Современные ЖК мониторы также называют плоскими панелями, активными матрицами двойного сканирования, матрицами с тонкопленочными транзисторами. Сейчас они становятся популярными привлекает их изящный вид, компактность, экономичность (15-30 ватт). Ранее инертные, теперь они обеспечивают качественное контрастное, яркое, отчетливое изображение.
Первые матричные технологии, так называемые пассивные матрицы неплохо работали с текстовой информацией, но при резкой смене картинки на экране оставались так называемые «призраки». Поэтому такого рода устройства не подходили для просмотра видеофильмов и для игр. Так как жидкокристаллическая технология адресует каждый пиксель отдельно, четкость получаемого текста выше в сравнении с монитором на ЭЛТ.
Существует два вида ЖК мониторов: DSTN (dual-scan twisted nematic — кристаллические экраны с двойным сканированием) и TFT (thin film transistor на тонкопленочных транзисторах), также их называют соответственно пассивными и активными матрицами. Такие мониторы состоят из следующих слоев: поляризующего фильтра, стеклянного слоя, электрода, слоя управления, жидких кристаллов, ещё одного слоя управления, электрода, слоя стекла и поляризующего фильтра.
Из чего состоит жк экран?
Рис. 4. Устройство TFT монитора (thin film transistor — на тонкопленочных транзисторах)
В первых компьютерах использовались восьмидюймовые (по диагонали) пассивные черно-белые матрицы. С переходом на технологию активных матриц, размер экрана вырос. Практически все современные ЖК мониторы используют панели на тонкопленочных транзисторах, обеспечивающих яркое, четкое изображение.
Как работает ЖК монитор
Рис.5. Сетка пикселей экрана жидкокристаллического монитора
Поперечное сечение панели на тонкопленочных транзисторах представляет собой многослойный бутерброд (рис. 4). Крайний слой любой из сторон выполнен из стекла. Между этими слоями расположен тонкопленочный транзистор, панель цветного фильтра, обеспечивающая нужный цвет — красный, синий или зеленый, и слой жидких кристаллов. Вдобавок ко всему существует флуоресцентная подсветка, освещающая экран изнутри.
При нормальных условиях, когда нет электрического заряда, жидкие кристаллы находятся в аморфном состоянии. В этом состоянии жидкие кристаллы пропускают свет. Количеством света, проходящего через жидкие кристаллы, можно управлять с помощью электрических зарядов — при этом изменяется ориентация кристаллов.
Как и в традиционных электроннолучевых трубках, пиксель формируется из трех участков — красного, зеленого и синего. А различные цвета получаются в результате изменения величины соответствующего электрического заряда (что приводит к повороту плоскости поляризации жидкого кристалла и изменению яркости проходящего светового потока).
TFT экран состоит из целой сетки таких пикселей, где работой каждого цветового участка каждого пикселя управляет отдельный транзистор (рис.5). Для нормального обеспечения экранного разрешения 1024х768 (в режиме SVGA) жидкокристаллическая панель должна располагать именно таким количеством пикселей.
Как работает сенсорный дисплей?
Преимущества ЖК мониторов
ЖК мониторы более экономичные;
У них нет электромагнитного излучения в сравнении c ЭЛТ-мониторами;
Они не мерцают, как ЭЛТ-мониторы;
Они легкие и не такие объемные;
У них большая видимая область экрана.
Сведение лучей: в жидкокристаллических мониторах каждый пиксель включается или выключается отдельно, поэтому не возникает никаких проблем со сведением лучей, в отличие от ЭЛТ-мониторов, где требуется безукоризненная работа электронных пушек.
Сигналы: ЭЛТ-мониторы работают на аналоговых сигналах, а ЖК мониторы используют цифровые сигналы.
Отсутствие мерцания: качество изображения на ЖК мониторах выше, а при работе нагрузка на глаза меньше — сказывается ровная плоскость экрана и отсутствие мерцания.
«Мертвые пиксели» — на плоской панели может не работать несколько пикселей. Распознать их не трудно — они всегда одного цвета. Они возникают в процессе производства и восстановлению не подлежат. Приемлемым считается, когда в мониторе не более трех таких пикселей. В некоторых случаях, такие пиксели могут раздражать — особенно при просмотре фильмов.
Контрастность — сами по себе пиксели не вырабатывают свет, они лишь пропускают свет от подсветки. И темный экран вовсе не означает, что подсветка не работает — просто свет не проникает через экран. Под контрастностью LCD монитора подразумевается, сколько уровней яркости могут создавать его пикселы. Обычно, контрастность 250:1 считается хорошей.
Яркость жидкокристаллического дисплея может быть выше яркости электронно-лучевой трубки. Но, как правило, яркость ЖК монитора не превышает 225 кандел на квадратный метр — это сопоставимо с яркостью телевизора.
Размер экрана — как и у ЭЛТ-мониторов, размер ЖК мониторов определяются диагональю. Однако заметим, что у ЖК мониторов нет черной рамочки, какая имеется у ЭЛТ-мониторов. Поэтому экран в 15,1 дюйма на самом деле показывает 15,1 дюйма (обычно это соответствует разрешению 1024х768). ЖК монитор размером 17,1 дюйма будет работать в разрешении 1280х1024.
Плазменную технологию ожидает большое будущее. Технология PALC (plasma addressed liquid crystal) позволяет объединить преимущества плазменных и ЖК-дисплеев с активной матрицей. Данный подход реализован при производстве больших мониторов.
Источник: kazedu.com
Монитор жк как работает
Существует два вида ЖК мониторов: DSTN (dual-scan twisted nematic — кристаллические экраны с двойным сканированием) и TFT (thin film transistor — на тонкопленочных транзисторах), также их называют соответственно пассивными и активными матрицами. Такие мониторы состоят из следующих слоев: поляризующего фильтра, стеклянного слоя, электрода, слоя управления, жидких кристаллов, ещё одного слоя управления, электрода, слоя стекла и поляризующего фильтра.
В первых компьютерах использовались восьмидюймовые (по диагонали) пассивные черно-белые матрицы. С переходом на технологию активных матриц, размер экрана вырос. Практически все современные ЖК мониторы используют панели на тонкопленочных транзисторах, обеспечивающих яркое, четкое изображение значительно большего размера.
Как работает ЖК монитор
Поперечное сечение панели на тонкопленочных транзисторах представляет собой многослойный бутерброд. Крайний слой любой из сторон выполнен из стекла. Между этими слоями расположен тонкопленочный транзистор, панель цветного фильтра, обеспечивающая нужный цвет — красный, синий или зеленый, и слой жидких кристаллов. Вдобавок ко всему существует флуоресцентная подсветка, освещающая экран изнутри.
При нормальных условиях, когда нет электрического заряда, жидкие кристаллы находятся в аморфном состоянии. В этом состоянии жидкие кристаллы пропускают свет. Количеством света, проходящего через жидкие кристаллы, можно управлять с помощью электрических зарядов — при этом изменяется ориентация кристаллов.
Как и в традиционных электроннолучевых трубках, пиксель формируется из трех участков — красного, зеленого и синего. А различные цвета получаются в результате изменения величины соответствующего электрического заряда (что приводит к повороту кристалла и изменению яркости проходящего светового потока).
TFT экран состоит из целой сетки таких пикселей, где работой каждого цветового участка каждого пикселя управляет отдельный транзистор. Именно здесь стоит поговорить о разрешении. Для нормального обеспечения экранного разрешения 1024х768 (режим SVGA) монитор должен располагать именно таким количеством пикселей.
Разрешение: ЭЛТ-мониторы могут работать на нескольких разрешениях в полноэкранном режиме, когда ЖК монитор может работать только с одним разрешением. Меньшие разрешения возможны лишь при использовании части экрана. Так, например, на мониторе с разрешением 1024х768 при работе в разрешении 640х480 будет задействовано лишь 66% экрана.
Измерение диагонали: размер диагонали видимой области ЖК монитора соответствует размеру его реальной диагонали. В ЭЛТ-мониторах реальная диагональ теряет за рамкой монитора более дюйма.
Сведение лучей: в жидкокристаллических мониторах каждый пиксель включается или выключается отдельно, поэтому не возникает никаких проблем со сведением лучей, в отличие от ЭЛТ-мониторов, где требуется безукоризненная работа электронных пушек.
Сигналы: ЭЛТ-мониторы работают на аналоговых сигналах, а ЖК мониторы используют цифровые сигналы.
Отсутствие мерцания: качество изображения на ЖК мониторах выше, а при работе нагрузка на глаза меньше — сказывается ровная плоскость экрана и отсутствие мерцания.
Источник: infotags.ru
LCD-дисплей особенности, характеристики и отзывы
Экраны, основанные на технологии LCD, являются одними из самых распространенных типов дисплеев для многих электронных устройств. Это часы, смартфоны, телевизоры, мониторы. Также на схемах Arduino LCD-дисплей имеет широкое применение. И этой популярностью технология обязана множеству факторов.
Для того чтобы знать, каким образом они получили столь широкое распространение, нужно вникнуть в особенности технологии. Об этом далее.
Что означает LCD?
Начнем с азов. Аббревиатура означает Liquid Crystal Display, что переводится как «жидкокристаллический экран». То есть LCD и ЖК-экраны – это одно и то же. Они получили свое название благодаря находящемуся в перманентно жидком состоянии веществу, которое обладает оптическими свойствами кристалла.
Сейчас LCD-дисплей выделяется из прочих видов благодаря особенной технологии изготовления. Из-за того, что молекулы кристаллов постоянно находятся в жидком состоянии, становится возможным управление ими с помощью электричества. При этом они отсеивают заданный спектр света и преломляют его под необходимым углом, изменяя свое положение. Как отмечают отзывы, технология позволяет качественно передавать картинку.
Как устроен LCD-дисплей?
Устройство всех ныне существующих жидкокристаллических экранов идентично. Это касается дисплея телефона, ноутбука, телевизора или LCD-дисплея «Ардуино». Все они состоят из:
- Матрицы.
- Подсветки.
- Жгута проводов или шлейфа.
- Корпуса.
Матрица дисплея представляет собой две стеклянные пластины со слоем жидких кристаллов между ними. Это так называемая «пиксельная сетка», в каждой ячейке которой находятся несколько молекул жидких кристаллов и пара поляризационных фильтров, что в связке образуют один пиксель. Стоит отметить, что эти фильтры расположены перпендикулярно относительно друг друга.
Между всеми ячейками дисплея есть прозрачная прослойка электродов, которые позволяют управлять каждым пикселем в отдельности. ЖК-дисплеи бывают двух типов: одни из них используют прохождение света через матрицу, другие же – его отражение. И хоть между ними и нет особой разницы, в большинстве случаев производители используют первый тип.
Как работает ЖК-экран?
Рассмотрим принцип действия жидкокристаллического экрана телевизора. LCD-дисплей 3-D работает таким образом, что если между фильтрами нет молекул кристаллов, то первый фильтр пропускает свет, проходящий через них, а второй блокирует. Кристаллы между фильтрами расположены так, чтобы преломленный через них свет, прошедший через первый, мог так же пройти и через второй.
В этом заключается устройство TN-матриц. ЖК-дисплеи с другим типом матриц могут работать иначе, но общий принцип работы остается неизменным. Так, при спокойных, то есть, выключенных кристаллах свечение блокируется фильтрами. Во всех остальных случаях излучение меняется так, чтобы на экране возникла картинка.
Для того чтобы молекулы не находились в беспорядочном состоянии без воздействия электрического тока, на контактной поверхности электродов присутствуют специальные борозды, которые выстраивают их в правильном порядке. То есть воздействие электричества на матрицу дает изображение на экран. В спокойном же положении кристаллов он остается темным.
Высокое разрешение современных ЖК-дисплеев означает несметное количество пикселей в матрице, каждым из которых можно управлять отдельно. То есть, если увеличивать некоторый участок экрана, то становятся видными ячейки. И если менять напряжение каждой, то изменяется и отображаемая картинка.
Разновидности подсветки
На данный момент ЖК-панели имеют два типа подсветки. Это люминесцентные лампы и светодиоды. Используемый в телевизоре тип подсветки непосредственно влияет на качество получаемого изображения. На более старых LCD-дисплеях используется люминесцентная подсветка, имеющая проблемы в виде неравномерного распределения световых потоков по всей площади экрана.
Это образует своеобразные засветы, что в свою очередь снижает качество получаемого изображения. Сегодня такие типы экранов встречаются достаточно редко.
Светодиодная подсветка, она же LED, является самой современной для этого типа экранов и отличается от люминесцентной многими положительными качествами. Это низкое энергопотребление, а также более яркое свечение, которое в свою очередь позволяет достичь более высокого качества изображения. Также эта подсветка куда меньше в размерах, что позволяет уменьшить толщину и размеры рамок дисплея. Уменьшение окантовки, в свою очередь, позволяет производителям увеличивать диагональ самой панели без роста габаритов устройства, что важно для комфортного просмотра контента при подключении LCD-дисплея к внешнему источнику изображения.
Виды матриц
Существует множество видов матриц на жидких кристаллах, но на нашем рынке особой популярностью пользуются только два из них. Это TN+Film экраны и IPS. Разберем, в чем их особенности.
IPS
Этот тип чаще используется в смартфонах и планшетах как сенсорный LCD-дисплей, но также он встречается на телевизорах и мониторах более высокого ценового диапазона. И несмотря на то, что обе эти технологии отвечают высоким требованиям, есть существенные различия.
Не зря матрицы на технологии IPS ставятся на более дорогие устройства, ведь она позволяет передавать куда более естественные цвета. Как отмечают отзывы, картинка получается более насыщенной. Также ее просматривать можно под разным углом без каких-либо изменений в контрастности. Это существенный плюс для современного телевизора.
Однако, помимо плюсов, у нее есть и минусы. Несмотря на высокое качество изображения и цветопередачи, матрицы на основе технологии IPS имеют весьма медленный по сравнению с TN-панелями отклик — так говорят отзывы. Но с помощью современных технологий и этот параметр смог достичь достаточно высокого уровня.
TN+Film
В TN+Film матрицах же куда более низкое качество и четкость изображения. Но быстрый отклик, который не смазывает спецэффекты в играх и фильмах. Измеряют эти параметры с помощью специализированных устройств. И не всегда разница бывает заметна невооруженным глазом при просмотре фильма или в процессе игры. Потому, какой из них выбрать, решать только вам.
Подводим итоги
Да, хоть некоторые из различий и не углядеть простым взглядом, но все же люди, занимающиеся обработкой фотографий или монтажом видео, больше предпочитают IPS-матрицы за «честность» картинки. Потому и стоят они дороже TN-панелей. Для игр же, где важна скорость реакции и отклик монитора, чаще выбирают второй вид. Для остальных различия в типах матриц не имеют особого значения.
Но не стоит забывать, что помимо технологии изготовления, многое зависит от производителя дисплея и от материалов, используемых при изготовлении. При выборе монитора или телевизора стоит иметь в виду, что покупая более дорогое устройство, вы можете получить лучшее качество изображения. Это относится к обоим типам матриц.
И конечно, стоит понимать, на какой бы экран не пал ваш выбор, для начала стоит ознакомиться со всеми спецификациями, возможностями устройства и определиться, для каких нужд вы его приобретаете. LCD-дисплеи являются настолько популярными по нескольким причинам. Это небольшие размеры и низкое энергопотребление. Поэтому они напрямую конкурируют с плазменными экранами. Но имеют гораздо меньшую стоимость и куда больший ресурс, что делает их незаменимыми при выборе монитора или телевизора.
Источник: www.syl.ru