Дисплей с течни кристали (LCD) е тънко плоско устройство, състоящо се от множество цветни и монохромни пиксели, разположени пред светлинен източник или огледало. Какво е предимството на LCD монитора? Той е високо оценен от инженерите, защото консумира малко количество електроенергия, което го прави подходящ за използване в електронни устройства, задвижвани от батерии. В допълнение, той може да има почти всякаква форма и размер, леко се нагрява и не отделя вредни електромагнитни излъчвания. Това е и една от причините за успеха на лаптопите - иначе те не биха били толкова компактни. Някои от ранните модели преносими компютри включваха малък CRT монитор и бяха доста тромави. Впоследствие LCD дисплеите започнаха да се използват не само в лаптопите, но и в телевизорите с висока разделителна способност. Тъй като технологиите и производството стават по-евтини с времето, цената на мониторите с плосък екран или HDTV продължи да намалява. В крайна сметка LCD панелът напълно замени традиционните електронно-лъчеви тръби, точно както транзисторите замениха вакуумните тръби.
Принцип на работа на LCD монитора
Пикселите на дисплея се състоят от молекули LCD, конструирани между прозрачни електроди, както и от двойка поляризиращи филтри с перпендикулярни една на друга оси на полярност. В отсъствието на течна кристална светлина, минаваща през неяполяризатор, блокиран от други. Повърхността на електродите в контакт с веществото в LCD фазата се обработва така, че молекулите да са подредени в определена посока. Като правило, те са покрити с тънък слой полимер, насочени в една посока по метода на избърсване с кърпа (течни кристали са облицовани в една и съща посока).
Принципът на работа на LCD монитора е следният. При налагане на електрическото поле, LCD молекулите се конструират според посоката на подравняване на повърхностите. В най-често срещания вид LCD екран - усукани нематични - посоките на изграждане на повърхности на електродите са перпендикулярни, поради което молекулите образуват спирална структура, т.е. те са усукани. Тъй като свойствата на течните кристали е различна скорост на движение на светлината с различна поляризация, лъчът, преминаващ през един поляризационен филтър, се превръща в LCD спирала, така че може да премине през другата. В същото време половината от светлината се абсорбира в първия поляризатор, но в останалата част на цялата сглобка е прозрачна.
Когато напрежението се приложи към електродите, въртящият момент започва да действа, което подрежда молекулите на усукания нематичен кристал по електрическото поле и изправя спираловидната структура. Това се предотвратява от еластични сили, тъй като молекулите на повърхностите не са свободни. Ротацията на поляризацията намалява и пикселът изглежда сив. Но благодарение на свойствата на течните кристали да се изравнят с достатъчно висока потенциална разлика, преминаващата през тях светлина не се обръща. В резултат на посоката на поляризация става перпендикулярно на втория филтър, тойнапълно блокиран и пикселът изглежда черен. Промяната в напрежението между електродите от двете страни на LCD слоя на всеки елемент на изображението регулира количеството на преминаващата светлина и съответно яркостта му. Усуканите нематични течни кристали се съдържат между кръстосани поляризационни филтри, за да се направи светът възможно най-светъл без консумация на електроенергия, и се получава чрез прилагане на напрежението на затъмнението - е равномерно. Възможен случай на използване на паралелни поляризационни филтри. В този случай тъмните и ярки състояния се променят в обратното. Въпреки това, в такава конфигурация, черното няма да бъде еднакво. Течнокристалното вещество и изравняващият слой съдържат йонни съединения. Ако електрическото поле на определена полярност работи дълго време, йонният материал се привлича към повърхностите, влошавайки характеристиките на LCD монитора. Това може да се избегне чрез използване на променлив ток или чрез промяна на полярността на електрическото поле по време на достъпа до устройството (реакцията на LCD слоя не зависи от полярността).
Екран за мултиплексиране
Когато дисплеят е съставен от голям брой пиксели, не е възможно директно да се контролира всеки от тях, тъй като всички те ще се нуждаят от независими електроди. Вместо това мониторът се мултиплексира. В този случай електродите са групирани и свързани (обикновено в колони), а всяка група се подава отделно. От друга страна, електродите са групирани (обикновено в редове) и са свързани отделно. Групите са създадени по такъв начин, че всеки пиксел притежава уникална комбинация от източник и приемник.Електрониката или софтуера, който я управлява последователно, групира и управлява групите. Важните фактори, които трябва да бъдат взети под внимание при оценката на LCD дисплея, са разделителната способност, видимия размер, времето за реакция (скорост на синхронизация), типът на матрицата (пасивен или активен), ъгълът на гледане, поддръжката на цвета, яркостта и контраста на дисплея, съотношението на екрана и входа Портове (например DVI или VGA).
Цветови екрани
При цветните дисплеи всеки отделен пиксел е разделен на три клетки или субпиксела, които са боядисани в червено, синьо и зелено с допълнителни филтри (пигмент и метален оксид). Всеки подпиксел може да се контролира самостоятелно, за да се получат хиляди или милиони възможни цветове. В стария ЕПТ се използва подобен метод. В зависимост от използването на монитора, цветните компоненти могат да бъдат поставени в различни геометрии на пикселите. Ако софтуерът знае кой тип геометрия се използва на този дисплей, това може да се използва за увеличаване на видимата резолюция с помощта на субпикселно изображение. Този метод е особено полезен за изглаждане на текста.
Пасивна матрица
Устройството на LCD монитори с малък брой сегменти, например, използвани в джобни калкулатори и цифрови часовници, осигурява един електрически контакт за всеки елемент. Външна специализирана верига осигурява електрически заряд, необходим за контролиране на всеки сегмент. С голям брой екранни елементи тази структура ставатвърде тромава
Малките монохромни дисплеи, използвани например в по-старите лаптопи, имат пасивна матрична структура, която използва технологията на свръх валцувани нематични елементи (STN) или двуслойни STN (DSTN), които коригират проблема с промяната на цвета. Всеки ред или колона има една електрическа верига. Адресирането на всеки пиксел се извършва последователно на адреса на реда и колоната. Този вид дисплей се нарича пасивна матрица, тъй като състоянието на всяка клетка трябва да се съхранява без електрически заряд. Тъй като броят на елементите (както и редовете и колоните) нараства, дисплеят става все по-сложен. Дисплеите с пасивна матрица се характеризират с твърде бавен отговор и лош контраст.
Активни матрични технологии
При цветни екрани с висока резолюция, които са оборудвани с модерни телевизори и монитори, се използва активната матрица. В него се добавя слой от тънкослойни транзистори (TFT) към цветните и поляризационните филтри. В този случай всеки пиксел се ръководи от собствения си полупроводников елемент. Транзисторът осигурява достъп до само един пиксел във всяка колона. Когато се активира линия, към нея се свързват всички колони и към нея се прилага напрежение. След това линията се деактивира и се активира следното. Когато актуализирате дисплея, всички линии се активират последователно. Екраните с активна матрица са много по-отчетливи и по-ярки от пасивните с еднакъв размер и обикновено имат по-бърз отговор, който осигурява много по-добро качество на изображението.
Обрати на Nematic (TN)
TN екраните съдържат LCD елементи, които в различна степен се завъртат и разгъват, за да контролират количеството излъчвана светлина. Ако напрежението на електродите на течнокристалната клетка на TN матрицата не се доставя, тогава лъчът е поляризиран по такъв начин, че да може да преминава през него. Течните кристали се въртят пропорционално на приложената потенциална разлика до 90 °, променят поляризацията и блокират подсветката. Когато прилагате напрежение до определено ниво, можете да постигнете почти всеки нюанс на сивото.
3LCD-технология
Представлява видео прожекционна система, в която се използват 3 микродисплейни панели за създаване на изображение. През 1995 г. благодарение на компактността и високото качество на технологиите започнаха да се използват от много производители на предни проектори, а от 2002 г. на проекционни телевизори. Активната матрица осигурява отличен цветен трансфер, висока яркост и ясна картина, а използването на високотемпературен полисиликон ви позволява да получите голяма дълбочина на черното.
IPS технология
Съкращението IPS се дешифрира като "смяна на равнината". Принципът на LCD монитора от този тип се основава на подреждането на течнокристалните клетки в хоризонтална равнина. Методът е, че електрическото поле преминава през двата края на кристала, но изисква два транзистора на пиксел вместо един, както при стандартен TFT екран. Като следствие от това, има голямо блокиране на зоната на дисплея, което изисква по-ярко осветление, което харчи повече енергия. Това налага ограничения върху използването на товаВид на LCD монитор в лаптопи.
Екрани с нулева мощност
QinetiQ Zenith елементи с две стабилни състояния (ZBDs) са способни да запазят ориентацията си без външно електрическо поле. Принципът на LCD монитора от този тип се основава на факта, че кристалите могат да бъдат в една от двете позиции - черна или бяла. Необходима е само мощност, за да се промени състоянието на LCD елемента на обратното. Компанията ZBD Displays произвежда екрани, произведени на базата на тази технология. Той предлага както черно бяло, така и цветно ZBD дисплеи. Френската компания Nemoptic е разработила друга технология, която не изисква мощност за запазване на изображението. Хартия, свързана с LCD екрани, произведени в Тайван от юли 2003 г. Тази технология се фокусира върху такива мобилни устройства с ниска мощност като преносими компютри и електронни книги. RCA с нулева консумация на енергия, конкурираща се с електронна хартия. Kent Displays също разработи дисплей с нулева мощност, който използва ChLCD стабилизирани полимерни течни кристали. Основният недостатък на тази технология е ниската честота на опресняване, която допълнително намалява при ниски температури.
Контрол на качеството
LCD екраните могат да имат дефектни транзистори, което води до постоянно отворени или затворени зони, където пикселите остават ярко осветени или черни. Ако в случая на интегрални схеми това означава брак, обикновено се използват дисплеи с няколко бездействащи точки. Това не може да бъде забранено отикономически съображения, защото LCD панелът е много по-чип. Производителите използват различни стандарти, за да определят максималния брой дефектни пиксели. Например, лаптопите на ThinkPad за панел с разделителна способност от 2048 x 1536 са равни на 16. От тях 15 пиксела могат да бъдат ярки, а 16 са най-тъмни. Например 12-инчовият SVGA дисплей може да има 8 дефекта, а 6-инчовата - само 3. Въпреки това, със 137 печата, 134 ще бъдат приемливи за почти нулеви брачни RKD. Днешните стандарти за качество са много по-високи от преди, поради ожесточената конкуренция между производителите и подобрения контрол. Сега SVGA екранът с 4 дефектни пиксела се счита за дефектен и клиентите имат възможност да го обменят за нов.
100% гаранция
Редица производители, особено южнокорейски, тъй като има някои от най-големите производствени инсталации на LCD панелите (например, LG), днес гарантират отсъствието на дефектни пиксели и правят подмяна на екрана дори с един дефект. Дори ако такава гаранция не е предоставена, важно е да се намерят дефектни зони. Екраните с няколко дефектни клетки може да не са подходящи, ако са разположени една до друга. Освен това производителите могат да заменят панела в случай, че дефектът се намира в центъра на дисплея.
Диагностика и ремонт на монитори
По-долу са дадени най-често срещаните грешки и методите за тяхното отстраняване. Индикаторът на захранването свети непрекъснато, но няма картина. вероятенповреда на осветлението или инвертора. Най-лесният начин за диагностициране на LCD монитора е да включите възпроизвеждането на видео и да изпратите светъл лъч, почти паралелен на екрана, или перпендикулярно. Това ще ви позволи да видите изображението дори без подсветка. Ремонтът на монитора е да се замени лампата за задно осветяване или най-вероятно инверторът. Индикаторът за захранване мига. В този случай е необходимо да се провери дали сигналът идва на дисплея - вероятно кабелът или съединителят са повредени. Ако всичко е наред, тогава основната причина за неизправността за определена марка на монитора трябва да се търси в интернет. Например, за Dell 1702FP това е провал на някои кондензатори. Най-простият начин в този случай е да се заменят всички контейнери. Можете също така да шунтирате дефектен кондензатор съзнателно работещ. Индикаторът на захранването не светва. Вероятна причина е повреда в захранването на монитора. Можете да се опитате да го замените, като закупите нов или като използвате резервни части от стария дисплей. Друга възможна причина е CF кондензаторът (лесно се намира визуално) и предпазителите. В този случай те трябва да бъдат заменени. Вертикални или хоризонтални линии. Ако мониторът работи, но има линии, простиращи се по цялата ширина или височина на екрана, или ако изображението е мащабирано вертикално или хоризонтално, тогава транзисторът или връзката с дисплея вероятно ще бъдат виновникът. Ако една от стотиците терминали е дефектна или по-къса, това засяга цял брой пиксели. За лаптопи понякога е достатъчно да се изтръгне проблемната област и проблемът ще продължи години наред. заPC дисплей, трябва да премахнете задния капак, за да стигнете до дефектната връзка и да окажете натиск върху него.
Особености на грижите
Понякога качеството на изображението може да бъде възстановено с обикновени кърпи за LCD монитори. Това ще елиминира прах, хранителни петна, пръстови отпечатъци, следи от насекоми, мръсотия и размножаване. По-добре е да се използват професионални средства, като почистващи аерозоли и аерозоли от пяна, но те могат да бъдат заменени с разредени в равни пропорции изопропилов алкохол или оцет. Не използвайте продукти на основата на алкохол, амоняк или ацетон, тъй като те могат да повредят екрана, особено покритието против заслепяване. Почистващото средство трябва да се прилага върху тъкан, а не върху замърсяване. Когато разтриете дисплея, не можете да използвате сила. Не можете да включите монитора, докато не изсъхне напълно.
Недостатъци
LCD технологията все още има някои недостатъци в сравнение с други подходи:
Ако електронно-лъчевите тръби могат да работят с различна разделителна способност, без да въвеждат изкривявания, LCD дисплеите осигуряват яснота само в случай на техния "роден" разрешение ". Когато се опитате да зададете неподдържани параметри на екрана, изображението се мащабира, замъглява или замъглява.
LCD панелите осигуряват по-нисък контраст от плазмата или LED. Причината за това е, че светлината често прониква през поляризиращ филтър и вместо черен цвят е сиво. Въпреки това, при ярка външна светлина, контрастът на течнокристалния дисплей може да надвиши този индикатор при някои други дисплеи спричинява по-голяма максимална яркост.
LCD екраните имат по-дълго време за реакция от плазмените аналози, създавайки видим ореол при бързо движещи се изображения, въпреки че този индикатор непрекъснато се подобрява с развитието на технологията и е практически невидим в съвременните LCD панели. Повечето TN и IPS дисплеи имат време за реакция от 5-8 мсек.
Използваната в някои панели прекалено висока скорост води до появата на артефакти под формата на повишен шум или ореоли в зоните, които променят изображението. Причината за този страничен ефект е желанието на пикселите да постигнат прогнозираната яркост (или напрежението, необходимо за преминаване на необходимото количество светлина), след което се връщат на целевото ниво, като осигуряват най-доброто време за реакция.
LCD дисплеите имат ограничени ъгли на гледане, което може да причини по-малък брой зрители да гледат едновременно на екрана. При достигане на граничния ъгъл контрастът и цветният трансфер се влошават. Но някои производители използват този ефект, като предлагат преднамерено ограничен преглед на LCD монитора, за да осигурят по-голямо уединение, например, когато използват лаптоп на обществени места. В допълнение, той ви позволява да създадете две различни изображения за един наблюдател, създавайки стереоскопичен ефект.
Някои по-стари LCD монитори могат да причинят проблеми с мигрената и зрението поради трептене на електрически крушки, работещи с честота 50 Hz. В съвременните екрани той се елиминира с прехода към високочестотно захранване.
LCD дисплеите понякога страдат от прегаряне. С развитието на технологията този проблем се намалява, тъй като се появяват нови методи за елиминиране. Понякога екранът може да бъде възстановен чрез непрекъснато показване на бяло изображение.
Някои RCs не могат да работят в режим с ниска резолюция (например 320 x 200). Но това се дължи на схемата за управление, а не на характеристиките на LCD монитора.
Плоските дисплеи са много уязвими. Но тяхната лека тежест намалява вероятността от повреда, а някои модели са защитени от стъкло.
