LCD monitory: princíp činnosti, štruktúra, vlastnosti starostlivosti, diagnostika, oprava, výhody a nevýhody

Displej z tekutých kryštálov (LCD) je tenký plochý prístroj pozostávajúci z množstva farebných a monochromatických pixlov umiestnených pred zdrojom svetla alebo zrkadlom. Aká je výhoda LCD monitora? Inžinieri ju veľmi oceňujú, pretože spotrebúva malé množstvo elektrickej energie, takže je vhodný na použitie v elektronických zariadeniach s batériovým napájaním. Okrem toho môže mať prakticky akýkoľvek tvar a veľkosť, je mierne zahriaty a nevyžaruje škodlivé elektromagnetické žiarenie. Je to tiež jeden z dôvodov úspechu notebookov - inak by neboli tak kompaktné. Niektoré z prvých modelov prenosných počítačov obsahovali malý monitor CRT a boli pomerne ťažkopádne. Následne sa LCD displeje začali používať nielen v prenosných počítačoch, ale aj v televízoroch s vysokým rozlíšením. Keďže technológia a výroba sa v priebehu času stávajú lacnejšími, náklady na monitory s plochou obrazovkou alebo HDTV pokračovali v poklese. V konečnom dôsledku LCD panel úplne nahradil tradičné elektrónové trubice, rovnako ako tranzistory nahradili vákuové trubice.


Princíp fungovania LCD monitora

Zobrazovacie pixely pozostávajú z molekúl LCD vytvorených medzi transparentnými elektródami a dvojice polarizačných filtrov s polohami kolmými na každú ďalšiu. V neprítomnosti svetla z tekutých kryštálov, prechádzajúcehopolarizátor, zablokovaný inými. Povrch elektród v kontakte s látkou v LCD fáze sa spracováva tak, že molekuly sú usporiadané v určitom smere. Spravidla sú pokryté tenkou vrstvou polyméru, ktorá je smerovaná jedným smerom metódou utierania tkaninou (tekuté kryštály sú lemované rovnakým smerom).
Princíp fungovania LCD monitora je nasledujúci. Po uložení elektrického poľa sú molekuly LCD konštruované podľa smeru zoradenia povrchov. V najbežnejšom type obrazovky LCD - skrútené nematicové - smerovanie konštrukcie povrchov elektród je kolmé, v dôsledku čoho molekuly tvoria špirálovú štruktúru, to znamená, že sú skrútené. Keďže vlastnosť kvapalných kryštálov je odlišná rýchlosť pohybu svetla s rozdielnou polarizáciou, lúč prechádzajúci cez jeden polarizačný filter sa zmení na LCD špirálu, aby prešiel cez druhý. Zároveň je polovica svetla absorbovaná v prvom polarizátore, ale zvyšok celej zostavy je transparentný.


Keď sa napätie privedie na elektródy, začína pôsobiť krútiaci moment, ktorý vyrovnáva molekuly krouceného nematicového kryštálu pozdĺž elektrického poľa a narovnáva špirálovú štruktúru. Zabraňuje to pružným silám, pretože molekuly na povrchu nie sú voľné. Rotácia polarizácie klesá a pixel je šedý. Ale kvôli vlastnostiam tekutých kryštálov vyrovnať sa s dostatočne vysokým potenciálnym rozdielom, svetlo prechádzajúce cez ne sa neotáča. Výsledkom smeru polarizácie je kolmý na druhý filterúplne zablokovaný a pixel vyzerá čierne. Zmena napätia medzi elektródami na oboch stranách LCD vrstvy každý obrazový prvok reguluje množstvo svetla, ktoré prechádza a tým i jas.
vývalkov nematických tekutých kryštálov obsiahnuté medzi skríženými polarizačnými filtrami vo svete bolo tak jasné, bez nákladov na elektrinu získanú prostredníctvom napájací výpadku - bol jednotný. Možný prípad použitia paralelných polarizačných filtrov. V tomto prípade sa tmavé a jasné stavy zmenia na opačnú stranu. V takej konfigurácii však čierna nebude jednotná. Tekuté kryštály a vyrovnávacia vrstva obsahujú iónové zlúčeniny. Kontinuálne prevádzka elektrické pole polarity iónového materiálu, je priťahovaný plochy, zhoršovala vlastnosti LCD monitora. Tomu sa dá vyhnúť použitím buď striedavého prúdu alebo zmenou polarity elektrického poľa, kedy kontaktné ústrojenstvo (LCD reakčná vrstvy je nezávislá na polarite).

obrazovky Multypleksornыy

Keď je displej skladá z veľkého počtu obrazových bodov, pričom každý z nich pôsobiť priamo, je nemožné, pretože všetky z nich vyžadujú nezávislé elektródy. Namiesto toho je monitor multiplexovaný. V tomto prípade sú elektródy zoskupené a spojené (zvyčajne v stĺpcoch), a každá skupina privádzaný oddelene. Na druhej strane sú elektródy tiež zoskupené (zvyčajne v radoch) a spojené samostatne. Skupiny sú vytvorené tak, že každý pixel má jedinečnú kombináciu zdroja a prijímača.Elektronika alebo softvér, ktorý ju riadi, postupne zoskupuje a riadi skupiny.
Dôležitým faktorom pri hodnotení RCT oprávnenia viditeľné veľkosti, doba odozvy (synchronizácia rýchlosti), typ matice (pasívne alebo aktívne), uhol pohľadu, podpora farieb, mieru jasu a kontrastu zobrazenia pomer strán a vstupom Porty (napríklad DVI alebo VGA).

farebnej obrazovky

v LCD displejov farebných každý jednotlivý pixel je rozdelený do troch buniek alebo čiastkových pixelov, ktoré sú pomocou ďalšie filtre (pigment a oxidov kovov) sú opatrené náterom červenej, modrej a zelenej. Každý subpixel môže byť ovládaný samostatne, aby získal tisíce alebo milióny možných farieb. V starom CRT sa používa podobná metóda. V závislosti od použitia monitora môžu byť farebné komponenty umiestnené v rôznych geometriách pixelov. Ak softvér vie, ktorý typ geometrie sa používa na tomto displeji, možno ho použiť na zvýšenie viditeľného rozlíšenia pomocou zobrazenia podsiete. Táto metóda je užitočná najmä na vyhladzovanie textu.

pasívne matice

Zariadenie LCD displejov s malým počtom segmentov, ktoré sa používajú vo vreckových kalkulačiek a digitálne hodinky, poskytuje pre každý prvok jeden elektrický kontakt. Externý vyhradený okruh poskytuje elektrický náboj potrebný na ovládanie každého segmentu. S veľkým počtom prvkov obrazovky sa táto štruktúra stávapríliš ťažkopádne

Malé monochromatické displeje, používané napríklad u starších notebookov majú pasívne maticové štruktúry, ktorá využíva technológiu superskruchennыh prvky Nematic (STN) alebo dvojvrstvová STN (DSTN), ktorý opravuje problém posunu farby. Každý riadok alebo stĺpec má jeden elektrický obvod. Riešenie každý pixel sa koná striedavo v riadku a stĺpca. Tento typ displeja sa nazýva pasívna matica, pretože stav každej bunky sa musí udržiavať bez elektrického náboja. So zvyšujúcim sa počtom prvkov (vrátane riadkov a stĺpcov) displej je stále ťažšie. Displeje s pasívnou maticou sú charakterizované príliš pomalou odozvou a nízkym kontrastom.

Technológie s aktívnou maticou

Na farebných obrazovkách s vysokým rozlíšením, ktoré sú vybavené modernými televízormi a monitormi, sa používa aktívna matica. V ňom na farbu, a polarizačné filtre pridá vrstvu tenkých tranzistorov (TFT). Navyše, každý pixel sa riadi vlastným vyhradenom polovodičového prvku. Transistor poskytuje prístup ku každému stĺpcu len jeden pixel. Keď je linka aktivovaná, všetky stĺpce sú k nej pripojené a napätie sa na ňu aplikuje. Potom sa linka deaktivuje a aktivuje sa nasledovné. Pri aktualizácii displeja sa všetky riadky postupne aktivujú. Aktívne matice obrazovky sú oveľa ostrejšie a jasnejšie ako pasívne tie istej veľkosti a zvyčajne majú rýchlejšiu odozvu, ktorá poskytuje oveľa lepšiu kvalitu obrazu.

Nematic twist (TN)

TN obrazovky obsahujú prvky LCD, ktoré sa rôznym stupňom otáčajú a vychyľujú na reguláciu množstva vyžarovaného svetla. Ak sa napätie na elektródech LCD článku TN matrice nedodáva, potom je lúč polarizovaný tak, aby mohol prechádzať. Kvapalné kryštály sa otáčajú v pomere k aplikovanému potenciálovému rozdielu na 90 °, menia polarizáciu a blokujú podsvietenie. Pri aplikácii napätia na určitú úroveň môžete dosiahnuť prakticky akýkoľvek odtieň šedej farby.

Technológia 3LCD

Reprezentuje videoprojekčný systém, v ktorom sa na vytváranie obrazu používajú 3 panely s mikrodisplejom. Vďaka kompaktnosti a vysokej kvalite technológií začali v roku 1995 používať mnohí výrobcovia čelných projektorov a od roku 2002 aj na projekčných televízoroch. Aktívna matrica poskytuje vynikajúci prenos farieb, vysoký jas a čistý obraz a použitie vysokoteplotného polysilikónu vám umožní dosiahnuť veľkú hĺbku čiernej farby.

Technológia IPS

IPS skratka sa dešifruje ako "prepínanie roviny". Princíp LCD monitora tohto typu je založený na vyrovnaní buniek kvapalných kryštálov v horizontálnej rovine. Metóda spočíva v tom, že elektrické pole prechádza cez oba konce kryštálu, ale vyžaduje dva tranzistory na jeden pixel namiesto jedného, ​​ako na štandardnom TFT obrazovke. V dôsledku toho dochádza k veľkej blokácii zobrazovacej plochy, ktorá vyžaduje živšie osvetlenie, ktoré utráca viac energie. To obmedzuje používanie tohto pravidlaDruh LCD monitoru v notebookoch.

Obrazovky s nulovým výkonom

Prvky QinetiQ Zenith s dvoma stabilnými stavmi (ZBD) sú schopné zachovať svoju orientáciu bez vonkajšieho elektrického poľa. Princíp LCD monitora tohto typu je založený na skutočnosti, že kryštály môžu byť v jednej z dvoch polôh - čiernej alebo bielej. Napájanie sa vyžaduje iba na zmenu stavu prvku LCD naopak. Spoločnosť ZBD Displays vyrába obrazovky vyrobené na základe tejto technológie. Ponúka čierne i biele a farebné zobrazenia ZBD. Francúzska spoločnosť Nemoptic vyvinula ďalšiu technológiu, nevyžaduje silu na uloženie obrazu. Papier týkajúci sa obrazoviek LCD vyrobených na Taiwane od júla 2003. Táto technológia sa zameriava na také mobilné zariadenia s nízkym výkonom, ako sú prenosné počítače a elektronické knihy. RCA s nulovou spotrebou energie v konkurencii s elektronickým papierom. Spoločnosť Kent Displays tiež vyvinula displej s nulovým výkonom, ktorý používa kvapalné kryštály stabilizované pomocou ChLCD. Hlavnou nevýhodou tejto technológie je nízka obnovovacia frekvencia, ktorá ďalej spomaľuje pri nízkych teplotách.

Ovládanie kvality

LCD obrazovky môžu mať chybné tranzistory, čo vedie k trvalo otvoreným alebo uzavretým oblastiam, kde pixely zostávajú buď jasne osvetlené alebo čierno. Ak by v prípade integrovaných obvodov znamenalo manželstvo, potom sa obvykle používajú displeje s niekoľkými voľnobežnými bodmi. To nemôže byť zakázanéekonomické dôvody, pretože LCD panel je omnoho viac čipu. Výrobcovia používajú na určenie maximálneho počtu chybných pixelov rôzne normy. Napríklad notebook ThinkPad panel s rozlíšením 2048 x 1536, to je 16. Z nich 15 môže byť jasné body a dark - 16. defekt LCD obrazovke je väčšia pravdepodobnosť než u väčšiny obvodov. Napríklad, 12 "vady SVGA-displej môže byť 8 a 6" doska - iba 3. Avšak, 137 vhodný umiera 134 sú takmer nulová manželstva LCD. Dnešné normy kvality sú oveľa vyššie ako predtým, kvôli silnej konkurencii medzi výrobcami a lepšej kontrole. Obrazovka SVGA so 4 chybnými obrazovými prvkami sa teraz považuje za chybnú a zákazníci ju môžu vymeniť za novú.

100% záruka

Rada výrobcov, najmä Juhokórejský, pretože tam sú niektoré z najväčších tovární na výrobu LCD panelov (napr LG), dnes zabezpečuje, že žiadne chybné pixely a produkujú náhradné displej ani jediný defekt. Aj keď takáto záruka nie je poskytnutá, je dôležité nájsť poškodené oblasti. Obrazovky s niekoľkými chybnými článkami nemusia byť vhodné, ak sú umiestnené vedľa seba. Okrem toho môžu výrobcovia nahradiť panel v prípade, že sa chyba nachádza v strede displeja.

Diagnostika a oprava monitorov

Nižšie sú najčastejšie chyby a spôsoby ich odstránenia. Indikátor napájania svieti nepretržite, ale nie je žiadny obraz. pravdepodobnýrozpadu osvetlenia alebo jeho meniča. Najjednoduchší spôsob diagnostiky LCD monitora je zapnúť prehrávanie videa a poslať jasný lúč takmer rovnobežný s obrazovkou alebo kolmý. Umožní vám to vidieť aj bez podsvietenia. Oprava monitora má nahradiť podsvietenie alebo, s najväčšou pravdepodobnosťou, jeho menič. Indikátor napájania bliká. V takomto prípade je potrebné skontrolovať, či sa signál objaví na displeji - je pravdepodobné, že kábel alebo konektor sú poškodené. Ak je všetko v poriadku, hlavná príčina poruchy pre konkrétnu značku monitora by sa mala vyhľadávať na internete. Napríklad pre Dell 1702FP je to zlyhanie niektorých kondenzátorov. Najjednoduchším spôsobom v tomto prípade je nahradiť všetky kontajnery. Môžete tiež posunúť chybný kondenzátor vedome pracujúci. Indikátor napájania sa nerozsvieti. Pravdepodobnou príčinou je chyba napájania monitora. Môžete sa ho pokúsiť nahradiť zakúpením novej alebo použitím náhradných dielov zo starého displeja. Ďalším možným dôvodom je CF kondenzátor (ľahko sa nachádza vizuálne) a poistkové poistky. V tomto prípade by sa mali nahradiť. Vertikálne alebo horizontálne čiary. Ak je monitor v prevádzke, ale má čiary prechádzajúce po celej šírke alebo výške obrazovky alebo ak je obraz zmenšený vertikálne alebo horizontálne, je pravdepodobné, že pripojenie tranzistora alebo displeja bude vinníkom. Ak je jedna zo stoviek terminálov chybná alebo kratšia, to ovplyvní celý počet pixelov. V prípade notebookov niekedy stačí, aby sa problémová oblasť stlačila a problém pretrvá niekoľko rokov. naNa displeji počítača, musíte odstrániť zadný kryt, aby ste sa dostali k chybnému pripojeniu a vyvíjali tlak.

Funkcie starostlivosti

Niekedy je možné obnoviť kvalitu obrazu jednoduchými utierkami pre LCD monitory. Bude odstraňovať prach, škvrny jedla, odtlačky prstov, stopy hmyzu, nečistoty a chov. Je lepšie používať profesionálne prostriedky, ako sú čistiace aerosóly a penové aerosóly, ale môžu byť nahradené rovnomerným rozdelením s izopropylalkoholom alebo octom. Nepoužívajte výrobky na báze alkoholu, čpavku ani acetónu, pretože môžu poškodiť obrazovku, najmä antireflexnú vrstvu. Čistiaci prostriedok by mal byť aplikovaný skôr na tkanivo ako na kontamináciu. Keď treníte displej, nemôžete použiť silu. Monitor nie je možné zapnúť, kým nie je úplne suchý.

Nevýhody

LCD technológia má stále určité nevýhody v porovnaní s inými prístupmi:
  • Ak môžu elektrónkové rúrky pracovať s rozdielnym rozlíšením bez toho, aby predstavovali deformácie, LCD displeje poskytujú jasnosť iba v prípade ich " povolenie ". Ak sa pokúsite nastaviť nepodporované parametre obrazovky, obraz sa zmenší, rozmazaný alebo rozmazaný.
  • LCD panely poskytujú nižší kontrast ako plazma alebo LED. Dôvodom je, že svetlo často preniká polarizačným filtrom a namiesto čiernou farbou je šedá. Pri jasnom vonkajšom svetle môže však kontrast displeja LCD prekročiť tento indikátor niektorých ďalších displejovspôsobí väčší maximálny jas.
  • LCD obrazovky majú dlhší čas odozvy ako plazmové analógie, čím vytvárajú viditeľný halo na rýchlo sa pohybujúcich obrázkoch, aj keď sa tento indikátor neustále vylepšuje, keď sa technológia vyvíja a je prakticky neviditeľná v moderných LCD panely. Väčšina displejov TN a IPS má čas odozvy 5 až 8 ms.
  • Preťaženie používané v niektorých paneloch vedie k výskytu artefaktov vo forme zvýšeného hluku alebo hluku v oblastiach, ktoré menia obraz. Dôvodom tohto vedľajšieho účinku je túžba pixelov dosiahnuť predpokladaný jas (alebo napätie potrebné na prechod požadovaného množstva svetla), po ktorom sa vrátia na cieľovú úroveň a poskytujú najlepší čas odozvy.
  • Displeje LCD sú obmedzené uhly pozorovania, ktoré môžu spôsobiť menšie počty divákov, aby sa pozreli na obrazovku súčasne. Keď sa dosiahne hraničný uhol, kontrast a prenos farieb sa zhorší. Ale niektorí výrobcovia používajú tento efekt tým, že ponúkajú zámerne obmedzenú kontrolu LCD monitora, aby poskytli viac súkromia, napríklad pri používaní prenosného počítača na verejných miestach. Okrem toho vám umožňuje vytvoriť dva rôzne obrázky pre jedného pozorovateľa a vytvoriť stereoskopický efekt.
  • Niektoré staršie LCD monitory môžu spôsobiť problémy s migrénou a zrakom v dôsledku blikania žiaroviek pracujúcich s frekvenciou 50 Hz. V moderných obrazovkách sa pri prechode na vysokofrekvenčné napájanie eliminuje.
  • LCD displeje niekedy trpia vyhorením. Ako sa technológia vyvíja, tento problém sa znižuje, pretože sa objavujú nové metódy jeho odstránenia. Občas sa obrazovka môže obnoviť nepretržite zobrazovaním bieleho obrazu.
  • Niektoré RC nie sú schopné pracovať v režime s nízkym rozlíšením (napríklad 320 x 200). Ale to je spôsobené kontrolnou schémou, nie funkciami LCD monitora.
  • ​​
  • Plošné displeje sú veľmi zraniteľné. Ale ich nízka hmotnosť znižuje pravdepodobnosť poškodenia a niektoré modely sú chránené sklom.
  • Súvisiace publikácie