LED LCD и OLED. Предимства и недостатъци на дисплейните технологии. Кой телевизор е по-добре да купя - LED или LCD? Недостатъци на TN матрицата

Може би можем да пропуснем всички тези глупости за молекули, течни кристали, диоди, светлина и как всичко работи страхотно и интересно? Бррр... Потръпва от потока технически глупости, които се пълнят с всяка статия за LCD и LED дисплеите. Искате да знаете каква е разликата между тези две технологии и коя е по-добра от гледна точка на купувача, нали? Така че нека разберем.

Кое е по-добро, LED или LCD?

Без съмнение LED дисплеите се считат за по-добри от класическите LCD екрани в почти всичко, освен цената. Защо класически? Тъй като LED е вид LCD технология, при която подсветката е реализирана малко по-различно от конвенционалните LCD дисплеи, но можете да научите повече за това във втората част на статията. Дотогава да вървим по ред.

Качество на изображението

LED телевизорите имат много най-добрите нивачерно и контрастно съотношение от техните LCD колеги. Същото важи и за цветопредаването. Но това не означава, че LCD дисплеите са лоши по отношение на точността на цветовете, просто в сравнение със светодиодите те все още губят малко.

Що се отнася до ъгъла на видимост, тук той е горе-долу еднакъв и за двете, тъй като ъгълът на видимост зависи от стъклото, което производителят е поставил в екрана. Колкото по-добро е качеството на стъклото, толкова по-добър е ъгълът на видимост.

Консумация на енергия

Ако консумацията на енергия е важен фактор за вас, тогава телевизор с LED дисплей е най-добрият избор, тъй като консумацията му е по-ниска от тази на LCD екраните с около 40%.

Размерът

По отношение на размера, LED телевизорите са по-тънки от своите LCD колеги, макар и с малка разлика. Въпреки това, ако харесвате по-леки и по-тънки, тогава изборът е очевиден.

Компютърни игри

Планиране на свързване към телевизор игрова конзола? В дългосрочен план LCD изглежда най-добрият избор. Въпросът е, че Head-Up Display (HUD), използван в игрите дълго време, може да създаде призрачно изображение на екрана. Този ефект може да се нарече още "изгаряне".

Кой не знае, HUD е статично изображение в компютърна игра, което е постоянно на едно и също място на екрана за дълго време. Например, това може да бъде време, поглед, карта, хит точки или магия, като цяло елементът, който практически не се променя.

Така че "изгарянето" на LCD дисплеите е по-малко вероятно, отколкото на светодиодите.

Издръжливост

Смята се, че LED екраните са по-издръжливи от LCD. Може би и аз ще се съглася с това и ще добавя своя глас за LED дисплея. Мониторът ми вече е на 7 години и тьфу, все още работи като часовник, въпреки че е включен почти постоянно.

АКТУАЛИЗАЦИЯ: Намерих информация в нета, че очакваният живот на LED дисплеите, когато се използват 8 часа на ден, е 30 години. При същия сценарий експлоатационният живот на LCD дисплея е 20 години. Ако използваме малко мозъка си, тогава можем да кажем много по-лесно - LED ще издържи 30% от времето по-дълго от LCD екрана.

Как ви харесва този MEM? Сам си го измислих, половин час го изваях във фотошоп.

Въздействие върху околната среда

Когато се рециклират, светодиодите имат по-малко въздействие върху околната среда от LCD дисплеите.

Цена

Ако, грубо казано, имате всяка стотинка в акаунта си, тогава изборът е очевиден - LCD. Устройствата с LCD дисплеи поевтиняха след въвеждането на светодиодите на пазара.

Правене на изводи

Като се имат предвид плюсовете и минусите и на двете, става ясно, че LED телевизорите са по-модерна технология на дисплея от LCD дисплеите, с малко по-добро качество на картината, спестяване на енергия и по-тънък дизайн на корпуса, но по-скъпи.

LCD телевизорите остават в производство, а освен това търсенето на тях е много добро. Факт е, че в допълнение към демократичната цена беше включена и технологията на класическите LCD екрани последните годиниподобрен от производителите, методът на подсветката стана по-съвършен, но в същото време телевизорите остават с порядък по-евтини от LED.

Не всеки може да направи разликата между LED и LCD, сигурни ли сте, че сте един от тези, които могат? И ако не, тогава защо да плащате повече? Отидете на голям магазин домакински уреди, обикновено има много телевизори и монитори на дисплея, показващи едно и също съдържание по едно и също време. Вижте, опитайте се да намерите разликите между LED и LCD и тогава всичко ще си дойде на мястото.

Каква е разликата между LED и LCD

Да, в началото на статията казах, че не искам да ви пудря главата с технически текстове, затова описах плюсовете и минусите на технологиите възможно най-просто в първата част на статията. Но ако искате да разберете по-подробно, моля, обичайте и благоволете, следващите няколко параграфа са само за вас.

LCD дисплеите са базирани на течни кристали. LC имат свойствата на течности и твърди кристали, имащи молекули със същата структура, но притежаващи течливост като течност. В електрическо поле течният кристал може да промени ориентацията на молекулите, което отвори възможности за използване на течни кристали в много области, включително създаването на екрани.

LCD се произвежда чрез поставяне на течни кристали и прозрачни електроди между два поляризиращи филтъра, през които преминава светлината. Преди време един типичен LCD имаше CCFL лампи за кристално осветление. Такива лампи са братовчеди на "къдравите крушки", които мнозина използват за замяна на крушки с нажежаема жичка.

CCFL (вляво) и къдрави крушки (вдясно)

Екраните с този вид осветление работеха добре, но имаха някои недостатъци, например изискваха високо напрежениезахранване променлив токза осветление.

След като светодиодите станаха достатъчно ярки, те замениха CCFL в повечето телевизионни дисплеи и компютърни монитори. Всъщност, в допълнение към факта, че светодиодите работеха от ниско напрежение, те покриваха много голям диапазон на яркост. Ако погледнете обикновените LCD дисплеи, можете да видите доста нисък коефициентконтрастно съотношение, приблизително 1000:1. Същият CRT обикновено имаше 15000: 1, докато DLP и плазмата се справиха малко по-добре.

В резултат на това с течение на времето CCFL лампите в екраните, като "къдрави крушки" в моята къща, преминаха на LED осветление(LED).

При новото поколение LCD дисплеи - LED, яркостта на всеки светодиод може да се контролира отделно, което направи възможно локално управление на яркостта на екрана. В резултат на това съотношението на контраста в такива екрани става динамично и може да варира от 10 000: 1 до 1 000 000: 1. Не е лошо, а?

Така стигнахме до отговора на въпроса каква е разликата между LCD екран и LED екран и какво означава LED телевизор. LED дисплеиТова е хибрид на LCD и LED (светодиодна) технология и се различават от класическите LCD екрани по начина, по който е реализирана подсветката на дисплея. Е, как се изразява, в какви плюсове и минуси, можете да намерите в началото на тази статия.

Между другото, има и пълноценни LED дисплеи, състоящи се от органични светодиоди, тази технология се нарича OLED. Но повече за това някой друг път.

Преди да купите нов телевизор, много купувачи се чудят коя технология е по-добра. Най-често трябва да избирате между вече класическия LCD телевизор, който се нарича още LCD, и LED телевизор. Въпреки това, преди да решите кой е по-добър, трябва да знаете какво представлява всеки от тях.

LCD телевизор или както го наричаме LCD, има монитор от течни кристали и е с флуоресцентно подсветка с подсветка, която използва лампа със студен катод.

LED телевизорът съдържа полупроводници, които сами по себе си са източници на радиация, когато към тях се приложи напрежение. Като подсветка се използват светодиоди, които могат да бъдат разположени отстрани на дисплея или зад него по периметъра.

Какво представляват LCD телевизорите

LCD мониторът се състои от две прозрачни пластини с електроди, между които са разположени течни кристали. Промените и предаването на изображение се случват, когато върху електродите се приложи електрически ток. Тази технология сама по себе си не е в състояние да излъчва светлина, поради което се нуждае от допълнително осветяване на екрана.

Като такова подсветка често се използва флуоресцентна лампа със студен катод. Състои се от хоризонтални електроннолъчеви тръби, които са разположени по протежение на монитора.

LED TV технология

LED телевизорите се различават от LCD версиите само по подсветка, докато самият дизайн на екрана не се различава. В същото време тези модели телевизори имат два вида подсветка:

1. Странична (ръб).При този тип подсветка светодиодите са разположени отстрани на екрана, а светлината от тях е насочена към края на панела. Това е най-евтината технология. Равномерно осветление на екрана в в такъв случайосигурени от дифузори, а компенсирането на светлинните загуби става благодарение на монтираните рефлектори.
2. Задно (директно) осветление.В този случай светодиодите са разположени на гърба на стъклото по цялата му площ. За равномерно осветяване и компенсиране на загубите в тази технология са предвидени и компенсатори и дифузори. Вярва се, че даден типфоновото осветление е много по-добро от страничното.

Благодарение на втория тип подсветка, всеки диод, когато се приложи напрежение към него, започва да свети определен цвяти създава желания оттенък на пикселите, за да съответства на изображението на екрана. Това прави контраста и яркостта на картината много по-добри от стандартните LCD телевизори.

Благодарение на използването на светодиоди, LED телевизорите са по-тънки от LCD моделите с електронно-лъчеви тръби за фоново осветление. В същото време моделите със странично осветление са по-тънки от тези с гръб, въпреки че предават контраст и дълбочина на черното малко по-зле.

Видове осветление в LED екрани

Също така подсветката в такива телевизори е разделена на многоцветна и бяла. Бялото фоново осветление наподобява класическото задно осветление по своите характеристики. LCD монитори... За създаването му се използва син източник на светлина, който е покрит със сиво, в резултат на което се оказва бял цвят... Такива източници на светлина са разположени отстрани на екрана. Благодарение на този вид осветление екранът ще бъде особено добър при предаване зелен оттенък... Въпреки това, на някои по-стари телевизори с бяла подсветка може да има твърде много зелено.

Многоцветната подсветка се намира в задната част на екрана и е в състояние да възпроизвежда цветове и нюанси много по-добре, тъй като използва червено, зелено и от син цвят... При този тип подсветка няма да има проблем с много зелено.

Защо LED телевизорът е по-добър от LCD

LED телевизорите, в сравнение с LCD моделите, имат цяла линияПолзи. Нека се занимаваме с всеки от тях поотделно.

Точност на възпроизвеждане на цветовете и техните нюанси	Всички LED дисплеи, в сравнение с LCD екраните, имат най-точно възпроизвеждане на нюанси и цветове. Това се постига чрез използването на RGB светодиоди... Те са в състояние да възпроизвеждат най-ярките и наситени цветове
Ниво на черно и контраст на картината	В LCD телевизорите течните кристали просто блокират преминаването на светлината, за да създадат черен цвят. Въпреки това, малко количество светлина все още прониква през тях, така че е трудно да се постигне специална дълбочина на черното или контраст с помощта на тази технология. В този случай светлинните диоди могат или да не получават напрежение изобщо и съответно да не светят, или да излъчват много слаба светлина. Благодарение на това контрастът, както и наситеността на черното, са по-добри в тях.
Енергийна ефективност	Светодиодите могат да светят много слабо и да използват малко количество енергия. При LCD телевизорите нивото на напрежение е винаги едно и също, така че LED телевизорите консумират по-малко електроенергия и намаляват количеството консумирана енергия.
Ъгъл на гледане	Този параметър зависи от много технологии, но преди всичко от предно стъкломонитор. Съвременните модели LED и LCD телевизори са в състояние да постигнат както вертикални, така и хоризонтални ъгли на видимост от 180 градуса. Но старите LCD телевизори имаха ъгъл на видимост от само 45 градуса, но LED моделите имаха по-добър ъгъл на гледане и започваха от 160
Издръжливост	Флуоресцентните лампи имат по-кратък срок на годност от обикновените светодиоди, което означава, че LED екранът ще ви издържи много по-дълго.
Екологичност	В сравнение с LCD моделите, такива телевизори практически не причиняват никаква вреда. заобикаляща среда, тъй като не съдържат живак, който присъства в конвенционални лампиподсветка.
Дебелина на калъф	Тъй като диодите заемат много по-малко място от флуоресцентните лампи, става възможно да се създават по-тънки и компактни модели телевизори.
Голям брой допълнителни функции	В съвременните модели LED телевизори има огромен брой различни интерфейси и конектори, благодарение на които можете да свържете всякакви цифрово устройство, игрова конзола или дори компютър. В допълнение, такива телевизори поддържат огромен брой аудио, видео и фото формати, те могат да имат функцията Smart TV, както и 3D.

LCD мониторите се опитват да настигнат LED устройствата и засега успяват само с размери на диагонала и отзивчивост. Единственото им съществено предимство е ниската цена. Въпреки това всяка година цената на LED моделите също започва да се показва, което означава, че скоро те също ще бъдат равни по този параметър.

LCD дисплеите са наводнили домове и офиси, така че не е изненадващо, ако ще вземете чисто нов телевизор, избирате между LCD и ... LCD, LCD и LED. Някой ще посъветва да вземете LCD като повече достъпен вариантдруги ще препоръчат LED като повече напреднала технология... Но не се ръководете само от това: на първо място, бъдете любопитни как се различава LCD от LED телевизор.

Всъщност

Разликата между LCD и LED телевизорите е начинът на подсветка. В първия е флуоресцентен или флуоресцентен, а във втория е LED. От своя страна светодиодите могат да бъдат позиционирани плътно отзад или само отстрани на LCD панела, което влияе върху качеството на предаване на изображението и цената на устройството. LED матрицата може да бъде формирана от диоди с един или три цвята (RGB).

Технически това е основната разлика между LCD и LED телевизора. И това по-скоро не е принципно нова технология, а просто различен подход към осветлението. Въпреки това, не забравяйте: липсата на осветление означава липса на изображение (кристалът не свети сам), доброто осветление означава висококачествена картина. Следователно конвенционалните и LED LCD дисплеите се различават по своите предимства и недостатъци.

В полза на LED-телевизор

RGB LED дисплеите предлагат повече от яркост, яснота и контраст високо ниво, тъй като всеки отделен пиксел е маркиран (всъщност пикселите са образувани от светодиоди). Благодарение на това се постига по-сочно и точно възпроизвеждане на цветовете.

Не се изисква допълнително осветление, тъй като LED екраните имат по-тънък корпус, който лесно може да намери място върху мебелите или да се монтира на стената.

Тези дисплеи са по-екологични, тъй като светодиодите не съдържат живак, за разлика от лампите, използвани в LCD дисплеите.

Странично осветените LED телевизори консумират 40% по-малко електроенергия. Неравномерното осветяване на плътните матрици също допринася за икономичността: някои области са затъмнени, в други яркостта се увеличава, за да се образува наситен черен цвят на екрана, диодите в съответните области просто се изключват.

От това следва още един плюс: най-добрата екипировкачерен в сравнение с конвенционалните LCD екрани.

LED-моделите често са по-функционални (поради тяхната, така да се каже, новост): те са оборудвани с много допълнителни конектори и интерфейси, модули безжичени също така поддържа много мултимедийни формати.

В същото време, ако сравните LCD и LED телевизори, можете да намерите много точки, по които LED моделите са по-ниски от стандартните.

В полза на LCD телевизорите

Каква е разликата между LCD и LED телевизор по-добра страна, така че е по-ниска цена и продажна цена.

Дори и да не са толкова ярки, контрастни и цветни, LCD-моделите са лишени от проблемите с неестествените цветове, цветовите неравности и цветните петна, които понякога грешат LED-моделите с подсветка от многоцветни светодиоди.

Контролирането на LED групи за решаване на този проблем може да причини леко трептене на екрана, което не е случаят с LCD дисплеите.

Докато светодиодите са наситено черни, белите са по-естествени в LCD моделите.

Конвенционалните LCD дисплеи нямат проблем със синкавото изображение, от което се оплакват собствениците на LED телевизори.

Обща сума

Ако говорим за това как LCD се различава от LED телевизора и кои телевизори са по-добри: LCD или LED, заслужава да се отбележи, че LED е различен. В сравнение с конвенционалните LCD телевизори, LED телевизорите с осветен ръб(отстрани) ядат по-малко енергия и са по-тънки, но не се различават много по качество на изображението. От друга страна, LED телевизорите с директна (плътна подсветка) са по-ярки, по-контрастни и отчетливи, но не много по-тънки и по-икономични от техните LCD колеги. Всеки вид е добър по свой начин.

Повече за разликите в технологиите на дисплея можете да прочетете в материала на екраните на смартфони и таблети. А

Разлика между оригинална част и копие

От практиката сервизни центровеи мнения на собствениците мобилни телефонии друго преносимо цифрово оборудване, както и въз основа на опита и тестовете, извършени от нашите служители, е написана тази статия.

Покупките бяха направени в Китай от доставчици и от руски фирми, които продават резервни части за мобилни телефони.

Беше сравнено описанието на стоките, декларираното качество (където е посочено), извършена е директна инсталация на резервни части, след което устройството беше тествано с нова резервна част.

Тестът е извършен визуално и за времето на инсталираната резервна част.

Напредък.

Всички продукти са произведени в Китай.

Те могат да бъдат разделени на 4 категории за качество.

1-ва категория - Оригинал.Тези. резервни части, които се произвеждат във фабрики, собственост на компании, които произвеждат самото оборудване (клетъчно, PDA, iphone, ipad, ipod, навигатори, камери и др.) на почти всички известни марки, например Nokia, Samsung, Motorola, Philips, LG , Sony и др.

Това са стоки, които се произвеждат в тайни фабрики, които на теория не могат да ги произвеждат. Качеството им е съответно по-ниско от оригиналните, но цената им е няколко пъти по-ниска.

След като проучи руския пазар на резервни части за мобилни телефони преди няколко години, се оказа, че "нашите" доставчици купуват и внасят в Русия главно само резервни части от категория А - тези. най-евтиното за закупуване и най-много Ниско качество. Което е около 90% от стоките !!! А по отношение на фирмите - 95%. Тези. почти всички фирми внасят копия на A.

След като проучи пазара на този момент, се оказа, че нищо не се е променило. Според нас това е очевидно, но не е достойно.

Надпреварата не е за качество, а както винаги се случва - банална за печалба !!!

Ето защо преди няколко години, след като започна да се занимава с доставка и продажба на резервни части за мобилни телефони, нашата компания направи пристрастие към КАЧЕСТВОи започна да доставя само оригинални резервни части !!!

След 2 години работа, само по заявка на купувачи (физически лица и SC), започнахме да доставяме повече копия, но с качество AAA. Грижа само за клиентите и качеството на продуктите.

Как копията се различават от оригинала.

1. Цена

2. Качество

3. Срок на работа

За цената вече е писано - разликата е от 2-3 пъти до 30.

Качеството, разбира се, също страда понякога. Например, ако оригиналният влак издържи няколко години, тогава копие с ниско качество може да работи само няколко седмици, така че късмет.

Същото е и с останалите резервни части.

А дисплеите, например, може дори да се различават по цветопредаване, фон. Те са избледнели и цветовете са различни.

Случаите са "просто ужасни", не са пропорционални, Кремъл не е на мястото си, пролуките са огромни, боята е ужасна, която просто се хваща с пръст. След няколко седмици случаят просто става по-лош от стария калъф за естествена клетка.

Същите проблеми с почти всички неоригинални сензорни екрани. По тях се появяват драскотини, залепват и може да се провалят след няколко месеца.

Подготовка за тестване.

Закупихме дисплей, гъвкав кабел, калъф и тъчскрийн - по 2 броя по един модел от всяка фирма.

Но руските фирми не декларират точното качество на своя продукт.

Имайте китайски производителса закупени същите резервни части, но с декларирано качество - Копие А и Копие ААА. За да можете да определите качеството на стоките, продавани от руски фирми.

Статията се пише!!! Следва продължение...

Забележка:
За съжаление този документ не е завършен, но според мен дори и в този си вид може вече да е полезен.

По-долу е обобщен модел на класификация за дисплеи, използващи течни кристали като оптичен модулатор:

• :
  • сегментен индикатор,
  • многослоен индикатор,
  • графичен матричен дисплей.
• :
  • директно адресиране (директно шофиране),
  • мултиплексиране (Multiplex Driving):
    • пасивно адресиране на клетките на LCD панела PMLCD (Пасивна матрица LCD),
    • активно адресиране на клетките на LCD панела AMLCD (Active Matrix LCD).
• (или LCD поръчка):
  • смектичен ред (смектици),
  • нематичен ред (нематика),
  • холестеричен ред (холестерици).
• :
  • дисперсия (разсейване)
• :
  • Цветни филтри
  • Електрически контролирано двупречупване (ECB)
• :
  • кадър по кадър инверсия на полярността
  • преплетена инверсия на полярността
  • Обратно с редуващи се пиксели (подпиксели)
• :
  • използване на тънкослоен диод TFD (Thin Film Diode) с помощта на технология MIM (Metal-Insulator-Metal),
  • използвайки тънкослоен транзистор TFT (Thin Film Transistor), при производството на който се използват три различни подхода:
    • аморфен силиций a-Si (аморфен силиций),
    • поликристален силиций p-Si (Поли-силиций),
    • нискотемпературен поликристален силиций LTPS (Low Temperature Poly-Silicon).
• :
  • използва се втория пасивен LCD слой (Double Cell),
  • Използва се полимерен филм OCF (Optical Compensator Film).
• :
  • контрол между кадри (Frame Rate Control), метод за получаване на междинен цветови тон чрез използване на схема за преплитане на кадри от основни цветове:
    • FRC - Осигурява 16,2 милиона нюанса с 6-битови клетки, способни да показват 262 144 основни нюанса.
    • Hi-FRC - Осигурява 16.7M нюанса с 6-битови клетки и над 1000M нюанса с 8-битови клетки.
  • пространствено размазване на полутонове.
• :
  • работа върху светлината (пропускаща) поради използването на подсветка BLU (задно осветление),
  • отражението на падащата светлина (отразяваща) на околната светлина или предния светлинен блок (преден светлинен блок),
  • комбиниран подход (трансфлективен).
• :
  • флуоресцентна тръба със студен катод CCFL (Cold Cathode Fluorescent Tube),
  • Светодиоди (Устройство за излъчване на светлина).
• Протоколи на цифрови интерфейси за свързване на LCD панели:
  • LVDS,
  • TMDS.

В исторически план се открояват следните технологични подходи към производството на LCD панели:

• Twisted Nematic (TN) - пасивни LC клетки, използващи ефекта на LC усукване (в нематичната фаза),
• Висок TN (HTN) - пасивни LC клетки със силно усукана ориентация на LC молекули
• Super TN (STN) - пасивни LC клетки със силно усукана ориентация на LC молекули (все още по-голям ъгълред на директора)
• Електронно контролирано двойно лъчепречупване STN (ECB) или вертикално подравнено нематично (VAN) - пасивни LCD клетки, които използват подобрено двойно пречупване (двойно пречупване) за получаване на множество нюанси на цвета
• Цвят STN (CSTN) - STN клетки с цветни филтри
• Двоен STN (DSTN) - състав от две многопосочно усукани STN клетки
• Dual Scan DSTN - STN-панел с две неразрушими контролни полета
• Активна матрица TN (AM TN) - активни LCD клетки с ориентация на усукване, задвижвани от тънкослоен транзистор (TN TFT) или тънкослоен диод (TN TFD)
• Високопроизводителен масив (HPA) - STN панел
• Вертикално подравняване (VA) - активни течнокристални клетки с хомеотропна ориентация на директора
• In-Plane Switching (IPS), Fringe-Field Switching (FFS) - активни LCD клетки с планарна ориентация на директора
• ASV - аксиално симетрични VA клетки с един домейн (Разширен супер изглед)
• MVA, A-MVA, S-MVA, Prem. MVA - двудомейни VA клетки (Multi-domain VA, Advanced MVA, Super MVA, Premium MVA)
• PVA, S-PVA - дву-, четири-бластни VA клетки (шарен VA, Super PVA)
• S-IPS, DD-IPS, SA-SFT, A-FFS, A-TW IPS, UA-SFT, PLS - IPS клетки с два домейна (Super IPS, Dual Domain IPS, Super Advanced Super-Fine-TFT, Advanced FFS, Усъвършенстван True White IPS, Ultra Advanced SFT, Превключване от равнина към линия)

1. Правилност на формата на елементите на изображението

Най-простият тип дисплей може да бъде сегментен индикатор, в който структурно е включено показването на определени геометрични знаци. Има няколко начина за визуализиране на знаци с различни форми на един и същ индикатор:

• сегментен индикатор
  • необходимо е да се трансформират формите на необходимите знаци, така че знаците да придобият най-голямото числоелементи, които съвпадат по форма и позиция (без да се нарушава четливостта), и след това разлагат формата си на непресичащи се сегменти;
• многослоен индикатор
  • с конструктивна възможност за изграждане на многослоен индикатор.

"Върхът" на сегментния индикатор е графичен матричен панел, който ви позволява да приближите показването на произволна графична форма в дискретна "матрична" форма. Графичният панел е колекция от клетки в равнина, които са отговорни за показването на отделни дискретни елементи на изображението.

2. Методи за адресиране на LCD панела (Метод на задвижване)

2.1. Директно шофиране срещу мултиплексно шофиране

Колкото по-малък е специфичният размер на отделните елементи на изображението (клетки) по отношение на линейните размери на дисплея, толкова по-висока е детайлността на изображението. Но с увеличаване на броя на клетките ще се изчисли и броят на контролните линии. Например, за цифров индикатор от седем сегмента (плюс знак за точка), имате нужда от 3, за да образувате трицифрени числа х 8 = 24 входни контролни линии.

Най-често срещаният начин за намаляване на броя на контролните линии се основава на мултиплексиране на управляващия сигнал. Този метод позволява на M × N индикаторни сегменти да използват не M × N контролни линии (или двойки линии), а само M + N линии. Ако M = N = 1000, има драматични спестявания 1000 x 1000 - (1000 + 1000) = 998 000контролни линии.

Тук трябва да се отбележи следното. За разлика от директното адресиране, методът на мултиплексиране не позволява на контролера (главния) да поддържа непрекъсната комуникация с управлявания елемент. По този начин, в един момент от време, контролерът е в състояние да контролира по-малко елементи. От това следва, че всъщност контролерът не използва паралелен интерфейс, а паралелно-сериен (или чисто сериен) интерфейс, в който управлението импулси към различни елементиконтролите се редуват във времето. Тоест в този случай такива параметри като времето за запитване на един елемент, живота на батерията на един елемент, честотата на запитване на всички елементи (например честотата на опресняване на кадъра) и т.н., започват да влияят значително върху качеството на изображението .

Очевидно този метод ви позволява да намалите броя на контролните линии от индикатора до контролера. Но от друга страна, мултиплексирането не е приложимо за тези видове контроли, празнината контролна връзкас което е неприемливо и води до влошаване на функционалността.

За щастие човешкото око има инерция на възприятието (този факт, например, осигурява самата възможност за предаване на телевизионно изображение по последователен начин по една комуникационна линия). Чрез избор на подходяща честота на дискретизация на индикаторните елементи е възможно да се осигури изход на стабилно изображение дори при много кратък живот на батерията. отделни елементииндикатор.

2.2. Пасивни LCD панели PMLCD (Пасивна матрица LCD)

Клетъчното управление на пасивните LCD панели се основава на основен принципмултиплексиране на адресни линии, така че контрастът на изображението е силно зависим от времето за възстановяване на LCD клетката и от чувствителността към кръстосани смущения.

2.3. Активни LCD панели AMLCD (Active Matrix LCD)

3. Пространствена ориентация на LC молекули (или LC ред)

3.1. Смектичен ред (смектици)

Един от представителите на дисплеите със смектичен ред на LCD молекули е фероелектричен LCD дисплей - FLCD (Ferroelectric Liquid Crystal Display). За разлика от най-често срещаните нематични дисплеи, фероелектричният LCD има редица интересни свойства:

• бистабилност (ефект на "памет"),
• висока скорост на реакция на контролен импулс (кратко време за реакция).

Свойството на бистабилност предполага наличието на две възможни стабилни ориентации на директора на LC молекули. Това означава, че в резултат на контролното действие хиралните смектици приемат една от двете стабилни пространствени ориентации. В този случай, след прекратяване на контролния импулс, LC молекулите запазват стабилна предварително определена посока. Това ви позволява драстично да намалите консумацията на енергия при показване на статично изображение.

3.2. Нематичен ред (нематика)

3.3. Холестеричен ред (холестерици)

4. Режим на предаване на светлина

• предаване на светлина (Transmission Mode), при което има няколко начина за ориентиране на директора в клетката (Mode)
  • "Twist" -ориентация TN (Twisted Nematic),
  • хомеотропна ориентация VA (вертикално подравняване),
  • планарна ориентация IPS (In-Plane Switching).
• Режим на абсорбция:
• Селективно отражение
• дисперсия (разсейване)

4.1. Пропускане на светлина

4.1.1. Хомеотропен VA (вертикално подравняване)

Супер PVA (S-PVA)

Разширен супер изглед (ASV)

Линията LCD панели ASV е разработена от Sharp с помощта на технологията за непрекъснато подравняване на въртящите колела (CPA), базирана на хомеотропната ориентация на директора в аксиално симетрична LCD клетка.

4.2. Режим на абсорбция

LCD дисплеите, използващи ефект на поглъщане на светлина, са разделени на следните групи:

• въведете "гост домакин" (GH),
• тип гост-домакин със смяна на фазата (Phase Change GH, PCGH) или White и Taylor тип GH,
• тип "" (полимерно диспергиран течен кристал, PDLC),

4.3. Селективно отражение

4.4. Дисперсия (разсейване)

В PDLC (полимерно диспергирани течни кристали) дисплеи, нематични тип LCD дисплеи се смесват с полимери. В свободно състояние клетката изглежда лека, тъй като падащата светлина е равномерно разпръсната поради различните показатели на пречупване на полимерите и LC, които изграждат клетката. След прилагане на управляващо напрежение, нематиците променят коефициента на пречупване на светлината, сравнявайки тази характеристика с диспергираните полимерни частици. Това кара падащата светлина да достига и да се абсорбира от задната матова стена на дисплея и клетката става тъмна.

5. Методи за формиране на цветови нюанси на изображението (Color Image)

5.1. Цветни филтри

LCD клетката е по същество оптичен модулатор, тоест променя стойността на пропуснатите светлинен потокпропорционално на управляващото напрежение, приложено към клетката. Но за да създадете цветно изображение, е необходимо не само да можете да контролирате яркостта на пикселите, но и техния цвят. Едно възможно сравнително евтино решение на този проблем е използването на цветни филтри. Както знаете, адитивният цветови модел използва три основни цвята: червен, зелен, син. Следователно един пълноцветен LCD пиксел се състои от три LCD клетки, покрити с подходящи цветни филтри. Като материали за светлинни филтри се използват органични пигменти, багрила и метални оксиди. Недостатъкът на този подход е ниската оптична ефективност, тъй като LCD панелът пропуска само няколко процента от падащата или пропусната светлина.

5.2. Електрически контролирано двупречупване (ECB)

Сред недостатъците трябва да се отбележи висока чувствителност към високи и ниски температури, както и малък брой образувани тонове. Технологията на ЕЦБ не се използва широко.

6.1. Инверсия на полярността кадър по кадър

Обръщането на полярността на всички пиксели при изобразяване на всеки кадър е най-лесното за изпълнение. Основният недостатък на този метод е, че изображението започва да трепти с честота, равна на половината от вертикалната честота на опресняване. Тоест, ако дисплеят показва видеосигнал с вертикална честота 60 Hz, тогава трептенето на изображението ще дразни наблюдателя, тъй като трептенето с честота от 30 Hz е забележимо за почти всички. Важно е, че ако нямаше нужда от промяна на полярността на управляващото напрежение на клетките, тогава възпроизведеното изображение ще бъде еднакво стабилно, независимо от честотата на кадрите на входния сигнал. Именно преходът на управляващото напрежение през "нула" към противоположния знак води до факта, че пикселът за кратко променя цвета си.

6.2. Преплетена инверсия на полярността

Комбинирането на нечетните и четните линии на LCD панела в две групи, които обръщат полярността в противоположни посоки, може леко да намали ефекта от трептене в изображението.

6.3. Инвертиране на пиксел (подпиксел).

Редуването на полярността на съседните пиксели или субпиксели в антифаза дава най-добър качествен резултат. Изображението се получава възможно най-стабилно и инверсията на полярността в този случай може да се появи само на специално синтезирани изображения.

7. Методи за управление на клетки на активни LCD панели (Drive Mode)

Тънкослоен диод TFD (тънкослоен диод)

Технологията MIM (Metal-Insulator-Metal) за производство на TFD панели позволява използването на основа от незакалено стъкло, което е с порядък по-евтино, тъй като температурата от около 300 ° C е достатъчна за производството на тънкослойни диоди.Недостатъците на TFD панелите включват температурна нестабилност, както и висока чувствителност към нехомогенности в дебелината на LC слоя, изразяваща се в неравномерността на дисплея на сивото поле.

Тънкослоен транзистор (TFT)

Аморфен силиций a-Si (аморфен силиций)

Поликристален силиций p-Si (полисилиций)

Процесът на производство на TFT от поликристален силиций изисква по-малко стъпки и ви позволява да създавате LCD панели с по-висока разделителна способност в сравнение с образуването на транзистори от аморфен силиций. Но необходимостта от използване на по-високи температури значително увеличава разходите за производство на панели с големи диагонали поради по-високите изисквания за топлоустойчивост на стъклената основа.

Нискотемпературен поликристален силиций LTPS (нискотемпературен полисилиций)

8. Начини за компенсиране на нисък контраст и малки ъгли на видимост (Компенсация на нисък контраст и ъгли на гледане)

използва се вторият пасивен слой на LCD (Double Cell).

Използва се полимерен филм OCF (Optical Compensator Film).

9. Метод за увеличаване на броя на показаните полутонове (Разширяване на цветовата гама)

Когато ъгловият размер на елемента на картината е малък, невъоръженото човешко око не е в състояние да определи точно цвета на този елемент. В тази връзка възприемането на изображение, наситено с малки контрастни детайли, ще бъде почти същото както при гледането му в оригиналния му вид, така и след леко намаляване на броя на междинните полутонове поради намаляване на битовата дълбочина на представянето на цифрови координати.

Но при гледане на изображения на ясно небе, мъгла, полирани повърхности и т.н., наблюдателят веднага ще открие „загубата“ на полутонове, ако броят на показаните нюанси не надвишава 300 хиляди. Плавните преходи на полутонове ще бъдат "начертани" с визуално отчетливи граници на преход от един тон към съседен, тъй като площта, заета от един цветен тон, ще бъде достатъчна, за да може окото на наблюдателя да се адаптира и фиксира границата на цветовия преход.

Именно за тази екстремна ситуация се използва методът за увеличаване на изведените полутонове на LCD дисплеи, чиято управляваща електроника не позволява да се контролират LCD клетките с достатъчна точност за показване на повече от 300 хиляди нюанса. Сред такива устройства най-често срещаният дисплей е с 6-битово цветово координатно представяне. Клетките на такъв хардуер на LCD дисплеи могат да показват не повече от 262 хиляди нюанса ((2 6) 3 = 262 144), следователно в този случай често се използват както методите за управление на скоростта на кадрите, така и методите за пространствено дитъринг. смесване на цветовеза получаване на междинни полутонове.

9.1. FRC

Междукадрово редуване на основните цветови тонове (Frame Rate Control) формира възприятието на наблюдателя за междинен цветови нюанс:

Среден цвят= (Цвят n+ Цвят n+ 1) / 2

Така, поради сдвоеното редуване, е възможно да се формира възприятието н" = н+ н− 1 = 2н− 1 нюанси. Очевидно с увеличаване на периода на зареждане на кадри, например до 4 кадъра, броят на различимите цветови нюанси ще се увеличи с около 4 пъти:

н" = н+ 3(н− 1) = 4н− 3

Ако предложената схема се приложи към LCD панел с 6-битови контролери, тогава дълбочината на цвета при н= 2 6 = 64 (за всеки канал) ще нарасне до 16,2 милиона нюанса:

н"= (4 × 64 - 3) 3 = 16 194 277.

9.2. Здравейте-FRC

С разработването на по-бързи TN TFT LCD панели беше предложен високочестотният метод на междукадърно преплитане Hi-FRC. Hi-FRC дисплеите разширяват дължината на рамката до 8 кадъра, разширявайки потенциалната дълбочина на цвета до 129 милиона нюанса.

н"= (8 × 64 - 7) 3 = 505 3 = 128 787 625.

Тъй като на практика повечето видео интерфейси работят с 24-битова дълбочина на цвета, Hi-FRC контролерите "изхвърлят" най-малко значимите битове и закръгляват изчислената стойност на възприемания оттенък, "вмествайки" го в диапазона от 16,7 милиона възпроизводими цвята.

9.3. Пространствено дизеринг на полутонове

Този метод се основава на факта, че с малък ъглов размер на елемента на изображението невъоръженото човешко око не е в състояние да определи точно цвета на този елемент. В тази връзка възприемането на изображение, наситено с малки контрастни детайли, ще бъде почти същото както при гледането му в оригиналния му вид, така и след леко намаляване на броя на междинните полутонове поради намаляване на битовата дълбочина на представянето на цифрови координати. По този начин области от изображението, богати на фини детайли, се показват без обработка. Но за области с плавни тонални преходи с различими пространствени размери, той извършва трансформация според шаблони.

Помислете за един от най- прости схемисмесване 2 × 2. За да се формира по-точно възприемане на областите на изображението с плавни преходи през междинни тонове, тези области се квантуват в групи с размери 2 × 2 пиксела. След изчисляване на средната стойност на цвета във всяка група се избира подходящ модел на цветова комбинация. Тази схема позволява да се разшири броят на различимите цветови нюанси почти 4 пъти:

н" = 4н+ 1 .

Така схема за смесване 2x2 за 6-битови LCD панели може да увеличи броя на цветовете, възприемани от наблюдателя до 16,97 милиона.

н"= (4 × 64 + 1) 3 = 16 974 593.

10. Метод за подсветка

10.1. Отразителна околна светлина или преден светлинен модул

Най-често срещаните отразяващи LCD панели са модели, базирани на TN, STN, GH (гост хост), PCGH (фазова променен гост хост) или PDLC (полимерно диспергиран течен кристал) LCD панели. LCD панелите, които използват околна светлина за фоново осветление, имат много по-тясна цветова гама и съотношение на контраст. Такива панели се използват главно при такива условия, при които устройството за принудително осветление не може да се конкурира с яркостта на външното осветление по силата на светлинния си поток.

Производителите са изправени пред трудни предизвикателства при проектирането на висококачествен отразяващ LCD. Първо, падащата светлина, преди да достигне до наблюдателя, преминава два пъти през всички работни слоеве на LCD панела: поляризатори, дифузори, светлинни филтри и самия LCD слой. Това значително намалява нивото на контраста на изведеното изображение. На второ място, наличието на дифузьор за осигуряване на еднаква яркост в цялото поле на изображението води до смесване на цветовете. Поради това производителите се стремят да намалят максимално общата дебелина на работните слоеве на LCD панел, работещ при предаване.

Илюстрациите по-горе показват, че използването на дифузен отразяващ слой за TN TFT панел (Фигура 10.1.3) вместо дифузен и отразяващ слой позволява да се повлияе на качеството на изображението.

10.2. Трансмисионна работа с помощта на BLU (Единица за задно осветление)

LCD панелите с подсветка се използват широко в настолни монитори и дисплеи на лаптопи. LCD клетките в трансмисионните дисплеи са предавателни, тоест светлинният поток, генериран от устройството за задно осветяване, преминава през клетките отзад напред към зрителя. Въпреки това, източникът на светлина на самото устройство за подсветка не е непременно разположен зад LCD клетките. Светлинният поток може да достигне до клетката чрез светлинни водачи от източник, разположен както директно зад дисплея, така и, например, отстрани, извън работната зона на LCD панела.

10.3. Комбиниран подход (трансфлективен)

За устройства, предназначени както за вътрешни, така и за външни приложения, комбинираният подход е оптималното решение. Трансфлективните дисплеи имат малко по-нисък контраст, ъгли на видимост и цветова гама, но не губят информационно съдържание дори при наличие на силна околна светлина (например слънчева светлина).

11. Източници на светлина за осветителни устройства

Осветяване на базата на флуоресцентна тръба със студен катод CCFL (Cold Cathode Fluorescent Tube)

Приложение флуоресцентна лампастуденият катод е широко разпространен в много устройства, оборудвани с LCD панели. Флуоресцентните лампи имат добър експлоатационен живот, доста са икономични ( висока яркости ниска консумация на енергия).

Подсветка на базата на LED (устройство за излъчване на светлина)

Светодиодите са устойчиви на вибрации, имат дълъг експлоатационен живот и не са взискателни към захранващата верига. Съществен недостатък на светодиодите е тяхната недостатъчна ефективност, което пречи на широкото им използване в преносими устройства. V последните временабяха разработени доста ефективни "бели" светодиоди, които станаха пионери в устройствата за задно осветяване на някои модели преносими компютри (лаптопи и комуникатори).

Библиография:

• П. дьо Жен. Физика на течните кристали. - М .: Мир, 1977.
• Сеунг-У Лий, Санг-Су Ким. Нов алгоритъм за дитъринг Нов алгоритъм за дитъринг за висока дълбочина на цвета и за висока дълбочина на цвета и висока производителност на цветовете: Hi High Color Performance: Hi-FRC - SID 2004.
• Създаване на нео-открит стил на работа. Нискотемпературен полисилициев TFT отразяващ цветен LCD. - Техно свят.

Максим Проскурня