkovi
- Informacije o fluorescentnim svjetiljkama koje se koriste za pozadinsko osvjetljenje LCD matrice
- Zasloni s tekućim kristalima (TN + film, IPS, MVA, PVA tehnologije)
Književnost
- Artamonov O. Parametri suvremenih LCD monitora
- Mukhin I.A. Kako odabrati LCD monitor? . "Tržište poslovanja računala", br. 4 (292), siječanj 2005., str. 284-291.
- Mukhin I. A. Razvoj monitora s tekućim kristalima. “EMITIRANJE Televizijsko i radijsko emitiranje”: 1. dio - br. 2(46) ožujak 2005., str.55-56; Dio 2 - br. 4(48) lipanj-srpanj 2005., str. 71-73.
- Mukhin I. A. Suvremeni uređaji s ravnim ekranom."EMITIRANJE Televizijsko i radio emitiranje": br. 1(37), siječanj-veljača 2004., str.43-47.
- Mukhin I. A., Ukrainsky O. V. Metode za poboljšanje kvalitete televizijske slike reproducirane pločama s tekućim kristalima. Materijali izvješća na znanstveno-tehničkoj konferenciji "Moderna televizija", Moskva, ožujak 2006.
“Srce” svakog monitora s tekućim kristalima je LCD matrica (Liquid Cristall Display). LCD panel je složena višeslojna struktura. Pojednostavljeni dijagram TFT LCD panela u boji prikazan je na sl. 2.
Princip rada bilo kojeg zaslona s tekućim kristalima temelji se na svojstvu tekućih kristala da mijenjaju (rotiraju) ravninu polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz njih proporcionalno naponu koji se na njih primjenjuje. Ako se polarizacijski filtar (polarizator) postavi na put polarizirane svjetlosti koja prolazi kroz tekuće kristale, tada promjenom napona primijenjenog na tekuće kristale možete kontrolirati količinu svjetlosti koju prenosi polarizacijski filtar. Ako je kut između ravnina polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz tekuće kristale i svjetlosnog filtra 0 stupnjeva, tada će svjetlost proći kroz polarizator bez gubitka (maksimalna prozirnost), ako je 90 stupnjeva, tada će svjetlosni filtar propušta minimalnu količinu svjetlosti (minimalna prozirnost).
Tako je korištenjem tekućih kristala moguće proizvesti optičke elemente s različitim stupnjem prozirnosti. U ovom slučaju, razina prijenosa svjetlosti takvog elementa ovisi o naponu koji se na njega primjenjuje. Svaki LCD zaslon na monitoru računala, laptopu, tabletu ili TV-u sadrži od nekoliko stotina tisuća do nekoliko milijuna ovih stanica, veličine djelića milimetra. Oni su spojeni u LCD matricu i uz njihovu pomoć možemo formirati sliku na površini ekrana od tekućih kristala.
Tekući kristali otkriveni su krajem 19. stoljeća. Međutim, prvi zaslonski uređaji temeljeni na njima pojavili su se tek u kasnim 60-im godinama 20. stoljeća. Prvi pokušaji korištenja LCD ekrana u računalima bili su osamdesetih godina prošlog stoljeća. Prvi monitori s tekućim kristalima bili su jednobojni i bili su puno lošiji u kvaliteti slike od zaslona s katodnom cijevi (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 slika ili slika u boji s malom dubinom boje;
- - i tako dalje.
Međutim, napredak nije stao i s vremenom su se razvili novi materijali i tehnologije u proizvodnji monitora s tekućim kristalima. Napredak tehnologije mikroelektronike i razvoj novih tvari sa svojstvima tekućih kristala značajno su poboljšali performanse LCD monitora.
Dizajn i rad TFT LCD matrice.
Jedno od glavnih postignuća bio je izum LCD TFT matrične tehnologije - matrice tekućih kristala s tankoslojnim tranzistorima (Thin Film Transistors). TFT monitori su dramatično povećali brzinu piksela, povećali dubinu boje slike i uspjeli su se riješiti "repova" i "sjena".
Struktura panela proizvedenog TFT tehnologijom prikazana je na sl. 2
Slika u punoj boji na LCD matrici formirana je od pojedinačnih točaka (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 sustav monitora kontinuirano skenira sve podpiksele matrice, bilježeći razinu napunjenosti proporcionalnu svjetlini svakog podpiksela u kondenzatore za pohranu. Tranzistori tankog filma (Thin Film Trasistor (TFT) - zapravo, zato se TFT matrica tako zove) povezuju kondenzatore za pohranu podataka na sabirnicu podataka u trenutku kada se informacija zapisuje u dati subpiksel i prebacuju kondenzator za pohranu na očuvanje naboja način za ostatak vremena.
Napon pohranjen u memorijskom kondenzatoru TFT matrice djeluje na tekuće kristale određenog subpiksela, okrećući ravninu polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz njih iz pozadinskog osvjetljenja za kut proporcionalan tom naponu. Prolazeći kroz ćeliju s tekućim kristalima, svjetlost ulazi u matrični svjetlosni filtar, na kojem se za svaki subpiksel formira svjetlosni filtar jedne od osnovnih boja (RGB). Uzorak relativnih položaja točaka različitih boja različit je za svaku vrstu LCD zaslona, ali to je posebna tema. Zatim generirani svjetlosni tok primarnih boja ulazi u vanjski polarizacijski filtar, čija propusnost svjetlosti ovisi o kutu polarizacije svjetlosnog vala koji pada na njega. Polarizacijski filtar proziran je za one svjetlosne valove čija je ravnina polarizacije paralelna s njegovom vlastitom ravninom polarizacije. Kako se taj kut povećava, polarizacijski filtar počinje propuštati sve manje svjetlosti, do maksimalnog prigušenja pod kutom od 90 stupnjeva. U idealnom slučaju, polarizacijski filtar ne bi trebao propuštati svjetlost polariziranu ortogonalno na vlastitu ravninu polarizacije, ali u stvarnom životu mali dio svjetlosti ipak prolazi. Zbog toga svi LCD zasloni imaju nedovoljnu dubinu crne, što je posebno izraženo pri visokim razinama svjetline pozadinskog osvjetljenja.
Kao rezultat toga, u LCD zaslonu, svjetlosni tok iz nekih subpiksela prolazi kroz polarizacijski filtar bez gubitaka, iz drugih subpiksela je prigušen za određenu količinu, a iz nekih subpiksela je gotovo potpuno apsorbiran. Dakle, podešavanjem razine svake primarne boje u pojedinim subpikselima, moguće je iz njih dobiti piksel bilo koje nijanse boje. I od mnogih piksela u boji stvorite sliku u boji preko cijelog zaslona.
LCD monitor omogućio je veliki iskorak u računalnoj tehnologiji, učinivši ga dostupnim velikom broju ljudi. Štoviše, bez LCD zaslona bilo bi nemoguće stvoriti prijenosna računala kao što su prijenosna i netbook računala, tableti i mobiteli. No je li sve tako ružičasto s korištenjem zaslona s tekućim kristalima? Čitajte dalje kako biste saznali o njihovim prednostima i nedostacima...
Izrada LCD zaslona
Prvi radni zaslon s tekućim kristalima napravio je Fergason 1970. Prethodno su LCD uređaji trošili previše energije, imali su ograničen vijek trajanja i imali su loš kontrast slike. Novi LCD zaslon predstavljen je javnosti 1971. godine i tada je dobio toplo odobravanje. Tekući 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 s ovjesom između njih. Kristali u ovoj suspenziji raspoređeni su paralelno jedan s drugim, omogućujući tako svjetlosti da prodre kroz ploču. Kada se primijeni električna struja, raspored kristala se mijenja i oni počinju blokirati prolaz svjetlosti. LCD tehnologija postala je raširena u računalima i opremi za projekcije. Prve tekuće kristale karakterizirala je njihova nestabilnost i nisu bili prikladni za masovnu proizvodnju. Pravi razvoj LCD tehnologije započeo je izumom engleskih znanstvenika stabilnog tekućeg kristala - bifenila. Prva generacija zaslona s tekućim kristalima može se vidjeti u kalkulatorima, elektroničkim igrama i satovima. Moderni LCD monitori nazivaju se i ravni paneli, aktivno matrično dvostruko skeniranje, tanki filmski tranzistori. Ideja o LCD monitorima lebdila je u zraku više od 30 godina, ali provedena istraživanja nisu dovela do prihvatljivih rezultata, pa LCD monitori nisu stekli reputaciju da pružaju dobru kvalitetu slike. Sada postaju popularni - svi vole njihov elegantan izgled, vitku figuru, kompaktnost, učinkovitost (15-30 vata), osim toga, vjeruje se da samo bogati i ozbiljni ljudi mogu priuštiti takav luksuz
Karakteristike LCD monitora
Vrste LCD monitora
Pratite kompozitne slojeve
Postoje dvije vrste LCD monitora: DSTN (dual-scan twisted nematic) i TFT (thin film tranzistor), koji se također nazivaju pasivne i aktivne matrice. Takvi se monitori sastoje od sljedećih slojeva: polarizacijski filter, stakleni sloj, elektroda, kontrolni sloj, tekući kristali, drugi kontrolni sloj, elektroda, stakleni sloj i polarizacijski filter. Prva računala koristila su pasivne crno-bijele matrice od osam inča (dijagonalno). Prelaskom na tehnologiju aktivne matrice povećala se veličina zaslona. Gotovo svi moderni LCD monitori koriste ploče tranzistora s tankim filmom, koje daju svijetle, jasne slike mnogo veće veličine.
Razlučivost monitora
Veličina monitora određuje radni prostor koji zauzima i, što je još važnije, njegovu cijenu. Unatoč uvriježenoj klasifikaciji LCD monitora prema veličini dijagonale ekrana (15-, 17-, 19-inčni), ispravnija je klasifikacija prema radnoj rezoluciji. Činjenica je da, za razliku od CRT monitora, čija se razlučivost može mijenjati prilično fleksibilno, LCD zasloni imaju fiksni skup fizičkih piksela. Zato su dizajnirani za rad sa samo jednom rezolucijom, koja se zove radna. Neizravno, ova rezolucija također određuje veličinu dijagonale matrice, međutim, monitori s 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 određeni monitor zapravo fizički sadrži 1024 horizontalna piksela i 768 vertikalnih piksela. Radna razlučivost monitora određuje veličinu ikona i fontova koji će biti prikazani na zaslonu. Na primjer, 15-inčni monitor može imati radnu rezoluciju od 1024 x 768 i 1400 x 1050 piksela. U potonjem slučaju će fizičke dimenzije samih piksela biti manje, a budući da se isti broj piksela koristi za formiranje standardne ikone u oba slučaja, tada će pri rezoluciji od 1400×1050 piksela ikona biti manja po svojoj veličini. fizičke dimenzije. Za neke korisnike premale veličine ikona s visokom rezolucijom monitora mogu biti neprihvatljive, stoga pri kupnji monitora odmah obratite pozornost na radnu rezoluciju. Naravno, monitor može prikazati slike u različitoj razlučivosti od radne. Ovaj način rada monitora naziva se interpolacija. U slučaju interpolacije, kvaliteta slike ostavlja mnogo za poželjeti. Način interpolacije značajno utječe na kvalitetu prikaza zaslonskih fontova.
Sučelje monitora
LCD monitori su po svojoj prirodi digitalni uređaji, pa je za njih "nativno" sučelje DVI digitalno sučelje, koje može imati dvije vrste konvektora: DVI-I, koji kombinira digitalne i analogne signale, i DVI-D, koji prenosi samo digitalni signal. Vjeruje se da je DVI sučelje poželjnije za povezivanje LCD monitora s računalom, iako je dopušteno i povezivanje putem standardnog D-Sub konektora. DVI sučelju ide u prilog i činjenica da se u slučaju analognog sučelja događa dvostruka konverzija video signala: prvo se digitalni signal pretvara u analogni u video kartici (DAC konverzija), koji se zatim transformira u digitalnog signala elektroničke jedinice samog LCD monitora (ADC pretvorba), Kao rezultat toga, povećava se rizik od različitih izobličenja signala. Mnogi moderni LCD monitori imaju i D-Sub i DVI konektore, što vam omogućuje istovremeno spajanje dvije sistemske jedinice na monitor. Također možete pronaći modele koji imaju dva digitalna priključka. Jeftini uredski modeli uglavnom imaju samo standardni D-Sub konektor.
Tip LCD matrice
Osnovna komponenta LCD matrice su tekući kristali. Postoje tri glavne vrste tekućih kristala: smektički, nematski i kolesterični. Prema svojim električnim svojstvima, svi tekući kristali podijeljeni su u dvije glavne skupine: prva uključuje tekuće kristale s pozitivnom dielektričnom anizotropijom, druga - s negativnom dielektričnom anizotropijom. Razlika je u tome kako te molekule reagiraju na vanjsko električno polje. Molekule s pozitivnom dielektričnom anizotropijom usmjerene su duž linija polja, a molekule s negativnom dielektričnom anizotropijom 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 podudara sa smjerom širenja ravno polarizirane svjetlosti, tada molekule nemaju nikakav učinak na ravninu polarizacije svjetlosti. Ako je orijentacija molekula okomita na smjer prostiranja svjetlosti, tada se ravnina polarizacije zakreće tako da bude paralelna sa smjerom orijentacije molekula. Dielektrična i optička anizotropija LC molekula omogućuje njihovu upotrebu kao svojevrsnih modulatora svjetlosti, omogućujući stvaranje željene slike na ekranu. Načelo rada takvog modulatora je prilično jednostavno i temelji se na promjeni ravnine polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz LCD ćeliju. LCD ćelija se nalazi između dva polarizatora, čije su polarizacijske osi međusobno okomite. Prvi polarizator izrezuje ravno polarizirano zračenje iz svjetla koje prolazi iz lampe za pozadinsko osvjetljenje. Kad ne bi bilo LC ćelije, onda bi takvu ravno polariziranu svjetlost drugi polarizator potpuno apsorbirao. LCD ćelija postavljena na putanju propuštene ravno polarizirane svjetlosti može rotirati ravninu polarizacije propuštene svjetlosti. U tom slučaju dio svjetlosti prolazi kroz drugi polarizator, odnosno stanica postaje prozirna (potpuno ili djelomično). Ovisno o tome kako se upravlja rotacijom polarizacijske ravnine u LC ćeliji, razlikuje se nekoliko vrsta LC matrica. Dakle, LCD ćelija postavljena između dva ukrštena polarizatora omogućuje modulaciju emitiranog zračenja, stvarajući gradacije crne i bijele boje. Za dobivanje slike u boji potrebno je koristiti tri filtra u boji: crveni (R), zeleni (G) i plavi (B), koji će vam, postavljeni na putanju bijele svjetlosti, omogućiti dobivanje tri osnovne boje u potrebne proporcije. Dakle, svaki piksel LCD monitora sastoji se od tri odvojena pod-piksela: crvenog, zelenog i plavog, koje su kontrolirane LCD ćelije i razlikuju se samo po korištenim filtrima, instaliranim između gornje staklene ploče i izlaznog polarizirajućeg filtra
Klasifikacija TFT-LCD zaslona
Glavne tehnologije u proizvodnji LCD zaslona: TN+film, IPS (SFT) i MVA. Te se tehnologije razlikuju po geometriji površina, polimera, kontrolne ploče i prednje elektrode. Čistoća i vrsta polimera sa svojstvima tekućih kristala koji se koriste u određenim razvojima od velike su važnosti.
TN matrica
Struktura TN stanica
TN-tip (Twisted Nematic) matrica tekućeg kristala je višeslojna struktura koja se sastoji od dva polarizacijska filtera, dvije prozirne elektrode i dvije staklene ploče, između kojih se nalazi stvarna nematička tekući kristalna tvar s pozitivnom dielektričnom anizotropijom. Na površini staklenih ploča naneseni su posebni utori, što omogućuje stvaranje početne identične orijentacije svih molekula tekućeg kristala duž ploče. Utori na obje ploče su međusobno okomiti, pa sloj molekula tekućeg kristala između ploča mijenja svoju orijentaciju za 90°. Ispostavilo se da LC molekule tvore spiralno uvijenu strukturu (slika 3), zbog čega se takve matrice nazivaju Twisted Nematic. Staklene ploče s utorima nalaze se između dva polarizacijska filtra, a os polarizacije u svakom filtru poklapa se sa smjerom utora na ploči. U svom normalnom stanju, LCD ćelija je otvorena jer tekući kristali rotiraju ravninu polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz njih. Stoga će ravno polarizirano zračenje koje nastane nakon prolaska kroz prvi polarizator također proći kroz drugi polarizator, budući da će njegova os polarizacije biti paralelna sa smjerom polarizacije upadnog zračenja. Pod utjecajem električnog polja koje stvaraju prozirne elektrode, molekule sloja tekućeg kristala mijenjaju svoju prostornu orijentaciju, redajući se duž smjera linija polja. U tom slučaju sloj tekućeg kristala gubi sposobnost rotacije ravnine polarizacije upadne svjetlosti, a sustav postaje optički neproziran, budući da svu svjetlost apsorbira izlazni polarizacijski filtar. Ovisno o primijenjenom naponu između upravljačkih elektroda, moguće je promijeniti orijentaciju molekula duž polja ne u potpunosti, već samo djelomično, odnosno regulirati stupanj uvijanja LC molekula. To vam zauzvrat omogućuje promjenu intenziteta svjetlosti koja prolazi kroz LCD ćeliju. Dakle, ugradnjom lampe za pozadinsko osvjetljenje iza LCD matrice i promjenom napona između elektroda, možete mijenjati stupanj prozirnosti jedne LCD ćelije. TN matrice su najčešće i najjeftinije. Imaju određene nedostatke: ne baš velike kutove gledanja, nizak kontrast i nemogućnost dobivanja savršene crne boje. Činjenica je da čak i kada se na ćeliju primijeni maksimalni napon, nemoguće je potpuno zavrtjeti LC molekule i orijentirati ih duž linija polja. Stoga takve matrice ostaju blago prozirne čak i kada je piksel potpuno isključen. Drugi nedostatak odnosi se na male kutove gledanja. Kako bi se djelomično uklonio, na površinu monitora nanosi se poseban film za raspršivanje, koji vam omogućuje povećanje kuta gledanja. Ova tehnologija se zove TN+Film, što ukazuje na prisutnost ovog filma. Saznati koja se točno vrsta matrice koristi u monitoru nije tako lako. Međutim, ako postoji "slomljeni" piksel na monitoru koji je posljedica kvara tranzistora koji upravlja LCD ćelijom, tada će u TN matricama on 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 siva nego crna, onda se vjerojatno radi o TN matrici.
IPS matrice
Struktura IPS stanica
Monitori s IPS matricom nazivaju se i Super TFT monitori. Posebnost IPS matrica je da se kontrolne elektrode nalaze u istoj ravnini na donjoj strani LCD ćelije. U nedostatku napona između elektroda, LC molekule se nalaze paralelno jedna s drugom, elektrodama i smjerom polarizacije donjeg polarizacijskog filtra. U tom stanju ne utječu na kut polarizacije propuštene svjetlosti, a svjetlo u potpunosti apsorbira izlazni polarizacijski filtar, budući da su smjerovi polarizacije filtara okomiti jedan na drugi. Kada se na kontrolne elektrode primijeni napon, generirano električno polje rotira LC molekule za 90° tako da su orijentirane duž linija polja. Ako se svjetlost propušta kroz takvu ćeliju, tada će gornji polarizacijski filtar zbog rotacije ravnine polarizacije propuštati svjetlost bez smetnji, odnosno ćelija će biti u otvorenom stanju (slika 4). Mijenjanjem napona između elektroda, moguće je prisiliti LC molekule da se okreću pod bilo kojim kutom, čime se mijenja prozirnost ćelije. U svim ostalim aspektima, IPS ćelije su slične TN matricama: slika u boji također se formira korištenjem tri filtra 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 kutovi gledanja. Nedostaci IPS matrica uključuju duže vrijeme odziva piksela nego kod TN matrica. Međutim, kasnije ćemo se vratiti na pitanje vremena reakcije piksela. Zaključno, napominjemo da postoje različite modifikacije IPS matrica (Super IPS, Dual Domain IPS) koje mogu poboljšati njihove karakteristike.
MVA matrice
Struktura domene MVA ćelije
MVA je razvoj VA tehnologije, odnosno tehnologije s vertikalnim molekularnim uređenjem. Za razliku od TN i IPS matrica, u ovom slučaju se koriste tekući kristali s negativnom dielektričnom anizotropijom, koji su orijentirani okomito na smjer linija električnog polja. U nedostatku napona između ploča LC ćelije, sve molekule tekućeg kristala su orijentirane okomito i nemaju utjecaja na ravninu polarizacije propuštene svjetlosti. Budući da svjetlost prolazi kroz dva ukrštena polarizatora, drugi polarizator je potpuno apsorbira i ćelija je u zatvorenom stanju, a za razliku od TN matrice, moguće je dobiti savršeno crnu boju. Kada se na elektrode koje se nalaze iznad i ispod napona, molekule se okreću za 90°, usmjeravajući se okomito na linije električnog polja. Kada ravno polarizirana svjetlost prolazi kroz takvu strukturu, ravnina polarizacije se zakrene za 90° i svjetlost slobodno prolazi kroz izlazni polarizator, odnosno LC ćelija je u otvorenom stanju. Prednosti sustava s vertikalnim rasporedom molekula su mogućnost dobivanja idealne crne boje (što pak utječe na mogućnost dobivanja slika visokog kontrasta) i kratko vrijeme odziva piksela. Kako bi se povećali kutovi gledanja, sustavi s vertikalnim rasporedom molekula koriste multidomensku strukturu, što dovodi do stvaranja matrica tipa MVA. Ideja iza ove tehnologije je da je svaki subpiksel podijeljen u nekoliko zona (domena) pomoću posebnih izbočina, koje malo 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 čvrstog kuta), a ukupnost svih smjerova proširuje kut gledanja monitora. Prednosti MVA matrica uključuju visok kontrast (zbog mogućnosti dobivanja savršeno crne boje) i velike kutove gledanja (do 170°). Trenutno postoji nekoliko varijanti MVA tehnologije, na primjer PVA (Patterned Vertical Alignment) tvrtke Samsung, MVA-Premium itd., koje dodatno poboljšavaju karakteristike MVA matrica.
Svjetlina
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. No, upravo tu leži jedna od zamki. Paradoks je da je nemoguće osloniti se na brojke navedene u tehničkoj dokumentaciji. To se ne odnosi samo na svjetlinu, već i na kontrast, kutove gledanja i vrijeme odziva piksela. Ne samo da možda uopće ne odgovaraju stvarnim promatranim vrijednostima, nego je ponekad čak i teško razumjeti što ti brojevi znače. Prije svega, postoje različite tehnike mjerenja opisane u različitim standardima; Sukladno tome, mjerenja provedena različitim metodama daju različite rezultate i malo je vjerojatno da ćete moći točno saznati kojom su metodom i kako mjerenja provedena. 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 se temperaturi boje postiže ta maksimalna svjetlina? Štoviše, proizvođači označavaju svjetlinu ne za monitor, već za LCD matricu, što uopće nije isto. Za mjerenje svjetline koriste se posebni referentni generatorski signali s točno određenom temperaturom boje, pa karakteristike samog monitora kao konačnog proizvoda mogu značajno odstupati od onih navedenih u tehničkoj dokumentaciji. Ali za korisnika su karakteristike samog monitora, a ne matrice, od najveće važnosti. Svjetlina je vrlo važna karakteristika za LCD monitor. Na primjer, ako je svjetlina nedovoljna, malo je vjerojatno da ćete moći igrati razne igre ili gledati DVD filmove. Osim toga, bit će neugodno raditi za monitorom u uvjetima dnevnog svjetla (vanjsko osvjetljenje). No bilo bi prerano na temelju toga zaključiti da je monitor s deklariranom svjetlinom od 450 cd/m2 nekako bolji od monitora s svjetlinom od 350 cd/m2. Kao prvo, kao što je već navedeno, deklarirana i stvarna svjetlina nisu isto, a drugo, sasvim je dovoljno da LCD monitor ima svjetlinu od 200-250 cd/m2 (nije deklarirana, nego promatrana). Osim toga, važan je i način na koji se podešava svjetlina monitora. S fizičke točke gledišta, podešavanje svjetline može se izvršiti promjenom svjetline pozadinskog osvjetljenja. To se postiže ili podešavanjem struje pražnjenja u žarulji (u monitorima se kao pozadinsko osvjetljenje koriste fluorescentne svjetiljke s hladnom katodom, CCFL) ili takozvanom modulacijom širine impulsa napajanja žarulje. S modulacijom širine impulsa, napon se dovodi do svjetiljke pozadinskog osvjetljenja u impulsima određenog trajanja. Kao rezultat toga, lampa za pozadinsko osvjetljenje ne svijetli stalno, već samo u vremenskim intervalima koji se povremeno ponavljaju, ali zbog inercije vida čini se da je lampa stalno uključena (brzina ponavljanja pulsa je veća od 200 Hz). Očito, promjenom širine isporučenih naponskih impulsa, možete podesiti prosječnu svjetlinu pozadinskog osvjetljenja. Osim podešavanja svjetline monitora pomoću pozadinskog osvjetljenja, ponekad ovo podešavanje provodi sama matrica. U stvari, DC komponenta se dodaje upravljačkom naponu na elektrodama LCD ćelije. To omogućuje potpuno otvaranje LCD ćelije, ali ne dopušta potpuno zatvaranje. U tom 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 trebao ovisiti o razini svjetline postavljenoj na monitoru, odnosno pri bilo kojoj razini svjetline izmjereni kontrast trebao bi imati istu vrijednost. Doista, svjetlina bijele pozadine proporcionalna je svjetlini pozadinskog osvjetljenja. U idealnom slučaju, omjer propusnosti svjetlosti LCD ćelije u otvorenom i zatvorenom stanju je karakteristika same LCD ćelije, ali u praksi ovaj omjer može ovisiti i o postavljenoj temperaturi boje i postavljenoj razini svjetline monitora. Nedavno je kontrast slike na digitalnim monitorima značajno porastao, a sada ta brojka često doseže 500:1. Ali ovdje sve nije tako jednostavno. Činjenica je da se kontrast može odrediti ne za monitor, već za matricu. Međutim, kako iskustvo pokazuje, ako putovnica pokazuje kontrast veći od 350: 1, onda je to sasvim dovoljno za normalan rad.
Kut gledanja
Maksimalni kut gledanja (okomiti i vodoravni) definiran je kao kut iz kojeg je kontrast slike u središtu najmanje 10:1. Neki proizvođači matrica pri određivanju kutova gledanja koriste omjer kontrasta 5:1 umjesto 10:1, što također unosi određenu zabunu u tehničke specifikacije. Formalna definicija kutova gledanja prilično je nejasna i, što je najvažnije, nema izravne veze s ispravnim prikazom boja pri gledanju slike pod kutom. Zapravo, za korisnike je puno važnija okolnost činjenica da pri gledanju slike pod kutom u odnosu na površinu monitora ne dolazi do pada kontrasta, već do izobličenja boja. Na primjer, crvena se pretvara u žutu, a zelena u plavu. Štoviše, takva se izobličenja manifestiraju različito u različitim modelima: kod nekih postaju vidljiva čak i pod blagim kutom, mnogo manjim od kuta gledanja. Stoga je temeljno pogrešno uspoređivati monitore na temelju kutova gledanja. Možete uspoređivati, ali takva usporedba nema praktičnog značaja.
Vrijeme odziva piksela
Tipični vremenski dijagram uključivanja piksela za TN+Film matricu
Tipični vremenski dijagram gašenja piksela za TN+Film matricu
Vrijeme reakcije, odnosno vrijeme odziva piksela, obično je naznačeno u tehničkoj dokumentaciji monitora i smatra se jednom od najvažnijih karakteristika monitora (što nije sasvim točno). Kod LCD monitora vrijeme odziva piksela, koje ovisi o vrsti matrice, mjeri se desecima milisekundi (u novim TN+Film matricama vrijeme odziva piksela je 12 ms), a to dovodi do zamućenja promjenjive slike i može biti uočljivo oku. Pravi se razlika između vremena uključivanja i isključivanja piksela. Vrijeme uključivanja piksela odnosi se na razdoblje potrebno za otvaranje LCD ćelije, a vrijeme isključenja odnosi se na razdoblje potrebno za zatvaranje. Kada govorimo o vremenu reakcije piksela, mislimo na ukupno vrijeme uključivanja i isključivanja piksela. Vrijeme uključivanja i isključivanja piksela može značajno varirati. Kada govore o vremenu odziva piksela navedenom u tehničkoj dokumentaciji za monitor, misle na vrijeme odziva matrice, a ne monitora. Osim toga, različiti proizvođači matrica različito tumače vrijeme odziva piksela navedeno u tehničkoj dokumentaciji. 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 govorimo o mjerenju vremena odziva piksela, pretpostavlja se da govorimo o prebacivanju između crne i bijele boje. Ako nema problema s crnom (piksel je jednostavno zatvoren), tada izbor bijele nije očit. Kako će se promijeniti vrijeme odziva piksela ako se mjeri dok se prebacuje između različitih polutonova? Ovo pitanje je od velike praktične važnosti. Činjenica je da je prebacivanje s crne na bijelu pozadinu ili obrnuto relativno rijetko u stvarnim aplikacijama. U većini aplikacija obično se provode prijelazi između polutonova. A ako se vrijeme prebacivanja između crne i bijele boje pokaže kraćim od vremena prebacivanja između sivih tonova, tada vrijeme odziva piksela neće imati nikakav praktični značaj i ne možete se osloniti na ovu karakteristiku monitora. Kakav se zaključak može izvući iz navedenog? Sve je vrlo jednostavno: vrijeme odziva piksela koje je deklarirao proizvođač ne dopušta nam da jasno procijenimo 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 su prirodi RGB uređaji, odnosno boja se u njima dobiva miješanjem u različitim omjerima triju osnovnih boja: crvene, zelene i plave. Stoga se svaki LCD piksel sastoji od tri podpiksela u boji. Uz potpuno zatvoreno ili potpuno otvoreno stanje LCD ćelije moguća su i međustanja kada je LCD ćelija djelomično otvorena. To vam omogućuje formiranje nijanse boje i miješanje nijansi boja osnovnih boja u željenim omjerima. U ovom slučaju, broj boja koje monitor reproducira teoretski ovisi o tome koliko se nijansi boja može formirati u svakom kanalu boja. Djelomično otvaranje LCD ćelije postiže se primjenom potrebne razine napona na upravljačke elektrode. Stoga, broj nijansi boja koje se mogu reproducirati u svakom kanalu boja ovisi o tome koliko se različitih razina napona može primijeniti na LCD ćeliju. Za generiranje proizvoljne razine napona morat ćete koristiti DAC sklopove s velikim bitnim kapacitetom, što je iznimno 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 boja. To vam omogućuje generiranje 64 (26=64) različite razine napona i, sukladno tome, dobivanje 64 nijanse boja u jednom kanalu boja. Ukupno, miješanjem nijansi boja različitih kanala, moguće je stvoriti 262.144 nijanse boja. Kod korištenja 24-bitne matrice (24-bitni DAC sklop) svaki kanal ima 8 bita, što omogućuje generiranje 256 (28=256) nijansi boja u svakom kanalu, a ukupno takva matrica reproducira 16.777.216 nijansi boja. U isto vrijeme, za mnoge 18-bitne matrice tehnički list pokazuje da reproduciraju 16,2 milijuna nijansi boja. O čemu se ovdje radi i je li to moguće? Ispostavilo se da u 18-bitnim matricama raznim trikovima 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). Bit dithering tehnologije je da se nijanse boja koje nedostaju dobiju 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 skupinu od dva piksela, tada, uz crnu i crvenu, možemo dobiti i međuboju, ekstrapolirajući tako iz dvobojnog načina u trobojni. Kao rezultat toga, ako je u početku takav monitor mogao generirati šest boja (dvije za svaki kanal), tada će nakon takvog ditheringa već reproducirati 27 boja. Dithering shema ima jedan značajan nedostatak: povećanje nijansi boja postiže se smanjenjem rezolucije. Zapravo, to povećava veličinu piksela, što može imati negativan učinak pri crtanju detalja slike. Bit FRC tehnologije je manipulirati svjetlinom pojedinih subpiksela njihovim dodatnim uključivanjem/isključivanjem. Kao u prethodnom primjeru, piksel se smatra ili crnim (isključen) ili crvenim (uključen). Svaki subpiksel ima naredbu da se uključi brzinom sličica u sekundi, to jest, pri brzini sličica od 60 Hz, svakom subpikselu je naređeno da se uključi 60 puta u sekundi. To omogućuje generiranje crvene boje. Ako prisilite piksel da se ne uključi 60 puta u sekundi, već samo 50 (pri svakom 12. ciklusu takta, isključite piksel umjesto da ga uključite), tada će rezultirajuća svjetlina piksela biti 83% maksimalne, što će omogućiti stvaranje srednje nijanse crvene boje. Obje spomenute metode ekstrapolacije boja imaju svoje nedostatke. U prvom slučaju moguće je titranje ekrana i lagano povećanje vremena reakcije, a u drugom postoji mogućnost gubitka detalja slike. Prilično je teško okom razlikovati 18-bitnu matricu s ekstrapolacijom boja od prave 24-bitne matrice. U isto vrijeme, trošak 24-bitne matrice je mnogo veći.
Princip rada TFT-LCD zaslona
Opći princip formiranja slike na ekranu dobro je ilustriran na sl. 1. Ali kako kontrolirati svjetlinu pojedinačnih subpiksela? Obično se početnicima objašnjava na sljedeći način: iza svakog subpiksela nalazi se zatvarač od tekućeg kristala. Ovisno o naponu koji je na njega primijenjen, propušta više ili manje svjetla iz pozadinskog osvjetljenja. I svi odmah zamišljaju nekakve prigušnice na malim šarkama koje se okreću pod željenim kutom... otprilike ovako:
U stvarnosti je, naravno, sve mnogo kompliciranije. Nema materijalnih preklopa na šarkama. U stvarnoj matrici tekućeg kristala, svjetlosni tok se kontrolira otprilike ovako:
Svjetlo pozadinskog osvjetljenja (sliku pratimo odozdo prema gore) prvo prolazi kroz donji polarizacijski filter (bijelo osjenčana ploča). Sada ovo više nije obična struja svjetlosti, već polarizirana. 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 stupnjeva (na slici lijevo), ili ostaviti nepromijenjenom (desno). Pažnja, zabava samo što nije počela! Nakon sloja tekućih kristala nalaze se svjetlosni filtri i ovdje se svaki subpiksel boji u željenu boju – crvenu, zelenu ili plavu. Ako pogledamo ekran s uklonjenim gornjim polarizacijskim filtrom, vidjet ćemo milijune svjetlećih podpiksela – a svaki svijetli maksimalnom svjetlinom, jer naše oči ne mogu razlikovati polarizaciju svjetla. Drugim riječima, bez gornjeg polarizatora jednostavno ćemo vidjeti ravnomjeran bijeli sjaj po cijeloj površini zaslona. Ali čim stavite gornji polarizacijski filter na mjesto, on će "otkriti" sve promjene koje su tekući kristali napravili u polarizaciji svjetlosti. Neki subpikseli će ostati jako svijetliti, poput lijevog na slici, čija je polarizacija promijenjena za 90 stupnjeva, a neki će se ugasiti, jer je gornji polarizator u protufazi s donjim i ne propušta svjetlost sa zadanom polarizacijom. Tu su i podpikseli s srednjom svjetlinom - polarizacija protoka svjetlosti koja prolazi kroz njih nije zakrenuta za 90, već za manji broj stupnjeva, na primjer, za 30 ili 55 stupnjeva.
Prednosti i nedostatci
|
Simboli: (+) prednost, (~) prihvatljivo, (-) nedostatak |
||
| LCD monitori
| CRT monitori
|
|
| Svjetlina | (+) od 170 do 250 cd/m2 | (~) od 80 do 120 cd/m2 |
| Kontrast | (~) 200:1 do 400:1 | (+) od 350:1 do 700:1 |
| Kut gledanja (prema kontrastu) | (~) 110 do 170 stupnjeva | (+) preko 150 stupnjeva |
| Kut gledanja (po boji) | (-) od 50 do 125 stupnjeva | (~) preko 120 stupnjeva |
| Dopuštenje | (-) Jedna rezolucija s fiksnom veličinom piksela. Optimalno se može koristiti samo u ovoj rezoluciji; Ovisno o podržanim funkcijama proširenja ili kompresije, mogu se koristiti više ili niže razlučivosti, ali one nisu optimalne. | (+) Podržane su različite rezolucije. Uz sve podržane rezolucije, monitor se može optimalno koristiti. Ograničenje nameće samo prihvatljivost učestalosti regeneracije. |
| Vertikalna frekvencija | (+) Optimalna frekvencija 60 Hz, što je dovoljno za izbjegavanje treperenja | (~) Samo na frekvencijama iznad 75 Hz nema jasno uočljivog titranja |
| Greške u registraciji boja | (+) br | (~) 0,0079 do 0,0118 inča (0,20 - 0,30 mm) |
| Fokusiranje | (+) vrlo dobro | (~) od zadovoljavajućeg do vrlo dobrog> |
| Geometrijska/linearna distorzija | (+) br | (~) moguće |
| Slomljeni pikseli | (-) do 8 | (+) br |
| Ulazni signal | (+) analogni ili digitalni | (~) samo analogno |
| Skaliranje u različitim rezolucijama | (-) nema ili se koriste metode interpolacije koje ne zahtijevaju velike režijske troškove | (+) vrlo dobro |
| Točnost boja | (~) True Color je podržan i potrebna temperatura boje je simulirana | (+) True Color je podržan i postoji mnogo uređaja za kalibraciju boja na tržištu, što je definitivan plus |
| Gama korekcija (prilagodba boje karakteristikama ljudskog vida) | (~) zadovoljavajući | (+) fotorealističan |
| Ujednačenost | (~) često je slika svjetlija na rubovima | (~) često je slika svjetlija u sredini |
| Čistoća boje/kvaliteta boje | (~) dobro | (+) visoka |
| Treperenje | (+) br | (~) nije vidljivo iznad 85 Hz |
| Vrijeme inercije | (-) od 20 do 30 ms. | (+) zanemarivo |
| Formiranje slike | (+) Slika se sastoji od piksela, čiji broj ovisi samo o specifičnoj razlučivosti LCD zaslona. 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 se tvore od skupine točaka (trijada) ili pruga. Korak točke ili linije ovisi o udaljenosti između točaka ili linija iste boje. Kao rezultat toga, oštrina i jasnoća slike uvelike ovise o veličini razmaka točaka ili linija i o kvaliteti CRT-a |
| Potrošnja energije i emisije | (+) Opasnih elektromagnetskih zračenja praktički nema. Potrošnja energije je približno 70% niža od standardnih CRT monitora (25 do 40 W). | (-) Elektromagnetsko zračenje uvijek je prisutno, ali razina ovisi o tome zadovoljava li CRT neki sigurnosni standard. Potrošnja energije u radnom stanju je 60 - 150 W. |
| Dimenzije/težina | (+) ravni dizajn, mala težina | (-) težak dizajn, zauzima puno prostora |
| Sučelje monitora | (+) Digitalno sučelje, međutim, većina LCD monitora ima ugrađeno analogno sučelje za spajanje na najčešće analogne izlaze video adaptera | (-) Analogno sučelje |
Književnost
- A.V.Petrochenkov “Hardver-računalo i periferija”, -106 stranica ilustr.
- V.E. Figurnov “IBM PC za korisnika”, -67 str.
- “HARD "n" SOFT" (računalni časopis za široki krug korisnika) br. 6 2003.
- N.I. Gurin “Rad na osobnom računalu,” - 128 stranica.
Pogledajmo dizajn LCD modula za 19-inčni monitor na primjeru LCD modula s TN+Film matricom poznatog tajvanskog proizvođača HannStar. Ovi moduli korišteni su u monitorima pod markama Acer, LG, HP itd.
Ispod zaštitnog metalnog poklopca nalaze se matrične kontrole smještene na jednoj ploči.
preko konektora označenog CN1, LVDS niskonaponski diferencijalni signalni signali i +5V napon napajanja dovode se do kontrolne ploče matrice
Kontroler je odgovoran za obradu LVDS signala iz skalera na kontrolnoj ploči matrice
kontroler generira signale koji preko dekodera spojenih u kabele kontroliraju TFT (Thin Film Transistor) tranzistore s efektom polja subpiksela matrice
na sljedećoj slici možete vidjeti kako su subpikseli matrice raspoređeni, izmjenjujući se u redoslijedu R-G-B (crveno-zeleno-plavo)
tekućim kristalima svakog subpiksela upravlja zasebni tranzistor s efektom polja, to jest, u matrici rezolucije 1280x1024 postoji 1280x1024 = 13010720 piksela, a svaki piksel se sastoji od tri subpiksela, dakle, broj tranzistora u matrici rezolucije 1280x1024 je 3932160.
Ne ulazeći u detalje polarizacije svjetlosnog toka, na pojednostavljen način, možete općenito zamisliti kako LCD matrica radi ovako: ako primijenite napon na subpikselni tranzistor, tada subpiksel NEĆE prenositi svjetlost, ako to učinite ne primijeniti napon, subpiksel će prenositi svjetlost. Ako sva tri RGB subpiksela propuštaju svjetlost, tada ćemo na ekranu vidjeti bijelu točku (piksel), ako sva tri subpiksela NE propuštaju svjetlost, tada ćemo na ekranu vidjeti crnu točku. Ovisno o intenzitetu svjetlosnog toka (tj. o kutu rotacije tekućih kristala u subpikselu) koji prolazi kroz tri RGB filtera jednog piksela, možemo dobiti točku bilo koje boje
Za generiranje potrebnih napona napajanja TFT matrice zadužen je pretvarač izrađen na integriranom krugu U200.
Ako uklonite metalni okvir i odvojite LCD matricu od reflektora/svjetlovodiča, vidjet ćete da je matrica gotovo prozirna
Pogledajmo dizajn svjetlovoda/difuzora. plastični okvir fiksira tri filma (dva raspršujuća i jedan polarizirajući između njih) na površini svjetlovoda, koji je pravokutna ploča od pleksiglasa debljine ~10mm
ispod svjetlovoda nalazi se bijela plastična podloga debljine 0,5 mm
na strani svjetlovoda koja je okrenuta prema bijeloj plastičnoj podlozi, primijenjen je poseban uzorak za stvaranje ravnomjernog osvjetljenja na svim točkama zaslona
Završni dio difuzora/svjetlovoda je metalna baza; ova baza sadrži elemente za pričvršćivanje pomoću kojih je cijeli LCD modul fiksiran u tijelu monitora
visokonaponske plinsko izbojne CCFL (Cold cathode fluorescent lamps) žarulje smještene su po dvije, vodoravno iznad i ispod svjetlovoda
Reflektor je nekoliko milimetara duži od veće stranice svjetlovodne ploče, a služi i kao spremnik, zahvaljujući kojem se lampe učvršćuju na vrhu i dnu svjetlovoda
Zahvaljujući posebnom uzorku svjetlosnog vodiča, svjetlost svjetiljki ravnomjerno se raspoređuje po cijelom području zaslona. Postoje i drugi dizajni difuzora bez teške ploče za usmjeravanje svjetla i svjetiljke smještene vodoravno od vrha prema dolje s jednim korakom iza LCD matrice. Postoje dizajni raspršivača/vodiča svjetla (pozadinsko osvjetljenje) koji koriste više lampi, na primjer 6, 8, 12
Važno!
Ovaj materijal je samo u informativne svrhe. Ako nemate dovoljno iskustva u obnavljanju LCD uređaja, nemojte rastavljati svoj monitor jer biste mogli oštetiti LCD modul
