Принцип действия tft проектора

• мультимедийные проекторы со встроенным модулятором.

На компьютерный проектор подается RGB-сигнал, снимаемый с выхода видеоадаптера ПК, а также обычный видеосигнал, источником которого может быть бытовая или полупрофессиональная видеоаппаратура. Проекторы, в которых в качестве входного используется только видеосигнал, называются видеопроекторами.

1. Оверхед-проекторы и ЖК-панели

Оверхед-проектор (Over Head Projector — проектор, расположенный над головой) — проекционный аппарат, в котором изображение от источника проецируется на экран при помощи наклонного проекционного зеркала. Конструктивно в зависимости от места размещения проекционной лампы оверхед-проекторы разделяются на отражательные и просветные.

Отражательные проекторы представляют собой малогабаритные устройства, предназначенные для проецирования изображений, нанесенных на специальную прозрачную пленку. Отражательные проекторы не могут использоваться совместно с ЖК-панелями, поскольку мощность проекционной лампы у них невелика.

Как работает ЖК-дисплей? (Анимация)

Просветные проекторы (рис. 4.8) отличаются тем, что у них проекционная лампа размещается под рабочей поверхностью устройства внутри его основания, мощность лампы увеличена в десятки раз и имеется ее принудительное охлаждение с помощью вентилятора, как показано на оптической схеме рис. 4.8, а. Это позволяет использовать в качестве источника изображения не только прозрачные пленки, но и менее прозрачные ЖК-панели.

ЖК-панель, подключенную к видеоадаптеру ПК, устанавливают на прозрачную рабочую поверхность проектора как прозрачную пленку. Световой поток от проекционной лампы через специальную фокусирующую линзу освещает ЖК-панель и, проходя через нее и рассеивающую линзу, поступает на проекционное зеркало.

По конструкции и габаритам ЖК-панель напоминает дисплей ПК типа Notebook, причем на ее корпусе расположены органы управления параметрами изображения.

Рис. 4.8. Просветный оверхед-проектор: а — оптическая схема; б — общий вид

Общий вид проектора дан на рис. 4.8, б.

Качество изображения, формируемого оверхед-проектором, подключаемым к компьютеру, определяется характеристиками ЖК-панели, которые аналогичны характеристикам плоскопанельных ЖК-мониторов: размер, максимальное разрешение, количество воспроизводимых оттенков цветов, яркость. В зависимости от разрешения экрана различают ЖК-панели следующих типов с соответствующим максимальным разрешением экрана: VGA-панели (640×480); SVGA-панели (800 х 600); XGA-панели (1024×768); SXGA-панели (1280 х 1024).

В VGA-панелях, рассчитанных на небольшую аудиторию, в качестве экрана используется пассивная ЖК-матрица, основанная на применении технологии DSTN; в более качественных панелях используется активный TFT-экран.

Помимо основной задачи — преобразования электрического сигнала от видеоадаптера в изображение на экране с целью его последующего проецирования на большой внешний экран, отдельные модели ЖК-панелей обладают рядом дополнительных возможностей, полезных, например, в учебном процессе, при проведении презентаций: дистанционное управление (ДУ); возможность увеличения изображения в целом или его фрагмента. При реализации функции «Указка» ЖК-панель на своем экране формирует маркер, напоминающий указатель мыши, положением которого можно управлять с помощью пульта ДУ. Функция «Замораживание» предусматривает запоминание и фиксацию на экране текущего изображения на время подготовки компьютера или презентационной программы к показу следующего сюжета.

Для управления работой ЖК-панели может использоваться дистанционная мышь, соединенная с адаптером, подключенным к последовательному порту компьютера при помощи кабеля или по радиоканалу.

2. Мультимедийные проекторы.

В мультимедийном проекторе проекционная лампа, ЖК-матрица и оптическая система конструктивно размещаются в одном корпусе, что делает их похожими на диапроекторы, предназначенные для просмотра слайдов или диафильмов. По принципу действия мультимедийный проектор не отличается от оверхед-проектора: изображение создается с помощью мощной проекционной лампы и встроенного в проектор электронно-оптического модулятора, управляемого сигналом видеоадаптера ПК, а затем посредством оптической системы проецируется на внешний экран. Основным отличием в мультимедийных проекторах является конструкция модулятора и способы построения и переноса изображения на экран. В зависимости от конструкции модулятора проекторы бывают следующих типов: TFT-проекторы; полисиликоновые проекторы и DMD/DLP-проекторы.

В зависимости от способа освещения модулятора мультимедийные проекторы подразделяют на проекторы просветного и отражательного типов.

2.1. ТFT-проекторы.

В TFT-проекторах, относящихся к проекторам просветного типа, в качестве модулятора используется малогабаритная цветная активная ЖК-матрица, выполненная по технологии TFT. Принцип действия мультимедийного TFT-проектора просветного типа иллюстрирует рис. 4.9.

Рис. 4.9. Принцип действия мультимедийного TFT-проектора просветного типа

Основным элементом установки является миниатюрная ЖК-матрица, выполненная по технологии TFT, как и ЖК-экран плоскопанельного цветного монитора. Равномерное освещение поверхности ЖК-матрицы достигается за счет применения системы линз, называемой конденсором.

2.2. Полисиликоновые мультимедийные проекторы

также относятся к проекторам просветного типа и применяются в том случае, когда необходимо получить более яркое изображение. В них используется не одна цветная TFT-матрица, а три монохромных миниатюрных ЖК-матрицы размером около 1,3″. Каждая из матриц формирует монохромное изображение красного, зеленого или синего цвета. Оптическая система проектора, как показано на рис.

4.10, обеспечивает совмещение трех монохромных изображений, в результате чего формируется цветное изображение. Такая технология получила название полисиликоновой (p-Si). Каждый элемент полисиликоновой матрицы содержит только один тонкопленочный транзистор, поэтому его размер меньше, чем размер элемента TFT-матрицы, что позволяет повысить четкость изображения.

Рис. 4.10. Принцип действия полисиликонового мультимедийного проектора просветного типа

Цветоделительная система полисиликонового проектора, состоящая из двух дихроичных (Du D2) и одного обычного (jV,) зеркал, используется для разложения белого света проекционной лампы на три составляющие основных цветов (красный, зеленый, синий). Цветоделение необходимо выполнить для того, чтобы подать на каждую из трех монохромных матриц световой поток соответствующего цвета. Дихроичное (цветоделительное) зеркало пропускает свет только одной длины волны (один цвет) и представляет собой хорошо отполированную стеклянную подложку с нанесенной на него тонкой пленкой из диэлектрического материала.

Система цветосмешения полисиликонового проектора состоит из двух дихроичных (D3, Z)4) и одного отражающего (N2) зеркал и служит для получения цветного изображения путем наложения одного на другой трех монохромных изображений, создаваемых соответствующими ЖК-матрицами.

Полисиликоновые проекторы обеспечивают более высокое качество изображения, яркость и насыщенность цветов по сравнению с проекторами на основе TFT-матриц. Они более надежны в работе и долговечны, поскольку три ЖК-матрицы работают в менее напряженном тепловом режиме, чем одна. Благодаря этому полисиликоновые проекторы можно использовать при проецировании изображения на большой экран в таких помещениях, как конференц-залы, кинотеатры.

2.3. ЖК-проекторы отражательного типа.

Предназначены для работы в больших аудиториях и отличаются по принципу действия: модуляции подвергается не проходящий, а отраженный световой поток.

В дорогих профессиональных ЖК-проекторах, предназначенных для работы в больших аудиториях, используется другой принцип действия: модуляции подвергается не проходящий, а отраженный световой поток. В результате удается решить две главные задачи — снизить до минимума разогрев ЖК-матрицы и добиться исключительно мощного светового потока.

Принцип работы отражательных ЖК-проекторов заимствован у появившихся в 50-х годах мощных светоклапанных проекторах системы эйдофор (Eidophor). В качестве отражающей поверхности в этих проекторах использовался слой прозрачной вязкой жидкости (масла). Модуляция отраженного светового потока обеспечивалась за счет деформации этой поверхности при помощи падающего на нее электронного пучка. Нетрудно понять, что такое «жидкое» зеркало крайне неудобно в эксплуатации, поэтому разработчики стали искать другие способы модуляции отраженного света. В настоящее время наиболее освоенными являются технологии ILA и DMD/DLP.

Технология ILA (Image Light Amplifier — Усилитель света от изображения) была разработана совместно корпорациями Hughes Aircraft и JVC, хотя в настоящее время оборудование данного типа полностью контролируется японской компанией JVC. Проектор ILA, по аналогии с полисиликоновым, также имеет три модулятора для монохромных изображений основных цветов, которые затем совмещаются для получения цветного изображения. Схема светомодулирующего блока такого проектора представлена на рис. 4.11.

Источник: smekni.com

TFT дисплей

Давно прошли времена, когда все разнообразие мониторов ограничивалось электронно-лучевыми трубками. Пользователи могут выбирать мониторы, которые строят изображение с помощью самых разных технологий. Они дают возможность создавать как универсальные, так и узкоспециализированные модели. В этой статье речь пойдет о технологии, без которой невозможен вывод изображения ни в одном из производящихся ныне мониторов. Это – TFT дисплей.

Принцип работы TFT LCD дисплея

Прежде чем углубиться в тонкости работы экрана TFT, отметим, что дисплеи составляются из двух основных технологий. Первая – это LCD, а вторая – непосредственно матрица. Два элемента соединяются вместе, выполняя общую функцию – вывод изображения. Два значения не должны быть связаны одно с другим. Так, матрица TFT может иметь какую угодно подсветку – LCD, LED и их вариации.

Точно так же один вид подсветки может быть соединен с разными матрицами. Как на подсветку, так и на матрицу возлагается свой список технических характеристик, за которые они отвечают. Однако главным параметром в определении предназначения монитора служит именно матрица.

Чтобы не путать LCD с TFT, расшифруем, что означает каждая аббревиатура. Кроме того, нелишним будет разобраться, как работают эти технологии.

Что такое LCD

LCD – это технология изготовления мониторов, знакомая нам по аббревиатуре ЖК (жидкокристаллический). Жидкие кристаллы – это особое вещество, способное изменять свои свойства при воздействии электричества. Если точнее, то изменения в них вызывают электромагнитные волны. От типа этой поверхности зависит качество подсветки и другие функции. Экраны называются жидкокристаллическими, поскольку во включенном состоянии вещество проявляет свойства кристаллов (в плане воздействия на изображение).

Что такое TFT дисплей

Вторая часть монитора – матрица. В нашем случае речь идет о TFT. Расшифровывается название как Thin Film Transistor. Матрица состоит из транзисторов в виде тонкой пленки. Применимость ее широка – калькуляторы, дисплеи ардуино, старые и не очень телефоны, а также мониторы для ноутбуков и ПК.

В то время, когда ЖК мониторы только начали поступать в продажу, они оснащались так называемыми пассивными матрицами. Эти элементы были довольно медлительными, поскольку для смены значения пикселя на нем должно было измениться напряжение. Из-за физических характеристик пикселей это происходило медленно. Следовательно, те мониторы имели низкую частоту обновления и нередко раздражали мерцающим экраном.

Все мониторы, производимые теперь, оснащаются активными матрицами. За значение ячеек отвечает специальный транзистор, хранящий значение в двоичном коде (0/1). Это позволяет сохранить значения пикселя вплоть до смены сигнала. Такой подход увеличил скорость обновления экрана и позволил избавиться от мерцания. Новые активные матрицы как раз и получили название TFT.

Виды матриц TFT

Если разобраться, то получается, что тип матрицы TFT встречается абсолютно во всех жидкокристаллических мониторах. Как объяснялось раньше, основой технологии служат тонкопленочные транзисторы. Такая технология считается наиболее прогрессивной, и доступной альтернативы ей не найдено. Схема работы такого механизма заключается в следующем.

В современных мониторах построение цвета идет по схеме RGB. Это означает, что каждый отдельно взятый пиксель может отображать красный, зеленый или синий цвет. А уже из этих базовых цветов составляются все остальные. Получается, в каждом пикселе находятся ячейки цвета.

Их три, и к каждой подключен свой транзистор, который и сообщает, какие цвета должны быть отображены в данный момент. Такая схема понятна, но сложна в изготовлении, особенно если учитывать то, насколько тонкие эти схемы. Поэтому качественные матрицы и стоят больших денег.

Когда разнообразие технологий было не так велико, мониторы так и назывались – TFT. Однако тип экрана TFT не раскрывает всех технических характеристик, заложенных в нем. Поэтому с течением времени от такой подписи отказались. Сейчас различают три основных подвида матрицы, каждая из которых имеет свои отличительные черты. О них и пойдет речь в следующих подразделах.

Тип матрицы TFT TN

Первой в списке будет рассмотрена TFT матрица, именуемая TN. Она сохранила основные черты первых тонкопленочных конструкций. Чаще всего такие матрицы недорогие в создании, а потому стоят на многих бюджетных мониторах. Их родная стихия – это офисы, домашние ПК и т.п., а также игровые модели. Почему это так, станет ясно, когда разберемся в основных отличительных чертах TN.

Основной плюс технологии TN – это низкое время отклика монитора. Речь идет о показателе, который характеризует способность пикселя быстро изменять свое свечение. У TN этот показатель на высоте ввиду особенностей конструкции. Низкий отклик очень хорош для геймеров. Это позволяет им моментально реагировать на малейшие изменения в игровом процессе, а также повысить плавность картинки (это снизит утомляемость).

Однако есть у TN и «фирменный» минус – углы обзора. Наиболее заметен этот недостаток на ноутбуках. Малейшего изменения угла зрения достаточно, чтобы цвета поменяли свою яркость до неузнаваемости. Разумеется, такой экран не подойдет для дизайнеров, художников и других профессионалов. Однако тип TN+Film заслуживает внимания профессиональных геймеров и киноманов, так как в нем этот параметр приведен в более-менее приличное состояние.

IPS матрицы

Второй тип, который мы рассмотрим – это IPS матрица. Ее можно считать противоположностью TN. Отличительные черты – это насыщенность и точность передачи цвета, которые абсолютно не меняются с изменением угла зрения. В то же время достичь этого удалось ценой снижения времени отклика. Однако этот параметр может быть компенсирован увеличенной частотой обновления экрана.

Кроме того, в отдельных игровых моделях этот параметр может быть улучшен. Впрочем, стоимость IPS матриц довольно высока, и это также можно считать одним из минусов.

Лучше всего матрица IPS подойдет для профессионалов, работающих с цветом, изображением и 3D моделями. Именно для таких пользователей важнее всего цветопередача. В сочетании с Super LCD подсветкой такой инструмент может стать серьезным подспорьем в работе. Однако и геймеры заинтересуются устройствами, в которых был ускорен отклик монитора.

VA, MVA, PVA

«На закуску» оставим матрицы, которые соединили в себе лучшие стороны предыдущих. Конечно, они не дотягивают до них в полном смысле этого слова, однако предоставляют неплохой баланс характеристик. Существуют разновидности VA, имеющие перевес в ту или иную сторону, поэтому стоит обратить на это внимание.

Обычный VA, а также MVA – это те подвиды, за которыми большое будущее. Их часто используют в экранах с большой диагональю, изогнутыми моделями и т.д. Охват цвета и его насыщенность здесь приближена к IPS, а скорость отклика редко превышает 4 мс. На них стоит обратить внимание тем, кого интересует как игровая задержка, так и глубокая цветность, и все это при разумной цене.

Мониторы SVA, WVA и подобные имеют баланс, смещенный в сторону TN. Да, у них низкий отклик, однако цветность в них ненамного лучше, чем у бюджетного варианта. Из улучшений выделяются разве что увеличенные углы обзора.

Что лучше Super LCD или TFT

Пытаясь выбрать TFT дисплей, можно прибегнуть к методу сравнения. Он хорош, когда нужно выбрать одну модель из нескольких похожих, или же понять, какая технология подойдет в конкретной ситуации. Однако склонность сравнивать может стать ловушкой. Это все равно что сравнивать Windows с Linux.

У них разные сферы успешного применения, и то, что хорошо для одного пользователя, будет лишним для другого. Поэтому прежде чем прибегнуть к инструменту сравнения, нужно убедиться, что это будет целесообразно. В противном случае сравнение окажется пустой тратой времени.

Попытка выяснить, что же лучше – LCD или TFT как раз из этой области. Те, кто внимательно прочитал предыдущие разделы, поняли, что LCD подсветка и TFT дисплей – это не конкуренты, а два компонента, состоящие в неразрывном симбиозе. Одна технология без другой будет бесполезной, превращая монитор в кусок пластика.

Что же касается Super LCD, то это неофициальное название экрана, снабженного качественной ЖК подсветкой и матрицей IPS. Такое название закрепилось из-за того, что выбранная комбинация технологий обеспечивает яркое изображение с правильной цветопередачей. Если выбирать между IPS (Super LCD) и TFT (ее классической вариацией, TN), то более технологичным будет первый вариант.

Какой тип матрицы подходит именно вам

Чтобы выбрать подходящий TFT дисплей, сперва нужно определиться с задачами, которые предстоит решать пользователю ПК. Используя знание о характерных преимуществах той или иной технологии, можно выбрать тип матрицы TFT, который будет оптимальным по соотношению цена-качество и по техническим характеристикам.

Для геймеров предпочтительны следующие типы: бюджетный – TN TFT дисплей, или же игровые модификации IPS. Фотографы, дизайнеры и архитекторы нуждаются во флагманском IPS. А для киноманов и владельцев домашних ПК IPS или PLS не обязательны, хотя и остаются лидерами с точки зрения цвета. В этом случае можно остановиться на VA или MVA матрицах.

Итак, TFT дисплей является основой для всех производящихся мониторов. Универсальность технологии позволяет использовать ее в устройствах самых разных классов. Пока наука не совершила новый прорыв, TFT дисплей останется безальтернативной опцией производства.

Источник: monitorvsem.ru

Как работает ЖК-дисплей

Сегодня на рынке телевизоров и мониторов доминируют именно жидкокристаллические экраны. Просто потому, что электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) постепенно ушли в прошлое, а OLED-дисплеи пока слишком дороги для широких масс. Разберемся, как же работают LCD-дисплеи, почему кристаллы вдруг стали жидкими, и на какой стадии развития технология в текущий момент.

Содержание

Краткий экскурс в историю

Удивительно, но обнаружение жидких кристаллов – очень старое открытие. Впервые их подробно описал австрийский физик Ренитцер в 1888 году. Для сравнения, первый работающий вариант ЭЛТ немец Браун представил только в 1897 году. Долгое время ученые и промышленники не знали, как использовать обнаруженные жидкокристаллические материалы. Первый патент на применение в производстве зарегистрировали инженеры из компании Marconi в 1930-х.

Значительных прорывов удалось достичь американцами из корпорации RCA только в 1966 году. Тогда физики и инженеры Фергесон и Вильямс представили часы, в которые установили первый в истории LCD-монитор. Это была громоздкая конструкция, но технологию заметили.

Значительную роль в распространении жидких кристаллов сыграла японская компания Sharp. Именно под этим брендом выпускались первые наручные LCD-часы (1975) и первый черно-белый LCD-телевизор (1976). Уже после 2000-х ЖК-дисплеи буквально захватили рынок ТВ, мониторов, смартфонов и другой схожей техники, где требуется компактный, красочный и яркий экран без искажения цветов.

Сборник основных терминов

Перед объяснением принципа действия пройдемся по терминам и обозначениям, с которыми сталкивался каждый покупатель монитора или телевизора:

• LCD- или ЖК-дисплей – дисплей, работающий на основе особых жидких кристаллов.
• Жидкий кристалл – состояние смеси веществ, при котором она является одновременно и жидкостью, и кристаллом. От жидкости веществу перешла способность заполнять собой все свободное пространство, то есть «течь», а от кристаллов – выстраивать молекулы в строго определенную структуру в зависимости от приложенного электромагнитного воздействия (проще говоря, напряжения). Меняя приложенную силу, мы воздействуем на ориентацию молекулярной структуры и регулируем тем самым пропускную способность.
• LCD TFT – подвид классического LCD-дисплея с управлением на основе тонкопленочных транзисторов (TFT).
• TN,IPS,VA– технологии, по которым работают матрицы жидкокристаллических экранов.
• RGB-LED, WLED, GB-LED, QLED, NanoCell и другие – разные виды светодиодных подсветок, используемых в качестве источника света для современных матриц.
• OLED – технология, кардинально отличающаяся от LCD. Здесь используются органические диоды, а не жидкие кристаллы. Их главная особенность – способность испускать свет самостоятельно, без подсветки.

Дисплей – сложная структура. В ней каждый световой луч проходит через несколько слоев (последовательность от внутреннего к внешнему):

1. Подсветка.
2. Рассеиватели и световоды.
3. Поляризационная пленка.
4. Тонкопленочные транзисторы (TFT).
5. Жидкие кристаллы.
6. Цветовые фильтры.
7. Еще одна поляризационная пленка.
8. Наружный слой, передающий сформированную картинку из пикселей.

Рассмотрим путь света от момента возникновения до отображения в виде картинки.

Подсветка

Ранее в качестве источника света использовались газоразрядные лампы. В них применялась ртуть, испускающая видимый свет под воздействием ультрафиолетового излучения. Характерная особенность – потребность в высоком напряжении (до 900 В).

Сегодня место газоразрядных ламп заняли светодиоды. Во многом именно качество светодиодов и технология подсветки определяют конечную стоимость монитора или телевизора. Популярные сегодня варианты:

• WLED – бюджетный вариант на основе синих светодиодов, которые «перекрашиваются» в белый слоем люминофора.
• GB-LED – профессиональная подсветка, где белые светодиоды дополняются зелеными.
• RGB-LED – самая дорогая технология, объединившая все три вида светодиодов (красный, голубой, синий).
• Квантовые точки – такая подсветка называется по-разному у каждого производителя: QLED у Samsung, NanoCell у LG, Triluminos у Sony и т. д. Квантовыми точками называются соединения кадмия, селена, цинка и серы. С их помощью можно возбуждать разные по цветам нанокристаллы, охватывая широкий спектр цветовой гаммы.

У панели на квантовых точках есть одно важное преимущество перед остальными подсветками – при их производстве не используются редкоземельные металлы. А еще их легко получать: достаточно смешать в известных пропорциях перечисленные выше вещества. Конечно, создать идеальных условий для образования квантовых точек нельзя, поэтому итоговый дисплей не в состоянии охватить 100% REC.2020. Но он очень близок.

Рассеиватели и световоды

Каждый светодиод – это по сути световая точка. Но нам требуется получить не зернистое изображение, а равномерно освещенное по всей поверхности. Как раз для этого применяется рассеивающая структура. Она состоит из слоев:

• отражатель (комбинация из белого пластика и фольги);
• световод, покрытый мелкими линзами;
• рассеивающая пленка с хаотичной «шершавой» структурой;
• призматическая пленка, отражающая подавляющее большинство световых волн.

Итогом работы перечисленной комбинации является ровное свечение от светодиодной подсветки, сливающееся для нашего зрения в один источник.

Поляризаторы, ЖК и TFT

До и после жидких кристаллов размещены поляризационные пленки, причем их плоскости обычно перпендикулярны друг другу. Так как поляризаторы по своей сути пропускают только половину световых волн, расположенные под углом 90 градусов пластины полностью блокируют проходящий световой поток. И на этом этапе как раз проявляется роль ЖК.

Рассмотрим процесс поэтапно:

1. Через тонкопленочные транзисторы (TFT) к ячейкам с жидкими кристаллами подается определенное напряжение.
2. Жидкие кристаллы в зависимости от размера приложенной силы «поворачивают» молекулярную структуру.
3. Поляризованный свет попадает на кристалл, искажается и уже не блокируется вторым поляризационным слоем полностью.

Благодаря «подвижности» жидких кристаллов удается влиять на поляризацию света – это основное и уникальное свойство жидкокристаллического материала.

Принципы, по которым формируется пропускная способность ЖК, определяются матрицей. Всего существуют три вида матриц, от которых уже произошли десятки производных:

• TN – свет при отсутствии напряжения проходит полностью (поэтому «битый пиксель» на TN-панели светится ярким белым цветом);
• IPS – без напряжения кристаллы свет практически не пропускают;
• VA – без напряжения свет полностью блокируется парой поляризаторов.

В последнее время лидерство захватили IPS-матрицы за счет большого угла обзора и качественной цветопередачи. Они идеально подходят для работы с графикой и просмотра фильмов на большом экране. VA – это в первую очередь «глубокий» черный цвет и приемлемая цена. TN-матрицы постепенно уходят в прошлое. Их главные плюсы – минимальная стоимость и максимальная скорость отклика.

Но в качестве картинки проигрывают по всем параметрам.

Финальный этап

Итак, световой луч проделал большой путь: возник в светодиоде, рассеялся по поверхности через рассеиватель, прошел через управляемую жидкими кристаллами поляризацию. Теперь это свет нужной яркости, распределенный по разным пиксельным зонам. Но он по-прежнему белый.

Светофильтр, состоящий из мелких ячеек трех классических цветов RGB (красный, зеленый, синий), «окрашивает» белый луч в нужный нам оттенок. От качества светофильтра также зависит цветопередача. Еще один слой – анализатор. Он, подобно поляризатору, отсеивает ненужные волны, оставляя только видимый свет.

Заключительный этап – устранение бликов за счет антибликовой поверхности. Чаще всего это специальный пластик, но каждый производитель вносит свои коррективы.

Сравнение ЖК (LCD) и ЭЛТ-экранов (CRT)

Технология жидких кристаллов пришла на смену электронно-лучевой трубке, поэтому логично сравнить их между собой по основным характеристикам.

Параметр сравнения	ЖК	ЭЛТ
Яркость	вплоть до 1000 Кд/м 2	максимум 120 Кд/м 2
Контрастность	до 400:1	до 700:1
Углы обзора	в среднем 160 градусов	до 178 градусов
Разрешение	фиксированное	может меняться
Мерцание	нет	есть
Совмещение цветов	нет	есть
Фокусировка	отличная	средняя
Искажения геометрии	нет	возможны
Входной сигнал	цифровой или аналоговый	только аналоговый
Скорость отклика	от 5 до 30 мсек	минимальная
Качество цвета	высокое	очень высокое
Потребление энергии	в среднем 25-40 Вт	более 60 Вт
Конструкция	плоская, компактная, легкая	громоздкая, массивная

ЭЛТ-экраны очень громоздки, они мерцают, иногда искажают геометрию картинки и производят вредное для человека излучение. Жидкокристаллические панели гораздо компактнее, хорошо встраиваются в цифровую систему, но уступают в контрастности, качестве передачи цветов и времени отклика хорошим ЭЛТ.

Чем отличается OLED

Как говорилось выше, в основе OLED (Organic Light-Emitting Diode) нет жидких кристаллов, телевизоры и экраны с такими панелями работают на органических диодах. Отсюда вытекают особенности дисплеев:

• нет надобности в подсветке, поскольку органические диоды самостоятельно излучают видимый свет под действием напряжения;
• компактные размеры из-за упрощенной структуры;
• высокие показатели контрастности, цветопередачи, углов обзора, присутствие «настоящего белого и черного».

Но есть и минусы: цена, проблема «выгорания», яркость. Также в последние годы далеко продвинулись традиционные LCD-дисплеи, и современные IPS-матрицы совместно с подсветкой на основе квантовых точек смотрятся ничуть не хуже. Многие специалисты сферы, включая экспертов Sony, делают ставку именно на жидкокристаллические панели, совершенствуя технологию подсветки.

Есть и другая разработка, которая пока недоступна широкому кругу пользователей – MicroLED. Расшифровывается она как «микроскопические органические диоды» и призвана чуть ли не полностью заменить OLED в будущем.

Mini-LED – последнее слово в мире ЖК

Самыми совершенными жидкокристаллическими дисплеями считаются панели с Mini-LED подсветкой. К слову, именно такой выбор сделала компания Apple, когда обновляла свои ноутбуки и планшеты в 2021 году. Позже появились и соответствующие телевизоры.

На самом деле, никаких принципиально новых решений Mini-LED не предлагает. Единственное, что сделали инженеры – уменьшили размеры светодиодов в классической подсветке на квантовых точках в 5 раз. Но результат от этого по-настоящему впечатляет. Так, из-за уменьшения источников света их больше помещается на классической панели. Плюсы такого решения:

• приближение по контрастности к OLED;
• появление «глубокого черного»;
• максимальные углы обзора.

При этом сохранились традиционные преимущества LCD-дисплеев. Samsung называет технологию Neo QLED, LG – QNED, а специалисты Sony направили все силы на развитие именно Mini-LED, убрав OLED на дальнюю полку.

Заключение

• Жидкокристаллический дисплей состоит из слоев подсветки, рассеивателя, световода, поляризаторов, тонкопленочных транзисторов, жидких кристаллов, цветового фильтра и наружней обработки:
• Свет образуется в светодиодной подсветке, «растекается» по поверхности за счет рассеивателя и преломляется в поляризаторах.
• Задача жидких кристаллов – менять поляризацию света в зависимости от приложенного напряжения (с помощью TFT).
• Пропускаемый жидкими кристаллами белый свет проходит через светофильтры, «окрашиваясь» в нужные оттенки в границах одного пикселя.
• Итоговую работу проводят анализатор, превращающий смешанное свечение в видимое излучение, и антибликовое покрытие.
• IPS, VA, TN – виды матриц ЖК-дисплеев, принципы организации электродов в панели.
• ЖК-экраны полностью вытеснили ЭЛТ за счет яркости, компактных размеров, возможности работы с цифровыми источниками, отсутствия мерцания и искажения картинки.
• RGB-LED, WLED, GB-LED, QLED, NanoCell, MiniLED – технологии подсветки в LCD-дисплеях.
• OLED – альтернатива LCD. Работает на органических диодах, способных светиться самостоятельно (здесь жидкие кристаллы отсутствуют).

С учетом последних разработок, ЖК уверенно занимает доминирующее положение на рынке. Отметим, что жидкие кристаллы хорошо совместимы с 3D-технологиями, поэтому разработки в этом направлении продолжатся.

Эта статья могла бы быть у вас в подписке

Подпишитесь на нашу регулярную рассылку и получате избраннные материалына интересующие вас темы — мы уже готовим вашу подборку!

Источник: price.ru