LED LCD och OLED. Fördelar och nackdelar med displayteknik. Vilken TV är bättre att köpa - LED eller LCD? Nackdelar med TN-matris

Kanske kan vi skippa allt detta nonsens om molekyler, flytande kristaller, dioder, ljus och hur coolt och intressant det hela fungerar? Brrr... Flödet av tekniskt skit som fyller varje artikel om LCD- och LED-skärmar får mig att rysa. Du vill veta vad skillnaden är mellan dessa två tekniker och vilken som är bättre ur köparens synvinkel, eller hur? Så låt oss ta reda på det.

Vilket är bättre, LED eller LCD?

Utan tvekan anses LED-skärmar vara överlägsna klassiska LCD-skärmar på nästan alla sätt utom priset. Varför klassiskt? Eftersom LED är en typ av LCD-teknik där bakgrundsbelysningen är implementerad lite annorlunda än konventionella LCD-skärmar, men du kan ta reda på mer om detta i den andra delen av artikeln. Låt oss nu ta ordning på saker och ting.

Bildkvalitet

LED-TV har mycket bästa nivåerna svarta och kontraster än sina LCD-motsvarigheter. Detsamma gäller färgåtergivning. Men detta betyder inte att LCD-skärmar är dåliga på färgnoggrannhet, de tappar bara lite jämfört med lysdioder.

När det gäller betraktningsvinkeln är den mer eller mindre densamma för båda, eftersom betraktningsvinkeln beror på glaset som tillverkaren satt in i skärmen. Ju bättre kvalitet på glaset, desto bättre betraktningsvinkel.

Energiförbrukning

Om strömförbrukningen är en viktig faktor för dig är en TV med LED-skärm det bästa valet, eftersom dess strömförbrukning är cirka 40 % lägre än för LCD-skärmar.

Storlek

När det gäller storlek är LED-TV-apparater tunnare än sina LCD-motsvarigheter, även om de inte är särskilt betydande. Men om du gillar det lättare och tunnare är valet självklart.

Datorspel

Planerar du att ansluta den till din TV? spelkonsol? I det långa loppet ser LCD ut som det bättre valet. Faktum är att Head-Up Display (HUD), som har använts i spel under lång tid, kan skapa en spöklik bild på skärmen. Denna effekt kan också kallas "utbränning".

För de som inte vet är en HUD en statisk bild i ett datorspel som ständigt finns på samma plats på skärmen under lång tid. Det kan till exempel vara tid, en syn, en karta, liv eller magiska punkter i allmänhet, det där elementet som praktiskt taget inte förändras.

Så, inbränning är mindre sannolikt på LCD-skärmar än på LED-skärmar.

Varaktighet

LED-skärmar anses vara mer hållbara än LCD-skärmar. Jag kanske också håller med om detta och lägger till min röst för LED-displayen. Min monitor är redan 7 år gammal, och pah-pah, den fungerar fortfarande som en klocka, trots att den är påslagen nästan konstant.

UPPDATERING: Jag hittade information på nätet om att den förväntade livslängden för LED-skärmar när de används 8 timmar om dagen är 30 år. I samma situation är livslängden för LCD-skärmen 20 år. Om du tänker efter lite kan du säga det mycket enklare – en LED kommer att hålla 30 % längre än en LCD-skärm.

Hur gillar du denna MEM? Jag kom på det själv jag skulpterade det i Photoshop i en halvtimme.

Miljöpåverkan

När de återvinns har lysdioder mindre miljöpåverkan än LCD-skärmar.

Pris

Om, grovt sett, varje krona räknas, så är valet självklart - bostadskomplex. Enheter med LCD-skärmar har blivit mycket billigare sedan LED dök upp på marknaden.

Dra slutsatser

Med tanke på för- och nackdelarna med båda blir det uppenbart att LED-TV är en mer avancerad skärmteknik än LCD, med något bättre bildkvalitet, energibesparingar och en tunnare kroppsdesign, men dyrare.

LCD-TV är fortfarande i produktion, och dessutom är efterfrågan på dem mycket god. Faktum är att förutom det överkomliga priset var tekniken för klassiska LCD-skärmar inne senaste åren förbättrats av tillverkarna har belysningsmetoden blivit mer avancerad, men samtidigt är TV-apparater fortfarande en storleksordning billigare än LED.

Alla kan inte märka skillnaden mellan LED och LCD, är du säker på att du är en av dem som kan? Och om inte, varför betala mer? Gå till stor butik hushållsprodukter, det finns vanligtvis många TV-apparater och bildskärmar som visas där, som visar samma innehåll samtidigt. Titta, försök hitta skillnaderna mellan LED och LCD, så faller allt på plats.

Vad är skillnaden mellan LED och LCD

Ja, i början av artikeln sa jag att jag inte vill fylla ditt huvud med tekniska texter, så jag beskrev teknikens för- och nackdelar så enkelt som möjligt i den första delen av artikeln. Men om du vill fördjupa dig i mer detaljer, vänligen älska och gynna, de kommande styckena är bara för dig.

Grunden för LCD-skärmar är flytande kristaller. LC:er har egenskaperna hos vätskor och fasta kristaller, med molekyler av samma struktur, men som har flytbarheten av en vätska. I ett elektriskt fält kan en flytande kristall ändra orienteringen av molekyler, vilket har öppnat möjligheter för användning av flytande kristaller på många områden, inklusive skapandet av skärmar.

En LCD-skärm tillverkas genom att flytande kristaller och genomskinliga elektroder placeras mellan två polariserande filter genom vilka ljus passerar. För en tid sedan hade den typiska LCD-skärmen CCFL-lampor för att lysa upp kristallerna. Dessa lampor är kusiner till de "lockiga glödlamporna" som många människor använder för att ersätta glödlampor.

CCFL (vänster) och lockiga lökar (höger)

Skärmar med denna belysning fungerade bra, men hade vissa nackdelar, till exempel krävde de högspänning strömförsörjning växelström för belysning.

När lysdioderna blev tillräckligt ljusa ersatte de CCFL-lampor i de flesta TV- och datorskärmar. Faktum är att, förutom det faktum att lysdioderna drivs från låg spänning, täckte de ett mycket brett spektrum av ljusstyrka. Om du tittar på vanliga LCD-skärmar kan du se ganska låg koefficient kontrastförhållande, cirka 1000:1. Samma CRT hade vanligtvis 15000:1 DLP och plasma klarade sig lite bättre.

Som ett resultat har CCFL-lampor i skärmar, som de "lockiga glödlamporna" i mitt hus, över tid växlat till LED-belysning(LED).

I den nya generationen LCD-skärmar - LED kan ljusstyrkan på varje lysdiod styras separat, vilket gör det möjligt att styra skärmens ljusstyrka lokalt. Som ett resultat har kontrastförhållandet i sådana skärmar blivit dynamiskt och kan variera från 10 000:1 till 1 000 000:1. Inte illa, eller hur?

Så vi har kommit till svaret på frågan om hur en LCD-skärm skiljer sig från en LED-skärm, och vad en LED-TV betyder. LED-displayer– Det här är en hybrid av LCD- och LED-teknik (light-emitting diode) och de skiljer sig från klassiska LCD-skärmar i hur displayens bakgrundsbelysning är implementerad. Tja, hur detta uttrycks, vilka är för- och nackdelarna, finns i början av den här artikeln.

Det finns förresten även fullfjädrade LED-skärmar som består av organiska lysdioder, denna teknik kallas OLED. Men mer om detta någon annan gång.

Innan du köper ny tv, många köpare undrar vilken teknik som är bättre. Oftast måste man välja mellan den numera klassiska LCD-TV:n, som även kallas LCD, och en LED-TV. Men innan du bestämmer dig för vilken som är bättre, måste du veta vad var och en är.


En LCD-TV, eller LCD som vi kallar den, har en bildskärm gjord av flytande kristaller och har ett fluorescerande bakgrundsbelysning med hjälp av en kallkatodlampa.

LED-TV innehåller halvledare, som i sig är strålningskällor när spänning appliceras på dem. Lysdioder används som bakgrundsbelysning, som kan placeras på sidorna av skärmen eller bakom den runt omkretsen.

Vad är LCD-TV?

En LCD-skärm består av två genomskinliga plattor med elektroder, mellan vilka flytande kristaller finns. Förändringar och bildöverföring sker när elektrisk ström appliceras på elektroderna. Denna teknik i sig är inte kapabel att avge ljus, så den kräver ytterligare bakgrundsbelysning av skärmen.

En lysrörslampa med kall katod används ofta som sådan belysning. Den består av horisontella katodstrålerör som placeras längs monitorn.


LED-TV-teknik

LED-TV skiljer sig från LCD-versioner endast i bakgrundsbelysning, men själva skärmstrukturen är inte annorlunda. Dessa TV-modeller har två typer av bakgrundsbelysning:

  1. Lateral (Kant). Med denna typ av bakgrundsbelysning är lysdioderna placerade på sidan av skärmen, och ljuset från dem riktas mot panelens ände. Detta är den billigaste tekniken. Enhetlig skärmbelysning I detta fall tillhandahålla diffusorer, och kompensation av ljusförluster sker tack vare installerade reflektorer.
  2. Bakre (direkt) belysning. I det här fallet är lysdioderna placerade på baksidan av glaset över hela dess område. För enhetlig belysning och kompensation av förluster tillhandahåller denna teknik även kompensatorer och diffusorer. Man tror att den här typen Bakgrundsbelysningen är mycket bättre än sidobelysning.

Tack vare den andra typen av bakgrundsbelysning börjar varje diod, när spänning appliceras på den, lysa en viss färg och skapar den nödvändiga pixelnyansen som motsvarar bilden på skärmen. Tack vare detta är kontrasten och ljusstyrkan i bilden mycket bättre än vanliga LCD-TV-apparater kan förmedla.

Tack vare användningen av lysdioder är LED-TV-apparater tunnare än LCD-modeller med katodstrålerör för bakgrundsbelysning. Samtidigt är modeller med sidobelysning tunnare än de med bakgrundsbelysning, även om de förmedlar kontrast och svartdjup lite sämre.

Typer av belysning i LED-skärmar

Bakgrundsbelysningen i sådana TV-apparater är också uppdelad i flerfärgad och vit. Den vita bakgrundsbelysningen, i sina egenskaper, liknar bakgrundsbelysningen i klassiskt LCD-skärmar. För att skapa det används en blå ljuskälla, som är täckt med svavel, vilket resulterar i vit färg. Sådana ljuskällor finns på sidorna av skärmen. Tack vare denna belysning kommer skärmen att sända särskilt bra grön nyans. På vissa äldre tv-apparater med vit bakgrund kan det dock bli för mycket grönt.

Flerfärgad bakgrundsbelysning är placerad bakom skärmen och kan förmedla färger och nyanser mycket bättre, eftersom röda, gröna och röda dioder används för att skapa den. av blå färg. Med denna typ av bakgrundsbelysning blir det inga problem med en stor mängd grön färg.

Varför LED-TV är bättre än LCD

LED-TV, jämfört med LCD-modeller, har hela raden förmåner. Låt oss titta på var och en av dem separat.

Noggrannhet av färger och deras nyanser Alla LED-skärmar, jämfört med LCD-skärmar, har den mest exakta återgivningen av nyanser och färger. Detta uppnås genom användningen RGB lysdioder. De är kapabla att återge de ljusaste och mest mättade färgerna
Svartnivå och bildkontrast I LCD-TV, för att skapa svarta, blockerar flytande kristaller helt enkelt ljusets passage. Men en liten mängd ljus tränger fortfarande igenom dem, så det är svårt att uppnå ett speciellt djup av svart färg eller kontrast med denna teknik. I det här fallet kan ljusdioder antingen inte ta emot spänning alls, och därför inte lysa, eller avge mycket svagt ljus. Tack vare detta är kontrasten, såväl som mättnaden av svart färg, bättre i dem.
Energieffektivitet Lysdioder kan lysa väldigt svagt och kommer bara att använda en liten mängd energi. I LCD-TV-apparater är spänningsnivån alltid densamma, så LED-TV-apparater förbrukar mindre elektricitet och minskar mängden elektricitet som förbrukas.
Betraktningsvinkel Denna parameter beror på många tekniker, men främst på frontglasövervaka. Moderna modeller av LED- och LCD-TV-apparater kan uppnå både vertikala och horisontella betraktningsvinklar på 180 grader. Men gamla LCD-TV-apparater hade en betraktningsvinkel på bara 45 grader, men LED-modeller hade en bättre betraktningsvinkel och började på 160 grader
Varaktighet Lysrör har kortare hållbarhet än vanliga lysdioder, vilket innebär att din LED-skärm kommer att hålla mycket längre.
Miljövänlighet Jämfört med LCD-modeller orsakar sådana TV-apparater praktiskt taget ingen skada miljö, eftersom de inte innehåller kvicksilver, som finns i vanliga lampor bakgrundsbelysning.
Höljes tjocklek Eftersom dioder tar mycket mindre plats än lysrör blir det möjligt att skapa tunnare och mer kompakta TV-modeller.
Ett stort antal ytterligare funktioner Moderna LED-TV-modeller har ett stort antal olika gränssnitt och kontakter, tack vare vilka du kan ansluta alla digital enhet, spelkonsol eller till och med en dator. Dessutom stöder sådana TV-apparater ett stort antal ljud-, video- och fotoformat, och kan ha en Smart TV-funktion, såväl som 3D.

LCD-skärmar försöker komma ikapp LED-enheter, och hittills har de bara lyckats med diagonala storlekar och svarshastighet. Deras enda betydande fördel är deras låga pris. Men varje år börjar kostnaden för LED-modeller också att öka, vilket betyder att de snart också kommer att bli lika i denna parameter.

LCD-skärmar har tagit över hem och kontor, så det är ingen överraskning att när du handlar efter en helt ny TV, väljer du mellan LCD och... LCD, LCD och LED. Någon kommer att råda att ta LCD, eftersom det är mer prisvärt alternativ, andra kommer att rekommendera LED som mer avancerad teknik. Men du bör inte bara vägledas av detta: först, var nyfiken på hur LCD skiljer sig från LED TV.

Faktiskt

Skillnaden mellan LCD- och LED-TV är bakgrundsbelysningsmetoden. För det första är det självlysande eller fluorescerande, och för det andra är det LED. I sin tur kan lysdioder placeras helt på baksidan eller bara på sidorna av LCD-panelen, vilket påverkar kvaliteten på bildöverföringen och priset på enheten. LED-matrisen kan bildas av dioder i en eller tre färger (RGB).

Tekniskt sett är detta den största skillnaden mellan en LCD och en LED-TV. Och detta är inte en i grunden ny teknik, utan bara en annan inställning till belysning. Men glöm inte: ingen belysning - ingen bild (kristallen själv lyser inte), bra belysning - högkvalitativ bild. Därför skiljer sig konventionella och LED LCD-skärmar i sina för- och nackdelar.

Till förmån för LED-TV

RGB LED-skärmar är ljusare, skarpare och har bättre kontrast hög nivå eftersom varje enskild pixel är upplyst (i huvudsak bildas pixlarna av lysdioder). Tack vare detta uppnås en rikare och mer exakt färgåtergivning.

Ingen extra belysning krävs, därför har LED-skärmar en tunnare kropp som lätt kan få plats på möbler eller monteras på vägg.

Dessa skärmar är mer miljövänliga eftersom lysdioder inte innehåller kvicksilver, till skillnad från lamporna som används i LCD-skärmar.

LED-bakgrundsbelysta TV-apparater förbrukar 40 % mindre el. Den ojämna belysningen av solida matriser bidrar också till besparingar: vissa områden är mörkare, andra är ljusare, och för att skapa en djupsvart färg på skärmen stängs dioderna i motsvarande områden helt enkelt av.

En annan fördel följer av detta: bästa överföringen svart än vanliga LCD-skärmar.

LED-modeller är ofta mer funktionella (på grund av deras, så att säga, nyhet): de är utrustade med en mängd extra kontakter och gränssnitt, moduler trådlös kommunikation, och stöder även många multimediaformat.

Samtidigt, om du jämför LCD- och LED-TV-apparater, kan du hitta många punkter där LED-modeller är sämre än standard.

Till förmån för LCD-TV

Vad är skillnaden mellan LCD- och LED-TV? bättre sida, så detta är en lägre kostnad och försäljningspris.

Även om de inte är så ljusa, kontrasterande och färgstarka, är LCD-modeller fria från problemen med onaturliga färger, färgheterogenitet och färgfläckar, som ibland plågar LED-modeller som är bakgrundsbelysta med flerfärgade lysdioder.

Att driva grupper av lysdioder för att lösa detta problem kan orsaka ett litet flimmer på skärmen, vilket inte är fallet med LCD-skärmar.

Om LED är djupt svart är vitt mer naturligt i LCD-modeller.

Konventionella LCD-skärmar har inte problemet med att "blåna" bilden, vilket LED-TV-ägare klagar på.

Total

Om vi ​​pratar om skillnaden mellan en LCD- och en LED-TV och vilka TV-apparater som är bättre: LCD eller LED, är det värt att notera att det finns skillnader mellan varandra. Jämfört med konventionella LCD-modeller, LED-TV med bakgrundsbelyst Edge(sida) förbrukar mindre energi och är tunnare, men skiljer sig inte mycket i bildkvalitet. LED-TV-apparater tillverkade med Direct-teknik (fast bakgrundsbelysning) är tvärtom ljusare, mer kontrasterande och tydligare, men inte mycket tunnare och mer ekonomiska än sina LCD-motsvarigheter. Varje typ är bra på sitt sätt.

Du kan läsa mer om skillnaderna mellan visningstekniker i artikeln om smartphones och surfplattor. A

Skillnaden mellan en originalreservdel och en kopia

Från praktiken servicecenter och ägarnas åsikter mobiltelefoner och annan bärbar digital utrustning, samt baserat på experiment och tester utförda av våra anställda, skrevs denna artikel.

Inköp gjordes i Kina från leverantörer och från ryska företag som säljer reservdelar till mobiltelefoner.

Beskrivningen av produkten och den deklarerade kvaliteten (där detta anges) jämfördes, reservdelarna installerades direkt och sedan testades enheten med en ny reservdel.

Testet utfördes visuellt och under drift av den installerade reservdelen.

Framsteg.

Alla produkter tillverkas i Kina.

De kan delas in i 4 kategorier baserat på kvalitet.

1:a kategori - Original. De där. reservdelar som tillverkas i fabriker som ägs av företag som tillverkar själva utrustningen (mobiltelefoner, handdatorer, iphone, ipad, ipod, navigatorer, kameror etc.) av nästan alla kända märken, till exempel Nokia, Samsung, Motorola, Philips, LG, Sony och etc.

Det här är varor som tillverkas i underjordiska fabriker som i teorin inte kan producera dem. Deras kvalitet är motsvarande lägre än de ursprungliga, men deras pris är också flera gånger lägre.

Efter att ha studerat den ryska marknaden för reservdelar till mobiltelefoner för flera år sedan visade det sig att "våra" leverantörsföretag köper och importerar till Ryssland, huvudsakligen endast reservdelar i kategori A - de där. billigast att köpa och mest Låg kvalitet. Vilket är ungefär 90% av varorna!!! Och när det gäller företag - 95%. De där. Nästan alla företag importerar exakt kopior av A.

Efter att ha studerat marknaden på det här ögonblicket, visade det sig att ingenting hade förändrats. Enligt vår mening är detta självklart, men inte värdigt.

Loppet är inte för kvalitet, utan, som alltid händer, helt enkelt för vinst!!!

Det är därför som vårt företag för flera år sedan började leverera och sälja reservdelar till mobiltelefoner fokuserade på KVALITET Och började leverera endast originalreservdelar !!!

Efter 2 års arbete, endast på begäran av köpare (individer och SC), började vi leverera fler kopior, men av AAA-kvalitet. Bryr dig bara om kunder och produktkvalitet.

Hur skiljer sig kopior från originalet?

1. Pris

2. Kvalitet

3. Arbetsperiod

Priset har redan skrivits - skillnaden är från 2-3 gånger till 30.

Kvaliteten blir naturligtvis också avsevärt lidande. Låt oss säga att om originaltåget kommer att fungera i flera år, kan en kopia av låg kvalitet bara fungera i ett par veckor, beroende på din tur.

Detsamma gäller andra reservdelar.

Och skärmar, till exempel, kan till och med skilja sig åt i färgåtergivning och bakgrund. De är bleka och färgerna är olika.

Husen är "i allmänhet bara hemska", de är inte proportionella, fästena är felplacerade, stora luckor, fruktansvärd färg som bara repar med fingret. Efter några veckor blir fallet helt enkelt ännu värre än det gamla inhemska cellfallet.

Samma problem uppstår med nästan alla icke-originella pekskärmar. De får repor, de fastnar och kan misslyckas på ett par månader.

Förbereder för testning.

Vi köpte en display, kabel, fodral och pekskärm - 2 stycken av en modell från varje företag.

Men ryska företag deklarerar inte exakt vilken kvalitet deras produkter är.

U kinesisk tillverkare Samma reservdelar köptes, men av deklarerad kvalitet - Kopia A och Kopia AAA. För att kunna bestämma kvaliteten på varor som säljs av ryska företag.

Artikeln skrivs just nu!!! Fortsättning följer...

Notera:
Tyvärr är det här dokumentet inte färdigt, men enligt min mening kan det redan vara användbart även i denna form.

Nedan finns en generaliserad klassificeringsmodell för bildskärmar som använder flytande kristaller som en optisk modulator:

  • :
    • segmentindikator,
    • flerskiktsindikator,
    • grafisk punktmatrisdisplay.
  • :
    • direkt adressering (Direktkörning),
    • Multiplex körning:
      • passiv adressering av PMLCD (Passive Matrix LCD) LCD-panelceller,
      • aktiv adressering av ALCD (Active Matrix LCD) LCD-panelceller.
  • (eller LCD-beställning):
    • smektisk ordning (smectics),
    • nematisk ordning (nematik),
    • kolesterisk ordning (cholesterics).
  • :
    • spridning (spridning)
  • :
    • Färgfilter
    • elektriskt styrd dubbelbrytning ECB (Elektriskt kontrollerad dubbelbrytning)
  • :
    • Bildruta-för-bildruta polaritetsinvertering
    • interlace polaritetsinversion
    • inversion med alternerande pixlar (subpixlar)
  • :
    • användning av tunnfilmsdiod TFD (tunnfilmsdiod) med MIM-teknik (Metal-Insulator-Metal),
    • användningen av en tunnfilmstransistor TFT (Thin Film Transistor), vid framställningen av vilken tre olika tillvägagångssätt används:
      • amorft kisel a-Si (amorft kisel),
      • polykristallint kisel p-Si (poly-kisel),
      • lågtemperatur polykristallint kisel LTPS (Low Temperature Poly-Silicon).
  • :
    • ett andra passivt lager av LCD (Double Cell) används,
    • OCF (Optical Compensator Film) polymerfilm används.
  • :
    • interframe control (Frame Rate Control), en metod för att erhålla en mellanliggande färgton genom att använda ett ramväxlingsschema av primära färger:
      • FRC ger bildandet av 16,2 miljoner nyanser med hjälp av 6-bitars celler som kan visa 262 144 grundläggande nyanser.
      • Hi-FRC ger 16,7 miljoner färger med 6-bitarsceller, samt mer än 1000 miljoner färger med 8-bitarsceller.
    • rumslig (spatial) blandning (dithering) av halvtoner inom ramen.
  • :
    • Transmissiv drift på grund av användning av en BLU (Back Light Unit) bakgrundsbelysningsenhet,
    • reflektion av infallande ljus (reflekterande) av omgivande belysning, eller frontljusenhet (Front Light Unit),
    • kombinerat tillvägagångssätt (Transflektiv).
  • :
    • kallkatodlysrör CCFL (Cold Cathode Fluorescent Tube),
    • Lysdioder (ljusemissionsenhet).
  • Protokoll för digitala gränssnitt för anslutning av LCD-paneler:
    • LVDS
    • TMDS.

Historiskt har följande tekniska metoder för produktion av LCD-paneler särskiljts:

  • Twisted Nematic (TN) passiva LC-celler som använder LC-vridningseffekten (i den nematiska fasen),
  • Hög TN (HTN) passiva LC-celler med mycket vriden orientering av LC-molekyler
  • Super TN (STN) passiva LC-celler med mycket vriden orientering av LC-molekyler (mer större vinkel regissörsrotation)
  • Elektroniskt styrd dubbelbrytning STN (ECB) eller Vertical Aligned Nematic (VAN) passiva LCD-celler som använder förbättrad dubbelbrytningseffekt (dubbelbrytning) för att producera flera nyanser av färg
  • Färg STN (CSTN) STN-celler med färgfilter
  • Dubbel STN (DSTN) komposit av två flerriktade vridna STN-celler
  • Dual Scan DSTN STN-panel med två oberoende kontrollfält
  • Active Matrix TN (AM TN) vridorienterade aktiva LCD-celler som drivs av antingen en tunnfilmstransistor (TN TFT) eller en tunnfilmsdiod (TN TFD)
  • High Performance Array (HPA) STN-panel
  • Vertical Alignment (VA) aktiva LC-celler med homeotropisk direktörorientering
  • In-Plane Switching (IPS), Fringe-Field Switching (FFS) aktiva LCD-celler med plan riktningsorientering
  • ASV-enkeldomän VA-celler med axiell symmetri (Advanced Super View)
  • MVA, A-MVA, S-MVA, Prem. MVA dubbeldomän VA-celler (multi-domän VA, Advanced MVA, Super MVA, Premium MVA)
  • PVA, S-PVA VA-celler med två, fyra domäner (mönstrad VA, Super PVA)
  • S-IPS, DD-IPS, SA-SFT, A-FFS, A-TW IPS, UA-SFT, PLS dubbeldomän IPS-celler (Super IPS, Dual Domain IPS, Super Advanced Super-Fine-TFT, Advanced FFS, Advanced True White IPS, Ultra Advanced SFT, Plane to Line Switching)

1. Regelbundenhet i formen på bildelement

Den enklaste typen av display kan vara en segmentindikator, som är utformad för att visa vissa geometriska tecken. Det finns flera sätt att visualisera tecken på olika former på samma indikator:

  • segmentindikator
    • det är nödvändigt att omvandla formerna för de erforderliga tecknen så att tecknen förvärvar största antal element som matchar i form och position (utan att påverka läsbarheten) och sönderdelar sedan sin form till icke-korsande segment;
  • flerskiktsindikator
    • med den konstruktiva möjligheten att konstruera en flerskiktsindikator.

"Öppen" av segmentindikatorn är en grafisk punktmatrispanel, som låter dig approximera visningen av en godtycklig grafisk form i en diskret "matris"-form. Den grafiska panelen är en uppsättning celler på ett plan som ansvarar för att visa individuella diskreta bildelement.

2. Adresseringsmetoder för LCD-paneler (Drive Method)

2.1. Direkt adressering eller multiplexering av adresslinjer (Direktkörning vs multiplexkörning)

Ju mindre den specifika storleken på diskreta bildelement (celler) är i förhållande till displayens linjära dimensioner, desto högre detalj är bilden. Men när antalet celler ökar kommer även antalet kontrolllinjer att beräknas. Till exempel, för en digital sjusegmentsindikator (plustecken) behöver du 3 för att bilda tresiffriga tal x 8 = 24 ingångsstyrlinjer.

Det vanligaste sättet att minska antalet styrlinjer är baserat på multiplexering av styrsignalen. Denna metod tillåter att M × N indikatorsegment inte använder M × N kontrolllinjer (eller par av linjer), utan endast M + N linjer. Om M = N = 1000 finns en dramatisk besparing in 1 000 x 1 000 − (1 000 + 1 000) = 998 000 kontrolllinjer.

Följande bör noteras här. Till skillnad från direkt adressering tillåter multiplexeringsmetoden inte styrenheten (styrenheten) att upprätthålla kontinuerlig kommunikation med det kontrollerade elementet. Sålunda kan styrenheten vid en tidpunkt styra ett mindre antal element. Härav följer att styrenheten i huvudsak inte använder ett parallellt gränssnitt, utan ett parallellt-seriellt (eller rent seriellt) gränssnitt, i vilket styrpulser till olika element kontroller alternerar i tiden. Det vill säga, i det här fallet börjar sådana parametrar som avfrågningstiden för ett element, batteritiden för ett element, avfrågningsfrekvensen för alla element (till exempel ramregenereringshastigheten) etc. ha en betydande inverkan på bildkvalitet.

Självklart låter den här metoden dig minska antalet kontrolllinjer från indikatorn till styrenheten. Men å andra sidan är multiplexering inte tillämplig för dessa typer av kontroller, gapet styra kommunikation med vilket det är oacceptabelt och leder till försämring av funktionalitet.

Lyckligtvis har det mänskliga ögat tröghet i uppfattningen (detta faktum, till exempel, gav själva möjligheten att sända en TV-bild på ett seriellt sätt över en enda kommunikationslinje). Genom att välja en lämplig avfrågningsfrekvens för indikatorelement är det möjligt att säkerställa utmatningen av en stabil bild även med en mycket kort batteritid enskilda element indikator.

2.2. Passiva LCD-paneler PMLCD (Passive Matrix LCD)

Cellstyrning av passiva LCD-paneler baseras på grundläggande princip multiplexering av adresslinjer, så bildkontrasten är starkt beroende av återställningstiden för LCD-cellen och på känsligheten för överhörning.

2.3. Aktiva LCD-paneler AMLCD (Active Matrix LCD)

3. Rumslig orientering av LC-molekyler (eller LC-ordning)

3.1. Smektisk ordning (smectics)

En av representanterna för bildskärmar med en smektisk ordning av LCD-molekyler är en ferroelektrisk LCD-skärm FLCD (Ferroelectric Liquid Crystal Display). Till skillnad från de vanligaste nematiskt baserade displayerna har den ferroelektriska LCD-displayen ett antal intressanta egenskaper:

  • bistabilitet (minneseffekt),
  • hög reaktionshastighet på styrimpulsen (kort svarstid).

Bistabilitetsegenskapen innebär närvaron av två möjliga stabila orienteringspositioner för direktören för LC-molekyler. Detta betyder att, som ett resultat av kontrollåtgärden, tar kirala smetiker en av två stabila spatiala orienteringar. Dessutom, efter att kontrollpulsen upphör, bibehåller LC-molekylerna en stabil specificerad riktning. Detta gör att du kan minska energikostnaderna dramatiskt när du visar en statisk bild.

3.2. Nematisk ordning (nematik)

3.3. Kolesterisk ordning (kolesterisk)

4.Ljusöverföringsläge

  • ljustransmission (Transmission Mode), där det finns flera sätt att orientera regissören i en cell (Mode)
    • "twist" orientering TN (Twisted Nematic),
    • homeotrop orientering VA (vertikal inriktning),
    • planorientering IPS (In-Plane Switching).
  • ljusabsorption (Absorptionsläge):
  • Selektiv reflektion
  • spridning (spridning)

4.1. Ljustransmission

4.1.1. Homeotrop orientering VA (Vertical Alignment)

Super PVA (S-PVA)

Advanced Super View (ASV)

ASV-serien av LCD-paneler är utvecklad av Sharp med hjälp av Continuous Pinwheel Alignment (CPA)-teknologi, baserad på den homeotropiska orienteringen av direktören i LCD-cellen med axiell symmetri.

4.2. Absorptionsläge

LCD-skärmar som använder ljusabsorptionseffekten är indelade i följande grupper:

  • skriv "gästvärd" (GH),
  • värd-gästtyp med fasförändring (Phase Change GH, PCGH) eller White and Taylor-typ GH-skärmar,
  • typ "" (Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC),

4.3. Selektiv reflektion

4.4. Dispersion (spridning)

I PDLC-skärmar (Polymer Dispersed Liquid Crystal) blandas nematiska LCD-skärmar med polymerer. I det fria tillståndet verkar cellen ljus, eftersom det infallande ljuset är jämnt spritt på grund av de olika brytningsindexen för polymererna och LC:erna som utgör cellen. Efter applicering av en kontrollspänning ändrar nematik ljusets brytningsindex, och jämför denna egenskap med dispergerade polymerpartiklar. Detta gör att infallande ljus fritt når och absorberas av skärmens matta bakvägg, vilket gör att cellen blir mörk.

5. Metoder för att bilda färgnyanser av en bild (Color Image)

5.1. Färgfilter

En LCD-cell är i huvudsak optisk modulator, det vill säga det ändrar mängden sändningar ljusflöde proportionell mot styrspänningen som appliceras på cellen. Men för att skapa en färgbild måste du inte bara kunna kontrollera pixlarnas ljusstyrka, utan även deras färg. En möjlig relativt billig lösning på detta problem är att använda färgfilter. Som du vet använder den additiva färgmodellen tre primärfärger: röd, grön, blå. Därför består en fullfärgs LCD-pixel av tre LCD-celler belagda med lämpliga färgfilter. Organiska pigment, färgämnen och metalloxider används som material för ljusfilter. Nackdelen med detta tillvägagångssätt är låg optisk effektivitet, eftersom LCD-panelen bara sänder några få procent av det infallande eller transmitterade ljuset.

5.2. Elektriskt kontrollerad dubbelbrytning (ECB)

Nackdelar inkluderar hög känslighet för höga och låga temperaturer, samt ett litet antal genererade toner. ECB-teknik används inte i stor utsträckning.

6.1. Bildruta-för-bildruta polaritetsinvertering

Att ändra polariteten för alla pixlar när varje bildruta ritas är det enklaste att implementera. Den största nackdelen med denna metod är att bilden börjar flimra med en frekvens som är lika med halva bildens uppdateringsfrekvens. Det vill säga, om skärmen visar en videosignal med en bildhastighet på 60 Hz, kommer flimmer i bilden att irritera betraktaren, eftersom flimmer med en frekvens på 30 Hz är märkbar för nästan varje person. Det är viktigt att om det inte fanns något behov av att ändra polariteten för styrspänningen för cellerna, så skulle den återgivna bilden vara lika stabil, oavsett bildhastigheten för insignalen. Det är övergången av styrspänningen genom "noll" till motsatt tecken som leder till att pixeln kort ändrar färg.

6.2. Interlace polaritetsinversion

Genom att kombinera de jämna och udda linjerna på LCD-panelen i två grupper, vända polariteten i motsatta riktningar, minskar bildens flimmereffekt något.

6.3. Inversion med alternerande pixlar (underpixlar)

Att alternera polariteten för intilliggande pixlar eller subpixlar i motfas ger de bästa resultaten. Bilden är så stabil som möjligt och polaritetsinvertering kan endast visas på speciellt syntetiserade bilder.

7. Metoder för att styra celler i aktiva LCD-paneler (Drive Mode)

Tunnfilmsdiod TFD

MIM-tekniken (Metal-Insulator-Metal) för tillverkning av TFD-paneler tillåter användning av en icke-härdat glasbas, vilket är mycket billigare, eftersom en temperatur på cirka 300 o C är tillräcklig för tillverkning av tunnfilmsdioder Nackdelarna med TFD-paneler inkluderar temperaturinstabilitet, såväl som hög känslighet för inhomogeniteter i LC-skiktets tjocklek, uttryckt i ojämnheten i det grå fältet.

Tunnfilmstransistor (TFT)

Amorft kisel a-Si

Polykristallint kisel p-Si (Poly-Silicon)

Den polykristallina tunnfilmsav polykristallint kisel innefattar färre steg och ger LCD-paneler med högre upplösning jämfört med amorft kisel. Men behovet av att använda högre temperaturer ökar avsevärt kostnaden för att producera paneler med stora diagonaler på grund av högre krav på glasbasens värmebeständighet.

Low Temperature Poly-Silicon LTPS (Low Temperature Poly-Silicon)

8. Metoder för att kompensera för låg kontrast och små betraktningsvinklar (Low Contrast & Viewing Angles Compensation)

ett andra passivt lager av LCD (Double Cell) används

polymerfilm OCF (Optical Compensator Film) används

9. Metod för att öka antalet visade halvtoner (Color Range Expanding)

Med en liten vinkelstorlek på ett bildelement kan det blotta mänskliga ögat inte exakt bestämma färgen på detta element. I detta avseende kommer uppfattningen av en bild mättad med små kontrasterande detaljer att vara nästan densamma både när du tittar på den i sin ursprungliga form och efter en liten minskning av antalet mellanliggande halvtoner på grund av en minskning av bitdjupet för representationen av digitala koordinater.

Men när man tittar på bilder av en klar himmel, dimma, polerade ytor etc., kommer observatören omedelbart att märka "förlusten" av halvtoner om antalet visade nyanser inte överstiger 300 tusen. Släta övergångar av halvtoner kommer att "skisseras" av visuellt distinkta gränser för övergången från en ton till nästa, eftersom området som upptas av en färgton kommer att vara tillräckligt för att betraktarens öga ska anpassa sig och fixera gränsen för färgövergången.

Det är för denna extrema situation som metoden för att öka de visade halvtonerna på LCD-skärmar används, vars kontrollelektronik inte tillåter att kontrollera LCD-cellerna med tillräcklig noggrannhet för att visa mer än 300 tusen nyanser. Bland sådana enheter är den vanligaste en skärm med en 6-bitars representation av färgkoordinater. Cellerna i sådana LCD-skärmar kan i hårdvara inte visa mer än 262 tusen nyanser ((2 6) 3 = 262 144), så i det här fallet är metoderna för både interframe (Frame Rate Control) och intra-frame (Spatial Dithering) ofta använd. färgblandning för att erhålla mellanliggande halvtoner.

9.1. FRC

Inter-frame alternering av primära färgtoner (Frame Rate Control) skapar i betraktaren en känsla av uppfattning om en mellanliggande färgnyans:

Färg medel= (Färg n+ Färg n+ 1) / 2

Således, tack vare parad alternering, är det möjligt att bilda uppfattningen N" = N+ N− 1 = 2N− 1 nyanser. Uppenbarligen, när perioden för ramserien ökar, till exempel till 4 ramar, kommer antalet urskiljbara färgnyanser att öka ungefär 4 gånger:

N" = N+ 3(N− 1) = 4N− 3

Om det föreslagna schemat tillämpas på en LCD-panel med 6-bitars styrenheter, är färgrepresentationens djup vid N= 2 6 = 64 (för varje kanal) kommer att öka till 16,2 miljoner nyanser:

N" = (4 × 64 − 3) 3 = 16 194 277.

9.2. Hi-FRC

När höghastighets TN TFT LCD-paneler utvecklades föreslogs Hi-FRC högfrekvensinterlacing-metoden. I skärmar med Hi-FRC ökas ramlängden till 8 bildrutor, vilket utökar det potentiella färgdjupet till 129 miljoner nyanser.

N" = (8 × 64 − 7) 3 = 505 3 = 128 787 625.

Eftersom de flesta videogränssnitt i praktiken fungerar med 24-bitars färgdjup, "kasserar" Hi-FRC-kontroller de låga bitarna och rundar av det beräknade värdet av den upplevda färgtonen och "passar" in den i intervallet 16,7 miljoner reproducerade färger.

9.3. Rumslig (rumslig) halvtonsdistring inom ramen

Denna metod är baserad på det faktum att med en liten vinkelstorlek på ett bildelement kan det blotta mänskliga ögat inte exakt bestämma färgen på detta element. I detta avseende kommer uppfattningen av en bild mättad med små kontrasterande detaljer att vara nästan densamma både när du tittar på den i sin ursprungliga form och efter en liten minskning av antalet mellanliggande halvtoner på grund av en minskning av bitdjupet för representationen av digitala koordinater. Således visas områden av bilden som är rika på fina detaljer utan bearbetning. Men för områden med mjuka tonala övergångar av särskiljbara rumsliga dimensioner utför den transformation med hjälp av mallar.

Låt oss titta på en av de mest enkla kretsar blandning 2x2. För att skapa en mer exakt uppfattning av bildområden med mjuka övergångar genom mellantoner, kvantiseras dessa områden i grupper om 2x2 pixlar. Efter beräkning av det genomsnittliga färgvärdet i varje grupp väljs ett lämpligt färgkombinationsmönster. Detta schema låter dig utöka antalet särskiljbara färgnyanser med nästan 4 gånger:

N" = 4N+ 1 .

Således tillåter 2x2-blandningsschemat för 6-bitars LCD-paneler att antalet nyanser som uppfattas av observatören kan ökas till 16,97 miljoner.

N" = (4 × 64 + 1) 3 = 16 974 593.

10. Bakgrundsbelysningsmetod

10.1. Reflekterande omgivande ljus, eller frontljusenhet

De vanligaste bland reflekterande LCD-skärmar är modeller byggda på basis av TN, STN, GH (gästvärd), PCGH (fasförändrad gästvärd) eller PDLC (polymer dispersed liquid crystal) LCD-paneler. LCD-paneler, som använder omgivande ljus för bakgrundsbelysning, har ett mycket snävare färgområde och kontrastnivåer. Sådana paneler används huvudsakligen under förhållanden där den tvingade belysningsanordningen inte kan konkurrera med ljusstyrkan hos extern belysning när det gäller kraften hos dess ljusflöde.

Tillverkare står inför komplexa utmaningar när de utvecklar en reflekterande LCD-skärm av hög kvalitet. För det första passerar det infallande ljuset, innan det når betraktaren, två gånger genom LCD-panelens alla arbetslager: polarisatorer, diffusorer, filter och själva LCD-skiktet. Detta minskar kontrastnivån avsevärt för den utgående bilden. För det andra leder närvaron av en diffusor för att säkerställa jämn ljusstyrka över hela bildfältet till färgblandning. Därför strävar tillverkare, om möjligt, för att minska den totala tjockleken på arbetsskikten på LCD-panelen som arbetar i transmission.

Illustrationerna ovan visar att användning av ett diffust reflekterande skikt för en TN TFT-panel (Fig. 10.1.3) istället för ett diffust och reflekterande skikt möjliggör förbättrad bildkvalitet.

10.2. Transmissiv drift genom användning av en BLU (Back Light Unit) bakgrundsbelysningsenhet

LCD-paneler med bakgrundsbelysning används ofta i stationära skärmar och bärbara skärmar. LCD-celler på transmissionsskärmar fungerar i transmissionsläge, det vill säga ljusflödet som genereras av bakgrundsbelysningsanordningen passerar genom cellerna i riktning från den bakre väggen till den främre mot betraktaren. Ljuskällan för själva bakgrundsbelysningsanordningen är dock inte nödvändigtvis placerad bakom LCD-cellerna. Ljusflödet kan nå cellen via ljusledare från en källa som är placerad antingen direkt bakom displayen eller till exempel på sidan, utanför LCD-panelens arbetsområde.

10.3. Kombinerat tillvägagångssätt (transflektiv)

För enheter designade för användning både inomhus och utomhus är ett kombinerat tillvägagångssätt den optimala lösningen. Transflekterande displayer har något lägre kontrast, betraktningsvinklar och färgomfång, men förlorar inte informationsinnehåll även i närvaro av kraftfull omgivningsbelysning (till exempel solljus).

11. Ljuskällor för belysningsanordningar

Belysning baserad på ett kallkatodlysrör CCFL (Cold Cathode Fluorescent Tube)

Ansökan lågenergilampa kall katod används ofta i många enheter utrustade med LCD-paneler. Lysrör har en bra livslängd och är ganska ekonomiska ( hög ljusstyrka och låg strömförbrukning).

Bakgrundsbelysning baserad på lysdioder (ljusemissionsenhet)

Lysdioder är vibrationsbeständiga, har lång livslängd och är föga krävande när det gäller strömförsörjning. En betydande nackdel med lysdioder är deras otillräckliga effektivitet, vilket hindrar deras utbredda användning i bärbara enheter. I Nyligen Ganska effektiva "vita" lysdioder utvecklades, som blev pionjärer inom bakgrundsbelysningsenheterna för vissa modeller av bärbara datorer (bärbara datorer och kommunikatörer).

Bibliografi:

  • P. de Gen. Fysik av flytande kristaller. M.: Mir, 1977.
  • Seung-Woo Lee, Sang-Soo Kim. A Novel Dithering Algorithm En ny dithering-algoritm för högt färgdjup och för högt färgdjup och hög färgprestanda: Hi High Color Performance: Hi-FRC SID 2004.
  • Skapa en Neo-Outdoor Work Style. Lågtemperatur polysilikon TFT reflekterande färg LCD . Techno World.
Maxim Proskurnya