Nestekidenäyttöjen luominen

Ensimmäisen toimivan nestekidenäytön loi Fergason vuonna 1970. Ennen tätä nestekidelaitteet kuluttivat liikaa virtaa, niiden käyttöikä oli rajallinen ja kuvan kontrasti oli valitettava. Uusi LCD esiteltiin yleisölle vuonna 1971, ja sitten se sai innostuneen hyväksynnän. Nestekiteet (Liquid Crystal) ovat orgaanisia aineita, jotka voivat muuttaa läpäisevän valon määrää jännitteen alaisena. Nestekidenäyttö koostuu kahdesta lasi- tai muovilevystä, joiden välissä on ripustus. Tämän suspension kiteet on järjestetty yhdensuuntaisesti toistensa kanssa, jolloin valo pääsee kulkemaan paneelin läpi. Hakemuksen yhteydessä sähkövirta kiteiden järjestely muuttuu ja ne alkavat estää valon kulkua. LCD-teknologia on yleistynyt tietokoneissa ja heijastuslaitteissa. Ensimmäiset nestekiteet erottuivat epävakaudestaan, eikä niistä ollut juurikaan hyötyä massatuotannossa. LCD-tekniikan todellinen kehitys alkoi englantilaisten tiedemiesten keksinnöstä vakaasta nestekideestä - bifenyylistä (Biphenyl). Ensimmäisen sukupolven nestekidenäyttöjä voidaan nähdä laskimissa, elektronisissa peleissä ja kelloissa. Nykyaikaisia ​​LCD-näyttöjä kutsutaan myös litteiksi näytöiksi, kaksoisskannauksiksi aktiivimatriisiksi, ohutkalvotransistoreiksi. Ajatus LCD-näytöistä on ollut ilmassa yli 30 vuotta, mutta tutkimus ei ole johtanut hyväksyttävään tulokseen, joten LCD-näytöt eivät ole saavuttaneet mainetta hyvästä kuvanlaadusta. Nyt niistä on tulossa suosittuja - kaikki pitävät tyylikkäästä ulkonäöstään, ohuesta rungosta, kompaktisuudestaan, taloudellisuudestaan ​​(15-30 wattia), lisäksi uskotaan, että vain varakkailla ja vakavilla ihmisillä on varaa tällaiseen ylellisyyteen.

LCD-näyttöjen ominaisuudet

LCD-näyttöjen tyypit

Seuraa ryhmätasoja

LCD-näyttöjä on kahdenlaisia: DSTN (kaksoisskannaus kierretty nemaattinen - kristallinäytöt kaksoiskannauksella) ja TFT (ohutkalvotransistori - ohutkalvotransistoreilla), niitä kutsutaan myös vastaavasti passiivisiksi ja aktiivisiksi matriiseiksi. Tällaiset monitorit koostuvat seuraavista kerroksista: polarisoiva suodatin, lasikerros, elektrodi, ohjauskerros, nestekiteet, toinen ohjauskerros, elektrodi, lasikerros ja polarisoiva suodatin. Varhaiset tietokoneet käyttivät kahdeksan tuuman (diagonaalisia) passiivisia mustavalkoisia matriiseja. Aktiivimatriisiteknologiaan siirtymisen myötä näytön koko on kasvanut. Käytännössä kaikki nykyaikaiset LCD-näytöt käyttävät ohutkalvotransistoripaneeleja, jotka tarjoavat kirkkaan, selkeän kuvan paljon suuremmassa koossa.

Näytön resoluutio

Näytön koko määrittää sen käyttämän työtilan ja mikä tärkeintä, sen hinnan. Huolimatta LCD-näyttöjen vakiintuneesta luokittelusta näytön diagonaalikoon mukaan (15-, 17-, 19-tuumainen), luokitus työtarkkuuden mukaan on oikeampi. Tosiasia on, että toisin kuin CRT-pohjaisissa näytöissä, joiden resoluutiota voidaan muuttaa melko joustavasti, LCD-näytöissä on kiinteä joukko fyysisiä pikseleitä. Siksi ne on suunniteltu toimimaan vain yhdellä luvalla, jota kutsutaan työksi. Epäsuorasti tämä resoluutio määrää myös matriisin diagonaalin koon, mutta saman työresoluution näytöissä voi olla erikokoinen matriisi. Esimerkiksi näyttöjen, joiden lävistäjä on 15-16 tuumaa, toimintaresoluutio on yleensä 1024x768, mikä tarkoittaa, että tässä näytössä on itse asiassa 1024 pikseliä vaakasuunnassa ja 768 pikseliä pystysuunnassa. Näytön toimintaresoluutio määrittää näytöllä näytettävien kuvakkeiden ja fonttien koon. Esimerkiksi 15 tuuman näytön toimintaresoluutio voi olla sekä 1024X768 että 1400X1050 pikseliä. Jälkimmäisessä tapauksessa itse pikselien fyysiset mitat ovat pienempiä, ja siitä lähtien, kun niitä muodostetaan tavallinen kuvake molemmissa tapauksissa käytetään samaa pikselien määrää, jolloin 1400x1050 pikselin resoluutiolla kuvake on fyysisesti pienempi. Joillekin käyttäjille liian pienet kuvakekoot suurella näytön resoluutiolla eivät välttämättä ole hyväksyttäviä, joten näyttöä ostettaessa kannattaa heti kiinnittää huomiota työresoluutioon. Tietenkin monitori pystyy näyttämään kuvan eri resoluutiolla kuin toimiva. Tätä monitorin toimintatapaa kutsutaan interpolaatioksi. Interpoloinnin tapauksessa kuvan laatu jättää paljon toivomisen varaa. Interpolointitila vaikuttaa merkittävästi näyttöfonttien näytön laatuun.

Näytön käyttöliittymä

LCD-näytöt ovat luonnostaan digitaaliset laitteet Siksi heidän "alkuperäinen" liitäntä on DVI-digitaalinen liitäntä, jossa voi olla kahden tyyppisiä konvektoreita: DVI-I, joka yhdistää digitaaliset ja analoginen signaali s ja DVI-D, jotka lähettävät vain digitaalista signaalia. Uskotaan, että DVI-liitäntä on edullisempi LCD-näytön liittämiseen tietokoneeseen, vaikka se on myös mahdollista yhdistää tavallisen D-Sub-liittimen kautta. DVI-liitäntää tukee myös se, että analogisen liitännän tapauksessa tapahtuu videosignaalin kaksinkertainen muunnos: ensin digitaalinen signaali muunnetaan analogiseksi näytönohjaimessa (DAC-muunnos), joka muunnetaan sitten itse LCD-näytön digitaalinen elektroninen yksikkö (ADC-muunnos), minkä seurauksena erilaisten signaalin vääristymien riski kasvaa. Monissa nykyaikaisissa LCD-näytöissä on sekä D-Sub- että DVI-liitännät, joiden avulla voit liittää näyttöön kaksi näyttöä samanaikaisesti. järjestelmälohko. Löydät myös malleja, joissa on kaksi digitaalista liitintä. Edullisissa toimistomalleissa on periaatteessa vain tavallinen D-Sub-liitin.

LCD-matriisityyppi

LCD-matriisin peruskomponentit ovat nestekiteet. Nestekiteitä on kolmea päätyyppiä: smektisiä, nemaattisia ja kolesterisia. Sähköisten ominaisuuksien mukaan kaikki nestekiteet on jaettu kahteen pääryhmään: ensimmäiseen ryhmään kuuluvat nestekiteet, joilla on positiivinen dielektrinen anisotropia, toinen - negatiivinen dielektrinen anisotropia. Ero on siinä, kuinka nämä molekyylit reagoivat ulkoiseen sähkökenttään. Molekyylit, joilla on positiivinen dielektrinen anisotropia, suuntautuvat kenttäviivoja pitkin, ja molekyylit, joilla on negatiivinen dielektrinen anisotropia, ovat kohtisuorassa kenttäviivoja vastaan. Nemaattisilla nestekiteillä on positiivinen dielektrinen anisotropia, kun taas smektisillä nestekiteillä on päinvastoin negatiivinen. Toinen LC-molekyylien merkittävä ominaisuus on niiden optinen anisotropia. Erityisesti, jos molekyylien orientaatio on sama kuin tasopolarisoidun valon etenemissuunta, niin molekyyleillä ei ole vaikutusta valon polarisaatiotasoon. Jos molekyylien orientaatio on kohtisuorassa valon etenemissuuntaan nähden, polarisaatiotasoa kierretään siten, että se on yhdensuuntainen molekyylien orientaatiosuunnan kanssa. LC-molekyylien dielektrinen ja optinen anisotropia mahdollistaa niiden käytön eräänlaisina valomodulaattoreina, jotka mahdollistavat tarvittavan kuvan muodostamisen näytölle. Tällaisen modulaattorin toimintaperiaate on melko yksinkertainen ja perustuu LC-kennon läpi kulkevan valon polarisaatiotason muuttamiseen. LC-kenno sijaitsee kahden polarisaattorin välissä, joiden polarisaatioakselit ovat keskenään kohtisuorassa. Ensimmäinen polarisaattori leikkaa tasopolarisoidun säteilyn taustavalosta kulkevasta valosta. Jos LC-kennoa ei olisi, tällainen tasopolarisoitu valo absorboituisi täysin toiseen polarisaattoriin. Läpäisevän tason polarisoidun valon reitille sijoitettu LC-kenno voi kiertää lähetetyn valon polarisaatiotasoa. Tässä tapauksessa osa valosta kulkee toisen polarisaattorin läpi, eli solu muuttuu läpinäkyväksi (kokonaan tai osittain). Riippuen siitä, kuinka polarisaatiotason kiertoa LC-kennossa ohjataan, erotetaan useita LC-matriiseja. Kahden ristikkäisen polarisaattorin väliin sijoitettu LC-kenno mahdollistaa siis siirretyn säteilyn moduloinnin luoden mustavalkoisia värisävyjä. Värikuvan saamiseksi on käytettävä kolmea värisuodatinta: punainen (R), vihreä (G) ja sininen (B), jotka valkoisen etenemisreitille asennettuna mahdollistavat kolmen perusvärin saamisen oikeat mittasuhteet. Jokainen LCD-pikseli koostuu siis kolmesta erillisestä osapikselistä: punainen, vihreä ja sininen, jotka ovat ohjattavia LCD-kennoja ja eroavat vain käytetyistä suodattimista, jotka on asennettu ylälasilevyn ja lähtöpolarisoivan suodattimen väliin.

TFT-LCD-näyttöjen luokitus

Tärkeimmät tekniikat LCD-näyttöjen valmistuksessa: TN + filmi, IPS (SFT) ja MVA. Nämä tekniikat eroavat toisistaan ​​pintojen geometrian, polymeerin, ohjauslevyn ja etuelektrodin suhteen. Tietyissä kehityshankkeissa käytetyn nestekideominaisuuksien omaavan polymeerin puhtaus ja tyyppi ovat erittäin tärkeitä.

TN matriisi

TN-solun rakenne

TN-tyyppinen nestekidematriisi (Twisted Nematic) on monikerroksinen rakenne, joka koostuu kahdesta polarisoivasta suodattimesta, kahdesta läpinäkyvästä elektrodista ja kahdesta lasilevystä, joiden välissä on nemaattisen tyyppistä nestekideainetta, jolla on positiivinen dielektrinen anisotropia. Lasilevyjen pinnalle asetetaan erityisiä uria, jotka mahdollistavat kaikkien nestekidemolekyylien saman suunnan luomisen levyä pitkin. Molempien levyjen urat ovat keskenään kohtisuorassa, joten levyjen välissä oleva nestekidemolekyylikerros muuttaa suuntautumistaan ​​90°. Osoittautuu, että LC-molekyylit muodostavat spiraaliksi kiertyneen rakenteen (kuva 3), minkä vuoksi tällaisia ​​matriiseja kutsutaan Twisted Nemaattisiksi. Urilliset lasilevyt sijaitsevat kahden polarisoivan suodattimen välissä, ja kummankin suodattimen polarisaatioakseli osuu yhteen levyn urien suunnan kanssa. Normaalitilassa LC-kenno on avoin, koska nestekiteet pyörittävät niiden läpi kulkevan valon polarisaatiotasoa. Siksi ensimmäisen polarisaattorin läpi kulkemisen jälkeen muodostunut tasopolarisoitu säteily kulkee myös toisen polarisaattorin läpi, koska sen polarisaatioakseli on yhdensuuntainen tulevan säteilyn polarisaatiosuunnan kanssa. Läpinäkyvien elektrodien luoman sähkökentän vaikutuksesta nestekidekerroksen molekyylit muuttavat avaruudellista suuntautumistaan ​​ja asettuvat linjaan kenttävoimalinjojen suunnassa. Tässä tapauksessa nestekidekerros menettää kyvyn kiertää tulevan valon polarisaatiotasoa ja järjestelmä muuttuu optisesti läpinäkymättömäksi, koska lähtöpolarisoiva suodatin absorboi kaiken valon. Ohjauselektrodien välissä käytetystä jännitteestä riippuen on mahdollista muuttaa molekyylien suuntausta kentällä ei kokonaan, vaan vain osittain, eli ohjata LC-molekyylien kiertymisastetta. Tämä puolestaan ​​antaa sinun muuttaa LCD-kennon läpi kulkevan valon voimakkuutta. Siten asentamalla taustavalo LCD-matriisin taakse ja muuttamalla elektrodien välistä jännitettä on mahdollista muuttaa yhden LCD-kennon läpinäkyvyysastetta. TN-matriisit ovat yleisimpiä ja edullisimpia. Niissä on tiettyjä haittoja: ei kovin suuret katselukulmat, alhainen kontrasti ja kyvyttömyys saada täydellinen musta. Asia on siinä, että vaikka kennoon kohdistetaan maksimijännite, on mahdotonta purkaa LC-molekyylejä kokonaan ja suunnata niitä voimakenttälinjoja pitkin. Siksi tällaiset matriisit pysyvät hieman läpinäkyvinä, vaikka pikseli on kokonaan pois päältä. Toinen haittapuoli liittyy pieniin katselukulmiin. Sen osittaiseksi poistamiseksi näytön pinnalle levitetään erityinen hajakalvo, jonka avulla voit lisätä katselukulmaa. Tämä tekniikka nimettiin TN+Film, mikä osoittaa tämän elokuvan olemassaolon. Ei ole niin helppoa saada selville, minkä tyyppistä matriisia näytössä käytetään. Jos näytössä on kuitenkin "rikki" pikseli, joka on syntynyt LCD-kennoa ohjaavan transistorin viasta, niin TN-matriiseissa se palaa aina kirkkaasti (punainen, vihreä tai sininen), koska TN: lle matriisi avoin pikseli vastaa jännitteen puuttumista solusta. Voit myös tunnistaa TN-matriisin katsomalla mustaa väriä maksimikirkkaudella - jos se on enemmän harmaa kuin musta, tämä on luultavasti TN-matriisi.

IPS matriisit

IPS-solurakenne

IPS-näyttöjä kutsutaan myös Super TFT -näytöiksi. IPS-matriisien erottuva piirre on, että ohjauselektrodit sijaitsevat niissä samassa tasossa LCD-kennon alapuolella. Jos elektrodien välillä ei ole jännitettä, LC-molekyylit ovat samansuuntaisia ​​toistensa, elektrodien ja alemman polarisoivan suodattimen polarisaatiosuunnan kanssa. Tässä tilassa ne eivät vaikuta läpäisevän valon polarisaatiokulmaan, ja valo absorboituu kokonaan lähtöpolarisoivaan suodattimeen, koska suodattimien polarisaatiosuunnat ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden. Kun ohjauselektrodeihin syötetään jännite, muodostunut sähkökenttä pyörittää LC-molekyylejä 90° siten, että ne suuntautuvat voimakenttälinjoja pitkin. Jos valoa johdetaan tällaisen kennon läpi, niin polarisaatiotason pyörimisen vuoksi ylempi polarisoiva suodatin läpäisee valoa ilman häiriöitä, eli kenno on avoimessa tilassa (kuva 4). Vaihtelemalla elektrodien välistä jännitettä LC-molekyylit voidaan pakottaa pyörimään minkä tahansa kulman läpi, mikä muuttaa kennon läpinäkyvyyttä. Muilta osin IPS-solut ovat TN-matriisien kaltaisia: myös värikuva muodostetaan käyttämällä kolmea värisuodatinta. IPS-matriiseilla on sekä etuja että haittoja verrattuna TN-matriiseihin. Etuna on se, että sisään Tämä tapaus siitä tulee täydellisen musta, ei harmaa, kuten TN-matriiseissa. Muut kiistaton etu tietyllä tekniikalla on suuret katselukulmat. IPS-matriisien haittoja ovat pidempi pikselien vasteaika kuin TN-matriisien. Palataan kuitenkin kysymykseen pikselin reaktioajasta. Yhteenvetona toteamme, että IPS-matriiseissa on useita muunnelmia (Super IPS, Dual Domain IPS), jotka parantavat niiden suorituskykyä.

MVA-matriisit

MVA-solun domeenirakenne

MVA on VA-teknologian eli vertikaalisen molekyylikohdistustekniikan evoluutio. Toisin kuin TN- ja IPS-matriiseja, tässä tapauksessa käytetään nestekiteitä, joilla on negatiivinen dielektrinen anisotropia ja jotka on suunnattu kohtisuoraan sähkökenttälinjojen suuntaan. LC-kennon levyjen välisen jännitteen puuttuessa kaikki nestekidemolekyylit ovat pystysuunnassa, eikä niillä ole vaikutusta läpäisevän valon polarisaatiotasoon. Koska valo kulkee kahden ristikkäisen polarisaattorin läpi, toinen polarisaattori absorboi sen kokonaan ja kenno on suljetussa tilassa, kun taas toisin kuin TN-matriisissa, on mahdollista saada täydellinen musta väri. Jos jännite kohdistetaan ylä- ja alapuolella oleviin elektrodeihin, molekyylit pyörivät 90° ja suuntautuvat kohtisuoraan sähkökenttäviivoja vastaan. Kun tasopolarisoitu valo kulkee tällaisen rakenteen läpi, polarisaatiotaso kääntyy 90° ja valo kulkee vapaasti lähtöpolarisaattorin läpi, eli LC-kenno on avoimessa tilassa. Molekyylien pystysuunnassa järjestettävien järjestelmien etuja ovat mahdollisuus saada täydellinen musta väri (mikä puolestaan ​​vaikuttaa mahdollisuuteen saada suurikontrastisia kuvia) ja lyhyt pikselien vasteaika. Katselukulmien lisäämiseksi järjestelmissä, joissa on pystysuora molekyylijärjestys, käytetään monialuerakennetta, joka johtaa MVA-tyyppisten matriisien luomiseen. Tämän tekniikan merkitys piilee siinä, että jokainen alipikseli on jaettu useisiin vyöhykkeisiin (domaineihin) käyttämällä erityisiä reunuksia, jotka muuttavat hieman molekyylien suuntausta, pakottaen ne linjaamaan reunan pinnan kanssa. Tämä johtaa siihen, että jokainen tällainen alue paistaa omaan suuntaansa (tietyssä avaruuskulmassa), ja kaikkien suuntien yhdistelmä laajentaa näytön katselukulmaa. MVA-matriisien etuja ovat korkea kontrasti (johtuen mahdollisuudesta saada täydellinen musta) ja suuret katselukulmat (jopa 170°). Tällä hetkellä MVA-tekniikkaa on useita, kuten Samsungin PVA (Paterned Vertical Alignment), MVA-Premium jne., jotka parantavat edelleen MVA-matriisien suorituskykyä.

Kirkkaus

Nykyään LCD-näytöissä teknisissä asiakirjoissa ilmoitettu enimmäiskirkkaus on 250 - 500 cd / m2. Ja jos näytön kirkkaus on tarpeeksi korkea, tämä ilmoitetaan välttämättä mainosvihkosissa ja esitetään yhtenä näytön tärkeimmistä eduista. Tämä on kuitenkin juuri yksi sudenkuopat. Paradoksi piilee siinä, että on mahdotonta keskittyä teknisissä asiakirjoissa ilmoitettuihin numeroihin. Tämä ei koske vain kirkkautta, vaan myös kontrastia, katselukulmia ja pikselien vasteaikaa. Ne eivät vain voi vastata todellisuudessa havaittuja arvoja ollenkaan, vaan joskus on vaikea ymmärtää, mitä nämä luvut ylipäätään tarkoittavat. Ensinnäkin eri standardeissa on kuvattu erilaisia ​​mittaustekniikoita; vastaavasti eri menetelmillä tehdyt mittaukset antavat erilaisia ​​tuloksia, etkä todennäköisesti pysty selvittämään, millä menetelmällä ja miten mittaukset on suoritettu. Tässä on yksi yksinkertainen esimerkki. Mitattu kirkkaus riippuu värilämpötilasta, mutta kun he sanovat, että näytön kirkkaus on 300 cd / m2, herää kysymys: missä värilämpötilassa tämä erittäin suurin kirkkaus saavutetaan? Lisäksi valmistajat eivät ilmoita kirkkautta näytölle, vaan LCD-matriisille, mikä ei ole ollenkaan sama asia. Kirkkauden mittaamiseen käytetään erityisiä referenssisignaaleja generaattoreista, joilla on tarkasti asetettu värilämpötila, joten itse näytön ominaisuudet lopputuotteena voivat poiketa merkittävästi teknisessä dokumentaatiossa ilmoitetuista. Mutta käyttäjälle itse näytön ominaisuudet, ei matriisin, ovat ensiarvoisen tärkeitä. Kirkkaus on todella tärkeä ominaisuus LCD-näytölle. Esimerkiksi, jos kirkkaus on riittämätön, et todennäköisesti pysty pelaamaan erilaisia ​​pelejä tai katsomaan DVD-elokuvia. Lisäksi on epämukavaa työskennellä näytön takana päivänvalossa (ulkoinen valaistus). Olisi kuitenkin ennenaikaista päätellä tällä perusteella, että näyttö, jonka kirkkaus on 450 cd/m2, on jotenkin parempi kuin näyttö, jonka kirkkaus on 350 cd/m2. Ensinnäkin, kuten jo todettiin, ilmoitettu ja todellinen kirkkaus eivät ole sama asia, ja toiseksi riittää, että LCD-näytön kirkkaus on 200-250 cd / m2 (mutta ei ilmoitettu, mutta tosiasiallisesti havaittu). Lisäksi sillä, miten näytön kirkkautta säädetään, ei ole vähäistä merkitystä. Fysiikan näkökulmasta kirkkauden säätö voidaan tehdä muuttamalla taustavalolamppujen kirkkautta. Tämä saavutetaan joko säätämällä lampun purkausvirtaa (näytöissä käytetään kylmäkatodilla varustettuja loistelamppuja, CCFL-lamppuja monitoreissa taustavalona) tai lampunsyötön ns. pulssinleveysmodulaatiolla. Pulssinleveysmodulaatiolla taustavalon jännite syötetään tietynkestoisilla pulsseilla. Seurauksena on, että valaistuslamppu ei hohda jatkuvasti, vaan vain ajoittain toistuvin aikavälein, mutta näön inertian vuoksi näyttää siltä, ​​että lamppu palaa jatkuvasti (pulssin toistotaajuus on yli 200 Hz). On selvää, että muuttamalla käytettyjen jännitepulssien leveyttä on mahdollista säätää taustavalon hehkun keskimääräistä kirkkautta. Taustavalosta johtuvan näytön kirkkauden säätämisen lisäksi matriisi itse suorittaa joskus tämän säädön. Itse asiassa LC-kennon elektrodien ohjausjännitteeseen lisätään vakiokomponentti. Tämä mahdollistaa LCD-kennon avaamisen kokonaan, mutta ei salli sen sulkemista kokonaan. Tässä tapauksessa, kun kirkkautta lisätään, musta väri lakkaa olemasta musta (matriisista tulee osittain läpinäkyvä, vaikka LCD-kenno suljetaan).

Kontrasti

Yhtä tärkeä LCD-näytön ominaisuus on sen kontrastisuhde, joka määritellään valkoisen taustan kirkkauden suhteeksi mustan taustan kirkkauteen. Teoriassa näytön kontrastin ei pitäisi riippua näytölle asetetusta kirkkaustasosta, eli millä tahansa kirkkaustasolla mitatun kontrastin tulisi olla sama arvo. Valkoisen taustan kirkkaus on todellakin verrannollinen taustavalon kirkkauteen. Ihannetapauksessa LCD-kennon valonläpäisysuhde avoimessa ja suljetussa tilassa on LCD-kennon ominaisuus, mutta käytännössä tämä suhde voi riippua sekä asetetusta värilämpötilasta että monitorin asetetusta kirkkaustasosta. Viime vuosina kuvan kontrasti digitaalisissa monitoreissa on kasvanut huomattavasti, ja nyt tämä luku saavuttaa usein arvon 500:1. Mutta täälläkään kaikki ei ole niin yksinkertaista. Tosiasia on, että kontrastia ei voida määrittää näytölle, vaan matriisille. Kuten kokemus kuitenkin osoittaa, jos passissa on yli 350:1 kontrastisuhde, tämä riittää normaaliin toimintaan.

Katselukulma

Suurin katselukulma (sekä pysty- että vaakasuunnassa) määritellään katselukulmaksi, josta kuvan kontrasti keskellä on vähintään 10:1. Jotkut matriisien valmistajat käyttävät katselukulmia määrittäessään kontrastisuhdetta, joka ei ole 10:1, vaan 5:1, mikä myös aiheuttaa sekaannusta teknisiin eritelmiin. Katselukulmien muodollinen määritelmä on melko epämääräinen ja mikä tärkeintä, se ei liity suoraan oikeaan värintoistoon katsottaessa kuvaa kulmasta. Itse asiassa käyttäjille paljon tärkeämpi seikka on se, että katseltaessa kuvaa kulmassa näytön pintaan nähden kontrasti ei vähene, vaan värivääristymiä. Esimerkiksi punainen muuttuu keltaiseksi ja vihreä siniseksi. Lisäksi tällaisia ​​vääristymiä eri malleja ilmenevät eri tavoin: joillekin ne näkyvät jo pienessä, paljon katselukulmaa pienemmässä kulmassa. Siksi monitorien vertailu katselukulmien suhteen on periaatteessa väärin. Jotain on mahdollista verrata, mutta sellaisella vertailulla ei ole käytännön arvoa.

Pikselin vasteaika

Tyypillinen pikselien käynnistysajoituskaavio TN+Film-matriisille

Tyypillinen pikselien sammutuksen ajoituskaavio TN+Film-matrixille

Vasteaika tai pikselin vasteaika on yleensä määritelty näytön teknisessä dokumentaatiossa, ja sitä pidetään yhtenä näytön tärkeimmistä ominaisuuksista (mikä ei ole täysin totta). LCD-näytöissä pikselien vasteaika, joka riippuu matriisin tyypistä, mitataan kymmenissä millisekunneissa (uusissa TN + Film -matriiseissa pikselien vasteaika on 12 ms), ja tämä johtaa muuttuvan kuvan hämärtymiseen. ja se voi olla silmällä havaittavissa. Erota pikselin päälle- ja poiskytkentäaika. Pikselin päälläoloaika tarkoittaa aikaa, joka tarvitaan LCD-kennon avaamiseen, ja poiskytkentäaika viittaa aikaa, joka tarvitaan sen sulkemiseen. Kun he puhuvat pikselin reaktioajasta, he ymmärtävät pikselin päälle- ja poiskytkentäajan. Aika, jolloin kuvapiste kytketään päälle ja aika, jolloin se sammuu, voi vaihdella huomattavasti. Kun he puhuvat monitorin teknisessä dokumentaatiossa ilmoitetusta pikselien vasteajasta, ne tarkoittavat matriisin vasteaikaa, eivät näyttöä. Lisäksi eri matriisien valmistajat tulkitsevat eri tavalla teknisessä dokumentaatiossa ilmoitettua pikselien vasteaikaa. Esimerkiksi yksi pikselin päälle- (pois)-ajan tulkintavaihtoehdoista on, että tämä on aika muuttaa pikselin kirkkautta 10:stä 90 %:iin (90:stä 10 %:iin). Tähän asti kun puhutaan pikselin reaktioajan mittaamisesta, on ymmärretty, että puhutaan mustan ja valkoisen värin vaihtamisesta. Jos mustalla värillä ei ole kysymyksiä (pikseli on yksinkertaisesti suljettu), valkoisen värin valinta ei ole ilmeinen. Miten pikselin reaktioaika muuttuu, jos mittaat sen vaihdettaessa eri puolisävyjen välillä? Tällä kysymyksellä on suuri käytännön merkitys. Tosiasia on, että vaihtaminen mustasta taustasta valkoiseen tai päinvastoin on suhteellisen harvinaista todellisissa sovelluksissa. Useimmissa sovelluksissa siirtymät puolisävelten välillä on yleensä toteutettu. Ja jos vaihtoaika mustan ja valkoisen värin välillä osoittautuu lyhyemmäksi kuin vaihtoaika harmaasävyjen välillä, pikselien vasteajalla ei ole mitään käytännön arvoa ja on mahdotonta keskittyä tähän näytön ominaisuuteen. Millaisen johtopäätöksen edellisestä voidaan vetää? Kaikki on hyvin yksinkertaista: valmistajan ilmoittama pikselin vasteaika ei salli yksiselitteisesti arvioida näytön dynaamisia ominaisuuksia. Tässä mielessä on oikein puhua ei pikselin vaihtamisajasta valkoisen ja mustan välillä, vaan keskimääräisestä pikselin vaihtamisajasta rasterivärien välillä.

Näytettävien värien määrä

Kaikki näytöt ovat luonteeltaan RGB-laitteita, eli niiden väri saadaan sekoittamalla eri suhteissa kolmea perusväriä: punainen, vihreä ja sininen. Siten jokainen LCD-pikseli koostuu kolmesta värillisestä osapikselistä. LC-kennon täysin suljetun tai täysin avoimen tilan lisäksi myös välitilat ovat mahdollisia, kun LC-kenno on osittain auki. Näin voit muodostaa värisävyn ja sekoittaa perusvärien värisävyjä oikeissa suhteissa. Samanaikaisesti monitorin toistamien värien määrä riippuu teoreettisesti siitä, kuinka monta värisävyä jokaiseen värikanavaan voidaan muodostaa. LC-kennon osittainen avaaminen saavutetaan kohdistamalla tarvittava jännitetaso ohjauselektrodeihin. Siksi toistettavien värisävyjen määrä kussakin värikanavassa riippuu siitä, kuinka monta eri jännitetasoa voidaan käyttää LCD-kennoon. Mielivaltaisen jännitetason muodostamiseksi on käytettävä suuren kapasiteetin omaavia DAC-piirejä, mikä on erittäin kallista. Siksi nykyaikaisissa LCD-näytöissä käytetään useimmiten 18-bittisiä DAC:ita ja harvemmin 24-bittisiä. Käytettäessä 18-bittistä DAC:ta kussakin värikanavassa on 6 bittiä. Näin voit muodostaa 64 (26=64) eri jännitetasoa ja saada vastaavasti 64 värisävyä yhteen värikanavaan. Yhteensä eri kanavien värisävyjä sekoittamalla on mahdollista luoda 262 144 värisävyä. Käytettäessä 24-bittistä matriisia (24-bittinen DAC-piiri) jokaisessa kanavassa on 8 bittiä, mikä mahdollistaa 256 (28 = 256) värisävyn muodostamisen jokaiseen kanavaan ja yhteensä tällainen matriisi toistaa 16 777 216 värisävyä. Samanaikaisesti monien 18-bittisten matriisien passissa todetaan, että ne toistavat 16,2 miljoonaa väriä. Mistä tässä on kysymys ja onko se mahdollista? Osoittautuu, että 18-bittisissä matriiseissa voit kaikenlaisten temppujen ansiosta tuoda värisävyjen lukumäärän lähemmäksi sitä, mitä todelliset 24-bittiset matriisit toistavat. Värisävyjen ekstrapoloimiseksi 18-bittisissä matriiseissa käytetään kahta tekniikkaa (ja niiden yhdistelmiä): dithering (dithering) ja FRC (Frame Rate Control). Dithering-tekniikan ydin on, että puuttuvat värisävyt saadaan sekoittamalla naapuripikseleiden lähimmät värisävyt. Tarkastellaanpa yksinkertaista esimerkkiä. Oletetaan, että pikseli voi olla vain kahdessa tilassa: avoin ja suljettu, ja pikselin suljettu tila muodostaa mustan ja avoin tila - punainen. Jos yhden pikselin sijasta tarkastelemme kahden pikselin ryhmää, niin mustan ja punaisen lisäksi voimme saada myös välivärin, jolloin ekstrapoloidaan kaksiväritilasta kolmiväriseksi. Tämän seurauksena, jos alun perin tällainen monitori pystyi tuottamaan kuusi väriä (kaksi jokaiselle kanavalle), niin tällaisen värjäyksen jälkeen se toistaa jo 27 väriä. Dithering-järjestelmällä on yksi merkittävä haittapuoli: värisävyjen lisääntyminen saavutetaan resoluution laskun kustannuksella. Itse asiassa tämä lisää pikselikokoa, mikä voi vaikuttaa haitallisesti kuvan yksityiskohtien toistoon. FRC-tekniikan ydin on manipuloida yksittäisten osapikseleiden kirkkautta kytkemällä ne päälle/pois. Kuten edellisessä esimerkissä, pikselin katsotaan olevan joko musta (pois päältä) tai punainen (päällä). Jokainen alipikseli käsketään kytkeytymään päälle kehystaajuudella, eli 60 Hz:n kehystaajuudella, jokainen alipikseli käsketään käynnistymään 60 kertaa sekunnissa. Tämä mahdollistaa punaisen värin luomisen. Jos kuitenkin pakotamme pikselin kytkeytymään päälle ei 60 kertaa sekunnissa, vaan vain 50 (jokaisella 12. jaksolla älä kytke päälle, vaan sammuta pikseli), niin sen seurauksena pikselin kirkkaus on 83 % maksimista, mikä mahdollistaa punaisen välivärisävyn muodostumisen. Molemmilla harkituilla värien ekstrapolointimenetelmillä on haittapuolensa. Ensimmäisessä tapauksessa tämä on mahdollista näytön välkkymistä ja reaktioajan pientä pidentymistä ja toisessa todennäköisyyttä kuvan yksityiskohtien menettämiselle. On melko vaikeaa erottaa silmällä 18-bittistä matriisia värin ekstrapoloinnilla todellisesta 24-bittisestä. Samaan aikaan 24-bittisen matriisin hinta on paljon korkeampi.

TFT-LCD-näyttöjen toimintaperiaate

Yleistä kuvanmuodostuksen periaatetta näytöllä havainnollistaa hyvin kuvassa. 1. Mutta kuinka hallita yksittäisten alipikselien kirkkautta? Aloittelijoille selitetään yleensä näin: jokaisen osapikselin takana on nestekidenäyttö. Riippuen siihen käytetystä jännitteestä, se lähettää enemmän tai vähemmän valoa taustavalosta. Ja jokainen kuvittelee heti joitain läppä pienissä silmukoissa, jotka kääntyvät haluttuun kulmaan ... jotain tällaista:

Itse asiassa kaikki on tietysti paljon monimutkaisempaa. Saranoissa ei ole materiaaliläppä. Todellisessa nestekidematriisissa valovirtaa ohjataan jotenkin näin:

Taustavalon valo (käymme kuvan läpi alhaalta ylös) kulkee ensin alemman polarisoivan suodattimen (valkoinen varjostettu levy) läpi. Nyt tämä ei ole enää tavallinen valovirta, vaan polarisoitunut. Lisäksi valo kulkee läpikuultavien ohjauselektrodien (keltaisten levyjen) läpi ja kohtaa matkallaan nestekidekerroksen. Ohjausjännitteen polarisaatiota muuttamalla valovirta voidaan muuttaa jopa 90 astetta (vasemmalla olevassa kuvassa) tai jättää ennalleen (samaan paikkaan oikealla). Huomio, hauskuus alkaa! Nestekidekerroksen jälkeen sijaitsevat valosuodattimet, ja täällä jokainen alipikseli on maalattu haluttuun väriin - punainen, vihreä tai sininen. Jos katsot näyttöä, jossa ylempi polarisoiva suodatin on poistettu, näet miljoonia valaisevia osapikseleitä - ja jokainen hehkuu maksimaalisella kirkkaudella, koska silmämme eivät pysty erottamaan valon polarisaatiota. Toisin sanoen ilman yläpolarisaattoria näemme vain tasaisen valkoisen hehkun koko näytön pinnalla. Mutta kannattaa laittaa ylempi polarisoiva suodatin takaisin paikoilleen - ja se "näyttää" kaikki muutokset, joita nestekiteet ovat tehneet valon polarisaatiolla. Jotkut osapikselit pysyvät kirkkaasti hehkuvina, kuten kuvassa vasen, jonka polarisaatio on muutettu 90 asteeseen, ja jotkut sammuvat, koska ylempi polarisaattori on vastavaiheessa alempaan nähden eikä lähetä valoa oletusarvolla ( se, joka on oletuksena) polarisaatio. On myös alipikseleitä, joilla on keskimääräinen kirkkaus - niiden läpi kulkeneen valovirran polarisaatiota ei käännetty 90, vaan pienemmällä määrällä asteita, esimerkiksi 30 tai 55 astetta.

Hyvät ja huonot puolet

Sopimukset: (+) ihmisarvo, (~) hyväksyttävä, (-) haitta
	LCD-näytöt	CRT-näytöt
Kirkkaus	(+) 170 - 250 cd/m2	(~) 80 - 120 cd/m2
Kontrasti	(~) 200:1 - 400:1	(+) 350:1 - 700:1
Katselukulma (kontrasti)	(~) 110 - 170 astetta	(+) yli 150 astetta
Katselukulma (värin mukaan)	(-) 50 - 125 astetta	(~) yli 120 astetta
Lupa	(-) Yksi resoluutio kiinteällä pikselikoolla. Optimaalisesti voidaan käyttää vain tässä resoluutiossa; suurempia tai pienempiä resoluutioita voidaan käyttää riippuen tuetuista laajennus- tai pakkaustoiminnoista, mutta nämä eivät ole optimaalisia.	(+) Erilaisia ​​resoluutioita tuetaan. Näyttöä voidaan käyttää optimaalisesti kaikilla tuetuilla resoluutioilla. Rajoituksen asettaa vain virkistystaajuuden hyväksyttävyys.
Pystysuuntainen taajuus	(+) Optimaalinen taajuus 60 Hz, mikä riittää välkkymättä	(~) Vain yli 75 Hz:n taajuuksilla ei ole selvästi havaittavissa olevaa välkyntää
Värien sovitusvirheet	(+) ei	(~) 0,0079 - 0,0118 tuumaa (0,20 - 0,30 mm)
Keskittyminen	(+) erittäin hyvä	(~) kohtuullisesta erittäin hyvään>
Geometrinen/lineaarinen vääristymä	(+) ei	(~) mahdollista
Pikselit, jotka eivät toimi	(-) 8 asti	(+) ei
Tulosignaali	(+) analoginen tai digitaalinen	(~) vain analoginen
Skaalaus eri resoluutioilla	Käytetään (-) puuttuvia tai interpolointimenetelmiä, jotka eivät vaadi suuria yleiskustannuksia	(+) erittäin hyvä
Värinäytön tarkkuus	(~) True Color on tuettu ja vaadittu värilämpötila simuloidaan	(+) True Color on tuettu ja samalla markkinoilla on paljon värikalibrointilaitteita, mikä on selvä plussa
Gammakorjaus (värinsäätö ihmisen näön ominaisuuksien mukaan)	(~) tyydyttävä	(+) fotorealistinen
Yhdenmukaisuus	(~) usein kuva on kirkkaampi reunoista	(~) usein kuva on kirkkaampi keskellä
Värin puhtaus/värin laatu	(~) hyvä	(+) korkea
välkkyä	(+) ei	(~) huomaamattomasti yli 85 Hz
Inertia-aika	(-) 20-30 ms.	(+) halveksittavan pieni
Kuvantaminen	(+) Kuva muodostuu pikseleistä, joiden lukumäärä riippuu vain LCD-paneelin tarkkuudesta. Pikseliväli riippuu vain itse pikselien koosta, mutta ei niiden välisestä etäisyydestä. Jokainen pikseli on muotoiltu yksilöllisesti erinomaisen tarkennuksen, selkeyden ja tarkkuuden saavuttamiseksi. Kuva on yhtenäisempi ja tasaisempi	(~) Pikselit muodostuvat pisteiden (kolmioiden) tai raitojen ryhmästä. Pisteen tai viivan sävelkorkeus riippuu samanväristen pisteiden tai viivojen välisestä etäisyydestä. Tämän seurauksena kuvan terävyys ja selkeys riippuvat suuresti pisteen tai viivavälin koosta ja CRT:n laadusta.
Virrankulutus ja päästöt	(+) Käytännössä ei vaarallista sähkömagneettista säteilyä. Virrankulutus on noin 70 % pienempi kuin tavallisissa CRT-näytöissä (25–40 W).	(-) Sähkömagneettisia päästöjä esiintyy aina, mutta niiden taso riippuu siitä, täyttääkö CRT jonkin turvallisuusstandardin. Energiankulutus käyttökunnossa tasolla 60 - 150 wattia.
Mitat/paino	(+) litteä muotoilu, kevyt	(-) raskas rakenne, vie paljon tilaa
Näytön käyttöliittymä	(+) Digitaalinen liitäntä, useimmissa LCD-näytöissä on kuitenkin sisäänrakennettu analoginen liitäntä videosovittimien yleisimpiin analogisiin lähtöihin liittämistä varten.	(-) Analoginen liitäntä

Kirjallisuus

• A.V. Petrochenkov "Laitteisto-tietokone ja oheislaitteet", -106str.ill.
• V.E. Figurnov “IBM PC käyttäjälle”, -67s.
• "HARD "n" SOFT " (tietokonelehti monenlaisille käyttäjille) nro 6 2003
• N.I. Gurin "Työ eteenpäin henkilökohtainen tietokone",-128s.

LCD-näyttöjen pääparametrit

Joten mitä tiedämme nestekidenäyttöistä? Ensinnäkin ne eroavat kooltaan ja väriltään. Toiseksi - hinta. Kolmanneksi niitä valmistaa yli tusina eri yritystä. Tämä kenties tavallisen tietokoneen käyttäjän tieto on rajallista. Yritämme laajentaa niitä.

LCD-näytön (tai LCD-näytön) tärkeimmät kuluttajaominaisuudet ovat seuraavat: hinta, näytön kuvasuhde, resoluutio, lävistäjä, kontrasti, kirkkaus, vasteaika, katselukulma, saatavuus viallisia pikseleitä, rajapinnat, matriisityyppi, mitat, virrankulutus.

Hinta
Mitä tulee hinnoitteluun: yleensä mitä kalliimpi näyttö, sitä parempi se on. On kuitenkin vivahteita. Kaksi valmistajaa voi luoda mallinsa saman matriisin perusteella, mutta hintaero voi olla yli tuhat ruplaa. Kaikki johtuu suunnittelusta, yrityksen markkinointipolitiikasta ja muista tekijöistä.
Lisäksi jokainen lisätoiminto tai mahdollisuus nostaa näytön lopullista hintaa. Lisäksi nämä parannukset eivät aina ole käyttäjän kannalta tarpeellisia. Monilla niistä on tarpeeksi kuvanlaatua ja halpoja TN-matriisiin perustuvia malleja. Mutta jotkut vaativat tarkan värintoiston, jonka voivat tarjota vain kalliimmat IPS- tai *VA-matriisiin perustuvat mallit.
Halvimpien 18,5- ja 19-tuumaisten näyttöjen hinnat alkavat 100 dollarista.

Näytön muoto
Nyt vanhentuneiden CRT-näyttöjen vakiokuvasuhde oli 4:3 (leveys-korkeus). Ensimmäiset LCD-näytöt valmistettiin myös tällä tavalla (plus 5:4-muoto). Nyt niitä on jo vaikea löytää myynnistä: laajakuvamallit ovat kauppojen hyllyillä - mallit, joiden kuvasuhde on 16:10, 16:9, 15:9, mikä liittyy HD-muotoisen videon aktiiviseen käyttöön (16 :9).
Näytöt 4:3 ovat parempia netissä surffaamiseen, tekstityöhön, julkaisuun ja muihin ohjelmiin, joissa työskennellään pääasiassa pystysuorilla objekteilla (sivuilla). Mutta kotinäytöksi ja viihdevälineeksi (erilaisen videosisällön katselu, kolmiulotteiset pelit) laajakuvanäyttö on paras valinta.

Näytön resoluutio
Tämä parametri ilmaisee, kuinka monta pistettä (pikseliä) on sijoitettu näytön näkyvään osaan. Esimerkki: 1680x1050 (1680 pistettä vaakasuunnassa ja 1050 pistettä pystysuunnassa). Tämä parametri määräytyy kehysmuodon perusteella (pisteiden määrä on kuvasuhteen kerrannainen). Tässä tapauksessa kello on 16:10. Tällaisia ​​lukupareja on rajallinen määrä (lupataulukko löytyy verkosta).
CRT-näytöissä voit asettaa minkä tahansa näytön tai näytönohjaimen tukeman resoluution. LCD-näytöissä on vain yksi kiinteä resoluutio, loput saadaan interpoloimalla. Tämä heikentää kuvanlaatua. Siksi, kun valitset saman resoluution näyttöjen välillä, on parempi valita suurempi diagonaali. Varsinkin jos sinulla on heikentynyt näkö, mikä ei ole harvinaista meidän aikanamme. Lisäksi näytönohjaimesi on tuettava LCD-näytön resoluutiota. Ongelmia voi ilmetä vanhentuneiden näytönohjainkorttien kanssa. Muussa tapauksessa sinun on asetettava muu kuin alkuperäinen resoluutio. Ja tämä on tarpeetonta kuvan vääristämistä.
Näytön ostaminen resoluutiolla 1920x1080 (Full HD) tai 2560x1600 ei ole ollenkaan välttämätöntä. Koska tietokoneesi pystyy pelaamaan 3D-pelejä tällä resoluutiolla, eivätkä Full HD -videot ole vieläkään kovin yleisiä.

Näytön diagonaali
Tämä arvo mitataan perinteisesti tuumina ja osoittaa kahden vastakkaisen kulman välisen etäisyyden. Tämän päivän optimaalinen lävistäjä koon ja hinnan suhteen on 20-22 tuumaa. Muuten, samalla diagonaalikoolla 4:3-näytöllä on suurempi pinta-ala.

Kontrasti
Tämä arvo ilmaisee suurimman kirkkaussuhteen vaaleimpien ja tummimpien pisteiden välillä. Yleensä määritellään numeroparina, kuten 1000:1. Mitä staattisempi kontrasti, sitä parempi, koska sen avulla näet enemmän sävyjä (esimerkiksi mustien alueiden sijaan - mustan sävyjä valokuvissa, peleissä tai elokuvissa). Huomaa, että valmistaja voi korvata staattiset kontrastitiedot dynaamisilla kontrastitiedoilla, jotka lasketaan eri tavalla ja joihin ei pidä luottaa näyttöä valittaessa.

Kirkkaus
Tämä parametri näyttää näytön lähettämän valon määrän. Se mitataan kandelaina neliömetriä kohti. Korkea kirkkausarvo ei haittaa. Tällöin voit aina vähentää kirkkautta omien mieltymystesi ja työpaikan valaistuksen mukaan.

Vasteaika
Vasteaika on vähimmäisaika, joka kuluu pikselin kirkkauden muuttamiseen aktiivisesta (valkoinen) ei-aktiiviseksi (musta) ja takaisin aktiiviseksi. Vasteaika on puskurointiajan ja kytkentäajan summa. Viimeinen parametri on ilmoitettu ominaisuuksissa. Mitattu millisekunteina (ms). Vähemmän on parempi. Pitkät vasteajat johtavat epäselviin kuviin elokuvien ja pelien nopeissa kohtauksissa. Useimmissa edullisissa TN-matriisiin perustuvissa malleissa vasteaika ei ylitä 10 ms ja on aivan riittävä mukavaan työhön. Muuten, jotkut valmistajat ovat ovelia, mittaavat siirtymäaikaa harmaan sävystä toiseen ja antavat tämän arvon vasteajaksi.

Katselukulma
Tämä parametri ilmaisee, missä katselukulmassa kontrasti putoaa määritettyyn arvoon. Tässä tapauksessa vääristymistä ei voida hyväksyä katselua varten. Valitettavasti jokainen yritys laskee katselukulman eri tavalla, joten parasta on katsoa näyttöä tarkemmin ennen ostamista.

Viallisia pikseleitä
LCD-matriisin valmistuksen jälkeen se voi sisältää kuvavirheitä, jotka on jaettu kuolleisiin ja "kuumiin" (riippuvaisiin) pikseleihin. Jälkimmäisten ulkonäkö riippuu joistakin tekijöistä: esimerkiksi ne voivat ilmaantua, kun lämpötila nousee. Voit yrittää poistaa "kuumia" pikseleitä käyttämällä "remap"-menettelyä (vaurioituneet pikselit poistetaan käytöstä). Pikseleistä eroon pääseminen ei todennäköisesti onnistu.
Samaa mieltä, on epämiellyttävää työskennellä näytöllä, jossa on jatkuvasti palava vihreä tai punainen piste. Siksi, kun tarkastat näyttöä kaupassa, suorita testiohjelma viallisten pikselien olemassaolon tai puuttumisen määrittämiseksi. Tai vaihtoehtoisesti täytä näyttö mustalla, valkoisella, punaisella, vihreällä ja sinisellä ja katso tarkemmin. Jos kuolleita pikseleitä ei ole, ota se vapaasti. Valitettavasti ne voivat ilmaantua myöhemmin, mutta sen todennäköisyys on pieni.
Vielä yksi asia, joka on huomioitava: ISO 13406-2 -standardi määrittää näytöille neljä laatuluokkaa kuolleiden pikselien sallitun määrän mukaan. Siksi myyjä voi kieltäytyä vaihtamasta mallia, jos kuolleiden pikselien määrä ei ylitä valmistajan määrittelemää laatuluokkaa.

Matriisityyppi
Näyttöjen valmistuksessa käytetään kolmea pääteknologiaa: TN, IPS ja MVA/PVA. On muitakin, mutta heillä ei ole tällaista jakelua. Emme ole kiinnostuneita teknologisista eroista, siirrytään kuluttajaominaisuuksiin.
TN+kalvo. Massiiviset ja halvimmat paneelit. Niillä on hyvä vasteaika, mutta huono kontrasti ja pieni katselukulma. Myös värintoisto on surkea. Siksi niitä ei käytetä alueilla, joilla värien tarkka käsittely on välttämätöntä. Kotikäyttöön - paras vaihtoehto.
IPS (SFT). Rakkaat paneelit. Hyvä katselukulma, korkea kontrasti, hyvä värintoisto, mutta pitkä vasteaika. Ainoat, jotka voivat toistaa täyden valikoiman RGB-värejä. Parhaillaan kehitetään vasteaikoja, laajentaa värivalikoimaa entisestään ja parantaa muita parametreja.
MVA/PVA. Jotain TN:n ja IPS:n väliltä sekä kustannusten että suorituskyvyn suhteen. Vasteaika ei ole paljon huonompi kuin TN, ja kontrasti, värien toisto ja katselukulma ovat parempia.

Liitännät
Nykyaikaiset näytöt voidaan liittää tietokoneeseen analogisten ja digitaalisten liitäntöjen avulla. Analoginen VGA (D-Sub) on vanhentunut, mutta todennäköisesti sitä käytetään pitkään. Vähitellen korvattu digitaalisella DVI:llä. Myös HDMI- ja DisplayPort-digitaaliliitännät löytyvät.
Pohjimmiltaan sinun on tiedettävä yksi asia: onko näytönohjaimessasi sopiva käyttöliittymä. Ostit esimerkiksi uuden näytön, jossa on digitaalinen DVI, mutta näytönohjain on vain analoginen. Tässä tapauksessa sinun on käytettävä sovitinta.

Mitat, muotoilu, virrankulutus
Näyttö tulee valita paitsi kuluttajan ominaisuuksien perusteella myös ulkomuoto. Mutta tämä on yksilöllinen asetus. Kuten jo kirjoitimme, kaunis muotoilu lisää näytön kustannuksia. Voit jättää huomioimatta virrankulutuksen. Lähes kaikissa moderneissa malleissa se on melko pieni. Laitteen passissa näkyy virrankulutus: aktiivinen (käytössä) ja passiivinen (kun näyttö on sammutettu, mutta ei irrotettu verkosta).
Vielä yksi kysymys: ottaako näyttö, jossa on kiiltävä tai mattapintainen pinta? Kiilto lisää kontrastia, mutta lisää häikäisyä ja likaantuu nopeammin.

LCD-näyttöjen miinukset
Huolimatta siitä, että LCD-näytöillä on useita etuja CRT-näyttöihin verrattuna, on useita haittoja, jotka on huomattava:
1) vain yksi "tavallinen" resoluutio, loput saadaan interpoloimalla selkeyden menettäen;
2) värivalikoima ja väritarkkuus ovat huonompia;
3) suhteellisen alhainen kontrasti ja mustan syvyys;
4) vasteaika kuvan muutoksiin on pidempi kuin CRT-monitorien;
5) kontrastin riippuvuuden ongelmaa katselukulmasta ei ole vielä ratkaistu;
6) viallisten pikselien mahdollinen esiintyminen, joita ei voida korjata.

LCD-näyttöjen tulevaisuus
LCD-näytöt elävät parhaillaan kukoistusaikaansa. Mutta muutama vuosi sitten asiantuntijat alkoivat puhua tekniikasta, joka voisi joskus korvata ne. Lupaavimpia ovat OLED-näytöt (matriisi orgaanisilla valodiodeilla). Niiden massatuotanto on kuitenkin edelleen täynnä vaikeuksia, ja sitä rajoittaa melko korkea hinta. Lisäksi LCD-näyttötekniikka kehittyy jatkuvasti, joten ilmoitus niiden välittömästä kuolemasta on ennenaikaista.

LCD-näytössä käytettävä matriisityyppi on tietysti yksi monitorien tärkeimmistä ominaisuuksista, mutta ei ainoa. Matriisin tyypin lisäksi näytöille on ominaista työresoluutio, maksimaalinen kirkkaus ja kontrasti, katselukulmat, pikselien vaihtoaika sekä muut vähemmän merkittävät parametrit. Tarkastellaanpa näitä ominaisuuksia tarkemmin.

Jos perinteisille CRT-näytöille on yleensä tunnusomaista diagonaalisen näytön koko, niin LCD-näytöille tällainen luokittelu ei ole täysin oikea. On oikeampaa luokitella LCD-näytöt työresoluutiolla. Tosiasia on, että toisin kuin CRT-pohjaisissa näytöissä, joiden resoluutiota voidaan muuttaa melko joustavasti, LCD-näytöissä on kiinteä joukko fyysisiä pikseleitä. Siksi ne on suunniteltu toimimaan vain yhdellä luvalla, jota kutsutaan työksi. Epäsuorasti tämä resoluutio määrää myös matriisin diagonaalin koon, mutta saman työresoluution näytöissä voi olla erikokoisia matriisia. Esimerkiksi näyttöjen, joiden lävistäjä on 15-16 tuumaa, toimintaresoluutio on yleensä 1024x768, mikä puolestaan ​​tarkoittaa, että tässä näytössä on itse asiassa 1024 pikseliä vaakasuunnassa ja 768 pikseliä pystysuunnassa.

Näytön toimintaresoluutio määrittää näytöllä näytettävien kuvakkeiden ja fonttien koon. Esimerkiksi 15 tuuman näytön toimintaresoluutio voi olla 1024x768 pikseliä tai ehkä 1400x1050 pikseliä. Jälkimmäisessä tapauksessa itse pikselien fyysiset mitat ovat pienemmät, ja koska sama määrä pikseleitä käytetään vakiokuvakkeen muodostamisessa ensimmäisessä ja toisessa tapauksessa, niin 1400x1050 pikselin resoluutiolla kuvake olla fyysisesti pienempiä. Liian pienet kuvakekoot suurella näytön resoluutiolla saattavat olla joillekin käyttäjille mahdottomia hyväksyä, joten sinun tulee heti kiinnittää huomiota toimintaresoluutioon näyttöä ostaessasi.

Tietenkin monitori pystyy näyttämään kuvan eri resoluutiolla kuin toimivalla. Tätä monitorin toimintatapaa kutsutaan interpolaatioksi. Huomaa, että interpoloinnin tapauksessa kuvan laatu jättää paljon toivomisen varaa: kuva on hakkeroitu ja karkea, ja lisäksi voi esiintyä skaalaavia artefakteja, kuten ympyröitä. Interpolointitila vaikuttaa erityisen voimakkaasti näyttöfonttien näyttölaatuun. Tästä päätelmä: jos ostaessasi näytön aiot käyttää sitä toimimaan epätyypillisellä resoluutiolla, niin yksinkertaisella tavalla monitorin toimintatilan tarkistaminen interpoloinnin aikana on nähdä joitakin tekstiasiakirja pienellä kirjaimilla. Kirjainten ääriviivoja pitkin on helppo havaita interpolaatioartefakteja, ja jos monitorissa käytetään parempaa interpolointialgoritmia, kirjaimet ovat tasaisempia, mutta silti epäselviä. Nopeus, jolla LCD-näyttö skaalaa yhden ruudun, on myös tärkeä parametri, johon on kiinnitettävä huomiota, koska näytön elektroniikan interpoloiminen vie aikaa.

Yksi LCD-näytön vahvuuksista on sen kirkkaus. Tämä luku nestekidenäytöissä ylittää joskus CRT-pohjaisten näyttöjen lukuja yli kaksinkertaisesti. Säädä näytön kirkkautta muuttamalla taustavalon voimakkuutta. Nykyään LCD-näytöissä teknisissä asiakirjoissa ilmoitettu enimmäiskirkkaus on 250 - 300 cd / m2. Ja jos näytön kirkkaus on tarpeeksi korkea, tämä ilmoitetaan välttämättä mainosvihkosissa ja esitetään yhtenä näytön tärkeimmistä eduista.

Kirkkaus on todellakin tärkeä ominaisuus LCD-näytölle. Jos esimerkiksi kirkkaus on riittämätön, on epämukavaa työskennellä näytön takana päivänvalossa (ulkoinen valaistus). Kuten kokemus osoittaa, riittää, että LCD-näytön kirkkaus on 200-250 cd / m2 - mutta ei ilmoitettu, vaan tosiasiallisesti havaittu.

Viime vuosina kuvan kontrasti digitaalisissa paneeleissa on kasvanut huomattavasti, ja nyt tämä luku saavuttaa usein arvon 1000:1. Tämä parametri määritellään suurimman ja vähimmäiskirkkauden väliseksi suhteeksi valkoisella ja mustalla taustalla. Mutta täälläkään kaikki ei ole niin yksinkertaista. Tosiasia on, että kontrastia ei voida määrittää monitorille, vaan matriisille, ja lisäksi on olemassa useita vaihtoehtoisia menetelmiä kontrastin mittaamiseen. Kuten kokemus kuitenkin osoittaa, jos passissa on yli 350:1 kontrastisuhde, tämä riittää normaaliin toimintaan.

Koska LC-molekyylit pyörivät kussakin värialapikselissä tietyn kulman läpi, on mahdollista saada paitsi LC-kennon avoimet ja suljetut tilat, myös värisävyn muodostavat välitilat. Teoreettisesti LC-molekyylien pyörimiskulma voidaan tehdä mikä tahansa alueella minimistä maksimiin. Käytännössä on kuitenkin lämpötilan vaihteluita, jotka estävät pyörimiskulman tarkan asettamisen. Lisäksi mielivaltaisen jännitetason muodostamiseksi on käytettävä suuren kapasiteetin DAC-piirejä, mikä on erittäin kallista. Siksi nykyaikaisissa LCD-näytöissä käytetään useimmiten 18-bittisiä DAC:ita ja harvemmin 24-bittisiä. Käytettäessä 18-bittistä DAC:ta kussakin värikanavassa on 6 bittiä. Tämä mahdollistaa 64 (26 = 64) eri jännitetason muodostamisen ja vastaavasti 64 eri LC-molekyylien orientoinnin asettamisen, mikä puolestaan ​​johtaa 64 värisävyn muodostumiseen yhdessä värikanavassa. Yhteensä eri kanavien värisävyjä sekoittamalla on mahdollista saada 262 K värisävyä.

Käytettäessä 24-bittistä matriisia (24-bittinen DAC-piiri) jokaisessa kanavassa on 8 bittiä, mikä mahdollistaa 256 (28 = 256) värisävyn muodostamisen jokaiseen kanavaan ja yhteensä tällainen matriisi toistaa 16 777 216 värisävyä.

Samanaikaisesti monien 18-bittisten matriisien passissa todetaan, että ne toistavat 16,2 miljoonaa väriä. Mistä tässä on kysymys ja onko se mahdollista? Osoittautuu, että 18-bittisissä matriiseissa eri temppujen ansiosta voit lisätä värisävyjen määrää niin, että tämä luku lähestyy todellisten 24-bittisten matriisien toistamien värien määrää. Värisävyjen ekstrapoloimiseksi 18-bittisissä matriiseissa käytetään kahta tekniikkaa (ja niiden yhdistelmiä): Dithering (dithering) ja FRC (Frame Rate Control).

Dithering-tekniikan ydin on siinä, että puuttuvat värisävyt saadaan sekoittamalla vierekkäisten alipikselien lähimmät värisävyt. Tarkastellaanpa yksinkertaista esimerkkiä. Oletetaan, että alipikseli voi olla vain kahdessa tilassa: avoin ja suljettu, ja osapikselin suljettu tila muodostaa mustan ja avoin tila - punainen. Jos yhden pikselin sijasta tarkastellaan kahden alipikselin ryhmää, niin mustan ja punaisen värin lisäksi voidaan saada myös väliväri ja siten ekstrapoloida kaksiväritilasta kolmiväriseksi (kuva 1) . Tämän seurauksena, jos alun perin tällainen näyttö pystyi tuottamaan kuusi väriä (kaksi kullekin kanavalle), niin tällaisen hämärtymisen jälkeen näyttö toistaa jo 27 väriä.

Kuva 1 - Hajotusmalli värisävyjen saamiseksi

Jos tarkastellaan ryhmää, jossa ei ole kahta, vaan neljää alipikseliä (2x2), ditheroinnin käyttö antaa meille mahdollisuuden saada vielä kolme värisävyä jokaiseen kanavaan ja näyttö muuttuu 8-värisestä 125-väriseksi. Vastaavasti 9 alipikselin (3x3) ryhmä antaa sinulle mahdollisuuden saada seitsemän ylimääräistä värisävyä, ja näyttö on jo 729-värinen.

Dithering-järjestelmällä on yksi merkittävä haittapuoli: värisävyjen lisääntyminen saavutetaan resoluution laskun kustannuksella. Itse asiassa tämä lisää pikselikokoa, mikä voi vaikuttaa haitallisesti kuvan yksityiskohtien toistoon.

Dithering-tekniikan lisäksi käytetään myös FRC-tekniikkaa, jolla voidaan manipuloida yksittäisten alipikselien kirkkautta kytkemällä niitä lisäksi päälle/pois. Kuten edellisessä esimerkissä, oletamme, että alipikseli voi olla joko musta (pois päältä) tai punainen (päällä). Muista, että jokainen alipikseli käsketään kytkeytymään päälle kehystaajuudella, eli 60 Hz:n kuvataajuudella, jokainen alipikseli käsketään käynnistymään 60 kertaa sekunnissa, mikä mahdollistaa punaisen muodostumisen. Jos alipikseli kuitenkin pakotetaan päälle ei 60 kertaa sekunnissa, vaan vain 50 (jokaisella 12. jaksolla alipikseli ei kytkeydy päälle, vaan sammuu), niin alipikselin kirkkaus on seurauksena 83 % maksimista, mikä mahdollistaa punaisen välivärisävyn muodostumisen.

Molemmilla harkituilla värien ekstrapolointimenetelmillä on haittapuolensa. Ensimmäisessä tapauksessa tämä on mahdollisuus menettää kuvan yksityiskohtia, ja toisessa tapauksessa mahdollista näytön välkkymistä ja reaktioajan pientä pidentymistä.

On kuitenkin huomattava, että 18-bittistä matriisia värin ekstrapoloinnilla ei aina ole mahdollista erottaa silmällä todellisesta 24-bittisestä. Tässä tapauksessa 24-bittinen matriisi maksaa huomattavasti enemmän.

LCD-näyttöjen perinteinen ongelma on katselukulmat - jos CRT-kuva ei käytännössä kärsi edes katsottuna melkein yhdensuuntaisesti näytön tason kanssa, niin monissa LCD-matriiseissa pienikin poikkeama kohtisuorasta johtaa huomattavaan laskuun kontrastia ja värin vääristymiä. Nykyisten standardien mukaan anturivalmistajat määrittelevät katselukulman anturin keskikohtaan nähden kohtisuoraan nähden kulmaan, jonka alapuolella kuvan kontrasti anturin keskellä laskee 10:1:een (kuva 2).

Kuva 2 - Kaavio LCD-matriisin katselukulmien määrittämiseksi

Huolimatta tämän termin ilmeisestä yksiselitteisyydestä, on ymmärrettävä selvästi, mitä tarkalleen matriisin valmistaja (eikä monitori) ymmärtää katselukulmassa. Suurin katselukulma sekä pysty- että vaakasuunnassa määritellään katselukulmaksi, josta kuvan kontrasti on vähintään 10:1. Muista samalla, että kuvan kontrasti on valkoisen taustan suurimman kirkkauden ja mustan taustan vähimmäiskirkkauden suhde. Siten määritelmän mukaan katselukulmat eivät liity suoraan värien tarkkuuteen kulmasta katsottuna.

Osapikselin reaktioaika tai vasteaika on myös yksi monitorin tärkeimmistä indikaattoreista. Tätä ominaisuutta kutsutaan usein LCD-näyttöjen heikoimmaksi pisteeksi, koska toisin kuin CRT-näytöissä, joissa pikselien vasteaika mitataan mikrosekunteina, LCD-näytöissä tämä aika on kymmeniä millisekunteja, mikä lopulta johtaa muuttuvan kuvan hämärtymiseen. ja se voi olla silmällä havaittavissa. Fysikaalisesta näkökulmasta pikselin reaktioaika määräytyy sen aikavälin mukaan, jonka aikana nestekidemolekyylien avaruudellinen orientaatio muuttuu, ja mitä lyhyempi tämä aika, sitä parempi.

Tässä tapauksessa on tarpeen erottaa pikselin käynnistys- ja sammutusajat. Pikselin päälläoloaika tarkoittaa aikaa, joka tarvitaan LC-kennon avaamiseen täysin, ja pikselin poiskytkentäaika viittaa aikaan, joka tarvitaan LC-kennon sulkemiseen kokonaan. Kun puhutaan pikselin reaktioajasta, tämä ymmärretään pikselin päälle- ja poiskytkentäaikana.

Aika, jolloin kuvapiste kytketään päälle ja aika, jolloin se sammutetaan, voivat erota merkittävästi toisistaan. Esimerkiksi, jos tarkastellaan yleisiä TN + Film -matriiseja, niin pikselin sammutusprosessi koostuu molekyylien suuntautumisesta kohtisuoraan polarisaatiosuuntiin nähden käytetyn jännitteen vaikutuksesta, ja pikselin kytkeminen päälle on eräänlainen LC-molekyylien rentoutuminen, eli siirtymäprosessi niiden luonnolliseen tilaan. Tässä tapauksessa on selvää, että pikselin sammutusaika on lyhyempi kuin käynnistysaika.

Kuvassa 3 on tyypillisiä ajoituskaavioita TN+Film-matriisipikselin kytkemiseksi päälle (kuva 3a) ja pois päältä (kuva 3b). Esitetyssä esimerkissä pikselin käynnistysaika on 20 ms ja sammutusaika 6 ms. Pikselin kokonaisreaktioaika on 26 ms.

Kun he puhuvat monitorin teknisessä dokumentaatiossa ilmoitetusta pikselien vasteajasta, ne tarkoittavat matriisin vasteaikaa, eivät näyttöä. Kummallista kyllä, mutta tämä ei ole sama asia, koska ensimmäisessä tapauksessa ei oteta huomioon kaikkea elektroniikkaa, jota tarvitaan matriisin pikselien ohjaamiseen. Itse asiassa matriisipikselin vasteaika on aika, joka tarvitaan molekyylien uudelleensuuntaamiseen, ja näyttöpikselin reaktioaika on aika signaalin päälle / pois päältä kytkemisen ja päälle / pois kytkemisen välillä. Lisäksi teknisessä dokumentaatiossa ilmoitetusta pikselien vasteajasta puhuttaessa on otettava huomioon, että matriisivalmistajat voivat tulkita tämän ajan eri tavoin.

Kuva 3 - Tyypillisiä aikakaavioita pikselin kytkemiseksi päälle (a) ja sammuttamiseksi (b) TN-matriisille

Joten yksi vaihtoehdoista pikselin päälle/pois-ajan tulkitsemiseksi on, että tämä tarkoittaa aikaa, jolloin pikselin hehkun kirkkaus muutetaan 10:stä 90 %:iin tai 90:stä 10 %:iin. Samanaikaisesti on täysin mahdollista, että näytöllä, jolla on hyvä pikselivaste, kirkkauden muuttuessa 10:stä 90 prosenttiin pikselien kokonaisvasteaika (kun kirkkaus muuttuu 0:sta 100 prosenttiin) on melko suuri. .

Joten ehkä on oikeampaa tehdä mittauksia kirkkauden muutoksen alueella 0 - 100%? Ihmissilmä havaitsee kuitenkin kirkkauden 0 - 10 % täysin mustaksi, ja tässä mielessä 10 %:n kirkkaustasosta mitattuna on käytännön merkitystä. Samoin ei ole järkevää mitata kirkkaustason muutosta 100 %:iin asti, koska kirkkaus 90 %:sta 100 %:iin koetaan valkoiseksi, ja siksi juuri kirkkauden mittaaminen 90 %:iin asti on käytännön merkitystä.

Tähän asti puhuessamme pikselin reaktioajan mittaamisesta tarkoitimme, että puhumme mustan ja valkoisen värin vaihtamisesta. Jos mustalla värillä ei ole kysymyksiä (pikseli on yksinkertaisesti suljettu), valkoisen värin valinta ei ole ilmeinen. Miten pikselin reaktioaika muuttuu, jos mittaat sen vaihdettaessa eri puolisävyjen välillä? Tällä kysymyksellä on suuri käytännön merkitys. Tosiasia on, että vaihtamista mustasta taustasta valkoiseen tai päinvastoin, mikä määrää pikselin reaktioajan, käytetään suhteellisen harvoin todellisissa sovelluksissa - esimerkkinä olisi mustan tekstin vieriminen valkoisella taustalla. Useimmissa sovelluksissa siirtymät puolisävelten välillä on yleensä toteutettu. Ja jos käy ilmi, että vaihtoaika harmaan ja valkoisen välillä on lyhyempi kuin vaihtoaika harmaasävyjen välillä, pikselien vasteajalla ei yksinkertaisesti ole käytännön arvoa, joten et voi luottaa tähän näytön ominaisuuteen. Todellakin, mitä järkeä on määrittää pikselin reaktioaika, jos todellinen puolisävyjen vaihtoaika voi olla pidempi ja jos kuva hämärtyy, kun kuva muuttuu dynaamisesti?

Vastaus tähän kysymykseen on melko monimutkainen ja riippuu näyttömatriisin tyypistä. Laajalti käytetyillä ja edullisimmilla TN + Film -matriiseilla kaikki on melko yksinkertaista: pikselin vasteaika, eli aika, joka kuluu LCD-kennon avaamiseen tai sulkemiseen kokonaan, osoittautuu maksimiajaksi. Jos väriä kuvaavat R-, G- ja B-kanavien (R-G-B) gradaatiot, siirtymäaika mustasta (0-0-0) valkoiseksi (255-255-255) on pidempi kuin siirtymäaika. mustasta harmaaseen sävyyn. Vastaavasti pikselin sammutusaika (siirtymä valkoisesta mustaan) on pidempi kuin siirtymäaika valkoisesta mihin tahansa harmaasävyyn.

Kuvassa Kuva 4 esittää graafisen esityksen vaihtoajasta mustan ja harmaasävyn välillä ja päinvastoin harmaasävyjen ja mustan välillä. Kuten kaaviosta näkyy, pikselin reaktioajan määrää se aika, jolloin vaihtuu mustan ja valkoisen välillä ja päinvastoin. Tästä syystä TN+Film-matriisien pikselin vasteaika on täysin ominaista monitorin dynaamisten ominaisuuksien perusteella.

Kuva 4 - Kaavio vaihtoajasta mustan ja harmaasävyn välillä

IPS- ja MVA-matriiseilla kaikki ei ole niin ilmeistä. Tämän tyyppisissä antureissa siirtymäaika värisävyjen välillä (harmaasävy) voi olla pidempi kuin siirtymäaika valkoisen ja mustan välillä. Tällaisissa matriiseissa pikselien vasteajan tiedolla (vaikka olisit varma, että tämä on ennätysalhainen aika) ei ole käytännön merkitystä, eikä sitä voida pitää näytön dynaamisena ominaisuutena. Tämän seurauksena näille matriiseille paljon tärkeämpi parametri on maksimi siirtymäaika harmaasävytasojen välillä, mutta tätä aikaa ei ole ilmoitettu monitorin dokumentaatiossa. Siksi, jos et tiedä maksimipikselien vaihtoaikaa tietylle matriisille, niin Paras tapa monitorin dynaamisten ominaisuuksien arvioiminen on käynnistää jonkinlainen pelidynaaminen sovellus ja määrittää kuvan epäterävyyden silmän perusteella.

Kaikki LCD-näytöt ovat luonteeltaan digitaalisia, joten DVI-digitaaliliitäntää pidetään niiden alkuperäisenä käyttöliittymänä. Liitännässä voi olla kahdentyyppisiä liittimiä: DVI-I, joka yhdistää digitaaliset ja analogiset signaalit, ja DVI-D, joka lähettää vain digitaalista signaalia. Uskotaan, että DVI-liitäntä on parempi LCD-näytön liittämiseen tietokoneeseen, vaikka liitäntä tavallisen D-Sub-liittimen kautta on myös mahdollista. DVI-liitännän hyväksi on se, että analogisen liitännän tapauksessa suoritetaan kaksinkertainen videosignaalin muunnos: aluksi digitaalinen signaali muunnetaan analogiseksi näytönohjaimessa (DAC-muunnos) ja sitten analoginen signaali. muunnetaan itse LCD-näytön digitaaliseksi elektroniseksi yksiköksi (ADC-muunnos) ja tällaisten muunnosten seurauksena erilaisten signaalin vääristymien riski kasvaa. Rehellisyyden vuoksi huomautamme, että käytännössä kaksoismuunnoksen aiheuttamia signaalivääristymiä ei esiinny, ja voit kytkeä näytön minkä tahansa liitännän kautta. Tässä mielessä näytön käyttöliittymä on viimeinen asia, johon kannattaa kiinnittää huomiota. Tärkeintä on, että vastaava liitin on itse näytönohjaimessa.

Monissa nykyaikaisissa LCD-näytöissä on sekä D-Sub- että DVI-liittimet, mikä mahdollistaa usein kahden järjestelmäyksikön kytkemisen näyttöön samanaikaisesti. On myös malleja, joissa on kaksi digitaalista liitintä.

LCD-näytön rakennekaavio kuvassa 5

Kuva 5 - LCD-näytön rakennekaavio

Videosovittimen signaali syötetään näyttötuloon analogisen RGB VGA D-sub- tai digitaalisen DVI-liitännän kautta. Analogista liitäntää käytettäessä videosovitin muuntaa kehyspuskuritiedon digitaalisesta analogiseksi ja LCD-näytön elektroniikka puolestaan ​​pakotetaan suorittamaan käänteinen analogia-digitaalimuunnos. toiminnot eivät ainakaan paranna kuvanlaatua, vaan vaativat lisäkustannuksia niiden toteuttamisesta. Siksi LCD-näyttöjen yleisyydessä VGA-liitäntä D-sub korvataan digitaalisella DVI:llä. Joissakin näytöissä valmistajat eivät tarkoituksella ota käyttöön tukea DVI-liitännälle ja rajoittuvat vain VGA D-subiin, koska tämä edellyttää erityisen TMDS-vastaanottimen käyttöä näytön puolella ja laitteen hintaa, joka tukee sekä analogista että digitaaliset rajapinnat verrattuna vaihtoehtoon, jossa on vain analoginen tulo, olisivat korkeammat.

LCD-näytön kuvankäsittelylohkon piiri (RGB-signaalin analogisesta digitaaliseksi muuntamisesta, sen skaalauksesta, käsittelystä LVDS-lähtösignaalien muodostamiseen asti) tehdään yhdelle IC:lle, jossa on korkea tutkinto integraatio nimeltä Display Engine.

LCD-matriisilohko sisältää ohjauspiirin, ns. matriisiohjaimen, johon on integroitu LVDS-ohjauslähtövastaanotin sekä lähde- ja hila-ajurit, jotka muuntavat videosignaalin osoittaviksi tiettyjä pikseleitä sarakkeissa ja riveissä.

LCD-matriisilohko sisältää myös sen valaistusjärjestelmän, joka harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta on valmistettu kylmäkatodipurkauslampuille (Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL). Niiden korkea jännite saadaan näytön virtalähteessä sijaitsevasta invertteristä. Lamput sijaitsevat yleensä ylä- ja alapuolella, niiden säteily on suunnattu matriisin takana sijaitsevan läpikuultavan paneelin päähän, joka toimii valonohjaimena. Maton laatu ja tämän paneelin materiaalin homogeenisuus riippuu siitä tärkeä ominaisuus, matriisin valaistuksen tasaisuus

Passiivimatriisilla varustettujen LCD-näyttöjen kohdistaminen voidaan periaatteessa toteuttaa samalla tavalla kuin kaasupurkauspaneeleissa. Etuelektrodi, joka on yhteinen koko kolonnille, johtaa jännitettä. Takaelektrodi, joka on yhteinen koko riville, toimii "maana".

Tällaisissa passiivisissa matriiseissa on haittoja ja ne tunnetaan: paneelit ovat erittäin hitaita, eikä kuva ole terävä. Ja siihen on kaksi syytä. Ensimmäinen on se, että kun osoitamme pikselin ja kierrämme kristallia, jälkimmäinen palaa hitaasti alkuperäiseen tilaansa hämärtäen kuvaa. Toinen syy on ohjauslinjojen välinen kapasitiivinen kytkentä. Tämä kytkentä johtaa epätarkkaan jännitteen etenemiseen ja hieman "pilaa" vierekkäisiä pikseleitä.

Todetut puutteet johtivat aktiivimatriisiteknologian kehittämiseen (kuva 6).

Kuva 6 - Kaavio aktiivisen LCD-matriisin osapikselin kytkemisestä päälle

LCD-näytön resoluutiomatriisi

Tässä jokaiseen pikseliin lisätään transistori, joka toimii kytkimenä. Jos se on auki (päällä), tietoja voidaan kirjoittaa tallennuskondensaattoriin. Jos transistori on suljettu (pois päältä), tiedot jäävät kondensaattoriin, joka toimii analogisena muistina. Tekniikasta on monia etuja. Kun transistori on kiinni, data on edelleen kondensaattorissa, joten nestekiteen jännitteensyöttö ei pysähdy, kun ohjauslinjat osoittavat toisen pikselin. Toisin sanoen pikseli ei palaa alkuperäiseen tilaansa, kuten tapahtui passiivisen matriisin tapauksessa. Lisäksi kirjoitusaika kondensaattoriin on paljon lyhyempi kuin meistin kiertoaika, mikä tarkoittaa, että voimme pollata paneelin pikseleitä ja siirtää dataa niihin nopeammin.

Tämä tekniikka tunnetaan myös nimellä "TFT" (ohutkalvotransistorit, ohutkalvotransistorit). Mutta nykyään siitä on tullut niin suosittu, että nimestä "LCD" on pitkään tullut sen synonyymi. Eli LCD-näytöllä tarkoitamme näyttöä, joka käyttää TFT-tekniikkaa.

Moskovan valtion elektroniikan ja matematiikan instituutti

(teknillinen korkeakoulu)

Osasto:

"Tieto- ja viestintäteknologiat"

Kurssityöt

"LCD-näytöt: sisäinen organisaatio, teknologiat, näkökulmat".

Esitetty:

Starukhina E.V.

Ryhmä: S-35

Moskova 2008
Sisältö

1. Esittely............................................... ................................................... . ........................................ 3

2.Nestekiteet ................................................... ................................................... .......................... 3

2.1.Nestekiteiden fysikaaliset ominaisuudet ................................................... ................................................... 3

2.2.Nestekiteiden kehityshistoria ................................................ ..................................................... neljä

3.LCD-näytön rakenne................................................ ...................................................... ................... neljä

3.1.LCD-värinäytön osapikselit ................................................ ...................................................... 5

3.2. Matriisivalaistusmenetelmät ................................................... ............................................................ .............. 5

4.Tekniset tiedot LCD-näyttö ................................................... . ................................ 5

5. Nykyiset tekniikat LCD-matriisien valmistukseen ................................................ .......................................... 7

5.1.TN+kalvo (Twisted Nematic + filmi)................................. ...................................................... ........ .7

5.2.IPS (tasossa vaihto)................................................. ...................................................... ........ ............... kahdeksan

5.3.MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) ............................................ ................................................................ ..... 9

6. Edut ja haitat ................................................... .................................................. .......... 9

7.Lupaavat tekniikat litteiden näyttöjen valmistukseen ................................... ......... 10

8. Markkinakatsaus ja LCD-näytön valintakriteerit ................................................ .............................................. 12

9. Johtopäätös................................................ ...................................................... ............................................... 13

10. Viiteluettelo ................................................ .................................................. ................... neljätoista

Johdanto.

Tällä hetkellä suurin osa näyttömarkkinoista on LCD-näytöillä, joita edustavat muun muassa Samsung, ASUS, NEC, Acer, Philips jne. LCD-tekniikoita käytetään myös televisiopaneelien, kannettavien tietokoneiden näyttöjen, matkapuhelimet, soittimet, kamerat jne. Fyysisten ominaisuuksiensa ansiosta (käsittelemme niitä alla) nestekiteiden avulla voit luoda näyttöjä, joissa yhdistyvät sellaiset ominaisuudet kuin korkea kuvan selkeys, taloudellinen virrankulutus, pieni näytön paksuus, korkea resoluutio, mutta samaan aikaan laaja lävistäjävalikoima: 0,44 tuumasta / 11 millimetristä (tammikuu 2008, pienin näyttö mikronäyttövalmistajan Kopinilta) 108 tuumaan / 2,74 metriin (suurin LCD-paneeli, Sharp Microelectronics Europe esitteli 29. kesäkuuta 2008). LCD-näyttöjen etuna on myös haitallisen säteilyn ja välkkymisen puuttuminen, mikä oli ongelma CRT-näytöissä.

Mutta silti LCD-näytöillä on useita haittoja: sellaisten ominaisuuksien esiintyminen, kuten vasteaika, ei aina tyydyttävä katselukulma, riittämättömän syvä musta väri ja matriisivirheiden mahdollisuus (rikkinäiset pikselit). Ovatko LCD-paneelit CRT-näyttöjen seuraajia, ja onko niillä tulevaisuutta nopeasti kehittyvän plasmatekniikan valossa? Meidän on ymmärrettävä tämä kysymys tutkimalla LCD-näyttöjen fyysistä rakennetta, niiden ominaisuuksia ja vertaamalla niitä kilpailevien teknologioiden vastaaviin.

1. Nestekiteet.

1.1. Nestekiteiden fysikaaliset ominaisuudet.

Nestekiteet ovat aineita, joilla on sekä nesteille että kiteille ominaisia ​​ominaisuuksia: juoksevuus ja anisotropia. Rakenteellisesti nestekiteet ovat hyytelömäisiä nesteitä. Molekyyleillä on pitkänomainen muoto ja ne ovat järjestyneet koko tilavuutensa mukaan. LC:iden tyypillisin ominaisuus on niiden kyky muuttaa molekyylien suuntausta sähkökenttien vaikutuksesta, mikä avaa laajat mahdollisuudet niiden soveltamiseen teollisuudessa. LC-tyypin mukaan ne jaetaan yleensä kahteen suureen ryhmään: nematiikka ja smektiikka. Nematiikka puolestaan ​​jaetaan oikeisiin nemaattisiin ja kolesterisiin nestekiteisiin.

Kolesteriset nestekiteet - muodostuvat pääasiassa kolesterolin ja muiden steroidien yhdisteistä. Nämä ovat nemaattisia LC:itä, mutta niiden pitkiä akseleita kierretään suhteessa toisiinsa niin, että ne muodostavat spiraaleja, jotka ovat erittäin herkkiä lämpötilan muutoksille johtuen tämän rakenteen erittäin alhaisesta muodostumisenergiasta (noin 0,01 J/mol). Kolesteriinit ovat kirkkaanvärisiä ja pieninkin lämpötilan muutos (jopa asteen tuhannesosaan) johtaa muutokseen heliksin korkeudessa ja vastaavasti LC:n värin muutokseen.

LCD-näytöillä on epätavallisia optisia ominaisuuksia. Nematiikka ja smektiikka ovat optisesti yksiakselisia kiteitä. Kolesteriinit heijastavat jaksollisen rakenteensa vuoksi voimakkaasti valoa spektrin näkyvällä alueella. Koska nestefaasi on ominaisuuksien kantaja nematiikan ja kolesteerisissa osissa, se muotoutuu helposti ulkoisten vaikutusten vaikutuksesta, ja koska kolesteerien heliksin nousu on erittäin herkkä lämpötilalle, siksi valon heijastus muuttuu jyrkästi lämpötilan mukaan, mikä johtaa aineen värin muutokseen.

Näitä ilmiöitä käytetään laajalti erilaisissa sovelluksissa, kuten mikropiireissä olevien hot spottien löytämisessä, murtumien ja kasvainten paikallistamisessa ihmisissä, kuvantamisessa infrapunasäteillä jne.

1.2. Nestekiteiden kehityksen historia.

Nestekiteet löysi itävaltalainen kasvitieteilijä F. Reinitzer vuonna 1888. Tutkiessaan kolesteryylibentsoaatin ja kolesteryyliasetaatin kiteitä hän havaitsi, että aineilla on 2 sulamispistettä ja 2 erilaista nestetilaa - läpinäkyviä ja sameita. Näiden aineiden ominaisuudet eivät kuitenkaan aluksi herättäneet tutkijoiden huomiota. Lisäksi nestekiteet tuhosivat teorian kolmesta aineen aggregaattitilasta, joten fyysikot ja kemistit pitkään aikaan ei periaatteessa tunnistanut nestekiteitä. Strasbourgin yliopiston professori Otto Lehmann toi vuosien tutkimuksen tuloksena todisteita, mutta sen jälkeenkään nestekiteet eivät löytäneet käyttöä.

Vuonna 1963 amerikkalainen J. Ferguson käytti nestekiteiden tärkeintä ominaisuutta - muuttaa väriä lämpötilan vaikutuksesta - havaitakseen lämpökenttiä, jotka eivät näy paljaalla silmällä. Kun hänelle myönnettiin patentti keksinnölle, kiinnostus nestekiteitä kohtaan kasvoi dramaattisesti.

Vuonna 1965 ensimmäinen nestekiteille omistettu kansainvälinen konferenssi kokoontui Yhdysvalloissa. Vuonna 1968 amerikkalaiset tutkijat loivat täysin uusia indikaattoreita tietojen näyttöjärjestelmille. Niiden toimintaperiaate perustuu siihen, että sähkökentässä kääntyvät nestekidemolekyylit heijastavat ja välittävät valoa eri tavoin. Näyttöön juotettuihin johtimiin kohdistetun jännitteen vaikutuksesta siihen ilmestyi kuva, joka koostui mikroskooppisista pisteistä. Ja kuitenkin, vasta vuoden 1973 jälkeen, kun George Grayn johtama englantilainen kemistiryhmä syntetisoi nestekiteitä suhteellisen halvoista ja saatavilla olevista raaka-aineista, nämä aineet levisivät laajasti erilaisissa laitteissa.

Ensimmäistä kertaa nestekidenäyttöjä alettiin käyttää kannettavien tietokoneiden valmistuksessa niiden kompaktin koon vuoksi. Alkuvaiheessa lopputuotteet olivat erittäin kalliita ja niiden laatu oli erittäin heikko. Kuitenkin muutama vuosi sitten ilmestyivät ensimmäiset täysimittaiset LCD-näytöt, joiden hinta pysyi myös melko korkeana, mutta niiden laatu parani huomattavasti. Ja lopuksi, nyt LCD-näyttöjen markkinat kehittyvät nopeasti. Tämä johtuu siitä, että teknologiat kehittyvät erittäin aktiivisesti ja lisäksi valmistajien välinen kilpailu on johtanut tuntuvaan hintojen laskuun. tätä lajia Tuotteet.

2. LCD-näytön rakenne.

Nestekidenäyttö on laite, joka on suunniteltu näyttämään graafista tietoa tietokoneesta, kamerasta jne.

Nestekidenäyttöjen ominaisuus on, että nestekiteet eivät säteile valoa. Jokainen LCD-näytön pikseli koostuu kolmesta päävärialipikselistä (punainen, vihreä, sininen). Kennojen läpi kulkeva valo voi olla luonnollista - substraatista heijastuvaa (LCD-näytöissä ilman taustavaloa). Mutta useammin käytetään keinotekoista valonlähdettä, ulkoisesta valaistuksesta riippumattomuuden lisäksi tämä myös vakauttaa tuloksena olevan kuvan ominaisuuksia. Kuva muodostetaan käyttämällä yksittäisiä elementtejä, yleensä pyyhkäisyjärjestelmän kautta. Näin ollen täysimittainen LCD-näyttö koostuu elektroniikasta, joka käsittelee sisääntulovideosignaalia, LCD-matriisista, taustavalomoduulista, virtalähteestä ja kotelosta. Näiden osien yhdistelmä määrittää koko näytön ominaisuudet, vaikka jotkut ominaisuudet ovatkin tärkeämpiä kuin toiset.

2.1. Subpikselin värillinen LCD.

Jokainen LCD-näytön pikseli koostuu molekyylikerroksesta kahden läpinäkyvän elektrodin välissä ja kahdesta polarisaatiosuodattimesta, joiden polarisaatiotasot ovat (yleensä) kohtisuorassa. Jos nestekiteitä ei ole, toinen suodatin estää lähes kokonaan ensimmäisen suodattimen lähettämän valon.

Nestekiteiden kanssa kosketuksissa olevien elektrodien pinta on erityisesti käsitelty molekyylien alkuorientoimiseksi yhteen suuntaan. TN-matriisissa nämä suunnat ovat keskenään kohtisuorassa, joten molekyylit asettuvat kierteiseen rakenteeseen ilman jännitystä. Tämä rakenne taittaa valoa siten, että ennen toista suodatinta sen polarisaatiotaso pyörii ja valo kulkee sen läpi häviöttömästi. Lukuun ottamatta ensimmäisen suodattimen puolet polaroimattomasta valosta, kennoa voidaan pitää läpinäkyvänä. Jos elektrodeihin syötetään jännite, molekyylit pyrkivät asettumaan kentän suuntaan, mikä vääristää kierteistä rakennetta. Tällöin elastiset voimat vastustavat tätä, ja kun jännite katkaistaan, molekyylit palaavat Aloitusasento. Riittävällä kentänvoimakkuudella lähes kaikki molekyylit muuttuvat yhdensuuntaisiksi, mikä johtaa rakenteen opasiteettiin. Vaihtelemalla jännitettä voit hallita läpinäkyvyyden astetta. Jos jatkuvaa jännitettä käytetään pitkään, nestekiderakenne voi huonontua ionien kulkeutumisen seurauksena. Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytetään vaihtovirtaa tai kentän napaisuuden muutosta jokaisen solun osoitteen yhteydessä (rakenteen opasiteetti ei riipu kentän napaisuudesta). Koko matriisissa on mahdollista ohjata jokaista kennoa yksitellen, mutta niiden lukumäärän kasvaessa tämä vaikeutuu, kun tarvittavien elektrodien määrä kasvaa. Siksi rivien ja sarakkeiden osoittamista käytetään melkein kaikkialla.

Nestekidenäyttö (myös nestekidenäyttö, LCD, LCD-näyttö, englantilainen nestekidenäyttö, LCD, litteä indikaattori) - litteä näyttö, joka perustuu nestekidenäyttöön. LCD-näytöt kehitettiin vuonna 1963.

LCD TFT (englanniksi TFT - ohutkalvotransistori - ohutkalvotransistori) on yksi nimistä nestekidenäytölle, joka käyttää ohutkalvotransistoreilla ohjattua aktiivista matriisia. Vahvistin TFT jokaiselle osapikselille käytetään parantamaan näyttökuvan nopeutta, kontrastia ja selkeyttä.

LCD-näyttölaite

Kuva muodostetaan yksittäisistä elementeistä, yleensä skannausjärjestelmän kautta. Yksinkertaisissa laitteissa (elektroniset kellot, puhelimet, soittimet, lämpömittarit jne.) voi olla yksivärinen tai 2-5 värin näyttö. Monivärinen kuva muodostetaan RGB-kolmioiden avulla. Useimmat TN - (ja jotkut *VA) -matriiseihin perustuvat pöytätietokoneiden näytöt ja kaikki kannettavien tietokoneiden näytöt käyttävät matriiseja, joissa on 18-bittiset värit (6 bittiä kanavaa kohden), 24-bittisiä emuloidaan värinän värinällä.

Subpikselin värillinen LCD

Jokainen LCD-näytön pikseli koostuu molekyylikerroksesta kahden läpinäkyvän elektrodin välissä ja kahdesta polarisaatiosuodattimesta, joiden polarisaatiotasot ovat (yleensä) kohtisuorassa. Jos nestekiteitä ei ole, toinen suodatin estää lähes kokonaan ensimmäisen suodattimen lähettämän valon.

Nestekiteiden kanssa kosketuksissa olevien elektrodien pinta on erityisesti käsitelty molekyylien alkuorientoimiseksi yhteen suuntaan. TN-matriisissa nämä suunnat ovat keskenään kohtisuorassa, joten molekyylit asettuvat kierteiseen rakenteeseen ilman jännitystä. Tämä rakenne taittaa valoa siten, että ennen toista suodatinta sen polarisaatiotaso pyörii ja valo kulkee sen läpi häviöttömästi. Lukuun ottamatta ensimmäisen suodattimen puolet polaroimattomasta valosta, kennoa voidaan pitää läpinäkyvänä. Jos elektrodeihin syötetään jännite, molekyylit pyrkivät asettumaan kentän suuntaan, mikä vääristää kierteistä rakennetta. Tällöin kimmovoimat vastustavat tätä, ja kun jännite katkaistaan, molekyylit palaavat alkuperäiseen asentoonsa. Riittävällä kentänvoimakkuudella lähes kaikki molekyylit muuttuvat yhdensuuntaisiksi, mikä johtaa rakenteen opasiteettiin. Vaihtelemalla jännitettä voit hallita läpinäkyvyyden astetta. Jos jatkuvaa jännitettä käytetään pitkään, nestekiderakenne voi huonontua ionien kulkeutumisen seurauksena. Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytetään vaihtovirtaa tai kentän napaisuuden muutosta jokaisen solun osoitteen yhteydessä (rakenteen opasiteetti ei riipu kentän napaisuudesta). Koko matriisissa on mahdollista ohjata jokaista kennoa erikseen, mutta niiden lukumäärän kasvaessa tämä muuttuu vaikeaksi, koska tarvittavien elektrodien määrä kasvaa. Siksi rivien ja sarakkeiden osoittamista käytetään melkein kaikkialla. Kennojen läpi kulkeva valo voi olla luonnollista - substraatista heijastuvaa (LCD-näytöissä ilman taustavaloa). Mutta useammin käytetään keinotekoista valonlähdettä, ulkoisesta valaistuksesta riippumattomuuden lisäksi tämä myös vakauttaa tuloksena olevan kuvan ominaisuuksia. Näin ollen täysimittainen LCD-näyttö koostuu elektroniikasta, joka käsittelee sisääntulovideosignaalia, LCD-matriisista, taustavalomoduulista, virtalähteestä ja kotelosta. Näiden osien yhdistelmä määrittää koko näytön ominaisuudet, vaikka jotkut ominaisuudet ovatkin tärkeämpiä kuin toiset.

LCD-näytön tekniset tiedot

Lupa: Vaaka- ja pystymitat pikseleinä ilmaistuna. Toisin kuin CRT-näytöissä, LCD-näytöissä on yksi, "natiivi", fyysinen resoluutio, loput saadaan interpoloimalla.

Pisteen koko: Vierekkäisten pikselien keskipisteiden välinen etäisyys. Liittyy suoraan fyysiseen resoluutioon.

Näytön kuvasuhde (muoto): Leveyden ja korkeuden suhde, esimerkiksi: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

Näkyvä diagonaali: itse paneelin koko vinosti mitattuna. Näyttöalue riippuu myös muodosta: 4:3-näytössä on suurempi alue kuin 16:9-näytössä, jossa on sama diagonaali.

Kontrasti: Vaaleimman pisteen kirkkauden suhde tumimpaan pisteeseen. Jotkut näytöt käyttävät mukautuvaa taustavalotasoa lisälampuilla, niille annettu kontrastiluku (ns. dynaaminen) ei päde staattiseen kuvaan.

Kirkkaus: Näytön lähettämän valon määrä, mitattuna yleensä kandelaina neliömetriä kohti.

Vasteaika: Vähimmäisaika, joka pikselin kirkkauden muuttamiseen kuluu. Mittausmenetelmät ovat epäselviä.

Katselukulma: kulma, jossa kontrastin pudotus saavuttaa määritetyn arvon eri tyyppejä matriiseja ja eri valmistajia pidetään eri tavalla, eikä niitä usein voida verrata.

Matriisityyppi: tekniikka, jolla LCD on valmistettu

Tulot: (esim. DVI, D-SUB, HDMI jne.).

Tekniikka

Tärkeimmät tekniikat LCD-näyttöjen valmistuksessa: TN + elokuva, IPS ja MVA. Nämä tekniikat eroavat toisistaan ​​pintojen geometrian, polymeerin, ohjauslevyn ja etuelektrodin suhteen. Tietyissä kehityshankkeissa käytetyn nestekideominaisuuksien omaavan polymeerin puhtaus ja tyyppi ovat erittäin tärkeitä. Teknologialla rakennettujen LCD-näyttöjen vasteaika SXRD (Silicon X-tal heijastava näyttö)- piitä heijastava nestekidematriisi), lyhennetty 5 ms:iin. Sony-yhtiöt, Terävä ja Philips kehittivät yhdessä PALC-teknologian (eng. Plasma osoitettu nestekide- nestekiteiden plasmasäätö), joka yhdistää edut LCD(kirkkaus ja värien rikkaus, kontrasti) ja plasmapaneelit (suuret katselukulmat horisontissa, H ja pystysuora, V , korkea virkistystaajuus). Näissä näytöissä käytetään kaasupurkausplasmakennoja kirkkauden säätäjänä ja LCD-matriisia käytetään värien suodattamiseen. PALC-tekniikan avulla voit käsitellä jokaista näytön pikseliä erikseen, mikä tarkoittaa vertaansa vailla olevaa ohjattavuutta ja kuvanlaatua.

TN+ elokuva (Twisted Nematic + elokuva)

Lähikuva TN+:sta elokuva näyttömatriisi NEC LCD1770NX. Valkoisella taustalla - tavallinen Windows-osoitin.

osa " elokuva"tekniikan nimessä tarkoittaa lisäkerrosta, jolla lisätään katselukulmaa (noin 90°:sta 150°:een). Tällä hetkellä etuliite " elokuva"usein jätetään pois ja kutsutaan tällaisia ​​matriiseja yksinkertaisesti TN:ksi. Valitettavasti tapaa parantaa TN-paneelien kontrastia ja vasteaikaa ei ole vielä löydetty, ja tämän tyyppisen matriisin vasteaika on tällä hetkellä yksi parhaista, mutta kontrastitaso ei ole.

Matriisi TN+ elokuva toimii näin: jos osapikseleihin ei syötetä jännitettä, nestekiteet (ja niiden välittämä polarisoitu valo) pyörivät 90° toistensa suhteen vaakatasossa kahden levyn välisessä tilassa. Ja koska toisen levyn suodattimen polarisaatiosuunta muodostaa 90° kulman ensimmäisen levyn suodattimen polarisaatiosuunnan kanssa, valo kulkee sen läpi. Jos punainen, vihreä ja sininen osapikselit ovat täysin valaistuja, näytölle muodostuu valkoinen piste.

IPS (In-Plane Switching)

Teknologia- Lentokoneen vaihto sen kehittivät Hitachi ja NEC, ja sen tarkoituksena oli päästä eroon TN +:n puutteista elokuva. Vaikka IPS pystyi saavuttamaan 170° katselukulman sekä korkean kontrastin ja värien toiston, vasteaika pysyi alhaisena.

Jos IPS:ään ei syötetä jännitettä, nestekidemolekyylit eivät pyöri. Toista suodatinta kierretään aina kohtisuoraan ensimmäiseen nähden, eikä valo kulje sen läpi. Siksi mustan värin näyttö on lähellä ihannetta. Jos transistori epäonnistuu, IPS-paneelin "rikkoutunut" pikseli ei ole valkoinen, kuten TN-matriisissa, vaan musta.

Kun jännite kytketään, nestekidemolekyylit pyörivät kohtisuorassa alkuasentoonsa ja päästävät valon läpi.AS-IPS - Advanced Super IPS -teknologia (Advanced Super-IPS), on myös Hitachi Corporationin vuonna 2002 kehittämä. Tärkeimmät parannukset koskivat perinteisten S-IPS-paneelien kontrastitasoa, mikä lähensi sen S-PVA-paneelien kontrastia. AS-IPS:ää käytetään myös LG.Philips-konsortion kehittämään S-IPS-tekniikkaan perustuvien NEC-näyttöjen (esim. NEC LCD20WGX2) nimenä.

A-TW-IPS - Advanced True White IPS (Advanced True White IPS), jonka on kehittänyt LG.Philips NEC Corporationille. Se on S-IPS-paneeli, jossa on TW (True White) -värisuodatin, joka tekee valkoisesta realistisempaa ja laajentaa värivalikoimaa. Tämän tyyppisiä paneeleja käytetään ammattimaisten näyttöjen luomiseen valokuvalaboratorioissa ja/tai kustantamoissa.

AFFS- Edistynyt reunakentän vaihto(epävirallinen nimi S-IPS Pro). Tekniikka on BOE Hydisin vuonna 2003 kehittämä IPS:n lisäparannus. Sähkökentän lisääntynyt teho mahdollisti entistä suurempien katselukulmien ja kirkkauden saavuttamisen sekä pikselien välisen etäisyyden pienentämisen. AFFS-pohjaisia ​​näyttöjä käytetään pääasiassa taulutietokoneissa Hitachi Displaysin valmistamilla matriiseilla.