Proiectarea și operarea monitorului LCD

1. Ce este un monitor LCD

1.1. Principiul de funcționare al monitorului LCD

Pentru a începe este să dau seama ce este monitorul LCD. Pentru a face acest lucru, trebuie să înțelegeți ce LCD-display. După cum probabil ați ghicit deja acest lucru este un fel de reducere a LCD, numele complet este următorul - Liquid Crystal Display. Traducerea în limba română, acest lucru înseamnă ecran cu cristale lichide. Astfel, devine clar că LCD și LCD - este același lucru.

Această tehnologie se bazează pe utilizarea de molecule speciale, cu cristale lichide, care au proprietăți unice. Aceste monitoare se disting printr-o serie de avantaje incontestabile. Pentru a înțelege valoarea în mai în detaliu principiu dezasamblare a monitorului LCD.

2. LCD dispozitiv de afișare și cum funcționează

După cum sa menționat mai sus, substanțe speciale numite cianfenil utilizate pentru fabricarea ecranului LCD. Ele sunt într-o stare lichidă, dar în același timp, ele au proprietăți unice care sunt inerente în corpuri cristaline. De fapt - aceasta este o astfel de fluid care are proprietăți anizotrope, cum ar fi optice. Aceste proprietăți sunt legate de ordonarea în orientarea moleculară.

Principiul de funcționare se bazează pe ecrane cu cristale lichide ale proprietăților de polarizare ale moleculelor de cristal. Aceste molecule sunt capabile să treacă doar componenta luminii, a vectorului de inducție electromagnetic care este în paralel cu planul optic al polarizor (molecule de cristal). Alte spectre de lumina de cristale nu sunt trecute. Cu alte cuvinte, cianfenil-lumină sunt filtre care trec doar un spectru de lumina specific - una dintre culorile primare. Acest efect se numește lumină polarizată.

Datorită faptului că moleculele lungi de cristale lichide schimba pozițiile lor în funcție de câmpul electromagnetic, este posibil controlul de polarizare. Aceasta este, în funcție de intensitatea câmpului electromagnetic acționează asupra tsienofenily schimba locația și forma lor, schimbând astfel unghiul de refracție a luminii și a schimba polarizarea. Aceasta se datorează unei combinații de proprietăți electro-optice ale cristalelor și capacitatea de a lua forma vasului, astfel de molecule sunt numite - cristalele lichide.

Pe aceste proprietăți și se bazează principiul de funcționare al monitorului LCD. Din cauza unei schimbări în câmpul electromagnetic forțează moleculele de cristal lichid schimba poziția lor. Astfel, se formează o imagine.

2.1. Afișaj LCD cu matrice

LCD Monitoare Matrix - este o matrice formată din mai multe segmente mici, care au un nume - pixeli. Fiecare dintre acești pixeli pot fi controlate individual, și astfel există o anumită imagine. Matricea monitorului LCD este format din mai multe straturi. Rolul-cheie este jucat de două panouri, care sunt realizate din fără sodiu și materialul de sticlă complet pur. Acest material este numit substrat (sau oameni - substrat). Este între cele două straturi și este un strat subțire de cristale lichide.

În plus față de panourile, există caneluri speciale care controlează cristalele, cerându-le orientarea dorită (poziție). Aceste caneluri sunt dispuse paralele între ele și perpendiculare pe canelurile panoului de locație de pe celălalt panou. Aceasta este, pe un panou, acestea sunt orizontale, iar cealaltă verticală. Dacă te uiți la ecran printr-o lupă, va fi posibil pentru a vedea cea mai subțire banda (pe verticală și pe orizontală). Ele formează mici pătrate - aceasta este pixeli. Ei vin și de formă rotundă, dar marea majoritate - pătrat.

Iluminarea panourilor cu cristale lichide poate fi realizată în două moduri:

• Reflectarea luminii;
• Trecerea luminii.

În acest caz, planul de polarizare a fluxurilor de lumină pot fi rotite 90˚ atunci când trece printr-un singur panou.

În cazul câmpului electric, moleculele de cristal sunt așezate vertical, de-a lungul o parte din acest domeniu. Unghiul de rotație a planului de polarizare a luminii fondanți modificărilor și devine diferită de 90˚. Datorită acestei lumină trece cu ușurință prin molecula.

O astfel de rotație a planului este absolut imposibil de detectat cu ochiul liber. Din această cauză, era necesar să se adauge la panoul de sticlă al altor două straturi, care acționează ca filtre de polarizare. Au trecut exclusiv aceste spectre ale razelor de lumină, a cărei axă de polarizare corespunde valorii setate. Cu alte cuvinte, datorită panourilor suplimentare la trecerea luminii printr-un polarizor va fi slăbit. Intensitatea luminii depinde de unghiul dintre planul de polarizare (panouri suplimentare) și axa polarizor (panoul de sticlă de bază).

În cazul în care tensiunea este absent, celula va fi complet transparent, ca polarizor prima exclusiv lumina care are direcția de polarizare corespunzătoare. Direcția de polarizare este dată de moleculele de cristale lichide, iar în momentul în care lumina se va merge la al doilea polarizor, acesta va fi deja transformat pentru a trece prin el fără dificultate.

În cazul vectorului câmp electric se rotește polarizarea se realizează la un unghi mai mic. Aceasta, la rândul său, face ca a doua polarizator parțial transparentă pentru fluxurile luminoase. Dacă este făcută astfel încât rotația planului de polarizare în moleculele de cristale lichide, la toate vor fi absente, lumina este complet absorbită de al doilea polarizor. Cu alte cuvinte, atunci când partea din spate a părții din față a luminii de afișare va balansa complet negru.

2.2. un LCD de control polarizare monitorizează folosind electrozi

Având în vedere acest lucru, echipat cu o cantitate suficientă de electrozi de afișare care generează câmpuri electromagnetice în diferite părți ale ecranului (în fiecare pixel). Cu această soluție, au ajuns la posibilitățile în ceea ce privește potențialul de guvernare bună a acestor electrozi, reproduce pe ecran litere și imagini chiar complexe, multi-colorate. Acești electrozi pot avea orice formă și plasat într-un material plastic transparent.

Datorită inovațiilor moderne în tehnologie, electrozii au o dimensiune foarte mică - acestea sunt practic invizibile cu ochiul liber. Datorită acestei o zonă de afișare relativ mic poate găzdui un număr destul de mare de electrozi, care pot mări rezoluția ecranului LCD. Aceasta, la rândul său, ajută la îmbunătățirea calității imaginilor afișate și chiar reda imaginile cele mai complexe.

2.3. Pregătirea unei imagini color

Principiul de funcționare ecrane cu cristale lichide este un proces complex. Cu toate acestea, din cauza acestui utilizator primește o imagine de înaltă calitate pe monitor. Pentru a afișa o imagine color, este necesară iluminarea ecranului LCD, prin care lumina va rezulta din partea din spate a ecranului. Acest lucru permite utilizatorilor să respecte cea mai bună calitate posibilă a imaginii, chiar și într-un mediu întunecat de protecție.

Principiul de funcționare al unui monitor LCD pentru a afișa o imagine color bazată pe aplicarea acelorași trei culori de bază:

Pentru a obține aceste spectre folosind trei filtre care arunca restul spectrului luminii vizibile. Prin combinarea acestor culori pentru fiecare pixel (celule) se realizează capacitatea de a obține o imagine completă de culoare.

Până în prezent, există două modalități de a obține o imagine color:

• Utilizarea mai multor filtre dispuse unul în spatele celuilalt. Acest lucru conduce la o fracțiune mică a luminii transmise.
• Folosind proprietățile moleculelor cu cristale lichide. Puteți modifica stresul electromagnetic intensitatea câmpului care afectează localizarea moleculelor cu cristale lichide pentru a reflecta (sau absorbi) lungimea dorită a radiației, astfel filtrează radiație.

Fiecare producător alege opțiunea unei imagini color. Este demn de remarcat faptul că prima metodă este mai simplă, dar al doilea - mai eficientă. De asemenea, demn de remarcat este faptul că pentru a îmbunătăți calitatea imaginii pe ecranul LCD moderne, care au un ecran de înaltă rezoluție, folosind tehnologia STN, care vă permite să se rotească planul de polarizare a luminii în cristale la 270˚. Acesta a dezvoltat, de asemenea, cum ar fi tipurile de matrice TFT și IPS.

Este de panouri TFT si IPS sunt cele mai răspândite în timpul nostru.

TFT - Thin Film Transistor este. Cu alte cuvinte - un tranzistor film subțire care controlează pixel. Grosimea acestui tranzistor este 0.1-0.01 microni. Datorită acestei tehnologii au posibilitatea de a ajunge la o calitate a imaginii chiar mai mare controlând fiecare pixel.

Tehnologia IPS - este noua dezvoltare, ceea ce permite de a realiza cea mai bună calitate a imaginii. Acesta oferă un maxim unghiuri de vizualizare, dar are un timp de răspuns mai mare. Aceasta este lent pentru a răspunde la modificările de tensiune. Cu toate acestea, diferența de timp între 5 ms și 14 ms nu este absolut vizibil.

Acum știi cum funcționează monitorul LCD. Dar asta nu e tot. Există un astfel de lucru ca rata de reîmprospătare.

Rata de reîmprospătare 3. ecranul monitorului LCD

În plus, rata de reîmprospătare a ecranului afectează organele de vedere, și chiar și psihicul. Acesta și-a exprimat un astfel de impact în primul rând asupra oboseala ochilor. La ochi cu frecvență redusă flicker ajunge rapid obosit și începe să doară. În plus, persoanele cu o înclinație pentru epilepsie poate provoca convulsii. Cu toate acestea, în monitoarele LCD moderne sunt folosite pentru tablouri speciale lampă de iluminare, care au o frecvență mai mare de 150 Hz, rata de reîmprospătare A indică un efect mai mare asupra ratei de schimbare a imaginilor, dar nu pe pâlpâirea de afișare. Prin urmare, monitoarele LCD sunt cel mai mic impact asupra organelor vizuale și corpul uman.

Pentru a utiliza ochelarii 3D activi și polarizante utilizează LCD matrice având o rată de reîmprospătare de 120 Hz. Acest lucru este necesar pentru a separa imaginile pentru fiecare ochi, astfel fiecare frecvență ochi ar trebui să fie de cel puțin 60 Hz. Monitoare 120 Hz pot fi utilizate pentru filme 2D convenționale sau jocuri. Astfel, finețea mișcărilor este mult mai bună decât un monitor cu o frecvență de 60 Hz.

In plus, aceste monitoare sunt utilizate lămpi speciale sau lumini cu LED-uri (LED), având o frecvență pâlpâire încă mai mare, care este de aproximativ 480 Hz. Aceasta, la rândul său, reduce semnificativ sarcina asupra organelor de vizibilitate.

În monitoarele de astăzi pot fi găsite două metode de punere în aplicare a iluminării matricei:

• LED - LED;
• Lămpile fluorescente.

Toți marii producători sunt trecerea la iluminare de fundal cu LED-uri, deoarece are avantaje semnificative față de lămpile fluorescente. Ele sunt mai luminoase, mai compacte, mai eficiente și permit o distribuție mai uniformă a luminii.

Folosind cea mai recentă tehnologie LCD nu este absolut inferior concurenților direcți - panouri cu plasmă, iar în unele cazuri chiar să le depășească.