Gjithmonë varet nga zgjedhja e llojit të matricës së monitorit. Dhe kur të keni vendosur tashmë se çfarë lloj matrice ju nevojitet, mund të kaloni te karakteristikat e tjera të monitorit. Në këtë artikull, ne do të shikojmë llojet kryesore të matricave të monitorit që përdoren aktualisht nga prodhuesit.

Tani në treg mund të gjeni monitorë me këto lloje matricash:

• TN + film (Twisted Nematic + film)
• IPS (SFT - Super Fine TFT)
• * VA (Rreshtimi vertikal)
• PLS (Kalimi nga plani në linjë)

Le të shqyrtojmë me radhë të gjitha llojet e matricave të monitorit.

TN + film- teknologjia më e thjeshtë dhe më e lirë për krijimin e matricave. Për shkak të çmimit të ulët, është më i popullarizuari. Deri pak vite më parë, pothuajse 100 për qind e të gjithë monitorëve përdorën këtë teknologji. Dhe vetëm profesionistët e avancuar që kanë nevojë për monitorë me cilësi të lartë kanë blerë pajisje të ndërtuara në bazë të teknologjive të tjera. Tani situata ka ndryshuar pak, monitorët kanë rënë në çmim dhe matricat e filmit TN + po humbasin popullaritetin e tyre.

Avantazhet dhe disavantazhet e matricave të filmit TN +:

• Çmim të ulët
• Shpejtësi e mirë e reagimit
• Kënde të dobëta shikimi
• Kontrast i ulët
• Përkthim i dobët i ngjyrave

IPS

IPS- lloji më i avancuar i matricës. Kjo teknologji u zhvillua nga Hitachi dhe NEC. Zhvilluesit e matricës IPS arritën të heqin qafe mangësitë e filmit TN +, por si rezultat, çmimi i matricave të këtij lloji u rrit ndjeshëm në krahasim me filmin TN +. Megjithatë, çdo vit çmimet e këtyre produkteve ulen dhe bëhen më të përballueshme për konsumatorin mesatar.

Avantazhet dhe disavantazhet e matricave IPS:

• Përkthim i mirë i ngjyrave
• Kontrast i mirë
• Kënde të gjera shikimi
• Cmim i larte
• Koha e gjatë e përgjigjes

* VA

* VA Ky është një lloj matrice monitori që mund të konsiderohet një kompromis midis filmit TN + dhe IPS. Më e popullarizuara në mesin e matricave të tilla është MVA (Rreshtimi vertikal me shumë domene). Kjo teknologji është zhvilluar nga Fujitsu.

Analoge të kësaj teknologjie të zhvilluara nga prodhues të tjerë:

• PVA (Rreshtimi vertikal me model) nga Samsung.
• Super PVA nga Sony-Samsung (S-LCD).
• Super MVA nga CMO.

Avantazhet dhe disavantazhet e matricave MVA:

• Kënde të mëdha shikimi
• Përkthim i mirë i ngjyrave (më mirë se filmi TN +, por më i keq se IPS)
• Shpejtësi e mirë e reagimit
• E zezë e thellë
• Jo një çmim i lartë
• Zbehja e detajeve të hijes (kundër IPS)

Pls

Pls- një lloj matrice e zhvilluar nga Samsung si një alternativë ndaj matricave të shtrenjta IPS.

E disponueshme në një sërë rezolucionesh dhe madhësish, përfundime mat ose me shkëlqim dhe veçori të tilla si shpejtësia e rifreskimit 120 Hz dhe mbështetje 3D. Gama e monitorëve dhe variacionet në specifikimet mund të jenë mjaft të frikshme, dhe për më tepër, numrat nuk ia vlen t'u besohet gjithmonë. Një nga aspektet thelbësisht më të rëndësishme të ekraneve LCD, që përcakton se si funksionojnë dhe cilat detyra do të kryejnë më mirë, është lloji i panelit. Edhe pse ka shumë lloje të tyre, të gjitha ekranet moderne zakonisht bien në një nga tre kategoritë, secila prej të cilave ndryshon nga tjetra në karakteristikat e saj.

Parimi i funksionimit të ekranit të kristalit të lëngshëm

Ekrani përbëhet nga dy shtresa të materialit të polarizuar me një shtresë LCD ndërmjet tyre. Kur fuqia aplikohet në këtë shtresë në një ekran kristal të lëngët, një rrymë elektrike bën që kristalet të rreshtohen në mënyrë që drita të mund (ose nuk mund) të kalojë përmes tyre. Pasi ka kapërcyer panelin e përparmë të polarizuar, drita takohet me një filtër në rrugën e saj, i cili lejon të kalojë vetëm përbërësi i tij i kuq, jeshil ose blu. Një grup i këtyre tre ngjyrave formon një piksel në ekran. Me ndriçim selektiv, mund të krijohet një gamë e gjerë nuancash.

Pajisja e ekraneve të kristalit të lëngshëm dhe plazmës është rrënjësisht e ndryshme. Në rastin e fundit, në vend të një ndriçimi të pasëm dhe një grupi filtrash, krijohet një imazh (nga plazma), i cili ndizet kur një rrymë elektrike kalon nëpër të.

shfaq TN

Për disa vite, monitorët e paneleve TN kanë qenë më të zakonshmet në treg. Prodhuesit gjithmonë përpiqen të komunikojnë përdorimin e një lloji "alternativ" LCD në specifikimet e tyre. Nëse nuk është në listë, atëherë ka shumë të ngjarë TN. Karakteristikat e përgjithshme të kësaj teknologjie përfshijnë një kosto relativisht të ulët të prodhimit dhe një nivel relativisht të lartë të reagimit. Pixelët ndryshojnë shpejt gjendjen për të ofruar imazhe lëvizëse më të buta. Disa ekrane Twisted Nematic kanë shpejtësi të dyfishtë të rifreskimit (120 Hz në vend të 60 Hz), duke i lejuar ata të përdorin teknologjitë e grilave aktive 3D dhe të shfaqin 2 herë më shumë informacion për një përvojë më të qetë të lojërave. Në modelet më të fundit, shpejtësia e rifreskimit është rritur në 144 Hz, por është projektuar ekskluzivisht për 2D, jo 3D.

Problemet e panelit TN

Ndërsa gjërat janë përmirësuar me kalimin e viteve, cilësia e figurës shpesh konsiderohet një dobësi relative në teknologjinë TN. Një monitor i mirë i këtij lloji është në gjendje të sigurojë një imazh të qartë dhe të ndritshëm me kontrast të respektueshëm, zakonisht 1000: 1 kur "kontrasti dinamik" është i fikur.

Disavantazhi kryesor i këtij lloji të teknologjisë LCD janë këndet relativisht të kufizuara të shikimit. Vlerat më të zakonshme janë 170 ° horizontale dhe 160 ° vertikale, që është vetëm pak më e ulët se teknologjitë e tjera të paneleve. Në të vërtetë, ka një ndryshim të dukshëm të ngjyrës dhe madje "përmbysje" kur shikon ekranin nga ana, lart ose poshtë.

Meqenëse këto panele priren të jenë relativisht të mëdha (deri në 28”), këndet relativisht të kufizuara të shikimit ndikojnë në të vërtetë performancën, edhe kur ulen drejtpërdrejt përpara ekranit. Kjo do të rrisë këndet e shikimit nga qendra e ekranit në zonat periferike. Do të vini re se e njëjta nuancë paraqitet paksa ndryshe në varësi të pozicionit të saj në panel - është dukshëm më e errët në krye dhe më e lehtë në fund. Kjo komprometon saktësinë dhe ngopjen e ngjyrave, duke e bërë këtë lloj ekrani një zgjedhje të dobët për punët që kërkojnë saktësi të lartë ngjyrash, si dizajni dhe fotografia. Një shembull është monitori ASUS PG278Q, i cili është mjaft tipik në atë që mund të shihet në ekran nga një pozicion normal në tryezë.

Panele VA

Kur LCD përpiqet të shfaqë ngjyrën e zezë, filtrat janë të hijezuar në mënyrë që të vijë sa më pak dritë që të jetë e mundur nga drita e prapme. Shumica e monitorëve LCD performojnë mjaft mirë për këtë, por filtri nuk është ideal, kështu që thellësia e zezë mund të mos jetë aq e thellë sa duhet. Një forcë e caktuar e paneleve VA është efektiviteti i tyre në bllokimin e dritës së prapme kur nuk nevojitet. Kjo rezulton në të zeza më të thella dhe raporte më të larta kontrasti, nga 2000: 1 në 5000: 1 me "kontrast dinamik" të fikur. Kjo është disa herë më e lartë se ajo e teknologjive të tjera të kristalit të lëngshëm. Panelet VA janë gjithashtu më pak të prirura ndaj rrjedhjeve të dritës ose "mjegullës" rreth skajeve, duke i bërë ato të shkëlqyera për adhuruesit e filmave dhe një kënaqësi për t'u përdorur për punë me qëllime të përgjithshme.

Cilësia e imazhit

Një përfitim tjetër kryesor i LCD-ve VA është këndi i përmirësuar i shikimit dhe riprodhimi i ngjyrave në krahasim me TN. Ndryshimi i ngjyrës në ekran është më pak i theksuar, ndërsa nuancat mund të merren me saktësi më të madhe. Në këtë drejtim, ata janë kandidatët më të mirë për punë kritike ndaj ngjyrave, por nuk janë aq të fortë në këtë fushë sa teknologjitë IPS ose PLS. Kur krahasoni nuancën në qendër të ekranit me të njëjtën nuancë në skaj ose në fund në kënde normale të shikimit, zakonisht ka një ulje të ngopjes. Ekziston edhe një zhvendosje e dukshme e gamës, e cila është më e theksuar në shkallën gri, por mund të ndodhë edhe për ngjyra të tjera. Në këtë rast, nuanca shfaqet më e lehtë ose më e errët edhe me një lëvizje të lehtë të kokës.

Disavantazhet e ekraneve VA

Tradicionalisht, ndryshimi i gamës nuk ka qenë pengesa kryesore e paneleve VA pasi ato priren të jenë mjaft të përballueshme dhe të ofruara në një gamë të mirë nga Philips, BenQ, Iiyama dhe Samsung. Një disavantazh i vërtetë i këtij lloji të pajisjes së ekranit me kristal të lëngshëm është shpejtësia relativisht e ngadaltë e reagimit. Piksele kalojnë nga një gjendje në tjetrën relativisht ngadalë, gjë që rezulton në turbullim më të theksuar gjatë lëvizjes së shpejtë. Në disa raste të rënda, gjërat mund të duken aq të njollosura sa të lënë gjurmë të ngjashme me tymin (siç është BenQ EW2430).

Varietetet e teknologjisë VA

Llojet moderne të paneleve VA të përdorura në monitorët e PC përfshijnë MVA (Rreshtimi vertikal me shumë domene), AMVA (MVA i përmirësuar) ose AMVA + (AMVA me kënde shikimi pak më të gjera). Modelet e paneleve AMVA (+) zakonisht përdorin tejkalim efektiv të pikselëve, në mënyrë që të mos vuajnë nga shtigje të gjera të ngjashme me tymin. Ata janë në të njëjtin nivel me modelet moderne IPS për sa i përket shpejtësisë së disa kalimeve të pikselëve. Tranzicionet e tjera, zakonisht nga ngjyrat e lehta në të errëta, janë ende relativisht të ngadalta. Një shembull është Samsung S34E790C, i cili në përgjithësi performon më mirë se homologu i tij IPS Dell U3415W kur bëhet fjalë për reagimin.

Prodhuesi i LCD-ve AU Optronics (AUO) ka krijuar një panel VA UltraWide 35 inç me një shpejtësi rifreskimi 144 Hz. Përdoret në pajisje të tilla si BenQ XR3501 dhe Pavarësisht nga kjo shkallë e lartë rifreskimi, disa tranzicione pikselësh janë ende dukshëm të ngadalta. Si AUO ashtu edhe Samsung prodhojnë panele të tjera VA me shpejtësi të rifreskimit LCD mbi 100Hz. Sharp ka disa matrica të specializuara MVA të përdorura në disa modele (përfshirë FG2421) që mbështesin 120Hz. Sidoqoftë, dyfishimi i shkallës së rifreskimit do të përmirësojë cilësinë e imazhit nëse pikselët janë në gjendje ta bëjnë këtë. Për të ndihmuar në kapërcimin e këtyre kufizimeve, monitorët me një sensor Sharp përdorin ndriçimin me strobë të kombinuar me një shpejtësi të dyfishtë të kuadrove të quajtur Turbo240, e cila errëson kryesisht sjelljen e tranzicionit të pikselit dhe redukton turbullimin e lëvizjes që tërheq vëmendjen.

Panele IPS, PLS dhe AHVA

Kur bëhet fjalë për rezultatin përfundimtar, këto teknologji janë në thelb shumë të ngjashme. Dallimi i tyre kryesor është se IPS është zhvilluar kryesisht nga LG Display, PLS nga Samsung dhe AHVA nga AUO. Ndonjëherë ato thjesht quhen panele të tipit IPS. Përfitimi i vërtetë i marketingut është saktësia e tyre superiore e ngjyrave, qëndrueshmëria dhe këndet e gjera të shikimit në krahasim me teknologjitë e tjera të kristalit të lëngshëm. Çdo nuancë shfaqet me saktësi pavarësisht nga pozicioni i saj në ekran.

Ekranet IPS ndryshojnë nga TN dhe VA në atë që molekulat e kristalit lëvizin paralelisht dhe jo pingul me panelin. Kjo zvogëlon sasinë e filtrimit të dritës përmes sensorit, duke siguruar performancën më të mirë të monitorit.

Teknologji e avancuar IPS

Disa nga modelet më të shtrenjta IPS dhe PLS shkojnë edhe më tej duke ofruar mbështetje për gamë më të gjera ngjyrash, duke rritur kështu gamën e mundshme të nuancave të riprodhueshme dhe thellësinë e ngjyrave për besnikëri të përmirësuar të imazhit. Kjo i bën panelet IPS dhe PLS kandidatë të mirë për detyra kritike grafike. Për më tepër, monitorët e mëdhenj IPS kanë rezolucion më të lartë se shumica e homologëve të tyre TN dhe VA, edhe pse një gamë e gjerë rezolucionesh janë të disponueshme për të gjitha llojet e paneleve sot. Zgjedhja e numrit të pikselëve, çmimi gjithnjë në rënie dhe riprodhimi i shkëlqyer i ngjyrave me të vërtetë zgjerojnë tërheqjen e këtij lloji të ekranit përtej aplikacioneve grafike, duke përfshirë lojërat dhe thjesht punën në desktop.

Përgjegjshmëri

Prodhuesit si Dell, LG, AOC dhe ASUS ofrojnë një gamë të mirë monitorësh IPS të përballueshëm. Kjo do të thotë që fotografët, dizajnerët ose përdoruesit e përgjithshëm me një buxhet mund të përfitojnë nga kjo teknologji. Shumë monitorë modernë IPS dhe PLS janë gjithashtu shumë më të përgjegjshëm se homologët e tyre VA dhe madje konkurrojnë me ekranet TN, megjithëse kjo është zakonisht pengesa më e madhe e paneleve IPS. Për shkak të këtyre përmirësimeve mbresëlënëse, disa modele moderne po gjejnë kërkesë në mesin e lojtarëve që mund të shijojnë ngjyra më shumëngjyrëshe pa u njollosur nga efektet e shëmtuara pasuese.

Shkalla e rifreskimit të paneleve IPS

Në disa modele moderne të këtij lloji, koha e përgjigjes së pikselit ka arritur në të vërtetë një nivel në të cilin lëvizja është e paqartë jo më shumë se në çdo monitor me një shpejtësi rifreskimi prej 60 Hz. Përgjigja e ekranit në 120 Hz nuk është mjaft optimale, megjithëse performanca optimale nuk ka të bëjë fare me shpejtësinë e rifreskimit. Sidoqoftë, prodhuesit kanë bërë përparim të mjaftueshëm në këtë fushë, gjë që ka lejuar AUO dhe LG të lëshojnë panele të tipit IPS me shpejtësi rifreskimi mbi 144 Hz.

Ekranet IPS me kontrast

Kontrasti është një tjetër pikë tradicionalisht e dobët e këtij lloji paneli. Këtu, gjithashtu, vërehen ndryshime të rëndësishme, dhe ekranet e tipit IPS në këtë tregues janë të barabartë me konkurrentët e tyre të bërë duke përdorur teknologjinë TN. Raporti i tyre i kontrastit arrin në 1000: 1 (pa kontrast dinamik). Megjithatë, disa përdorues kanë vënë re një problem të bezdisshëm me këtë lloj pajisjeje ekrani me kristal të lëngshëm - shkëlqimin ose "shkëlqimin" e përmbajtjes së errët të shkaktuar nga sjellja e dritës në këto panele. Kjo zakonisht është më e dukshme kur shikohet nga një kënd i gjerë (p.sh. Samsung S27A850D). Gjithashtu, shkëlqimi është zakonisht i pranishëm në qoshet e modeleve mbi 21.5”, nëse uleni drejtpërdrejt përballë ekranit në një distancë të shkurtër.

Kështu, monitorët IPS janë ekranet më të mira LCD me ngjyra që kënaqen me nuancat e gjalla, por gjithmonë ia vlen të shikosh më shumë sesa thjesht numrat.

konkluzioni

Ekzistojnë 3 kategori kryesore të paneleve që përdoren në monitorët modernë LCD: TN, VA dhe IPS. Teknologjia TN është aktualisht teknologjia më e njohur, duke ofruar cilësi të mirë imazhi dhe reagim të lartë me një çmim të përballueshëm. VA sakrifikon përgjegjshmërinë dhe tenton të jetë lloji më i ngadalshëm i panelit, por ofron kontrast të shkëlqyer dhe interpretim të përmirësuar të ngjyrave mbi teknologjitë TN. IPS, PLS dhe AHVA kryesojnë rrugën në cilësinë e imazhit, duke ofruar ngjyrat më të qëndrueshme dhe të sakta, ndërkohë që ofrojnë kënde të shkëlqyera shikimi, reagim të respektueshëm dhe kontrast të arsyeshëm. Përdoruesi mund të peshojë avantazhet dhe disavantazhet e monitorëve duke i krahasuar ato, dhe të kuptuarit e karakteristikave të përgjithshme të LCD-ve është një pikënisje e shkëlqyer.

Prezantimi

Tema "Ekran me kristal të lëngshëm dhe panele plazma" ka një rëndësi të madhe, sepse në botën moderne, shumë pajisje përdorin dalje grafike ose tekstuale për të shfaqur informacionin në ekran. Vitet e fundit, ky drejtim po zhvillohet me shpejtësi, teknologjitë e reja po shfaqen, ato të vjetrat po përmirësohen.

Qëllimi i punës së kursit.

Mësoni se si funksionojnë ekranet me kristal të lëngshëm.

Për të studiuar parimin e funksionimit të paneleve plazmatike.

Krahasoni parimin e funksionimit të ekraneve LCD dhe paneleve plazma.

Vini re të mirat dhe të këqijat e LCD-ve dhe paneleve plazma.

Pjesa teorike

Ekran me kristal të lëngshëm

Diodë tranzistor elektronik me kristal të lëngët

Ekranet LCD (ekrani me kristal të lëngshëm, monitorët me kristal të lëngshëm) janë bërë nga një substancë (cianofenil) që është në gjendje të lëngshme, por në të njëjtën kohë ka disa nga vetitë e qenësishme të trupave kristalorë. Në fakt, këto janë lëngje me anizotropi të vetive (në veçanti, optike) të lidhura me renditjen në orientimin e molekulave.

Ekrani me kristal të lëngshëm përdoret për të shfaqur informacione grafike ose tekstuale në monitorë kompjuteri, televizorë, telefona, kamera dixhitale, e-libra, navigatorë, tableta, përkthyes elektronikë, kalkulatorë, orë, etj., si dhe në shumë pajisje të tjera elektronike.

Mjaft e çuditshme, por kristalet e lëngëta janë pothuajse dhjetë vjet më të vjetër se CRT, përshkrimi i parë i këtyre substancave u bë në 1888. Sidoqoftë, për një kohë të gjatë askush nuk dinte t'i zbatonte ato në praktikë: ka substanca të tilla dhe kjo është e gjitha, dhe askush përveç fizikanëve dhe kimistëve nuk ishte i interesuar për to. Pra, materialet e kristalit të lëngshëm u zbuluan në vitin 1888 nga shkencëtari austriak F. Renitzer, por vetëm në vitin 1930 studiuesit nga korporata britanike Marconi morën një patentë për aplikimin e tyre industrial. Sidoqoftë, gjërat nuk shkuan më larg se kaq, pasi baza teknologjike në atë kohë ishte ende shumë e dobët. Zbulimi i parë i vërtetë u bë nga shkencëtarët Fergason dhe Williams të RCA (Radio Corporation of America). Njëri prej tyre krijoi një sensor termik të bazuar në kristalet e lëngëta, duke përdorur efektin e tyre reflektues selektiv, tjetri studioi efektin e një fushe elektrike në kristalet nematike. Dhe kështu, në fund të vitit 1966, RCA Corporation demonstroi një prototip LCD - një orë dixhitale. Sharp Corporation ka luajtur një rol të rëndësishëm në zhvillimin e teknologjisë LCD. Ajo është ende ndër lideret teknologjike. Llogaritësi i parë në botë CS10A u prodhua në vitin 1964 nga kjo korporatë. Në tetor 1975, ora e parë kompakte dixhitale u prodhua duke përdorur teknologjinë TN LCD. Në gjysmën e dytë të viteve '70 filloi kalimi nga ekranet me kristal të lëngshëm me tetë segmente në prodhimin e matricave me adresimin e secilës pikë. Kështu, në vitin 1976, Sharp lëshoi ​​​​një televizor bardh e zi me një diagonale ekrani prej 5.5 inç, të bërë në bazë të një matrice LCD me një rezolucion prej 160x120 piksele.

Kristalet e lëngëta janë substanca molekulat e të cilave janë shumë të lëvizshme dhe priren të orientohen në mënyrë të rregullt në një fushë elektrike. Rezistenca e kristaleve të lëngëta është e lartë dhe arrin nga Ohm. Në temperaturën e dhomës, në mungesë të një fushe elektrike, orientimi i molekulave të kristalit të lëngët është kaotik, dhe për këtë arsye substanca nuk është transparente. Kur shfaqet një fushë elektrike, molekulat renditen dhe si rezultat, substanca bëhet optikisht transparente. Një dizajn i thjeshtuar i ekranit të kristalit të lëngshëm mund të shihet në Figurën 1.

Në figurë, numrat tregojnë:

1 - xhami ose material i ngjashëm transparent;

2 - filma të elektrodave transparente që formojnë një matricë;

3 - kristale të lëngshme;

4 - sipërfaqe metalike.

Elektroda transparente është bërë në formën e numrave ose simboleve, në përputhje me imazhin e dëshiruar. Midis filmave përçues të elektrodave transparente të kërkuara aktualisht dhe bazës metalike, lidhet një gjenerator, i cili gjeneron një tension të alternuar me një amplitudë prej 2 deri në 15 V dhe një frekuencë prej dhjetëra deri në mijëra herc.

Përparësitë e ekraneve me kristal të lëngshëm janë konsumi jashtëzakonisht i ulët i energjisë dhe tensioni i ulët i furnizimit.

Disavantazhet janë MTBF e shkurtër dhe prania e detyrueshme e një burimi të ndriçimit të jashtëm.

Kristalet e lëngëta mund të klasifikohen në një nga tre llojet: smectic, nematik ose kolesterik.

Në një kristal të lëngshëm smektik (Figura 2), molekulat janë të rregulluara në shtresa që mund të rrëshqasin lehtësisht mbi njëra-tjetrën, duke bërë që kristali i lëngshëm të rrjedhë. Shtresat janë rregulluar periodikisht në lidhje me njëra-tjetrën. Brenda shtresave, në drejtimet anësore, nuk ka periodicitet të rreptë në renditjen e molekulave.

Kristalet e lëngëta nematikë (Figura 3) nuk kanë një strukturë të tillë shtresore si ato smektike. Molekulat zhvendosen rastësisht në drejtim të boshteve të tyre të gjata. Ekziston vetëm një rend orientues në rregullimin e molekulave: të gjitha molekulat janë të orientuara përgjatë një drejtimi mbizotërues. Nëse shikoni ekzemplarin nën një mikroskop, mund të shihni fije të holla të errëta. Këto janë vendet ku molekulat ndryshojnë orientimin e tyre në mënyrë dramatike. Këto fije quhen disinklinime. Në temperatura të caktuara, smektikat mund të shndërrohen në nematikë.

Kristalet e lëngëta kolesterike formojnë kryesisht komponime të kolesterolit dhe steroideve të tjera. Struktura e kristaleve të lëngëta është e njëjtë me atë të kristaleve nematike, por gjithashtu e përdredhur në një drejtim pingul me boshtet e gjata të molekulave.

Një tipar interesant i kristaleve të lëngëta kolesterike (Figura 4) është se një rreze drite që bie në një shtresë të hollë kristali mund t'i nënshtrohet reflektimit selektiv, d.m.th. ligji i reflektimit për dritën e bardhë nuk është i kënaqur në këtë rast. Trarët me gjatësi vale të ndryshme do të reflektojnë në kënde të ndryshme. Si rezultat, filmi kolesterik do të duket me ngjyra të ndezura në dritën e reflektuar.

Pajisjet e thjeshta me ekran (orë elektronike, telefona, luajtës, termometra, etj.) mund të kenë një ekran monokrom ose 2-5 ngjyrash. Një imazh shumëngjyrësh formohet duke përdorur treshe RGB.

RGB (shkurtesa e fjalëve angleze Red, Green, Blue - e kuqe, jeshile, blu) është një model ngjyrash shtesë, si rregull, që përshkruan një metodë të sintezës së ngjyrave për riprodhimin e ngjyrave (Figura 5)

Strukturisht, ekrani përbëhet nga elementët e mëposhtëm (Figura 6):

Matricat LCD (fillimisht - një paketë e sheshtë pllakash qelqi, midis shtresave të të cilave ndodhen kristalet e lëngëta; në vitet 2000, filluan të përdoren materiale fleksibël të bazuara në polimere);

· Burimet e dritës për ndriçim;

· Parzmore kontakti (tela);

· Një kuti, zakonisht plastike, me kornizë metalike për ngurtësim.

Përbërja e pikselit LCD:

· Dy elektroda transparente;

· Një shtresë molekulash të vendosura ndërmjet elektrodave;

· Dy filtra polarizues, rrafshet e polarizimit të të cilëve janë (si rregull) pingul.

Nëse një tension aplikohet në elektroda, atëherë molekulat priren të rreshtohen në drejtim të fushës elektrike, gjë që shtrembëron strukturën spirale. Në këtë rast, forcat elastike e kundërshtojnë këtë dhe kur voltazhi fiket, molekulat kthehen në pozicionin e tyre origjinal. Me një forcë të mjaftueshme të fushës, pothuajse të gjitha molekulat bëhen paralele, gjë që çon në errësirën e strukturës. Duke ndryshuar tensionin, mund të kontrolloni shkallën e transparencës.

Nëse një tension konstant aplikohet për një kohë të gjatë, struktura e kristalit të lëngët mund të degradohet për shkak të migrimit të joneve. Për të zgjidhur këtë problem, përdoret një rrymë alternative ose një ndryshim në polaritetin e fushës me çdo adresim të qelizës (pasi një ndryshim në transparencë ndodh kur rryma është e ndezur, pavarësisht nga polariteti i saj).

Në të gjithë matricën, secila prej qelizave mund të kontrollohet individualisht, por me një rritje të numrit të tyre, kjo bëhet e vështirë, pasi numri i elektrodave të kërkuara rritet. Prandaj, adresimi i rreshtave dhe kolonave përdoret pothuajse kudo.

Në vetvete, kristalet e lëngëta nuk shkëlqejnë. Në mënyrë që imazhi në LCD të jetë i dukshëm, nevojitet një burim drite. Burimi mund të jetë i jashtëm (për shembull, dielli) ose i integruar (drita e pasme). Në mënyrë tipike, llambat e integruara të dritës së pasme janë të vendosura prapa shtresës së kristalit të lëngshëm dhe shkëlqejnë përmes saj (megjithëse ndriçimi anësor gjendet gjithashtu, për shembull, në orët).

Ndriçimi i jashtëm

Ekranet njëngjyrëshe të orëve të dorës dhe telefonave celularë përdorin ndriçim të jashtëm shumicën e kohës (nga dielli, llambat e dhomës etj.). Zakonisht ekziston një shtresë reflektuese spekulare ose mat prapa shtresës së pikselit të kristalit të lëngshëm. Për përdorim në errësirë, këto ekrane janë të pajisura me ndriçim anësor. Ekzistojnë gjithashtu ekrane transflektive në të cilat shtresa reflektuese (speculare) është e tejdukshme dhe dritat e pasme janë të vendosura pas saj.

Ndriçim inkandeshent

Në të kaluarën, disa orë dore LCD njëngjyrëshe përdorën një llambë inkandeshente nënminiaturë. Por për shkak të konsumit të lartë të energjisë, llambat inkandeshente janë të pafavorshme. Përveç kësaj, ato nuk janë të përshtatshme për t'u përdorur, për shembull, në televizorë, pasi ato gjenerojnë shumë nxehtësi (mbinxehja është e dëmshme për kristalet e lëngëta) dhe shpesh digjen.

Paneli elektrolumineshent

Disa orë dhe ekrane matës përdorin LCD njëngjyrëshe që përdorin një panel elektrolumineshent për ndriçimin e pasmë. Ky panel është një shtresë e hollë e fosforit kristalor (për shembull, sulfidi i zinkut), në të cilin ndodh elektrolumineshenca - shkëlqim nën veprimin e rrymës. Zakonisht shkëlqen dritë jeshile-blu ose e verdhë-portokalli.

Ndriçimi nga llambat e shkarkimit të gazit ("plazma").

Gjatë dekadës së parë të shekullit të 21-të, shumica dërrmuese e ekraneve LCD u ndriçuan nga një ose më shumë llamba të shkarkimit të gazit (më shpesh me një katodë të ftohtë - CCFL, megjithëse EEFL kohët e fundit ka filluar të përdoret). Në këto llamba, burimi i dritës është një plazma e krijuar nga një shkarkesë elektrike përmes një gazi. Ekrane të tilla nuk duhet të ngatërrohen me ekranet plazma, në të cilat çdo piksel vetë shkëlqen dhe është një llambë miniaturë e shkarkimit të gazit.

Drita e prapme e diodës që lëshon dritë (LED).

Në fillim të viteve 2010, ekranet LCD me ndriçim prapa nga një ose një numër i vogël i diodave që lëshojnë dritë (LED) u përhapën gjerësisht. LCD të tillë (shpesh të referuar në tregti si TV LED ose LED) nuk duhet të ngatërrohen me ekranet reale LED, në të cilat çdo piksel vetë shkëlqen dhe është një LED në miniaturë.

Karakteristikat më të rëndësishme të ekraneve LCD:

1. lloji i matricës përcaktohet nga teknologjia me të cilën është bërë LCD;

2. klasa e matricës; ISO 13406-2 përcakton katër klasa matrice;

ISO 13406-2 - Standard ISO për ergonominë vizuale të ekraneve LCD. Titulli i plotë është "Kërkesat ergonomike për punën me ekranet vizuale të bazuara në panele të sheshta - Pjesa 2: Kërkesat ergonomike për ekranet me panele të sheshta". I njohur për konsumatorët si standardi për "Pikselat e thyer"

Piksele me defekt

Standardi bën dallimin midis 4 klasave cilësore të ekraneve LCD, për secilën prej të cilave lejohet një numër i caktuar pikselësh jo funksionues nga një milion:

Klasa 1: 0 piksel për milion me defekt.

Klasa 2: deri në 2 defekte të tipit 1 dhe 2 ose deri në 5 defekte të tipit 3 për milion.

Klasa 3: deri në 5 piksele me defekt të tipit 1; deri në 15 - lloji 2; deri në 50 nënpikselë të dëmtuar për milion.

Klasa 4: deri në 150 ppm ppm.

Praktikisht nuk ka produkte të klasës 4 midis paneleve LCD të prodhuara në masë.

Standardi përcakton 4 lloje pikselësh me defekt:

Lloji 1: Piksele që digjen vazhdimisht.

Lloji 2: pikselë të pa ndriçuar përgjithmonë.

Lloji 3: Piksele me defekte të tjera, duke përfshirë defektet në nënpikselë (qelizat RGB që përbëjnë një piksel), d.m.th. nënpikselë të ndezur vazhdimisht të kuqe, jeshile ose blu.

Lloji 4 (grupi i pikselëve me defekt): disa pikselë me defekt në një katror 5 x 5 piksel.

3. rezolucioni - dimensionet horizontale dhe vertikale, të shprehura në pixel. Ndryshe nga monitorët CRT, LCD-të kanë një rezolucion fiks, pjesa tjetër arrihet me interpolim (monitorët CRT kanë gjithashtu një numër fiks pikselësh, të cilët gjithashtu përbëhen nga pika të kuqe, jeshile dhe blu. e nevojshme);

4. Madhësia e pikës (madhësia e pikselit) - distanca midis qendrave të pikselëve fqinjë. E lidhur drejtpërdrejt me rezolucionin fizik;

5.raporti i pamjes së ekranit (aspekti proporcional) - raporti i gjerësisë me lartësinë (5: 4, 4: 3, 3: 2 (15x10), 8: 5 (16x10), 5: 3 (15x9), 16: 9, etj.);

6.Diagonale e dukshme - madhësia e vetë panelit, e matur diagonalisht. Zona e ekraneve varet gjithashtu nga formati: një monitor me një raport aspekti 4: 3 ka një sipërfaqe më të madhe se një raport aspekti 16: 9 me të njëjtën diagonale;

7.kontrast - raporti i shkëlqimit të pikave më të lehta dhe më të errëta në një ndriçim të caktuar të dritës së prapme. Disa monitorë përdorin një nivel përshtatës të dritës së prapme duke përdorur llamba shtesë, shifra e kontrastit e dhënë për ta (e ashtuquajtura dinamike) nuk vlen për një imazh statik;

8. ndriçimi - sasia e dritës që emetohet nga ekrani (zakonisht matet në kandela për metër katror);

9. koha e përgjigjes - koha minimale e nevojshme që një piksel të ndryshojë ndriçimin e tij. Përbëhet nga dy vlera:

· Koha e buferimit (vonesa e hyrjes). Një vlerë e lartë ndërhyn me lojërat me ritme të shpejta; zakonisht i heshtur; matet duke krahasuar me një kineskop në të shtënat me shpejtësi të lartë. Tani (2011) brenda 20-50 ms; në disa modele të hershme arriti 200 ms;

· Koha e ndërrimit. Specifikuar në specifikimet e monitorit. Një vlerë e lartë degradon cilësinë e videos; metodat e matjes janë të paqarta. Tani pothuajse në të gjithë monitorët koha e deklaruar e ndërrimit është 2-6 ms;

10. këndi i shikimit - këndi në të cilin rënia e kontrastit arrin një vlerë të paracaktuar; llogaritet ndryshe për lloje të ndryshme matricash dhe nga prodhues të ndryshëm dhe shpesh nuk i nënshtrohet krahasimit. Disa prodhues tregojnë në to. parametrat e monitorëve të tyre, këndet e shikimit si: CR 5: 1 - 176/176 °, CR 10: 1 - 170/160 °. Shkurtesa CR qëndron për raportin e kontrastit në këndet e specifikuara të shikimit në lidhje me pingul me ekranin. Në këndet e shikimit prej 170 ° / 160 °, kontrasti në qendër të ekranit zvogëlohet në një vlerë jo më të ulët se 10: 1, në kënde shikimi 176 ° / 176 ° - jo më e ulët se në një vlerë prej 5: 1 .

Kështu, një monitor LCD i plotë përbëhet nga elektronikë me precizion të lartë që përpunon sinjalin e videos hyrëse, një matricë LCD, një modul të dritës së prapme, një furnizim me energji elektrike dhe një strehim me elementë kontrolli. Është kombinimi i këtyre komponentëve që përcakton vetitë e monitorit në tërësi, megjithëse disa karakteristika janë më të rëndësishme se të tjerat.

Teknologjitë kryesore në prodhimin e ekraneve LCD: TN + film, IPS (SFT, PLS) dhe MVA. Këto teknologji ndryshojnë në gjeometrinë e sipërfaqeve, polimerit, pllakës së kontrollit dhe elektrodës së përparme. Me rëndësi të madhe është pastërtia dhe lloji i polimerit me veti kristal të lëngët që përdoret në zhvillime specifike.

Koha e përgjigjes së monitorëve LCD SXRD (Silicon X-tal Reflective Display) është reduktuar në 5ms.

Kompanitë Sony, I mprehtë dhe Philips Teknologjia PALC e zhvilluar së bashku (kristal i lëngshëm i adresuar me plazmë), i cili kombinon avantazhet e LCD (shkëlqimi dhe ngopja e ngjyrave, kontrasti) dhe panelet plazma (kënde të mëdha shikimi horizontale dhe vertikale, shpejtësia e lartë e rifreskimit). Këto ekrane përdorin qelizat plazmatike të shkarkimit të gazit si një zbehës dhe një matricë LCD për filtrimin e ngjyrave. Teknologjia PALC lejon që çdo piksel i ekranit të adresohet individualisht, që nënkupton kontrollueshmërinë dhe cilësinë më të mirë të imazhit.

Filmi TN + (Twisted Nematic + film) (Figura 7) është teknologjia më e thjeshtë. Fjala "film" në emrin e teknologjisë do të thotë "shtresë shtesë" e përdorur për të rritur këndin e shikimit (përafërsisht - nga 90 në 150 °). Në ditët e sotme parashtesa "film" shpesh hiqet, duke i quajtur matrica të tilla thjesht TN. Një mënyrë për të përmirësuar kontrastin dhe këndet e shikimit për panelet TN nuk është gjetur ende, dhe koha e përgjigjes për këtë lloj matrice është aktualisht një nga më të mirat, por niveli i kontrastit nuk është.

Matrica e filmit TN + funksionon si më poshtë: nëse nuk aplikohet tension në nënpikselë, kristalet e lëngëta (dhe drita e polarizuar që ata transmetojnë) rrotullohen në lidhje me njëri-tjetrin me 90 ° në rrafshin horizontal në hapësirën midis dy pllakave. Dhe meqenëse drejtimi i polarizimit të filtrit në pllakën e dytë është saktësisht 90 ° me drejtimin e polarizimit të filtrit në pllakën e parë, drita kalon nëpër të. Kur nënpikselët e kuq, jeshil dhe blu janë plotësisht të ndriçuar, një pikë e bardhë shfaqet në ekran.

Përparësitë e teknologjisë përfshijnë kohën më të vogël të përgjigjes midis matricave moderne, si dhe koston e ulët. Disavantazhet: Renditja e dobët e ngjyrave, këndet më të vogla të shikimit.

Teknologjia IPS (in-plane switching), ose SFT (super fine TFT) (Figura 8), u zhvillua nga Hitachi dhe NEC në 1996.

Këto kompani përdorin emra të ndryshëm për këtë teknologji - NEC përdor "SFT" dhe Hitachi përdor "IPS".

Teknologjia kishte për qëllim të heqë qafe të metat e filmit TN +. Megjithëse IPS ishte në gjendje të rriste këndin e shikimit në 178 °, si dhe kontrastin e lartë dhe riprodhimin e ngjyrave, koha e përgjigjes mbeti e ulët.

Që nga viti 2008, matricat IPS (SFT) janë monitorët e vetëm LCD që japin gjithmonë ngjyra të plota RGB 24-bit me 8 bit për kanal. Që nga viti 2012, shumë monitorë në matricat IPS (e-IPS prodhuar nga LG Displays) me 6 bit për kanal janë lëshuar tashmë. Matricat e vjetra TN kanë 6-bit për kanal, ashtu si pjesa MVA.

Nëse nuk aplikohet tension në matricën IPS, molekulat e kristalit të lëngshëm nuk rrotullohen. Filtri i dytë rrotullohet gjithmonë pingul me të parin dhe drita nuk kalon nëpër të. Prandaj, shfaqja e zezë është afër idealit. Nëse transistori dështon, pikeli "i thyer" për panelin IPS nuk do të jetë i bardhë, si për matricën TN, por i zi.

Kur aplikohet një tension, molekulat e kristalit të lëngshëm rrotullohen pingul me pozicionin e tyre fillestar dhe transmetojnë dritë.

IPS tani është zëvendësuar nga teknologjia H-IPS, e cila trashëgon të gjitha avantazhet e teknologjisë IPS me një ulje të njëkohshme të kohës së përgjigjes dhe një rritje të kontrastit. Ngjyra e paneleve më të mira H-IPS nuk është inferiore ndaj monitorëve konvencionalë CRT. H-IPS dhe e-IPS më e lirë përdoren në mënyrë aktive në panele duke filluar nga 20". LG Display, Dell, NEC, Samsung, Chimei mbeten të vetmit prodhues panelesh që përdorin këtë teknologji.

AS-IPS (Advanced Super IPS) u zhvillua gjithashtu nga Hitachi Corporation në 2002. Përmirësimet ishin kryesisht të lidhura me nivelin e kontrastit të paneleve konvencionale S-IPS, duke e afruar atë me atë të paneleve S-PVA. AS-IPS përdoret gjithashtu si emër për monitorët e NEC Corporation (për shembull, NEC LCD20WGX2) bazuar në teknologjinë S-IPS të zhvilluar nga konsorciumi LG Display.

H-IPS A-TW (IPS horizontale me polarizues të përparuar të bardhë të vërtetë) - zhvilluar nga LG Display për NEC Corporation. Është një panel H-IPS me një filtër ngjyrash TW (True White) për t'i bërë ngjyrat e bardha më realiste dhe për të rritur këndet e shikimit pa shtrembërim imazhi (duke eliminuar efektin e paneleve LCD që shkëlqejnë në një kënd - i ashtuquajturi "). Ky lloj paneli përdoret për të krijuar monitorë profesionistë me cilësi të lartë.

AFFS (Advanced Fringe Field Switching, emri joformal - S-IPS Pro) është një përmirësim i mëtejshëm i IPS, i zhvilluar nga BOE Hydis në 2003. Forca e shtuar e fushës elektrike bëri të mundur arritjen e këndeve dhe ndriçimit edhe më të madh të shikimit, si dhe zvogëlimin e distancës ndërpikselë. Ekranet e bazuara në AFFS përdoren kryesisht në tablet PC bazuar në matricat e prodhuara nga Hitachi Displays.

Teknologjia VA (shkurt për shtrirjen vertikale) u prezantua në vitin 1996 nga Fujitsu. Kur voltazhi është i fikur, kristalet e lëngëta të matricës VA janë rreshtuar pingul me filtrin e dytë, domethënë ato nuk transmetojnë dritë. Kur aplikohet tension, kristalet rrotullohen 90 ° dhe një pikë e lehtë shfaqet në ekran. Ashtu si në matricat IPS, pikselët nuk transmetojnë dritë në mungesë të tensionit, prandaj, kur ato dështojnë, ato janë të dukshme si pika të zeza.

Trashëgimtari i teknologjisë VA është teknologjia MVA (radhitje vertikale me shumë domene) e zhvilluar nga Fujitsu si një kompromis midis teknologjive TN dhe IPS. Këndet e shikimit horizontal dhe vertikal për matricat MVA janë 160 ° (në modelet moderne të monitorit deri në 176-178 °), ndërsa, falë përdorimit të teknologjive të përshpejtimit (RTC), këto matrica nuk janë shumë prapa TN + Film për sa i përket koha e përgjigjes. Ato i tejkalojnë ndjeshëm karakteristikat e kësaj të fundit për sa i përket thellësisë së ngjyrave dhe saktësisë së riprodhimit të tyre.

Përparësitë e teknologjisë MVA janë një ngjyrë e zezë e thellë (kur shihet nga një pamje pingule) dhe mungesa e një strukture kristalore spirale dhe e një fushe magnetike të dyfishtë. Disavantazhet e MVA në krahasim me S-IPS: zhdukja e detajeve në hije kur shikohet nga një pamje pingule, varësia e ekuilibrit të ngjyrave të figurës nga këndi i shikimit.

Teknologjitë e mëposhtme janë analoge me MVA:

PVA (drejtimi vertikal me model) nga Samsung;

Super PVA nga Sony-Samsung (S-LCD);

Super MVA nga CMO;

ASV (superpamje e avancuar), e quajtur edhe ASVA (drejtim vertikal simetrik aksial) nga Sharp.

Matricat MVA / PVA konsiderohen si një kompromis midis TN dhe IPS, si në aspektin e kostos ashtu edhe në karakteristikat e konsumatorit.

Matrica PLS (komutimi nga plani në linjë) u zhvillua nga Samsung si një alternativë ndaj IPS dhe u demonstrua për herë të parë në dhjetor 2010. Kjo matricë pritet të jetë 15% më e lirë se IPS.

Përparësitë:

· Dendësi më e lartë pikselësh në krahasim me IPS (dhe e ngjashme me * VA / TN);

· Shkëlqim i lartë dhe interpretim i mirë i ngjyrave;

· Kënde të mëdha shikimi;

· Mbulim i plotë i gamës sRGB;

· Konsumi i ulët i energjisë i krahasueshëm me TN.

Të metat:

Koha e përgjigjes (5-10 ms) e krahasueshme me S-IPS, më e mirë se * VA, por më e keqe se TN.

Samsung nuk dha një përshkrim të teknologjisë PLS. Ekzaminimet mikroskopike krahasuese të matricave IPS dhe PLS të bëra nga vëzhgues të pavarur nuk zbuluan ndonjë ndryshim. Fakti që PLS është një lloj IPS u pranua në mënyrë indirekte nga vetë Samsung në padinë e saj kundër LG: padia pretendonte se teknologjia AH-IPS e përdorur nga LG është një modifikim i teknologjisë PLS.

Imazhi formohet duke përdorur elementë individualë, si rregull, përmes një sistemi skanimi. Pajisjet e thjeshta (orë elektronike, telefona, lojtarë, termometra, etj.) mund të kenë një ekran pikturë njëngjyrëshe ose 2-5 ngjyra. Imazhet shumëngjyrëshe jepen duke përdorur 2008) në shumicën e monitorëve të desktopit TN (dhe disa * VA), si dhe në të gjitha ekranet e laptopëve, përdoren matrica me ngjyra 18-bit (6-bit për kanal), 24-bit është emuluar me dridhje dither ...

Struktura e monitorit LCD

Nënpiksel LCD me ngjyra

Çdo piksel LCD përbëhet nga një shtresë molekulash midis dy elektrodave transparente dhe dy filtrave polarizues, rrafshet e polarizimit të të cilëve janë (zakonisht) pingul. Në mungesë të kristaleve të lëngëta, drita e transmetuar nga filtri i parë bllokohet pothuajse plotësisht nga i dyti.

Sipërfaqja e elektrodave në kontakt me kristalet e lëngëta trajtohet posaçërisht për orientimin fillestar të molekulave në një drejtim. Në një matricë TN, këto drejtime janë reciproke pingul; prandaj, në mungesë të stresit, molekulat janë të rregulluara në një strukturë spirale. Kjo strukturë e thyen dritën në atë mënyrë që përpara filtrit të dytë rrotullohet rrafshi i polarizimit të tij dhe drita kalon nëpër të pa humbje. Përveç përthithjes së gjysmës së dritës së papolarizuar nga filtri i parë, qeliza mund të konsiderohet transparente. Nëse një tension aplikohet në elektroda, molekulat priren të rreshtohen në drejtim të fushës, gjë që shtrembëron strukturën spirale. Në këtë rast, forcat elastike e kundërshtojnë këtë dhe kur voltazhi fiket, molekulat kthehen në pozicionin e tyre origjinal. Me një forcë të mjaftueshme të fushës, pothuajse të gjitha molekulat bëhen paralele, gjë që çon në errësirën e strukturës. Duke ndryshuar tensionin, mund të kontrolloni shkallën e transparencës. Nëse një tension konstant aplikohet për një kohë të gjatë, struktura e kristalit të lëngët mund të degradohet për shkak të migrimit të joneve. Për të zgjidhur këtë problem, përdoret një rrymë alternative, ose një ndryshim në polaritetin e fushës me çdo adresim të qelizës (opaciteti i strukturës nuk varet nga polariteti i fushës). Në të gjithë matricën, secila prej qelizave mund të kontrollohet individualisht, por me një rritje të numrit të tyre, kjo bëhet e vështirë, pasi numri i elektrodave të kërkuara rritet. Prandaj, adresimi i rreshtave dhe kolonave përdoret pothuajse kudo. Drita që kalon nëpër qeliza mund të jetë e natyrshme - e reflektuar nga nënshtresa (në ekranet LCD pa ndriçim të pasmë). Por më shpesh ato përdoren, përveç pavarësisë nga ndriçimi i jashtëm, ai gjithashtu stabilizon vetitë e imazhit që rezulton. Kështu, një monitor LCD i plotë përbëhet nga elektronikë që përpunojnë sinjalin e videos hyrëse, një matricë LCD, një modul të dritës së prapme, një furnizim me energji elektrike dhe një strehim. Është kombinimi i këtyre komponentëve që përcakton vetitë e monitorit në tërësi, megjithëse disa karakteristika janë më të rëndësishme se të tjerat.

Specifikimet e monitorit LCD

Karakteristikat më të rëndësishme të monitorëve LCD:

• Rezolucioni: Dimensionet horizontale dhe vertikale, të shprehura në piksel. Për dallim nga monitorët CRT, LCD-të kanë një rezolucion fizik "vendas", pjesa tjetër arrihet me interpolim.

Fragment i matricës së monitorit LCD (0,78x0,78 mm), i zmadhuar 46 herë.

• Madhësia e pikës: distanca midis qendrave të pikselëve ngjitur. E lidhur drejtpërdrejt me rezolucionin fizik.

• Raporti i pamjes së ekranit (aspekti): Raporti i gjerësisë me lartësinë, për shembull: 5: 4, 4: 3, 5: 3, 8: 5, 16: 9, 16:10.

• Diagonale e dukshme: Madhësia e vetë panelit, e matur diagonalisht. Zona e ekraneve varet gjithashtu nga formati: një monitor me një raport aspekti 4: 3 ka një sipërfaqe më të madhe se një raport aspekti 16: 9 me të njëjtën diagonale.

• Kontrasti: Raporti i ndriçimit të pikave më të lehta dhe më të errëta. Disa monitorë përdorin një nivel përshtatës të dritës së prapme duke përdorur llamba shtesë, shifra e kontrastit e treguar për ta (e ashtuquajtura dinamike) nuk vlen për një imazh statik.

• Shkëlqimi: Sasia e dritës që emetohet nga një ekran zakonisht matet në kandela për metër katror.

• Koha e përgjigjes: koha minimale që i duhet një piksel për të ndryshuar ndriçimin e tij. Metodat e matjes janë të paqarta.

• Këndi i shikimit: këndi në të cilin rënia e kontrastit arrin një vlerë të caktuar llogaritet ndryshe për lloje të ndryshme matricash dhe nga prodhues të ndryshëm dhe shpesh nuk mund të krahasohet.

• Lloji i matricës: teknologjia me të cilën prodhohet LCD.

• Hyrjet: (p.sh. DVI, HDMI, etj.)

teknologjitë

Orë LCD

Monitorët LCD u zhvilluan në vitin 1963 në Qendrën Kërkimore David Sarnoff të RCA, Princeton, NJ.

Teknologjitë kryesore në prodhimin e ekraneve LCD: TN + film, IPS dhe MVA. Këto teknologji ndryshojnë në gjeometrinë e sipërfaqeve, polimerit, pllakës së kontrollit dhe elektrodës së përparme. Me rëndësi të madhe është pastërtia dhe lloji i polimerit me veti të kristalit të lëngët që përdoret në dizajne specifike.

Koha e përgjigjes së monitorëve LCD të ndërtuar duke përdorur teknologjinë SXRD (eng. Ekran reflektues i silikonit X-tal - matricë kristal i lëngët reflektues i silikonit), i reduktuar në 5 ms. Sony, Sharp dhe Philips kanë zhvilluar së bashku teknologjinë PALC. Kristal i lëngshëm i adresuar me plazmë - kontrolli i plazmës i kristaleve të lëngëta), i cili kombinon avantazhet e LCD (shkëlqimi dhe pasuria e ngjyrave, kontrasti) dhe panelet plazma (kënde të mëdha shikimi horizontalisht, H, dhe vertikale, V, shpejtësia e lartë e rifreskimit). Këto ekrane përdorin qelizat plazmatike të shkarkimit të gazit si një zbehës dhe një matricë LCD për filtrimin e ngjyrave. Teknologjia PALC lejon që çdo piksel i ekranit të adresohet individualisht, që do të thotë kontrollueshmëri dhe cilësi imazhi të pakrahasueshme.

TN + film (Twisted Nematic + film)

Pjesa "film" në emrin e teknologjisë nënkupton një shtresë shtesë që përdoret për të rritur këndin e shikimit (përafërsisht - nga 90 ° në 150 °). Në ditët e sotme parashtesa "film" shpesh hiqet, duke i quajtur matrica të tilla thjesht TN. Fatkeqësisht, nuk është gjetur asnjë mënyrë për të përmirësuar kontrastin dhe kohën e përgjigjes për panelet TN, dhe koha e përgjigjes për këtë lloj matrice është aktualisht një nga më të mirat, por niveli i kontrastit nuk është.

Filmi TN + është teknologjia më e thjeshtë.

Matrica e filmit TN + funksionon si më poshtë: nëse nuk aplikohet tension në nënpikselë, kristalet e lëngëta (dhe drita e polarizuar që ata transmetojnë) rrotullohen në lidhje me njëri-tjetrin me 90 ° në rrafshin horizontal në hapësirën midis dy pllakave. Dhe meqenëse drejtimi i polarizimit të filtrit në pllakën e dytë bën një kënd prej 90 ° me drejtimin e polarizimit të filtrit në pllakën e parë, drita kalon nëpër të. Kur nënpikselët e kuq, jeshil dhe blu janë plotësisht të ndriçuar, një pikë e bardhë shfaqet në ekran.

Përparësitë e teknologjisë përfshijnë kohën më të vogël të përgjigjes midis matricave moderne, si dhe koston e ulët.

IPS (Ndërrimi në aeroplan)

Teknologjia e ndërrimit në aeroplan u zhvillua nga Hitachi dhe NEC dhe kishte për qëllim të kapërcejë mangësitë e filmit TN +. Megjithatë, ndërsa IPS ishte në gjendje të arrinte një rritje të këndit të shikimit deri në 170 °, si dhe kontrast të lartë dhe riprodhim ngjyrash, koha e përgjigjes mbeti e ulët.

Për momentin, matricat e bëra duke përdorur teknologjinë IPS janë të vetmit monitorë LCD që transmetojnë gjithmonë thellësinë e plotë të ngjyrave RGB - 24 bit, 8 bit për kanal. Matricat TN janë pothuajse gjithmonë 6-bit, siç është pjesa MVA.

Nëse nuk aplikohet tension në matricën IPS, molekulat e kristalit të lëngshëm nuk rrotullohen. Filtri i dytë rrotullohet gjithmonë pingul me të parin dhe drita nuk kalon nëpër të. Prandaj, shfaqja e ngjyrës së zezë është afër idealit. Nëse transistori dështon, pikeli "i thyer" për panelin IPS nuk do të jetë i bardhë, si për matricën TN, por i zi.

Kur aplikohet një tension, molekulat e kristalit të lëngshëm rrotullohen pingul me pozicionin e tyre fillestar dhe transmetojnë dritë.

IPS aktualisht është zëvendësuar nga teknologjia S-IPS(Super-IPS, viti Hitachi), i cili trashëgon të gjitha avantazhet e teknologjisë IPS duke reduktuar kohën e përgjigjes. Por pavarësisht faktit se ngjyra e paneleve S-IPS është e përafërt me atë të monitorëve konvencionalë CRT, kontrasti është ende një pikë e dobët. S-IPS përdoret në mënyrë aktive në panele duke filluar nga 20”, LG.Philips, NEC mbeten të vetmit prodhues panelesh të bazuar në këtë teknologji.

AS-IPS- Teknologjia e avancuar Super IPS u zhvillua gjithashtu nga Hitachi Corporation gjatë këtij viti. Përmirësimet ishin kryesisht të lidhura me nivelin e kontrastit të paneleve konvencionale S-IPS, duke e afruar atë me atë të paneleve S-PVA. AS-IPS përdoret gjithashtu si emër për monitorët e LG.Philips Corporation.

A-TW-IPS- Advanced True White IPS, i zhvilluar nga LG.Philips për korporatën e vitit. Fuqia e shtuar e fushës elektrike bëri të mundur arritjen e këndeve dhe ndriçimit edhe më të madh të shikimit, si dhe zvogëlimin e distancës ndërpikselë. Ekranet e bazuara në AFFS përdoren kryesisht në tablet PC bazuar në matricat e prodhuara nga Hitachi Displays.

* VA (Rreshtimi vertikal)

MVA- Rreshtimi vertikal me shumë domene. Kjo teknologji u zhvillua nga Fujitsu si një kompromis midis teknologjive TN dhe IPS. Këndet e shikimit horizontal dhe vertikal për matricat MVA janë 160 ° (në modelet moderne të monitorit deri në 176-178 gradë), ndërsa falë përdorimit të teknologjive të përshpejtimit (RTC) këto matrica nuk janë shumë prapa TN + Film në kohën e përgjigjes, por në mënyrë të konsiderueshme tejkalojnë karakteristikat e kësaj të fundit thellësinë e ngjyrave dhe saktësinë e riprodhimit të tyre.

MVA është pasardhësi i teknologjisë VA të prezantuar në 1996 nga Fujitsu. Kur voltazhi është i fikur, kristalet e lëngëta të matricës VA janë rreshtuar pingul me filtrin e dytë, domethënë ato nuk transmetojnë dritë. Kur aplikohet tension, kristalet rrotullohen 90 ° dhe një pikë e lehtë shfaqet në ekran. Ashtu si në matricat IPS, pikselët nuk transmetojnë dritë në mungesë të tensionit, prandaj, kur ato dështojnë, ato janë të dukshme si pika të zeza.

Përparësitë e teknologjisë MVA janë ngjyra e zezë e thellë dhe mungesa e një strukture kristalore spirale dhe e një fushe magnetike të dyfishtë.

Disavantazhet e MVA në krahasim me S-IPS: zhdukja e detajeve në hije kur shikohet nga një pamje pingule, varësia e ekuilibrit të ngjyrave të figurës nga këndi i shikimit dhe një kohë më e gjatë përgjigjeje.

Teknologjitë e mëposhtme janë analoge me MVA:

• PVA (Rreshtimi vertikal me model) nga Samsung.
• Super PVA nga Samsung.
• Super MVA nga CMO.

Matricat MVA / PVA konsiderohen si një kompromis midis TN dhe IPS, si në aspektin e kostos ashtu edhe në cilësitë e konsumatorit.

Avantazhet dhe disavantazhet

Shtrembërim në monitorin LCD në kënde të gjera shikimi

Një afërsi e një matrice tipike LCD. Në qendër, mund të shihni dy nënpikselë të dëmtuar (jeshile dhe blu).

Aktualisht, monitorët LCD janë drejtimi kryesor, me zhvillim të shpejtë në teknologjinë e monitorëve. Përparësitë e tyre përfshijnë: madhësinë dhe peshën e vogël në krahasim me CRT. Monitorët LCD, ndryshe nga CRT-të, nuk kanë dridhje të dukshme, defekte të fokusimit dhe konvergjencës së rrezeve, ndërhyrje në fushën magnetike dhe probleme me gjeometrinë dhe qartësinë e imazhit. Konsumi i energjisë i monitorëve LCD është 2-4 herë më pak se ai i ekraneve CRT dhe plazma të madhësive të krahasueshme. Konsumi i energjisë i monitorëve LCD përcaktohet 95% nga fuqia e llambave të dritës së prapme ose matricës së dritës së prapme LED (eng. dritën e prapme- dritë e pasme) matricë LCD. Në shumë monitorë modernë (2007), për të rregulluar ndriçimin e ekranit nga përdoruesi, përdoret modulimi i gjerësisë së pulsit të llambave të dritës së prapme me një frekuencë prej 150 deri në 400 Hertz dhe më shumë. Ndriçimi i pasmë LED përdoret kryesisht në ekranet e vegjël, megjithëse vitet e fundit është përdorur gjithnjë e më shumë në laptopë dhe madje edhe në monitorë desktop. Megjithë vështirësitë teknike të zbatimit të tij, ai gjithashtu ka avantazhe të dukshme ndaj llambave fluoreshente, për shembull, një spektër më të gjerë rrezatimi, dhe rrjedhimisht gamën e ngjyrave.

Nga ana tjetër, monitorët LCD kanë gjithashtu disa disavantazhe, të cilat shpesh janë të vështira për t'u eliminuar në parim, për shembull:

• Ndryshe nga CRT-të, ato mund të shfaqin një imazh të qartë në vetëm një rezolucion ("vendas"). Pjesa tjetër arrihet me interpolim me humbje. Dhe rezolucionet shumë të ulëta (për shembull 320x200) nuk mund të shfaqen fare në shumë monitorë.
• Gama e ngjyrave dhe saktësia e ngjyrave janë më të ulëta se panelet plazma dhe CRT, respektivisht. Shumë monitorë kanë pabarazi fatale në shkëlqim (shirita gradient).
• Shumë nga monitorët LCD kanë kontrast relativisht të ulët dhe thellësi të zezë. Rritja e kontrastit aktual shoqërohet shpesh me thjesht rritjen e ndriçimit të dritës së prapme në një nivel të pakëndshëm. Veshja me shkëlqim e përdorur gjerësisht e matricës ndikon vetëm në kontrastin subjektiv në kushtet e dritës së ambientit.
• Për shkak të kërkesave strikte për trashësi konstante të matricës, ekziston problemi i ngjyrës uniforme të pabarabartë (ndriçimi i pabarabartë).
• Shpejtësia aktuale e ndryshimit të figurës mbetet gjithashtu më e ulët se ajo e ekraneve CRT dhe plazmës. Teknologjia Overdrive zgjidh vetëm pjesërisht problemin e shpejtësisë.
• Varësia e kontrastit nga këndi i shikimit është ende një disavantazh i rëndësishëm i teknologjisë.
• Monitorët LCD të prodhuar në masë janë më të prekshëm se CRT-të. Matrica, e cila nuk mbrohet nga xhami, është veçanërisht e ndjeshme. Kur shtypet fort, është i mundur degradimi i pakthyeshëm. Ekziston edhe problemi i pikselëve me defekt.
• Ndryshe nga besimi popullor, pikselët në monitorët LCD degradohen, megjithëse shkalla e degradimit është më e ulëta nga të gjitha teknologjitë e ekranit.

OLED shpesh konsiderohen si një teknologji premtuese që mund të zëvendësojë monitorët LCD. Nga ana tjetër, kjo teknologji hasi në vështirësi në prodhimin masiv, veçanërisht për matricat me diagonale të madhe.

Shiko gjithashtu

• Zona e dukshme e ekranit
• Veshje antireflektuese
• sq: Drita e pasme

Lidhjet

• Informacion mbi llambat fluoreshente të përdorura për dritën e prapme LCD
• Ekrane me kristal të lëngshëm (teknologji TN + film, IPS, MVA, PVA)

Letërsia

• Artamonov O. Parametrat e monitorëve modernë LCD
• Mukhin I. A. Si të zgjidhni një monitor LCD? ... “Kompjuter-biznes-tregu”, Nr.4 (292), Janar 2005, fq.284-291.
• Mukhin I.A. Zhvillimi i monitorëve me kristal të lëngshëm. "TRANSMETIMI Transmetimi televiziv dhe radiofonik": Pjesa 1 - Nr. 2 (46) Mars 2005, f.55-56; Pjesa 2 - Nr.4 (48) Qershor-Korrik 2005, fq.71-73.
• Mukhin I. A. Pajisjet moderne të ekranit me panel të sheshtë. "TRANSMETIMI Transmetimi televiziv dhe radio": Nr. 1 (37), janar-shkurt 2004, f. 43-47.
• Mukhin I. A., Ukrainsky O. V. Metodat e përmirësimit të cilësisë së imazheve televizive të riprodhuara nga panelet kristal të lëngët. Materialet e raportit në konferencën shkencore dhe teknike "Televizioni Modern", Moskë, Mars 2006.

Krijimi i një ekrani kristal të lëngët

LCD i parë funksional u krijua nga Fergason në 1970. Më parë, pajisjet me kristal të lëngshëm konsumonin shumë energji, jetëgjatësia e tyre ishte e kufizuar dhe kontrasti i imazhit ishte dëshpërues. LCD i ri u prezantua në publik në 1971 dhe mori miratim të ngrohtë. Kristalet e lëngëta janë substanca organike që, nën tension, mund të ndryshojnë sasinë e dritës së transmetuar. Një monitor LCD përbëhet nga dy pllaka qelqi ose plastike me një pezullim midis tyre. Kristalet në këtë llum janë paralel me njëri-tjetrin, duke lejuar kështu që drita të depërtojë në panel. Kur aplikohet një rrymë elektrike, rregullimi i kristaleve ndryshon dhe ata fillojnë të pengojnë kalimin e dritës. Teknologjia LCD është bërë e përhapur në kompjuterë dhe pajisjet e projektimit. Kristalët e parë të lëngshëm dalloheshin për paqëndrueshmërinë e tyre dhe nuk ishin shumë të përshtatshëm për prodhim masiv. Zhvillimi i vërtetë i teknologjisë LCD filloi me shpikjen e një kristali të lëngshëm të qëndrueshëm, bifenilit, nga shkencëtarët britanikë. Gjenerata e parë LCD mund të shihen në kalkulatorë, lojëra elektronike dhe orë. Monitorët modernë LCD quhen gjithashtu panele të sheshta, matrica aktive me skanim të dyfishtë dhe transistorë me film të hollë. Ideja e monitorëve LCD ka qenë në ajër për më shumë se 30 vjet, por hulumtimi i kryer nuk ka çuar në një rezultat të pranueshëm, kështu që monitorët LCD nuk kanë fituar një reputacion për ofrimin e cilësisë së mirë të imazhit. Tani ato po bëhen të njohura - të gjithëve u pëlqen pamja e tyre e këndshme, shtat i hollë, kompaktësia, ekonomia (15-30 vat), përveç kësaj, besohet se vetëm njerëzit e pasur dhe seriozë mund të përballojnë një luks të tillë.

Specifikimet e monitorit LCD

Llojet e monitorëve LCD

Shtresat e Përbëra të Monitorit

Ekzistojnë dy lloje të monitorëve LCD: DSTN (ekrane nematikë të përdredhur me skanim të dyfishtë - ekrane kristal me skanim të dyfishtë) dhe TFT (tranzistor i filmit të hollë - në transistorë me film të hollë), ato quhen gjithashtu respektivisht matrica pasive dhe aktive. Monitorues të tillë përbëhen nga shtresat e mëposhtme: një filtër polarizues, një shtresë xhami, një elektrodë, një shtresë kontrolli, kristale të lëngshme, një shtresë tjetër kontrolli, një elektrodë, një shtresë xhami dhe një filtër polarizues. Kompjuterët e parë përdorën matrica pasive bardh e zi tetë inç (diagonale). Me kalimin në teknologjinë e matricës aktive, madhësia e ekranit është rritur. Pothuajse të gjithë monitorët modernë LCD përdorin panele TFT, të cilat ofrojnë imazhe të ndritshme dhe të qarta në një madhësi shumë më të madhe.

Rezolucioni i monitorit

Madhësia e monitorit ndikon gjithashtu në hapësirën e punës që zë dhe, më e rëndësishmja, në çmimin e tij. Pavarësisht nga klasifikimi i mirëvendosur i monitorëve LCD në varësi të madhësisë së ekranit në mënyrë diagonale (15-, 17-, 19-inç), klasifikimi sipas rezolucionit të punës është më i saktë. Fakti është se, ndryshe nga monitorët e bazuar në CRT, rezolucioni i të cilëve mund të ndryshohet në mënyrë mjaft fleksibël, ekranet LCD kanë një grup fiks pikselësh fizikë. Kjo është arsyeja pse ata janë krijuar për të punuar vetëm me një leje, që quhet punëtor. Në mënyrë indirekte, kjo rezolucion përcakton gjithashtu madhësinë e diagonales së matricës, megjithatë, monitorët me të njëjtën rezolucion pune mund të kenë një matricë me madhësi të ndryshme. Për shembull, monitorët me një diagonale prej 15 deri në 16 inç në përgjithësi kanë një rezolucion pune prej 1024Ѕ768, që do të thotë se ky monitor në të vërtetë përmban 1024 piksele horizontalisht dhe 768 pikselë vertikalisht. Rezolucioni i punës së monitorit përcakton madhësinë e ikonave dhe shkronjave që do të shfaqen në ekran. Për shembull, një monitor 15 inç mund të ketë një rezolucion pune prej 1024Ѕ768 dhe 1400Ѕ1050 piksele. Në rastin e fundit, dimensionet fizike të vetë pikselëve do të jenë më të vogla, dhe meqenëse i njëjti numër pikselësh përdoret në formimin e një ikone standarde në të dyja rastet, atëherë me një rezolucion prej 1400x1050 pikselë ikona do të jetë më e vogël në fizike. dimensionet. Për disa përdorues, madhësitë shumë të vogla të ikonave në një monitor me rezolucion të lartë mund të jenë të papranueshme, kështu që kur blini një monitor, duhet t'i kushtoni vëmendje menjëherë rezolucionit të punës. Sigurisht, monitori është në gjendje të shfaqë një imazh në një rezolucion të ndryshëm nga rezolucioni i punës. Kjo mënyrë e funksionimit të monitorit quhet interpolim. Në rastin e interpolimit, cilësia e imazhit është e dobët. Modaliteti i interpolimit ndikon ndjeshëm në cilësinë e shfaqjes së shkronjave të ekranit.

Ndërfaqja e monitorit

Monitorët LCD janë për nga natyra e tyre pajisje dixhitale, prandaj ndërfaqja e tyre amtare është ndërfaqja dixhitale DVI, e cila mund të ketë dy lloje konvektorësh: DVI-I, i cili kombinon sinjalet dixhitale dhe analoge dhe DVI-D, i cili transmeton vetëm një sinjal dixhital. Besohet se DVI është ndërfaqja e preferuar për lidhjen e një monitori LCD me një kompjuter, megjithëse një lidhës standard D-Sub është gjithashtu i pranueshëm. Ndërfaqja DVI mbështetet gjithashtu nga fakti se në rastin e një ndërfaqeje analoge, ndodh një konvertim i dyfishtë i sinjalit video: së pari, sinjali dixhital konvertohet në analog në kartën video (konvertimi DAC), i cili më pas shndërrohet në vetë njësia elektronike dixhitale e monitorit LCD (konvertimi ADC), si rezultat, rreziku i shtrembërimeve të ndryshme të sinjalit rritet. Shumë monitorë modernë LCD kanë lidhës D-Sub dhe DVI, gjë që ju lejon të lidhni njëkohësisht dy njësi të sistemit me monitorin. Mund të gjeni gjithashtu modele që kanë dy lidhëse dixhitale. Në modelet e lira të zyrës, ekziston kryesisht vetëm një lidhës standard D-Sub.

Lloji i matricës LCD

Komponenti bazë i një matrice LCD janë kristalet e lëngëta. Ekzistojnë tre lloje kryesore të kristaleve të lëngëta: smectic, nematic dhe kolesterik. Sipas vetive të tyre elektrike, të gjithë kristalet e lëngëta ndahen në dy grupe kryesore: e para përfshin kristalet e lëngëta me anizotropi dielektrike pozitive, dhe e dyta - me anizotropi dielektrike negative. Dallimi qëndron në mënyrën se si këto molekula reagojnë ndaj një fushe elektrike të jashtme. Molekulat me anizotropi dielektrike pozitive janë të orientuara përgjatë vijave të forcës së fushës, dhe molekulat me anizotropi dielektrike negative janë të orientuara pingul me vijat e forcës. Kristalet e lëngëta nematikë kanë anizotropi dielektrike pozitive, ndërsa ato smektike, përkundrazi, kanë anizotropi dielektrike negative. Një tjetër veti e jashtëzakonshme e molekulave LC është anizotropia e tyre optike. Në veçanti, nëse orientimi i molekulave përkon me drejtimin e përhapjes së dritës së polarizuar në plan, atëherë molekulat nuk kanë asnjë efekt në rrafshin e polarizimit të dritës. Nëse orientimi i molekulave është pingul me drejtimin e përhapjes së dritës, atëherë rrafshi i polarizimit rrotullohet në atë mënyrë që të jetë paralel me drejtimin e orientimit të molekulave. Anizotropia dielektrike dhe optike e molekulave LC bën të mundur përdorimin e tyre si një lloj modulatori drite, të cilët bëjnë të mundur formimin e imazhit të kërkuar në ekran. Parimi i funksionimit të një modulatori të tillë është mjaft i thjeshtë dhe bazohet në një ndryshim në rrafshin e polarizimit të dritës që kalon nëpër një qelizë LC. Qeliza LC ndodhet midis dy polarizuesve, boshtet e polarizimit të të cilëve janë reciprokisht pingul. Polarizuesi i parë ndërpret rrezatimin e polarizuar në aeroplan nga drita që kalon nga drita e prapme. Nëse nuk do të kishte qelizë LCD, atëherë një dritë e tillë e polarizuar në plan do të absorbohej plotësisht nga polarizuesi i dytë. Një qelizë LCD e vendosur në shtegun e dritës së polarizuar në plan të transmetuar mund të rrotullojë rrafshin e polarizimit të dritës së transmetuar. Në këtë rast, një pjesë e dritës kalon përmes polarizuesit të dytë, domethënë qeliza bëhet transparente (në tërësi ose pjesërisht). Në varësi të mënyrës se si kontrollohet rrotullimi i rrafshit të polarizimit në një qelizë LC, dallohen disa lloje të matricave LC. Pra, një qelizë LCD, e vendosur midis dy polarizuesve të kryqëzuar, bën të mundur modulimin e rrezatimit të transmetuar, duke krijuar shkallëzime të zezë dhe të bardhë. Për të marrë një imazh me ngjyra, është e nevojshme të aplikoni tre filtra ngjyrash: të kuqe (R), jeshile (G) dhe cian (B), të cilat, kur instalohen në rrugën e përhapjes së të bardhës, do t'ju lejojnë të merrni tre bazë. ngjyrat në përmasat e dëshiruara. Pra, çdo piksel i një monitori LCD përbëhet nga tre nënpikselë të veçantë: e kuqe, jeshile dhe blu, të cilat janë qeliza LCD të kontrollueshme dhe ndryshojnë vetëm në filtrat e përdorur, të instaluar midis pllakës së sipërme të xhamit dhe filtrit polarizues të daljes.

Klasifikimi i ekraneve TFT-LCD

Teknologjitë kryesore në prodhimin e ekraneve LCD: TN + film, IPS (SFT) dhe MVA. Këto teknologji ndryshojnë në gjeometrinë e sipërfaqeve, polimerit, pllakës së kontrollit dhe elektrodës së përparme. Me rëndësi të madhe është pastërtia dhe lloji i polimerit me veti të kristalit të lëngët që përdoret në dizajne specifike.

Matrica TN

Struktura e qelizave TN

Matrica e kristalit të lëngshëm të tipit TN (Twisted Nematic) është një strukturë shumështresore e përbërë nga dy filtra polarizues, dy elektroda transparente dhe dy pllaka xhami, midis të cilave ekziston një substancë kristal i lëngët nematik me anizotropi dielektrike pozitive. Në sipërfaqen e pllakave të qelqit aplikohen brazda të veçanta, gjë që bën të mundur krijimin e fillimit të të njëjtit orientim të të gjitha molekulave të kristalit të lëngshëm përgjatë pllakës. Brazdat në të dy pllakat janë reciprokisht pingul, kështu që shtresa e molekulave të kristalit të lëngshëm midis pllakave ndryshon orientimin e saj me 90 °. Rezulton se molekulat LC formojnë një strukturë të përdredhur në një spirale (Fig. 3), prandaj matrica të tilla quhen Nematic të përdredhur. Pllakat e qelqit me brazda janë të vendosura midis dy filtrave polarizues, me boshtin e polarizimit në secilin filtër që përkon me drejtimin e brazdave në pllakë. Në gjendje normale, qeliza LC është e hapur sepse kristalet e lëngëta rrotullojnë rrafshin e polarizimit të dritës që kalon nëpër to. Prandaj, rrezatimi i polarizuar në rrafsh i krijuar pas kalimit nëpër polarizuesin e parë do të kalojë edhe përmes polarizuesit të dytë, pasi boshti i tij i polarizimit do të jetë paralel me drejtimin e polarizimit të rrezatimit rënës. Nën ndikimin e një fushe elektrike të krijuar nga elektroda transparente, molekulat e shtresës së kristalit të lëngshëm ndryshojnë orientimin e tyre hapësinor, duke u rreshtuar përgjatë drejtimit të linjave të fushës së forcës. Në këtë rast, shtresa e kristalit të lëngshëm humbet aftësinë për të rrotulluar rrafshin e polarizimit të dritës së rënë, dhe sistemi bëhet optikisht i errët, pasi e gjithë drita thithet nga filtri polarizues i daljes. Në varësi të tensionit të aplikuar midis elektrodave të kontrollit, është e mundur të ndryshohet orientimi i molekulave përgjatë fushës jo plotësisht, por vetëm pjesërisht, domethënë të rregullohet shkalla e përdredhjes së molekulave LC. Kjo, nga ana tjetër, ju lejon të ndryshoni intensitetin e dritës që kalon nëpër qelizën LCD. Kështu, duke vendosur një llambë me dritë prapa prapa matricës LCD dhe duke ndryshuar tensionin midis elektrodave, mund të ndryshoni shkallën e transparencës së një qelize LCD. Matricat TN janë më të zakonshmet dhe më të lirat. Ata kanë disavantazhe të caktuara: kënde jo shumë të mëdha shikimi, kontrast të ulët dhe pamundësi për të marrë të zeza perfekte. Çështja është se edhe kur voltazhi maksimal aplikohet në qelizë, është e pamundur të zgjidhësh plotësisht molekulat LC dhe t'i orientosh ato përgjatë vijave të fushës së forcës. Prandaj, matrica të tilla, edhe kur piksel është plotësisht i fikur, mbeten paksa transparente. E meta e dytë lidhet me kënde të vogla shikimi. Për ta eliminuar pjesërisht atë, një film i veçantë shpërndarës aplikohet në sipërfaqen e monitorit, i cili ju lejon të rritni këndin e shikimit. Kjo teknologji quhet TN + Film, që tregon praninë e këtij filmi. Zbulimi i llojit të matricës që përdoret në një monitor nuk është aq i lehtë. Sidoqoftë, nëse ka një piksel "të thyer" në monitor për shkak të dështimit të transistorit që kontrollon qelizën LCD, atëherë në matricat TN ai gjithmonë do të shkëlqejë me shkëlqim (e kuqe, jeshile ose blu), pasi për një matricë TN një matricë e hapur piksel korrespondon me mungesën e tensionit në qelizë. Ju gjithashtu mund të njihni një matricë TN duke parë të zezën në shkëlqimin maksimal - nëse është më shumë gri se e zeza, atëherë ndoshta është një matricë TN.

Matricat IPS

Struktura e qelizave IPS

Monitorët IPS quhen gjithashtu monitorë Super TFT. Një tipar dallues i matricave IPS është se elektrodat e kontrollit janë të vendosura në to në të njëjtin plan në anën e poshtme të qelizës LCD. Në mungesë të tensionit midis elektrodave, molekulat LC janë të vendosura paralelisht me njëra-tjetrën, elektrodat dhe drejtimin e polarizimit të filtrit polarizues të poshtëm. Në këtë gjendje, ato nuk ndikojnë në këndin e polarizimit të dritës së transmetuar, dhe drita absorbohet plotësisht nga filtri polarizues i daljes, pasi drejtimet e polarizimit të filtrave janë pingul me njëri-tjetrin. Kur voltazhi aplikohet në elektrodat e kontrollit, fusha elektrike e gjeneruar i rrotullon molekulat LC me 90 ° në mënyrë që ato të orientohen përgjatë vijave të fushës së forcës. Nëse drita kalon nëpër një qelizë të tillë, atëherë për shkak të rrotullimit të planit të polarizimit, filtri i sipërm polarizues do ta lejojë dritën të kalojë pa ndërhyrje, domethënë qeliza do të jetë në gjendje të hapur (Fig. 4). Duke ndryshuar tensionin midis elektrodave, është e mundur që molekulat LC të rrotullohen në çdo kënd, duke ndryshuar kështu transparencën e qelizës. Në të gjitha aspektet e tjera, qelizat IPS janë të ngjashme me matricat TN: një imazh me ngjyra formohet gjithashtu duke përdorur tre filtra me ngjyra. Matricat IPS kanë avantazhe dhe disavantazhe në krahasim me matricat TN. Avantazhi është fakti që në këtë rast fitohet një ngjyrë krejtësisht e zezë, dhe jo gri, si në matricat TN. Një tjetër avantazh i padiskutueshëm i kësaj teknologjie janë këndet e mëdha të shikimit. Disavantazhet e matricave IPS përfshijnë një kohë më të gjatë përgjigjeje pixel se sa për matricat TN. Sidoqoftë, ne do t'i kthehemi pyetjes së kohës së përgjigjes së pikselit më vonë. Si përfundim, vërejmë se ka modifikime të ndryshme të matricave IPS (Super IPS, Dual Domain IPS), të cilat mund të përmirësojnë karakteristikat e tyre.

Matricat MVA

Struktura e domenit të një qelize MVA

MVA është një zhvillim i teknologjisë VA, domethënë teknologjisë së sekuencës molekulare vertikale. Ndryshe nga matricat TN dhe IPS, në këtë rast përdoren kristale të lëngëta me anizotropi dielektrike negative, të cilat janë të orientuara pingul me drejtimin e vijave të fushës elektrike. Në mungesë të tensionit midis pllakave të qelizës LC, të gjitha molekulat e kristalit të lëngshëm janë të orientuara vertikalisht dhe nuk kanë asnjë efekt në rrafshin e polarizimit të dritës së transmetuar. Meqenëse drita kalon nëpër dy polarizues të kryqëzuar, ajo absorbohet plotësisht nga polarizuesi i dytë dhe qeliza rezulton të jetë në një gjendje të mbyllur, ndërsa, ndryshe nga një matricë TN, është e mundur të merret një ngjyrë krejtësisht e zezë. Nëse një tension aplikohet në elektrodat e vendosura sipër dhe poshtë, molekulat rrotullohen 90 °, duke u orientuar pingul me linjat e fushës elektrike. Kur drita e polarizuar në aeroplan kalon nëpër një strukturë të tillë, rrafshi i polarizimit rrotullohet me 90 ° dhe drita kalon lirshëm nëpër polarizuesin e daljes, domethënë qeliza LCD është në gjendje të hapur. Përparësitë e sistemeve me shtrirje molekulare vertikale janë aftësia për të marrë ngjyrë të zezë krejtësisht të zezë (e cila, nga ana tjetër, ndikon në aftësinë për të marrë imazhe me kontrast të lartë) dhe një kohë të shkurtër reagimi piksel. Për të rritur këndet e shikimit në sistemet me renditje vertikale të molekulave, përdoret një strukturë multidomainale, e cila çon në krijimin e matricave të tipit MVA. Kuptimi i kësaj teknologjie është që çdo nënpiksel të ndahet në disa zona (domanë) duke përdorur zgjatime të veçanta që ndryshojnë pak orientimin e molekulave, duke i detyruar ato të përputhen me sipërfaqen e zgjatjes. Kjo çon në faktin se çdo fushë e tillë shkëlqen në drejtimin e vet (brenda një këndi të caktuar të fortë), dhe kombinimi i të gjitha drejtimeve zgjeron këndin e shikimit të monitorit. Përparësitë e matricave MVA përfshijnë kontrast të lartë (për shkak të mundësisë për të marrë ngjyrë të zezë perfekte) dhe kënde të mëdha shikimi (deri në 170 °). Aktualisht, ekzistojnë disa varietete të teknologjisë MVA, për shembull PVA (Patterned Vertical Alignment) nga Samsung, MVA-Premium, etj., të cilat përmirësojnë më tej karakteristikat e matricave MVA.

Shkëlqimi

Sot, në monitorët LCD, shkëlqimi maksimal i deklaruar në dokumentacionin teknik është nga 250 në 500 cd / m2. Dhe nëse ndriçimi i monitorit është mjaft i lartë, atëherë duhet të tregohet në broshurat e reklamave dhe të paraqitet si një nga avantazhet kryesore të monitorit. Megjithatë, kjo është pikërisht një nga kurthet. Paradoksi është se është e pamundur të udhëhiqesh nga numrat e treguar në dokumentacionin teknik. Kjo vlen jo vetëm për shkëlqimin, por edhe për kontrastin, këndet e shikimit dhe kohën e përgjigjes së pikselit. Jo vetëm që mund të mos korrespondojnë fare me vlerat e vëzhguara në të vërtetë, ndonjëherë është e vështirë të kuptosh fare se çfarë nënkuptojnë këta numra. Para së gjithash, ekzistojnë teknika të ndryshme matëse të përshkruara në standarde të ndryshme; në përputhje me rrethanat, matjet e kryera sipas metodave të ndryshme japin rezultate të ndryshme dhe vështirë se mund të zbuloni se me cilën metodë dhe si janë kryer matjet. Ja një shembull i thjeshtë. Shkëlqimi i matur varet nga temperatura e ngjyrës, por kur thonë se shkëlqimi i monitorit është 300 cd / m2, lind pyetja: në cilën temperaturë ngjyrash arrihet kjo shkëlqim maksimal? Për më tepër, prodhuesit tregojnë shkëlqimin jo për monitorin, por për matricën LCD, e cila nuk është aspak e njëjta gjë. Për të matur ndriçimin, përdoren sinjale të veçanta referimi të gjeneratorëve me një temperaturë të specifikuar saktësisht të ngjyrës, prandaj, karakteristikat e vetë monitorit si produkt përfundimtar mund të ndryshojnë ndjeshëm nga ato të deklaruara në dokumentacionin teknik. Por për përdoruesin, karakteristikat e vetë monitorit, dhe jo matrica, janë të një rëndësie të madhe. Shkëlqimi është një karakteristikë vërtet e rëndësishme për një monitor LCD. Për shembull, nëse ndriçimi është i pamjaftueshëm, vështirë se do të mund të luani lojëra të ndryshme ose të shikoni filma DVD. Përveç kësaj, do të jetë e pakëndshme të punosh në monitor në dritën e ditës (dritë ambienti). Sidoqoftë, do të ishte e parakohshme të konkludohej mbi këtë bazë se një monitor me një shkëlqim të deklaruar prej 450 cd / m2 është disi më i mirë se një monitor me një shkëlqim prej 350 cd / m2. Së pari, siç u përmend tashmë, shkëlqimi i deklaruar dhe i vërtetë nuk janë të njëjta, dhe së dyti, mjafton që një monitor LCD të ketë një shkëlqim prej 200-250 cd / m2 (por jo i deklaruar, por i vëzhguar në të vërtetë). Për më tepër, fakti se si rregullohet ndriçimi i monitorit nuk ka rëndësi të vogël. Nga pikëpamja e fizikës, rregullimi i shkëlqimit mund të bëhet duke ndryshuar shkëlqimin e llambave të dritës së prapme. Kjo arrihet ose duke rregulluar rrymën e shkarkimit në llambë (monitoruesit përdorin llamba fluoreshente me katodë të ftohtë (CCFL) si llamba me dritë prapa), ose me të ashtuquajturin modulim të gjerësisë së pulsit të furnizimit të llambës. Me modulimin e gjerësisë së pulsit, voltazhi aplikohet në dritën e prapme nga pulset me një kohëzgjatje të caktuar. Si rezultat, drita e prapme nuk ndizet vazhdimisht, por vetëm në intervale kohore që përsëriten periodikisht, por për shkak të inercisë së shikimit, duket se llamba është vazhdimisht e ndezur (shkalla e përsëritjes së pulsit është më shumë se 200 Hz). Natyrisht, duke ndryshuar gjerësinë e impulseve të tensionit të aplikuar, është e mundur të rregulloni ndriçimin mesatar të llambës së dritës së prapme. Përveç rregullimit të shkëlqimit të monitorit për shkak të llambës së dritës së prapme, ndonjëherë ky rregullim kryhet nga vetë matrica. Në fakt, një komponent DC i shtohet tensionit të kontrollit nëpër elektrodat e qelizës LCD. Kjo lejon që qeliza LCD të hapet plotësisht, por jo të mbyllet plotësisht. Në këtë rast, kur ndriçimi rritet, ngjyra e zezë pushon së qeni e zezë (matrica bëhet pjesërisht transparente edhe kur qeliza LCD është e mbyllur).

Kontrasti

Një karakteristikë po aq e rëndësishme e një monitori LCD është kontrasti i tij, i cili përcaktohet si raporti i shkëlqimit të një sfondi të bardhë me shkëlqimin e një sfondi të zi. Në teori, kontrasti i monitorit nuk duhet të varet nga niveli i ndriçimit të vendosur në monitor, domethënë, në çdo nivel ndriçimi, kontrasti i matur duhet të ketë të njëjtën vlerë. Në të vërtetë, shkëlqimi i sfondit të bardhë është proporcional me shkëlqimin e dritës së prapme. Në mënyrë ideale, raporti i transmetimit të dritës së një qelize LCD në gjendje të hapur dhe të mbyllur është një karakteristikë e vetë qelizës LCD, megjithatë, në praktikë, ky raport mund të varet si nga temperatura e vendosur e ngjyrës ashtu edhe nga niveli i caktuar i ndriçimit të monitorit. . Kohët e fundit, kontrasti i imazhit në monitorët dixhitalë është rritur ndjeshëm, dhe tani kjo shifër shpesh arrin 500: 1. Por këtu, gjithashtu, gjithçka nuk është aq e thjeshtë. Fakti është se kontrasti mund të specifikohet jo për monitorin, por për matricën. Sidoqoftë, siç tregon përvoja, nëse një pasaportë tregon një kontrast prej më shumë se 350: 1, atëherë kjo është mjaft e mjaftueshme për funksionimin normal.

Kendveshtrim

Këndi maksimal i shikimit (si vertikalisht ashtu edhe horizontalisht) përcaktohet si këndi kur shikohet nga i cili kontrasti i imazhit në qendër është të paktën 10:1. Disa prodhues të matricave, kur përcaktojnë këndet e shikimit, përdorin një raport kontrasti jo 10: 1, por 5: 1, i cili gjithashtu sjell një konfuzion në karakteristikat teknike. Përkufizimi zyrtar i këndeve të shikimit është mjaft i paqartë dhe, më e rëndësishmja, nuk ka asnjë lidhje të drejtpërdrejtë me interpretimin e saktë të ngjyrave kur shikoni një imazh nga një kënd. Në fakt, për përdoruesit, një rrethanë shumë më e rëndësishme është fakti që kur shikoni një imazh në një kënd me sipërfaqen e monitorit, nuk ndodh një rënie e kontrastit, por shtrembërime ngjyrash. Për shembull, e kuqja bëhet e verdhë dhe e gjelbra kthehet në blu. Për më tepër, shtrembërime të ngjashme në modele të ndryshme manifestohen në mënyra të ndryshme: për disa ato bëhen të dukshme edhe në një kënd të vogël, shumë më të vogël se këndi i shikimit. Prandaj, krahasimi i monitorëve sipas këndeve të shikimit është, në parim, i gabuar. Është e mundur të krahasohet, por një krahasim i tillë nuk ka kuptim praktik.

Koha e përgjigjes së pikselit

Koha tipike e ndezjes së pikselit për matricën e filmit TN +

Koha tipike e fikjes së pikselit për TN + Matricën e Filmit

Koha e reagimit, ose koha e përgjigjes së pikselit, zakonisht tregohet në dokumentacionin teknik për monitorin dhe konsiderohet si një nga karakteristikat më të rëndësishme të monitorit (gjë që nuk është plotësisht e vërtetë). Në monitorët LCD, koha e përgjigjes së pikselit, e cila varet nga lloji i matricës, matet në dhjetëra milisekonda (në matricat e reja TN + Film, koha e përgjigjes së pikselit është 12 ms), dhe kjo çon në turbullimin e figurës në ndryshim. dhe mund të vërehet me sy. Dalloni midis kohës së ndezjes dhe kohës së fikjes së pikselit. Koha e ndezjes së pikselit i referohet sasisë së kohës që kërkohet për të hapur qelizën LCD dhe koha e fikjes i referohet sasisë së kohës që kërkohet për të mbyllur qelizën. Kur flasin për kohën e reagimit të një piksel, ata kuptojnë kohën totale të ndezjes dhe fikjes së pikselit. Koha e ndezjes së pikselit dhe koha e fikjes së pikselit mund të ndryshojnë ndjeshëm. Kur ata flasin për kohën e përgjigjes së një piksel të treguar në dokumentacionin teknik për një monitor, ata nënkuptojnë kohën e përgjigjes së matricës, jo të monitorit. Për më tepër, koha e përgjigjes së pikselit e treguar në dokumentacionin teknik interpretohet ndryshe nga prodhues të ndryshëm të matricës. Për shembull, një nga opsionet për interpretimin e kohës së ndezjes (fikjes) së një piksel është se është koha që ndriçimi i një piksel të ndryshojë nga 10 në 90% (nga 90 në 10%). Deri më tani, kur flasim për matjen e kohës së reagimit të një piksel, nënkuptojmë se po flasim për kalimin midis ngjyrave bardh e zi. Nëse nuk ka pyetje me ngjyrën e zezë (pikeli është thjesht i mbyllur), atëherë zgjedhja e të bardhës nuk është e qartë. Si do të ndryshojë koha e përgjigjes së një piksel ndërsa e matni atë ndërsa kaloni midis gjysmëtoneve të ndryshme? Kjo pyetje ka një rëndësi të madhe praktike. Fakti është se kalimi nga një sfond i zi në një të bardhë, ose anasjelltas, është relativisht i rrallë në aplikacionet reale. Në shumicën e aplikacioneve, si rregull, zbatohen kalimet midis gjysmëtoneve. Dhe nëse koha e kalimit midis ngjyrave bardh e zi rezulton të jetë më e vogël se koha e kalimit midis shkallës gri, atëherë koha e përgjigjes së pikselit nuk do të ketë ndonjë vlerë praktike dhe është e pamundur të përqendroheni në këtë karakteristikë të monitorit. Çfarë përfundimi mund të nxirret nga sa më sipër? Gjithçka është shumë e thjeshtë: koha e përgjigjes së pikselit e deklaruar nga prodhuesi nuk na lejon të gjykojmë pa mëdyshje karakteristikat dinamike të monitorit. Në këtë kuptim, është më e saktë të flasim jo për kohën e ndërrimit të një piksel midis të bardhës dhe të zezës, por për kohën mesatare të kalimit të një piksel midis gjysmëtoneve.

Numri i ngjyrave të shfaqura

Të gjithë monitorët janë për nga natyra e tyre pajisje RGB, domethënë ngjyra në to merret duke përzier në përmasa të ndryshme të tre ngjyrave bazë: të kuqe, jeshile dhe blu. Kështu, çdo piksel LCD përbëhet nga tre nënpikselë ngjyrash. Përveç gjendjes plotësisht të mbyllur ose plotësisht të hapur të qelizës LCD, gjendjet e ndërmjetme janë gjithashtu të mundshme kur qeliza LCD është pjesërisht e hapur. Kjo ju lejon të formoni një ton ngjyrash dhe të përzieni nuancat e ngjyrave të ngjyrave bazë në përmasat e dëshiruara. Në këtë rast, numri i ngjyrave të riprodhuara nga monitori teorikisht varet nga sa nuanca ngjyrash mund të formohen në çdo kanal ngjyrash. Hapja e pjesshme e qelizës LCD arrihet duke furnizuar nivelin e kërkuar të tensionit në elektrodat e kontrollit. Prandaj, numri i toneve të riprodhueshme të ngjyrave në çdo kanal ngjyrash varet nga sa nivele të ndryshme të tensionit mund të aplikohen në qelizën LCD. Për të formuar një nivel arbitrar të tensionit, do t'ju duhet të përdorni qarqe DAC me kapacitet të lartë, i cili është jashtëzakonisht i shtrenjtë. Prandaj, në monitorët modernë LCD, DAC 18-bit përdoren më shpesh, dhe më rrallë - 24-bit. Me një DAC 18-bit, ka 6 bit për kanal me ngjyra. Kjo lejon që të gjenerohen 64 (26 = 64) nivele të ndryshme tensioni dhe, në përputhje me rrethanat, të merren 64 nuanca ngjyrash në një kanal ngjyrash. Në përgjithësi, duke përzier nuancat e ngjyrave të kanaleve të ndryshme, është e mundur të krijohen 262,144 nuanca ngjyrash. Kur përdorni një matricë 24-bit (skema DAC 24-bit), ka 8 bit për kanal, gjë që bën të mundur formimin e 256 (28 = 256) hije ngjyrash në secilin kanal, dhe në total një matricë e tillë riprodhon 16,777,216 ngjyra. hije. Në të njëjtën kohë, për shumë matrica 18-bitësh, pasaporta thotë se ato riprodhojnë 16.2 milionë nuanca ngjyrash. Çfarë është çështja këtu dhe a është e mundur? Rezulton se në matricat 18-bitësh, për shkak të të gjitha llojeve të ndryshimeve, ju mund ta afroni numrin e nuancave të ngjyrave me atë që riprodhohet nga matricat reale 24-bitësh. Për të ekstrapoluar nuancat e ngjyrave në matricat 18-bit, përdoren dy teknologji (dhe kombinimet e tyre): dithering dhe FRC (Frame Rate Control). Thelbi i teknologjisë së dithering është se nuancat e ngjyrave që mungojnë fitohen duke përzier nuancat më të afërta të ngjyrave të pikselëve fqinjë. Le të hedhim një vështrim në një shembull të thjeshtë. Supozoni se një piksel mund të jetë vetëm në dy gjendje: i hapur dhe i mbyllur, dhe gjendja e mbyllur e pikselit formon ngjyrën e zezë, dhe gjendja e hapur - e kuqe. Nëse, në vend të një piksel, ne konsiderojmë një grup prej dy pikselësh, atëherë, përveç të zezës dhe të kuqes, mund të merrni edhe një ngjyrë të ndërmjetme, duke kryer kështu ekstrapolimin nga modaliteti me dy ngjyra në modalitetin me tre ngjyra. Si rezultat, nëse fillimisht një monitor i tillë mund të gjeneronte gjashtë ngjyra (dy për secilin kanal), atëherë pas një gërvishtjeje të tillë ai do të riprodhojë 27 ngjyra. Skema e ngërçit ka një pengesë të rëndësishme: një rritje në nuancat e ngjyrave arrihet në kurriz të një uljeje të rezolucionit. Në fakt, kjo rrit madhësinë e pikselit, gjë që mund të ndikojë negativisht në paraqitjen e detajeve të imazhit. Thelbi i teknologjisë FRC është të manipulojë shkëlqimin e nënpikselëve individualë duke përdorur ndezjen / fikjen e tyre shtesë. Ashtu si në shembullin e mëparshëm, piksel konsiderohet të jetë ose i zi (off) ose i kuq (i ndezur). Çdo nënpiksel komandohet të ndizet me një shpejtësi vertikale, domethënë me një shpejtësi vertikale prej 60 Hz, çdo nënpiksel urdhërohet të ndizet 60 herë në sekondë. Kjo lejon gjenerimin e ngjyrës së kuqe. Nëse pikeli detyrohet të ndizet me forcë jo 60 herë në sekondë, por vetëm 50 (në çdo cikël të 12-të, mos ndizni, por fikni pikselin), atëherë si rezultat, shkëlqimi i pikselit do të jetë 83% e maksimumit, e cila do të lejojë formimin e një ngjyre të ndërmjetme të kuqe. Të dyja metodat e konsideruara të ekstrapolimit të ngjyrave kanë të metat e tyre. Në rastin e parë, kjo është një dridhje e mundshme e ekranit dhe një rritje e lehtë e kohës së reagimit, dhe në të dytën, probabiliteti i humbjes së detajeve të imazhit. Është mjaft e vështirë të dallosh me sy një matricë 18-bitësh me ekstrapolim ngjyrash nga një matricë e vërtetë 24-bitëshe. Për më tepër, kostoja e një matrice 24-bit është shumë më e lartë.

Parimi i funksionimit të ekraneve TFT-LCD

Parimi i përgjithshëm i formimit të imazhit në ekran është ilustruar mirë në Fig. 1. Por si të kontrollohet ndriçimi i nënpikselëve individualë? Për fillestarët, kjo zakonisht shpjegohet si më poshtë: prapa çdo nënpiksel ka një grilë kristal të lëngët. Në varësi të tensionit të aplikuar në të, ai lëshon pak a shumë dritë nga drita e prapme. Dhe të gjithë menjëherë imagjinojnë një lloj amortizues në sythe të vogla që rrotullohen në këndin e dëshiruar ... diçka si kjo:

Në fakt, natyrisht, gjithçka është shumë më e ndërlikuar. Nuk ka rrathë material në menteshat. Në një matricë reale të kristalit të lëngshëm, fluksi i ndritshëm kontrollohet diçka si kjo:

Drita nga drita e prapme (ne shkojmë në foto nga poshtë lart) para së gjithash kalon nëpër filtrin e poshtëm polarizues (pllakë me hije të bardhë). Tani nuk është më një rrymë e zakonshme drite, por e polarizuar. Pastaj drita kalon nëpër elektroda kontrolli gjysmëtransparente (pllaka të verdha) dhe takohet me një shtresë kristalesh të lëngshme në rrugën e saj. Duke ndryshuar tensionin e kontrollit, polarizimi i fluksit të dritës mund të ndryshohet deri në 90 gradë (në foton në të majtë), ose të lihet i pandryshuar (në të njëjtin vend në të djathtë). Kujdes, argëtimi fillon! Pas shtresës së kristaleve të lëngëta, ka filtra të dritës dhe këtu çdo nënpiksel është lyer me ngjyrën e dëshiruar - të kuqe, jeshile ose blu. Nëse shikoni ekranin, duke hequr filtrin e sipërm polarizues - do të shohim miliona nënpikselë të shndritshëm - dhe secili shkëlqen me shkëlqimin maksimal, sepse sytë tanë nuk mund të dallojnë polarizimin e dritës. Me fjalë të tjera, pa polarizuesin e sipërm, do të shohim vetëm një shkëlqim uniform të bardhë në të gjithë sipërfaqen e ekranit. Por ia vlen të vendosni filtrin e sipërm polarizues - dhe ai do të "manifestojë" të gjitha ndryshimet që kristalet e lëngëta bënë me polarizimin e dritës. Disa nënpikselë do të mbeten me shkëlqim, si ai i majtë në figurë, në të cilin polarizimi u ndryshua me 90 gradë, dhe disa do të dalin jashtë, sepse polarizuesi i sipërm është në antifazë me atë të poshtëm dhe nuk transmeton dritë me standardin. polarizimi (i parazgjedhur). Ekzistojnë gjithashtu nënpikselë me shkëlqim të ndërmjetëm - polarizimi i fluksit të dritës që kalon nëpër to u rrotullua jo me 90, por me një numër më të vogël gradësh, për shembull, me 30 ose 55 gradë.

Pro dhe kundra

Legjenda: (+) merita, (~) e pranueshme, (-) disavantazhi
	Monitorët LCD	Monitorët CRT
Shkëlqimi	(+) nga 170 në 250 cd / m2	(~) nga 80 në 120 cd / m2
Kontrasti	(~) 200: 1 deri në 400: 1	(+) nga 350: 1 në 700: 1
Këndi i shikimit (në kontrast)	(~) 110 deri në 170 gradë	(+) mbi 150 gradë
Këndi i shikimit (sipas ngjyrës)	(-) 50 deri në 125 gradë	(~) mbi 120 gradë
Leja	(-) Një rezolucion me madhësi fikse piksel. Mund të përdoret në mënyrë optimale vetëm në këtë rezolucion; Rezolucione më të larta ose më të ulëta mund të përdoren në varësi të funksioneve të mbështetura të zgjerimit ose kompresimit, por këto nuk janë optimale.	(+) Rezolucione të ndryshme mbështeten. Në të gjitha rezolucionet e mbështetura, monitori mund të përdoret në mënyrë optimale. Kufizimi vendoset vetëm nga pranueshmëria e frekuencës së rigjenerimit.
Frekuenca vertikale	(+) Frekuenca optimale është 60 Hz, e cila është e mjaftueshme për mungesën e dridhjes	(~) Vetëm në frekuencat mbi 75 Hz, nuk ka dridhje të dukshme
Gabime në regjistrimin e ngjyrave	(+) nr	(~) 0,0079 deri në 0,0118 inç (0,20 deri në 0,30 mm)
Duke u fokusuar	(+) shumë mirë	(~) drejtë në shumë mirë>
Shtrembërim gjeometrik / linear	(+) nr	(~) janë të mundshme
Picse-lee e thyer	(-) deri në 8	(+) nr
Sinjali i hyrjes	(+) analoge ose dixhitale	(~) vetëm analoge
Shkallëzimi në rezolucione të ndryshme	(-) përdoren metoda të mungesës ose të interpolimit që nuk kërkojnë kosto të mëdha të përgjithshme	(+) shumë mirë
Saktësia e shfaqjes së ngjyrave	(~) Mbështet True Color dhe simulon temperaturën e dëshiruar të ngjyrës	(+) True Color mbështetet dhe në të njëjtën kohë ka shumë pajisje për kalibrimin e ngjyrave në treg, që është një plus i caktuar
Korrigjimi i gamës (përshtatja e ngjyrës me karakteristikat e shikimit njerëzor)	(~) i kënaqshëm	(+) fotorealiste
Uniformiteti	(~) shpesh imazhi është më i ndritshëm në skajet	(~) shpesh imazhi është më i ndritshëm në qendër
Pastërtia e ngjyrës / cilësia e ngjyrës	(~) mirë	(+) i lartë
Shimmer	(+) nr	(~) e padukshme mbi 85 Hz
Koha e inercisë	(-) 20 deri në 30 msec.	(+) i papërfillshëm
Formimi i imazhit	(+) Imazhi formohet nga pikselë, numri i të cilave varet vetëm nga rezolucioni specifik i panelit LCD. Lartësia e pikselit varet vetëm nga madhësia e vetë pikselëve, por jo nga distanca ndërmjet tyre. Çdo piksel është i formuar në mënyrë individuale për fokus, qartësi dhe qartësi superiore. Imazhi është më i qëndrueshëm dhe më i qetë	(~) Piksele formohen nga një grup pikash (triada) ose vija. Hapi i një pike ose vije varet nga distanca midis pikave ose vijave me të njëjtën ngjyrë. Si rezultat, qartësia dhe qartësia e imazhit varet shumë nga madhësia e pikës ose lartësisë së vijës dhe nga cilësia e CRT.
Konsumi i energjisë dhe rrezatimi	(+) Praktikisht nuk ka rrezatim elektromagnetik të rrezikshëm. Konsumi i energjisë është rreth 70% më i ulët se monitorët standardë CRT (25 deri në 40 W).	(-) Rrezatimi elektromagnetik është gjithmonë i pranishëm, por niveli varet nëse CRT përputhet me ndonjë standard sigurie. Konsumi i energjisë në gjendje pune në nivelin 60 - 150 W.
Dimensionet / pesha	(+) dizajn i sheshtë, peshë e lehtë	(-) ndërtim i rëndë, merr shumë hapësirë
Ndërfaqja e monitorit	(+) Ndërfaqja dixhitale, megjithatë, shumica e monitorëve LCD kanë një ndërfaqe analoge të integruar për t'u lidhur me daljet analoge më të zakonshme të përshtatësve video	(-) Ndërfaqe analoge

Letërsia

• AVPetrochenkov “Hardware-kompjuter dhe pajisje periferike”, -106 fq. Il.
• VEFigurnov "IBM PC për përdoruesit", -67p.
• “HARD” n “SOFT“ (revistë kompjuterike për një gamë të gjerë përdoruesish) Nr. 6 2003.
• NI Gurin "Puna në një kompjuter personal", -128 f.