Hangi ekran tipini seçmelisiniz: IPS mi yoksa TFT mi? IPS veya TFT ekran daha iyidir

LCD - monitörlerin ana unsuru elbette bir likit kristal paneldir (LCD panel). LCD panel, aşağıdaki nedenlerle monitörlerin ana öğeleri arasında sayılabilir: monitörün en genel ve en pahalı öğesidir ve monitörün görüntü kalitesini ve özelliklerini belirleyen panelin özellikleridir. Panelin aygıtı ve üretiminin altında yatan ilkeler, monitörün geri kalanının devrelerini, arayüzünü ve eleman tabanını belirler. LCD panel ise basit bir cihaz olmaktan uzaktır çünkü likit kristal matrisin kendisine ek olarak çizgi ve sütun sürücü devreleri içerir, satırları ve sütunları seçen devreler vardır. Ayrıca pano içerisinde arayüz devreleri ve arayüzlere hizmet veren bir mikrodenetleyici bulunmaktadır. Ayrıca birçok üretici panelde bir arka ışık ünitesine de yer verir. Bütün bunlar bizi, LCD paneller hakkında bilgi sahibi olmadan LCD monitörlerin yetkin onarımı ve teşhisinin imkansız olduğu sonucuna getiriyor.

en çok en iyi yol LCD panellerin çalışma ve tasarım ilkelerini incelemek, bu konuları belirli bir ürün örneğini kullanarak ele almaktır. Böyle bir örnek olarak, bu ürünün üretiminde liderlerden biri olan Samsung Electronics tarafından üretilen LTM213U4-L01 panel modelinin seçilmesi önerilmektedir.

LCD panel özellikleri

İlk olarak, elbette, çözünürlüğü, boyutu, renk özellikleri vb. panelin tasarımını önemli ölçüde değiştirebilir. LCD panelin ana özellikleri ve özellikleri bir tablo şeklinde sunulmuştur - Tablo 1.

Tablo 1.

LCD panel yapısı

LCD panel tasarımı

Panelin yapısal diyagramı LCD -panel Şekil 1'de gösterilmektedir ve bu şemaya göre aşağıdaki açıklamalar yapılabilir.

1) Panel bir arka ışık modülü içerir. Bu çözüm, tüm modeller için tipik değildir. LCD -modüller. Ancak inverter devresinin ürünün ayrılmaz bir parçası olmadığını ve inverterin monitör üreticisi tarafından geliştirilmesi gerektiğini lütfen unutmayın. Bir invertör, voltaj dönüşümü sağlayan bir güç kaynağıdır doğru akım güç kaynağından lambalara sağlanan darbeli yüksek voltaj voltajına. Arka ışık modülü, altı adet soğuk katodlu flüoresan lambadan oluşur ( CCFL ). Bu altı lamba iki grup halinde düzenlenmiştir (her birinde üç adet). Diğer LCD panellerin büyük çoğunluğunda olduğu gibi, lambalar sıvı kristal matrisin kenarları boyunca yerleştirilmiştir. Altı lambanın her biri için ayrı bir konektör vardır.

2) Arayüz ile donatılmış LCD panel LVDS , bu da yüksek veri aktarım hızları sağlamanıza ve parazit olasılığını azaltmanıza olanak tanır. Bu arayüzün kullanılması panelin evrenselliğini de sağlar, yani; arayüzü olan herhangi bir kontrol panosu ile kullanılabilir LVDS . Arayüzü kullanırken LVDS bilgi seri formda LCD panele iletilir ve bu nedenle panel bir seri veri içerir. paralel görünüm. Böyle bir dönüştürücü, adı verilen bir entegre devredir. Alıcı (alıcı). Paralel forma dönüştürülen veriler, ekran denetleyici çipine iletilir TCON.

3) TCON çipi sütun ve satır sürücülerinde verilerin senkronizasyonu, alımı ve dağıtımı üzerinde kontrol sağlar. Mikro devrenin çıkışında TCON panelde ne kadar kontrol transistörü varsa o kadar kontrol sinyali üretilir ve bunların sayısını hesaplamak oldukça basittir. Bu panel 1600x1200 "çözünürlüğü" destekliyorsa, ekranda 1200 satır ve 4800 sütun (1600x3) vardır, yani her renkli nokta, üç bitişik noktadan oluşur. Bu panel, noktaların tam olarak şerit topolojisini kullanır (çizgili ) ve noktaların konumunun bir örneği Şekil 2'de gösterilmiştir.

4) Sütunlu sürücüler entegre devre olarak uygulanır. Bir veya daha fazla sürücü transistörü seçmek için sinyaller mikro devreden gelir TTL sinyalleri olarak TCON - Şekil 1'deki bu ilişki çizgi ile gösterilmiştir. kontrol . Ayrıca gri tonlamalı tonlamalar sağlamak için PWM yöntemi kullanılmaktadır ( Darbe Genişliği Modülasyonu - PWM ) . Bu yöntem, adresleme işlemi sırasında farklı satır örnekleme darbe genişliklerini kullanır. Aynı zamanda kolon sürücüsünün yapısındaki donanım tarafından PWM yöntemine destek sağlanmaktadır. Kontrol veriyolunda (Şekil 1'de belirtilmiştir) video verileri ) her piksel için, 256 gri tonlamaya karşılık gelen 8 bitlik bir kod iletilir. Derecelendirme kodları sütun sürücü kaydına yazılır ve ardından kodla orantılı darbe genişliklerine dönüştürülür.

LCD panelin optik özellikleri ve ölçüm yöntemleri

Likit kristal paneller için belirtilen temel optik özellikler ve panel için değerleri Samsung LTM 213 U 4-L 01 Tablo 2'de sunulmuştur.

LCD panel yapısı

LCD panelinin blok şeması Şekil 1'de gösterilmektedir ve bu şema üzerinde aşağıdaki açıklamalar yapılabilir.

Pirinç. 1

1) Panel bir arka ışık modülü içerir. Bu çözüm, tüm LCD modül modelleri için tipik değildir. Ancak inverter devresinin ürünün ayrılmaz bir parçası olmadığını ve inverterin monitör üreticisi tarafından geliştirilmesi gerektiğini lütfen unutmayın. İnvertör, güç kaynağından gelen DC voltajını lambalara sağlanan darbeli yüksek voltaj voltajına dönüştüren bir güç kaynağıdır. Arka ışık modülü, altı adet soğuk katodlu flüoresan lambadan (CCFL) oluşur. Bu altı lamba iki grup halinde düzenlenmiştir (her birinde üç adet). Diğer LCD panellerin büyük çoğunluğunda olduğu gibi, lambalar sıvı kristal matrisin kenarları boyunca yerleştirilmiştir. Altı lambanın her biri için ayrı bir konektör vardır.

2) LCD panel, yüksek veri aktarım hızına ulaşabilen ve parazit olasılığını azaltabilen LVDS arayüzü ile donatılmıştır. Bu arayüzün kullanılması panelin evrenselliğini de sağlar, yani; LVDS arayüzü ile donatılmış herhangi bir kontrol kartı ile kullanılabilir. LVDS arayüzünü kullanırken, bilgiler LCD panele seri biçimde iletilir ve bu nedenle panel bir seri-paralel dönüştürücü içerir. Böyle bir dönüştürücü, Alıcı (alıcı) adı verilen bir entegre devredir. Paralelleştirilmiş veriler, TCON ekran denetleyici çipine iletilir.

3) TCON çipi, verilerin sütun ve satır sürücülerine zamanlamasını, alımını ve dağıtımını kontrol eder. TCON mikro devresinin çıkışında, paneldeki kontrol transistörleri kadar çok kontrol sinyali üretilir ve bunların sayısını hesaplamak oldukça basittir. Bu panel 1600x1200 "çözünürlüğü" destekliyorsa, ekranda 1200 satır ve 4800 sütun (1600x3) vardır, yani her renkli nokta, üç bitişik noktadan oluşur. Bu panelde, noktaların şerit topolojisi (Şerit) kullanılır ve noktaların konumunun bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir.

Pirinç. 2

4) Sütunlu sürücüler entegre devre olarak uygulanır. Bir veya daha fazla sürücü transistörü seçmek için sinyaller, TCON çipinden TTL sinyalleri biçiminde gelir - Şekil 1'deki bu ilişki, Kontrol satırı ile gösterilir. Ayrıca gri tonlamalı tonlamalar sağlamak için PWM (Pulse Width Modulation - PWM) yöntemi kullanılır. Bu yöntem, adresleme işlemi sırasında farklı satır örnekleme darbe genişliklerini kullanır. Aynı zamanda kolon sürücüsünün yapısındaki donanım tarafından PWM yöntemine destek sağlanmaktadır. Kontrol veri yolunda (Şekil 1'de VideoData olarak adlandırılmıştır), her piksel için 256 gri tonlamaya karşılık gelen 8 bitlik bir kod iletilir. Derecelendirme kodları sütun sürücü kaydına yazılır ve ardından kodla orantılı darbe genişliklerine dönüştürülür.

5) LCD panelde bir güç kaynağı kontrol devresi vardır. Bu devre, panelin tüm elemanları için besleme gerilimleri üreten bir dönüştürücü ve regülatördür ve bu gerilimlerin değerleri farklıdır.

LCD panelin optik özellikleri ve ölçüm yöntemleri

Likit kristal paneller için belirtilen ana optik özellikler ve bunların Samsung LTM213U4-L01 paneli için değerleri Tablo 2'de sunulmaktadır.

Tablo 2.

Tablo 2'de belirtilen özellikleri ölçme yöntemleri oldukça ilginçtir ve bu yöntemlere daha yakından bakmak, bir LCD monitörü seçerken ve kalitesini belirlerken nelere bakılacağı konusunda çok iyi bir fikir verir. Bu bilgiler de gerekli servis departmanları, Çünkü onarım çalışmasının tamamlanmasından sonra, onarılan ürünün çıktı parametrelerini izlemek ve aralarında bir tutarsızlık olması durumunda gereklidir. değerleri ayarla veya gereken görüntü kalitesini sağlayamama nedeniyle ayarlamalar yapın veya ürünü değiştirin. Yöntemleri, monitör özelliklerinin tabloda belirtildiği sırayla ele almaya başlayalım.

Ancak LCD panel parametrelerini ölçme yöntemlerinden bahsetmeden önce, bu çalışmaların yalnızca panel sıcaklığı sabitlendikten sonra yapılması gerektiğini söylemekte fayda var. Bu nedenle öncelikle LCD monitörü yaklaşık 30 dakika ölçüm yapılacak odada bırakmalısınız. Bu oda karanlık olmalı, yani. pencereleri olmamalı ve ölçüm odasındaki sıcaklık sabit olmalıdır. Ölçüm odasındaki ortam sıcaklığı +25°C (±2°C) olmalıdır. Odada pencere olmaması gerekliliği, dış ışığın parlaklık, kontrast ve görüş açısı ölçüm sonuçlarını bozabilmesinden kaynaklanmaktadır.

30 dakika geçtikten sonra monitör açılır ve arka ışıklar yanarak LCD panelin ısınmasına neden olur. Olası bozulmaları ve ölçüm hatalarını önlemek için, panelin arka ışığın etkisi altında ısınmasını beklemek gerekir. Monitörü açtıktan sonra 30 dakika daha beklemeniz gerekir. Ve ancak bundan sonra ölçümlerin doğruluğundan ve sıcaklık hatalarının olmadığından emin olabilirsiniz.

Daha önce bahsedildiği gibi, ölçüm ekipmanı, Şekil 3'te gösterildiği gibi kesinlikle ekranın merkezine herhangi bir eğim olmaksızın monte edilmelidir.

Pirinç. 3

Monitör performans ölçüm cihazları olarak Samsung tarafından aşağıdaki türlerdeki analizörlerin (fotodedektörler) kullanılması önerilir:

1. TOPCON BM-5A

3. FOTOĞRAF ARAŞTIRMA PR650

BM-5A aleti ekrandan 40 cm uzağa yerleştirilir ve bu aletle ekranın parlaklık, kontrast aralığı, görüş açısı ve parlaklık eşitsizliği ölçülür. BM-7 cihazı noktaların tepki süresini ölçer ve cihazı ekrandan 50 cm uzağa yerleştirir. Ekran yüzeyinden 50 cm mesafeye kurulan PR650 cihazı, renk özellikleri panelin (koordinatları).

LCD panelin bazı parametrelerini elde etmek için ekranın sadece merkezinde değil, kenarlarında da ölçümler yapılmalıdır. Bu noktalar (ve koordinatları, yani satırlar ve sütunlar) Şekil 4'te işaretlenmiştir.

Pirinç. 4

Kontrast ölçümü

İngilizce olarak belirtilen kontrast ölçeği (aralığı) teknik döküman C/R olarak, iki parlaklık değerinin oranıdır: beyaz ve siyah ekran için - formül (1).

Analizör, ekranın orta noktasında iki değer Gmax ve Gmin alır (Şekil 4'teki 5 numaralı nokta). Gmax değeri, LCD panelin tüm noktaları beyaz renkte parladığında ölçülür. Gmin değeri, ekrandaki tüm noktaların siyah olması koşuluyla analizör tarafından ölçülür.

Kontrast ölçeğinin büyük değeri, ürünün şüphesiz bir avantajıdır, çünkü böyle bir panel, çok çeşitli görüntü kontrast ayarı sağlar.

Tepki süresi ölçümü

Tepki süresi iki parametrenin toplamıdır: yükselme süresi (Tr) ve düşme süresi (Tf). Yükselme süresi, LCD panel siyahtan beyaza geçtiğinde ölçülür. Düşme süresi, panel kapatıldığında ölçülür. Beyaz renk siyaha Tr zamanını ve Tf zamanını ölçme prensibi Şekil 5'te gösterilmiştir.

Pirinç. 5

Beyaz parlaklığı ölçme

LCD panelin bu özelliği, ekranın ortasındaki BM-5A cihazı tarafından ölçülür (Şekil 4'teki 5 numaralı nokta). Bu özelliğin büyük bir değeri, geniş bir parlaklık aralığına karşılık gelir ve aynı zamanda iyi bir panelin işaretidir.

Renk özelliklerinin ölçümü

Her rengin renk koordinatları, yine ekranın merkezinin tam karşısına yerleştirilmiş olan PR650 cihazı tarafından ölçülür (Şekil 4'teki 5 numaralı nokta). Renk özelliklerinin ölçümü, CIE1931 spesifikasyonuna uygun olarak gerçekleştirilir. Renk koordinatları her bir renk için ayrı ayrı ölçülür ve karşılık gelen renk ekranda sırayla değiştirilir.

Düzensiz ekran parlaklığını ölçme

Bu özelliği elde etmek için BM-5A cihazı, ekranın tüm noktalarının beyaz olması koşuluyla, Şekil 4'te belirtilen noktaların her birinde parlaklığı dokuz kez ölçer. Ardından, elde edilen dokuz sonuçtan ikisi seçilir - maksimum değer (Bmax) ve minimum değer (Bmin) ve bu iki sonuç, formül (2)'ye göre eşitsizliği hesaplamak için kullanılır.

Görsel parametrelere ek olarak, LCD panel Tabloda gösterilen elektriksel özelliklerle de açıklanmaktadır. 3.

Tablo 3

Tablodaki bazı bilgilerin açıklığa kavuşturulması gerekmektedir.

1. Bant genişliği (temel frekans), LVDS veri yolu vericisinin girişinde belirlenen nokta senkronizasyon frekansıdır (bununla ilgili daha fazla bilgiyi dergimizin 2. sayısında bulabilirsiniz).

2. LCD panele besleme gerilimi verildiği anda akımın tepe değeri belirlenir. Besleme geriliminin uygulandığı anda tepe akımı elde etmek için aşağıdaki koşulların karşılanması gerekir:

- LCD panelin tüm kontrol ve tüm sinyal hatları topraklanmalıdır;

- besleme voltajının yükselme süresi yaklaşık 470 µs olmalıdır (kesin olarak, 470 µs'de LCD panel güç hattındaki voltaj seviyesi nominal değerin %10'undan %90'ına değişmelidir).

3. LCD panel tarafından tüketilen akım miktarı görüntülenen görüntüye bağlıdır. Panel, düz siyah bir görüntü görüntülerken minimum akımı ve düz beyaz bir görüntü görüntülerken maksimum akımı tüketir. Ancak ekrana belirli bir şablon yüklenirken Idd değerini ölçmek adettendir. Tablodan da görülebileceği gibi, mevcut tüketim farklı şablonlarda üç kez ölçülür ve bu da daha objektif bir resim verir..

Bu şablonlar:

1. Sürekli siyah ekran - fig.6.

Pirinç. 6

2. Mozaik ekran veya satranç alanı - şek.7.

Pirinç. 7

3. Dikey değişen siyah ve beyaz çizgiler ve her bir çizgi (hem siyah hem beyaz) iki dikey mantıksal sütundan oluşur - şek.8.

Pirinç. 8

Arka Işık Modülü

Samsung LTM213U4-L01 panelinde, arka ışık modülü iki gruba ayrılmış altı lambadan oluşur - her grupta üç lamba bulunur. Elektriksel özellikler arka ışık modülü lambası çiftleri Tablo 4'te gösterilmektedir.

Tablo 4

Modern LCD paneller geleneksel olarak soğuk katodlu flüoresan lambalar (CCFL) kullanır - bu incelemede tartışılan da bir istisna değildir. Ancak tüm flüoresan lambalar için bir özellik karakteristiktir - bu, hem ışığın parlaklığının hem de lambayı açma modunun ortam sıcaklığına önemli bir bağımlılığıdır.

Lambaların güç kaynağı, darbe genişlik modülasyonu (PWM) yöntemiyle kontrol edilebilen bir invertörden sağlanır. Lambaların parlaklığı ve "ömrü" yalnızca invertör devresi tarafından belirlenir, bu nedenle lambalara çok yüksek voltaj vermemesi gereken bir invertör devresi geliştirmek monitör üreticisinin görevi olacaktır. Çıkıştaki darbeli yüksek frekans voltajının kararlılığı da evirici için bir gereklilik olarak adlandırılabilir.

Floresan lambaların çalıştığı onlarca kHz'lik yüksek frekans, lambaların frekansı ile acil tarama frekansının etkileşiminden kaynaklanan bir girişim olgusuna neden olabilir. Girişim fenomeni, monitör ekranında "kayan" çizgiler ve hareli gibi bir fenomenin görünmesine yol açar. Paraziti bastırmak için sürücünün çalıştığı frekans, yatay frekanstan ve yatay temel harmoniklerin frekansından mümkün olduğunca farklı olmalıdır.

İyi tasarlanmış bir evirici, en fazla 1 saniye sonra kendi kapanmasını sağlamalıdır. Arka ışık konektörü bağlı değilse.

Lamba ömrü süresi (Sa), lambaların çıkış parlaklığının ilk çalıştırma süresine kıyasla yarı yarıya azalacağı süre olarak hesaplanan geleneksel bir değerdir. “Ömür” hesabı yapılırken değerin yanı sıra 25°C olması gereken ortam sıcaklığının da dikkate alınması gerekir. çalışma akımı bu panel için 6,5 mArms seviyesinde olması gereken lamba.

Lambalar ekranın kenarları boyunca yerleştirildiğinden, simetriyi sağlamak için ekranın her iki yanında bir çiftten birer lamba bulunur (Şek. 9).

Pirinç. 9

Şekil 10, arka ışık modülünün konektörlere göre pin atamasını ve bunların invertör konektörlerine uygunluğunu göstermektedir.

Pirinç. 10

Panel arayüzleri

LCD panel, harici devrelere üç arayüzle bağlanır:

- besleme voltajı arabirimi (12 pimli konektör);

- arka ışık modülü besleme voltajı arabirimi (6 konektör, her biri 3-4 pin);

- Kontrol sinyallerinin, senkronizasyon sinyallerinin ve renk bilgilerinin iletimi için LVDS arayüzü.

Besleme voltajı arabirimi, kontaklar üzerinde çok basit bir sinyal dağılımına sahiptir - ilk altı pin +5V voltajdır, geri kalan altı pin topraklıdır (Tablo 5).

Tablo 5

Arka ışık modülünün arayüzü, makalenin önceki bölümünde yeterince ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Sorunu bilgi arayüzü ile çözmeye devam ediyor.

LTM213U4-L01 LCD paneli, günümüzde LCD modüllerinde en yaygın kullanılan LVDS arayüzünü kullanır. Veriler, bu arayüzde seri formda bir çift diferansiyel hat aracılığıyla iletildiğinden, LCD modülü, alınan verilerin seri kodunu TCON denetleyicisi için uygun bir paralel forma dönüştüren bir LVDS veri yolu alıcısı içerir. LVDS bus alıcısı olarak bu cihaz DS90C388 çip kullanılır. Ancak LVDS sinyallerinin alıcısı ve vericisi genellikle tek bir settir. Entegre devreler. Alıcıyla eşleştirilen DS90C387 yongası, LCD panel kontrol kartında bulunan bir LVDS vericisi olarak kullanılır. LVDS arayüzü, Tablo 6'da açıklanan sinyallerin dağılımı olan 31 pimli bir konektör şeklinde yapılır.

Tablo 6

Şekil 11, arabirim yapılandırmasının daha eksiksiz bir resmini verir.

Pirinç. on bir

Her noktanın rengi 24 bit olarak kodlanmıştır, yani Ana renklerin (kırmızı, yeşil, mavi) her biri için 8 basamak. Üç rengin her biri için bilgi, arayüzün performansını artırmak için yapılan iki farklı hat üzerinden iletilir. Böylece, renk iletimi için altı kanal diferansiyel hat kullanılır. Yatay ve dikey senkronizasyon sinyallerini iletmek için başka bir diferansiyel kanal kullanılır.

LVDS alıcısı, 24 bit çift satır nokta verisi (BE...,GE..,RE...) ve 24 tek sıra nokta veri biti (BO..., GO..., RO...) verir. Arayüzün zamanlama diyagramları Şekil 12'de gösterilmiştir.

Pirinç. 12

LCD panelin bakımı ve işletimi

Tüm özellikler göz önünde bulundurularak dahili cihaz Samsung LTM213U4-L01 LCD paneller, en pratik sorulardan birine geçelim: bu modülle nasıl çalışılır, onunla ne yapılmasına izin verilir ve nelerin kesinlikle yasak olduğu, çalışma sırasında panele uygun bakımın nasıl sağlanacağı ve onarım çalışmaları yapılırken hangi önlemlerin alınacağı. Aşağıdaki tüm kural ve tavsiyeler LCD panel için geçerlidir ancak monitörlerin ana unsuru olduğu için genel olarak söylenen her şey otomatik olarak LCD monitörlere aktarılabilir.

LCD panel depolama yönergeleri

1. LCD modülünü uzun süre yüksek sıcaklık ve yüksek nem koşullarına maruz bırakmayın. Depolama için en uygun koşullar, %70'in altında bağıl nem ile 0 ila +35°C arasındaki sıcaklıklardır.

2. TFT-LCD panelleri doğrudan maruz kaldığında saklamayın. Güneş ışığı.

3. LCD paneller, güneş ışığından ve flüoresan lambalardan uzak, karanlık bir yerde saklanmalıdır.

LCD panelin çalıştırılması ve bakımı için kurallar

1. LCD panel mekanik deformasyona ve bükülme kuvvetlerine maruz bırakılmamalıdır.

2. Güçlü darbelerden ve aşırı yüklemelerden kaçının. Bu, yalnızca LCD-TFT'nin kendisine değil, aynı zamanda arka ışık modülünün lambalarına da zarar verebilir.

3. Panelin polarizasyon yüzeyi çok kırılgandır ve çok kolay hasar görebilir. Ekran yüzeyine basmayın veya kurşun kalem, tükenmez kalem vb. ile çizmeyin.

4. Ekranın yüzeyine su, yağ veya katı yağ damlaları gelirse, bunları hemen çıkarın (silin). Damlalar üzerinde bırakılırsa bu yerlerde lekelenmeye ve renk kaybına neden olabilir.

5. Ekran yüzeyi kirliyse özel emici mendillerle veya çok yumuşak bir bezle temizleyin.

6. Önerilen ekran temizleyiciler su, izopropil alkol veya heksandır.

7. Keton sınıfı çözücüler (örneğin aseton), etil alkol, toluen, etil asit, metol klorür ve bunlara dayalı tüm ürünlerin kullanılması kesinlikle yasaktır. Bu maddelerin kullanımı, ortaya çıkan kimyasal reaksiyon nedeniyle ekranın polarize edici tabakasına anında zarar verebilir.

8. Panelden likit kristal malzeme sızarsa elinizle dokunmayınız, gözünüze, burnunuza ve ağzınıza götürünüz. Bu bileşim hala cilde, ellere veya giysilere bulaşıyorsa, her şeyi sabun ve suyla iyice yıkamak gerekir.

9. Panoyu, pano içindeki elektronik elemanların (mikro devreler) arızalanmasına neden olabilecek elektrostatik boşalmalardan korumak için önlemler alınması gerekir.

11. Ekrandaki koruyucu film kullanımdan hemen önce çıkarılmalıdır, çünkü. ayrıca elektrostatik deşarjlara karşı koruma sağlar.

12. LCD paneli dış mekanda (dış mekanda) kullanırken, UV filtrelerinin kullanılması tavsiye edilir.

13. Çalışma sırasında yoğuşmadan kaçınılmalıdır.

14. Aynı bilgiler ekranda çok uzun süre görüntülenirse, kullanıcı, monitör kapatıldığında bile bu görüntünün konturlarının ekranda göründüğü bir durumla karşılaşabilir, örn. ekran, ilgili görüntünün altında olduğu gibi "yanar".

1. LCD paneli kurarken, tüm bağlantı elemanlarının kullanıldığından emin olun, örn. kasadaki panel güvenli ve sağlam bir şekilde kurulmalıdır.

2. Arka ışık tellerinin bükülmesini önlemeye değer ve bu telleri güçlü bir şekilde çekmek yasaktır.

4. Dokunmak yasaktır çıplak elle(eldivensiz) panel konektörlerinin kontakları - bu, iletkenliklerini bozabilir.

5. Montaj ve demontaj çalışmaları en iyi yumuşak antistatik malzemelerle kaplı özel tepsilerde ve yumuşak eldivenler kullanılarak gerçekleştirilir.

6. Panelin kontrol devrelerine bağlanması ve bağlantısının kesilmesi sadece güç kapalıyken yapılmalıdır.

7. Yüksek frekanslar, hangi dahili elektronik devreler LCD paneller elektromanyetik girişim olgusuna neden olabilir. Bu olayları azaltmak için panel topraklanır ve ekranlanır. Bu nedenle paneli kurarken tüm bu önlemlere kesinlikle uyulmalıdır.

8. Ayrıca, arka ışık lambaları ile inverter arasındaki bağlantı kablosunun uzunluğunun minimum olması ve lambaların doğrudan invertere bağlanması gerektiği dikkate alınmalıdır. Bağlantı kablolarının uzatılması, arka ışığın parlaklığının azalmasına ve başlangıç ​​voltajının artmasına neden olabilir.

Cep telefonu (akıllı telefon) ve tablet görüntüleme cihazı. LCD ekran cihazı. Ekran türleri, farklılıkları.

Önsöz

Bu yazımızda modern cep telefonlarının, akıllı telefonların ve tabletlerin cihaz ekranlarını inceleyeceğiz. Küçük nüanslar dışında büyük cihazların (monitörler, TV'ler vb.) ekranları da benzer şekilde düzenlenmiştir.

"Kurbanlık" telefonun ekranının açılmasıyla sadece teorik olarak değil, pratik olarak da demonte edeceğiz.

Nasıl çalıştığını düşünün modern ekran, en karmaşıklarını örnek olarak kullanacağız - sıvı kristal (LCD - sıvı kristal ekran). Bazen TFT LCD olarak adlandırılırlar, burada TFT kısaltması "ince film transistörü" - ince film transistörü anlamına gelir; çünkü sıvı kristallerin kontrolü, sıvı kristallerle birlikte substrat üzerinde biriken bu tür transistörler sayesinde gerçekleştirilir.

Ekranı açılacak olan "kurbanlık" telefon olarak ucuz bir Nokia 105 olacak.

Ekranın ana bileşenleri

Likit kristal ekranlar (TFT LCD ve modifikasyonları - TN, IPS, IGZO, vb.) üç bölümden oluşur oluşturan parçalar: dokunmatik yüzey, görüntüleme cihazı (matris) ve ışık kaynağı (arka ışık lambaları) Dokunmatik yüzey ile matris arasında başka bir pasif katman vardır. Şeffaf bir optik yapıştırıcı veya sadece bir hava boşluğudur. Bu katmanın varlığı, LCD ekranlarda ekran ve dokunmatik yüzeyin tamamen bir arada olmasından kaynaklanmaktadır. farklı cihazlar tamamen mekanik olarak birleştirildi.

"Aktif" bileşenlerin her biri oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir.

Dokunmatik yüzeyle başlayalım (dokunmatik ekran, dokunmatik ekran). Ekranda (varsa) en üst katman olarak yer alır ve butonlu telefonlar, örneğin, değil).
Şimdi en yaygın türü kapasitif. Böyle bir dokunmatik ekranın çalışma prensibi, kullanıcının parmağına dokunulduğunda dikey ve yatay iletkenler arasındaki elektriksel kapasitanstaki değişime dayanmaktadır.
Buna göre, bu iletkenler görüntünün izlenmesini engellemesin diye özel malzemelerden şeffaf hale getirilirler (bunun için genellikle indiyum-kalay oksit kullanılır).

Basma kuvvetine (sözde dirençli) tepki veren dokunmatik yüzeyler de vardır, ancak bunlar zaten "arenayı terk etmektedir".
İÇİNDE Son zamanlarda aynı anda parmağın kapasitesine ve basma kuvvetine (3D-dokunmatik ekranlar) tepki veren birleşik dokunmatik yüzeyler de vardı. Ekrandaki bir basınç sensörü ile tamamlanan kapasitif bir sensöre dayanırlar.

Dokunmatik ekran, ekrandan bir hava boşluğu ile ayrılabilir veya ona yapıştırılabilir ("tek cam çözümü", OGS - tek cam çözümü).
Bu seçenek (OGS), harici ışık kaynaklarından ekrandaki yansıma seviyesini azalttığı için önemli bir kalite avantajına sahiptir. Bu, yansıtıcı yüzeylerin sayısını azaltarak elde edilir.
"Normal" bir ekranda (hava boşluklu), bu tür üç yüzey vardır. Bunlar, farklı ışık kırılma indeksine sahip ortamlar arasındaki geçişlerin sınırlarıdır: "hava-cam", sonra - "cam-hava" ve son olarak tekrar "hava-cam". En güçlü yansımalar ilk ve son sınırlardandır.

OGS'li varyantta yalnızca bir yansıtıcı yüzey (harici), "havadan cama" vardır.

OGS'li ekran kullanıcı için oldukça kullanışlı ve iyi özelliklere sahip olmasına rağmen; ayrıca ekran bozulursa "açılan" bir dezavantajı var. "Normal" bir ekranda (OGS'siz), çarpma anında yalnızca dokunmatik ekranın kendisi (hassas yüzey) kırılırsa, OGS'li ekrana çarpıldığında tüm ekran da kırılabilir. Ancak bu her zaman olmuyor, dolayısıyla bazı portalların OGS ile görüntüleyen kesinlikle tamir edilemez ifadeleri doğru değil. Yalnızca dış yüzeyin çökme olasılığı oldukça yüksektir, %50'nin üzerindedir. Ancak katmanları ayırarak ve yeni bir dokunmatik ekranı yapıştırarak onarım yalnızca bir servis merkezinde mümkündür; Elle onarmak son derece zordur.

Ekran

Şimdi bir sonraki kısma geçelim - ekranın kendisi.

Eşlik eden katmanlara sahip bir matris ve bir arka ışıktan (aynı zamanda çok katmanlı!) oluşur.

Matrisin ve ilgili katmanların görevi, arka ışıktan her bir pikselden geçen ışık miktarını değiştirerek bir görüntü oluşturmaktır; içinde bu durum Piksel şeffaflığı ayarlanır.

Bu süreç hakkında biraz daha detay.

"Şeffaflık" ayarı, etkisi altındaki bir pikseldeki sıvı kristallerden geçerken ışığın polarizasyon yönünü değiştirerek gerçekleştirilir. Elektrik alanı(veya tersi, etki yokluğunda). Bu durumda polarizasyondaki değişimin kendisi iletilen ışığın parlaklığını değiştirmez.

Parlaklıktaki değişiklik, polarize ışık bir sonraki katmandan - "sabit" bir polarizasyon yönüne sahip bir polarize edici filmden geçtiğinde meydana gelir.

Şematik olarak, matrisin iki durumdaki ("ışık var" ve "ışık yok") yapısı ve çalışması aşağıdaki şekilde gösterilmiştir:

(Vikipedi'nin Felemenkçe bölümünden Rusça'ya çevrilmiş görüntü kullanılmıştır)

Işık polarizasyonunun dönüşü, uygulanan gerilime bağlı olarak sıvı kristal tabakasında meydana gelir.
Polarizasyon yönleri bir pikselde (sıvı kristallerin çıkışında) ve sabit polarizasyona sahip bir filmde ne kadar çakışırsa, sonunda tüm sistemden o kadar fazla ışık geçer.

Polarizasyon yönleri dik çıkarsa, teorik olarak ışık hiç geçmemelidir - siyah bir ekran olmalıdır.

Pratikte, polarizasyon vektörlerinin böyle bir "ideal" düzenlemesini yaratmak imkansızdır; ayrıca, hem "ideal olmayan" sıvı kristaller nedeniyle hem de ekran aksamının ideal geometrisi nedeniyle. Bu nedenle, bir TFT ekranda tamamen siyah bir görüntü olamaz. En iyi LCD ekranlarda beyaz/siyah kontrastı 1000'in üzerinde olabilir; ortalama 500 ... 1000, geri kalanında - 500'ün altında.

LCD TN + film teknolojisi kullanılarak yapılmış bir matrisin çalışması az önce anlatılmıştır. Diğer teknolojilere dayalı sıvı kristal matrisler benzer çalışma ilkelerine sahiptir, ancak farklı bir teknik uygulamaya sahiptir. En iyi sonuçlar renk üretimi açısından IPS, IGZO ve *VA teknolojileri (MVA, PVA, vb.) kullanılarak elde edilir.

arka ışık

Şimdi ekranın en "altına" - arka ışığa geçelim. Modern aydınlatma aslında lamba içermese de.

Aksine basit isim, arka ışık lambası karmaşık bir çok katmanlı yapıya sahiptir.

Bunun nedeni, arka ışık lambasının tüm yüzeyin tekdüze parlaklığına sahip düz bir ışık kaynağı olması gerektiği ve doğada bu tür ışık kaynaklarının çok az olmasıdır. Ve var olanlar bile, düşük verimlilik, "kötü" emisyon spektrumu nedeniyle bu amaçlar için çok uygun değildir veya "uygun olmayan" tipte ve büyüklükte bir kızdırma voltajı gerektirir (örneğin, elektrolüminesan yüzeyler, aşağıya bakın). Vikipedi).

Bu bağlamda, artık en yaygın olanı tamamen "düz" ışık kaynakları değil, ek saçılma ve yansıtıcı katmanların kullanıldığı "nokta" LED arka aydınlatmadır.

Ekranı açarak bu tür bir arka ışığı göz önünde bulundurun nokia telefon 105.

Ekran arka ışık sistemini orta katmanına ayırdıktan sonra, sol alt köşede, radyasyonunu köşenin iç "kesiğindeki" düz bir kenardan neredeyse şeffaf bir plakaya yönlendiren tek bir beyaz LED göreceğiz:

Resim için açıklama. Çerçevenin ortasında - katmanlara bölünmüş bir ekran cep telefonu. Aşağıdan ön planda ortada - çatlaklarla kaplı bir matris (sökme sırasında hasar görmüş). Üstte ön planda - arka ışık sisteminin orta kısmı (yayan beyaz LED'in ve yarı saydam "ışık kılavuzu" plakasının görünürlüğünü sağlamak için diğer katmanlar geçici olarak kaldırılmıştır).
Ekranın arkasında, telefonun ana kartını (yeşil) ve klavyeyi (altta düğme basmalarını iletmek için yuvarlak delikli) görebilirsiniz.

Bu yarı saydam plaka, hem bir ışık kılavuzu (iç yansımalar nedeniyle) hem de ilk saçılma elemanıdır (ışığın geçişine engel oluşturan "sivilceler" nedeniyle). Büyütüldüklerinde şöyle görünürler:

Görüntünün alt kısmında, ortanın solunda, parlak yayan beyaz bir arka ışık LED'i görülüyor.

Beyaz arka ışık LED'inin şekli, parlaklığının azaltıldığı resimde daha iyi görünür:

Bu plakanın altından ve üstünden, ışık akısını alana eşit olarak dağıtan sıradan beyaz mat plastik levhalar yerleştirilir:

Koşullu olarak "yarı saydam aynalı ve çift kırılmalı bir levha" olarak adlandırılabilir. Hatırlayın, fizik derslerinde, içinden geçerken ışığın ikiye ayrıldığı İzlandalı spar anlatılmıştı bize? Bu ona benziyor, sadece biraz ayna özelliği var.

Sıradan bir saatin bir kısmı bu çarşafla kaplıysa böyle görünür:

Bu sayfanın olası amacı, polarizasyon yoluyla ışığın bir ön filtrelemesidir (gerekli olanı saklayın, gereksiz olanı atın). Ancak yön açısından mümkündür ışık akısı matrise doğru, bu filmin de bir rolü var.

Sıvı kristal ekranlarda ve monitörlerde "basit" bir arka ışık lambası bu şekilde düzenlenir.

"Büyük" ekranlara gelince, cihazları benzer, ancak arka ışık cihazında daha fazla LED var.

Daha eski LCD monitörler, LED arka ışık yerine Soğuk Katot Floresan Lamba (CCFL) kullanıyordu.

AMOLED ekranların yapısı

Şimdi - yeni ve aşamalı bir ekran türü olan AMOLED (Aktif Matris Organik Işık Yayan Diyot) hakkında birkaç söz.

Arka ışık olmadığı için bu tür ekranların cihazı çok daha basittir.

Bu ekranlar bir dizi LED'den oluşur ve her piksel burada ayrı ayrı parlar. Erdemler AMOLED ekranlar"sonsuz" kontrast, mükemmel görüş açıları ve yüksek enerji verimliliği; ve dezavantajları, mavi piksellerin azaltılmış "ömrü" ve üretimin teknolojik karmaşıklığıdır. büyük ekranlar.

AMOLED ekranların daha basit yapılarına rağmen üretim maliyetlerinin yine de TFT LCD ekranlara göre daha yüksek olduğunu da belirtelim.

Görüntü, kural olarak, bir tarama sistemi aracılığıyla, bireysel öğelerin yardımıyla oluşturulur. Basit cihazlar (elektronik saatler, telefonlar, oynatıcılar, termometreler vb.) tek renkli veya 2-5 renkli ekrana sahip olabilir. TN- (ve bazı *VA) matrislerine dayalı çoğu masaüstü monitöründe ve tüm dizüstü bilgisayar ekranlarında 18 bit renkli (kanal başına 6 bit) matrisler kullanılır, 24 bit titreşimli titremeyle öykünür.

LCD monitör cihazı

Alt piksel renkli LCD

Bir LCD ekranın her pikseli, iki şeffaf elektrot arasındaki bir molekül tabakasından ve polarizasyon düzlemleri (genellikle) dik olan iki polarizasyon filtresinden oluşur. Sıvı kristallerin yokluğunda, birinci filtre tarafından iletilen ışık, ikincisi tarafından neredeyse tamamen bloke edilir.

Elektrotların sıvı kristallerle temas halindeki yüzeyi, moleküllerin bir yönde ilk oryantasyonu için özel olarak işlenir. Bir TN matrisinde, bu yönler karşılıklı olarak diktir, bu nedenle moleküller, stres yokluğunda sarmal bir yapıda sıralanır. Bu yapı ışığı, ikinci filtreden önce polarizasyon düzlemi dönecek ve ışık kayıpsız geçecek şekilde kırar. Polarize olmayan ışığın yarısının birinci filtre tarafından soğurulması dışında, hücre saydam kabul edilebilir. Elektrotlara bir voltaj uygulanırsa, moleküller sarmal yapıyı bozan alan yönünde sıralanma eğilimindedir. Bu durumda, elastik kuvvetler buna karşı koyar ve voltaj kapatıldığında moleküller orijinal konumlarına geri döner. Yeterli bir alan kuvvetinde, hemen hemen tüm moleküller paralel hale gelir ve bu da yapının opaklığına yol açar. Voltajı değiştirerek şeffaflık derecesini kontrol edebilirsiniz. Eğer sabit basınç uzun süre uygulandı - sıvı kristal yapı, iyon göçü nedeniyle bozulabilir. Bu sorunu çözmek için alternatif bir akım uygulanır veya hücrenin her adreslenmesiyle alanın polaritesinde bir değişiklik uygulanır (yapının opaklığı, alanın polaritesine bağlı değildir). Tüm matriste, hücrelerin her birini ayrı ayrı kontrol etmek mümkündür, ancak sayıları arttıkça gerekli elektrot sayısı arttıkça bu zorlaşır. Bu nedenle, satır ve sütunlara göre adresleme hemen hemen her yerde kullanılmaktadır. Hücrelerden geçen ışık doğal olabilir - alt tabakadan yansıtılabilir (arkadan aydınlatmasız LCD ekranlarda). Ancak daha sık kullanılan, dış aydınlatmadan bağımsız olmanın yanı sıra, bu aynı zamanda ortaya çıkan görüntünün özelliklerini de dengeler. Bu nedenle, tam teşekküllü bir LCD monitör, giriş video sinyalini işleyen elektroniklerden, bir LCD matrisinden, bir arka ışık modülünden, bir güç kaynağından ve bir mahfazadan oluşur. Bazı özellikler diğerlerinden daha önemli olsa da, monitörün özelliklerini bir bütün olarak belirleyen bu bileşenlerin birleşimidir.

LCD Monitör Özellikleri

LCD monitörlerin en önemli özellikleri:

• Çözünürlük : Piksel cinsinden ifade edilen yatay ve dikey boyutlar. CRT monitörlerin aksine, LCD'lerin bir "doğal" fiziksel çözünürlüğü vardır, geri kalanı enterpolasyonla elde edilir.

LCD monitör matrisinin (0,78x0,78 mm) 46 kat büyütülmüş parçası.

• Nokta Boyutu: Bitişik piksellerin merkezleri arasındaki mesafe. Doğrudan fiziksel çözünürlükle ilgilidir.

• Ekran en boy oranı (biçim): Genişliğin yüksekliğe oranı, örneğin: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

• Görünür Köşegen: Çapraz olarak ölçülen panelin kendisinin boyutu. Görüntü alanı aynı zamanda formata da bağlıdır: 4:3 monitör, aynı köşegene sahip 16:9 monitörden daha geniş bir alana sahiptir.

• Kontrast: En açık noktanın parlaklığının en karanlık noktaya oranı. Bazı monitörler, ek lambalar kullanan uyarlanabilir bir arka ışık seviyesi kullanır ve onlar için verilen kontrast değeri (dinamik olarak adlandırılır), statik bir görüntü için geçerli değildir.

• Parlaklık: Bir ekranın yaydığı ışık miktarı, genellikle metrekare başına kandela olarak ölçülür.

• Tepki Süresi: Bir pikselin parlaklığını değiştirmesi için geçen minimum süre. Ölçüm yöntemleri belirsizdir.

• Görüntüleme Açısı: Kontrasttaki düşüşün belirtilen değere ulaştığı açı; farklı şekiller matrisler ve farklı üreticiler farklı şekilde hesaplanır ve genellikle karşılaştırılamaz.

• Matris Tipi: LCD'nin yapıldığı teknoloji.

• Girişler: (örn. DVI, HDMI, vb.).

teknolojiler

LCD ekranlı saat

LCD monitörler, 1963 yılında RCA'nın New Jersey, Princeton'daki David Sarnoff Araştırma Merkezi'nde geliştirildi.

LCD ekranların imalatındaki ana teknolojiler: TN + film, IPS ve MVA. Bu teknolojiler, yüzeylerin, polimerin, kontrol plakasının ve ön elektrotun geometrisinde farklılık gösterir. Özel geliştirmelerde kullanılan sıvı kristal özelliklere sahip polimerin saflığı ve türü büyük önem taşımaktadır.

SXRD teknolojisi (eng. Silikon X-tal Yansıtıcı Ekran - silikon yansıtıcı sıvı kristal matris), 5 ms'ye düşürüldü. Sony, Sharp ve Philips ortaklaşa PALC teknolojisini geliştirdi. Plazma Adresli Sıvı Kristal - LCD'nin (renklerin parlaklığı ve zenginliği, kontrast) ve plazma panellerin (yatay olarak geniş görüş açıları, H ve dikey olarak, V, yüksek yenileme hızı) avantajlarını birleştiren sıvı kristallerin plazma kontrolü). Bu ekranlar, parlaklık kontrolü olarak gaz deşarjlı plazma hücrelerini kullanır ve renk filtreleme için bir LCD matrisi kullanılır. PALC teknolojisi, her ekran pikselini ayrı ayrı ele almanızı sağlar, bu da eşsiz kontrol edilebilirlik ve görüntü kalitesi anlamına gelir.

TN+film (Bükümlü Nematik + film)

Teknoloji adına "film" kısmı, görüş açısını (yaklaşık 90°'den 150°'ye) artırmak için kullanılan ek bir katman anlamına gelir. Şu anda, "film" ön eki genellikle ihmal edilir ve bu tür matrislere basitçe TN denir. Ne yazık ki, TN paneller için kontrastı ve yanıt süresini iyileştirmenin bir yolu henüz bulunamadı ve yanıt süresi bu türden matrisler açık şu anda en iyilerinden biri, ancak kontrast seviyesi değil.

TN + film en basit teknolojidir.

TN + film matrisi şu şekilde çalışır: alt piksellere voltaj uygulanmazsa, sıvı kristaller (ve ilettikleri polarize ışık) iki plaka arasındaki boşlukta yatay bir düzlemde birbirlerine göre 90° döner. Ve ikinci plakadaki filtrenin polarizasyon yönü, birinci plakadaki filtrenin polarizasyon yönü ile 90° açı yaptığından ışık içinden geçer. Kırmızı, yeşil ve mavi alt pikseller tamamen yanıyorsa ekranda beyaz bir nokta oluşacaktır.

Teknolojinin avantajları, modern matrisler arasında en kısa yanıt süresinin yanı sıra düşük maliyeti içerir.

IPS (Düzlem İçi Geçiş)

Düzlem İçi Geçiş teknolojisi, Hitachi ve NEC tarafından geliştirildi ve TN + filmin eksikliklerini gidermeyi amaçlıyordu. Bununla birlikte, IPS, 170°'lik bir görüş açısının yanı sıra yüksek kontrast ve renk üretimi elde ederken, tepki süresi düşük kaldı.

Şu anda, IPS teknolojisi matrisleri, her zaman tam RGB renk derinliğini (24 bit, kanal başına 8 bit) ileten tek LCD monitörlerdir. TN matrisleri, MVA kısmı gibi neredeyse her zaman 6 bittir.

IPS'ye voltaj uygulanmaz ise sıvı kristal moleküller dönmez. İkinci filtre her zaman birinciye dik olarak döndürülür ve içinden hiç ışık geçmez. Bu nedenle siyah rengin gösterimi ideale yakındır. Transistör arızalanırsa, IPS paneli için "kırık" piksel, TN matrisinde olduğu gibi beyaz değil, siyah olacaktır.

Bir voltaj uygulandığında, sıvı kristal moleküller başlangıç ​​konumlarına dik olarak dönerler ve ışığı iletirler.

IPS artık teknolojinin yerini aldı S-IPS(Super-IPS, Hitachi yılı), tepki süresini azaltırken IPS teknolojisinin tüm avantajlarını devralır. Ancak, S-IPS panellerinin renginin yaklaşmasına rağmen geleneksel monitörler CRT, kontrast hala zayıf bir nokta. S-IPS, 20", LG panellerinde aktif olarak kullanılmaktadır. Philips, NEC, bu teknolojiyi kullanan tek panel üreticisi olmaya devam etmektedir.

AS-IPS- Gelişmiş Super IPS teknolojisi (Advanced Super-IPS), yıl içinde Hitachi Corporation tarafından da geliştirilmiştir. Ana iyileştirmeler, konvansiyonel S-IPS panellerin kontrast seviyesindeydi ve onu S-PVA panellerine yaklaştırdı. AS-IPS, LG.Philips Corporation monitörlerinin adı olarak da kullanılır.

A-TW-IPS- LG.Philips tarafından şirket için geliştirilmiş Gelişmiş Gerçek Beyaz IPS (gerçek beyaz ile Gelişmiş IPS). Elektrik alanının artan gücü, pikseller arası mesafeyi azaltmanın yanı sıra daha da büyük görüş açıları ve parlaklık elde etmeyi mümkün kıldı. AFFS tabanlı ekranlar, çoğunlukla Hitachi Ekranları tarafından üretilen matrislerde tablet PC'lerde kullanılır.

*VA (Dikey Hizalama)

MVA- Çok Alanlı Dikey Hizalama. Bu teknoloji, Fujitsu tarafından TN ile TN arasında bir uzlaşma olarak geliştirilmiştir. IPS teknolojileri. MVA matrisleri için yatay ve dikey görüş açıları 160°'dir (modern monitör modellerinde 176-178 dereceye kadar), hızlandırma teknolojilerinin (RTC) kullanılması sayesinde bu matrisler yanıt süresinde TN + Film'in çok gerisinde değildir, ancak renk derinliği ve aslına uygunluk açısından ikincisinin özelliklerini önemli ölçüde aşar.

MVA, Fujitsu tarafından 1996 yılında tanıtılan VA teknolojisinin halefidir. VA matrisinin likit kristalleri, voltaj kesildiğinde ikinci filtreye dik olarak hizalanır, yani ışığı iletmezler. Voltaj uygulandığında, kristaller 90° döner ve ekranda şu gösterilir: parlak nokta. IPS matrislerinde olduğu gibi, pikseller voltaj olmadığında ışığı iletmezler, bu nedenle başarısız olduklarında siyah noktalar olarak görünürler.

MVA teknolojisinin avantajları, koyu siyah bir renk ve hem sarmal kristal yapının hem de çift kristal yapının olmamasıdır. manyetik alan.

MVA'nın S-IPS ile karşılaştırıldığında dezavantajları: dikey görünümde gölgelerde ayrıntı kaybı, görüntünün renk dengesinin görüş açısına bağlı olması, daha fazla zaman cevap.

MVA'nın analogları teknolojilerdir:

• PVA (Desenli Dikey Hizalama) Samsung'tan.
• Süper PVA Samsung'dan.
• Süper MVA CMO'dan.

MVA / PVA matrisleri, hem maliyet hem de tüketici nitelikleri açısından TN ve IPS arasında bir uzlaşma olarak kabul edilir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Geniş görüş açısında LCD monitörde görüntü bozulması

Tipik bir LCD matrisinin yakından görünümü. Merkezde iki kusurlu alt piksel görebilirsiniz (yeşil ve mavi).

Şu anda, LCD monitörler, monitör teknolojisinde hızla gelişen ana yöndür. Avantajları şunlardır: CRT'ye kıyasla küçük boyut ve ağırlık. CRT'lerin aksine LCD monitörlerde görünür titreme, odaklama ve yakınsama kusurları, manyetik alanlardan kaynaklanan parazit, görüntü geometrisi ve netlik sorunları yoktur. LCD monitörlerin güç tüketimi, CRT'den 2-4 kat daha azdır ve plazma ekranlar karşılaştırılabilir boyutlar. LCD monitörlerin güç tüketimi, %95 oranında arka ışıkların veya LED matrisi aydınlatma (İngilizce) arka ışık- arka ışık) LCD matrisi. Birçok modern (2007) monitörde, kullanıcı tarafından ekran parlaklığının parlaklığını ayarlamak için, arka ışık lambalarının 150 ila 400 Hertz veya daha fazla frekansta darbe genişliği modülasyonu kullanılır. LED ışıklar esas olarak küçük ekranlarda kullanılır, ancak son yıllarda dizüstü bilgisayarlarda ve hatta masaüstü monitörlerde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Uygulanmasının teknik zorluklarına rağmen, daha geniş bir emisyon spektrumu ve dolayısıyla renk gamı ​​gibi flüoresan lambalara göre bariz avantajları da vardır.

Öte yandan, LCD monitörlerin, genellikle ortadan kaldırılması temelde zor olan bazı dezavantajları da vardır, örneğin:

• CRT'lerin aksine, net bir görüntüyü yalnızca bir (“standart”) çözünürlükte görüntüleyebilirler. Geri kalanı, netlik kaybıyla enterpolasyonla elde edilir. Ayrıca, çok düşük çözünürlükler (örneğin, 320x200) birçok monitörde hiç görüntülenemez.
• Renk gamı ​​ve renk doğruluğu sırasıyla plazma panellere ve CRT'lere göre daha düşüktür. Birçok monitörde, parlaklık iletiminde (gradyanlardaki bantlar) düzeltilemez bir eşitsizlik vardır.
• Çoğu LCD monitör nispeten düşük kontrasta ve siyah derinliğe sahiptir. Gerçek kontrasttaki artış genellikle basit amplifikasyon arka ışık parlaklığı, rahatsız edici değerlere kadar. Yaygın olarak kullanılan parlak kaplama matris, ortam ışığı koşullarında yalnızca öznel kontrastı etkiler.
• Matrislerin sabit kalınlığına yönelik katı gereksinimler nedeniyle, tekdüze renk eşitsizliği (arka ışık eşitsizliği) sorunu vardır.
• Gerçek görüntü değişim oranı da CRT ve plazma ekranlardan daha düşük kalır. Overdrive teknolojisi, hız sorununu yalnızca kısmen çözer.
• Kontrastın görüş açısına bağlı olması, teknolojinin hala önemli bir dezavantajıdır.
• Toplu üretilen LCD monitörler, CRT'lerden daha savunmasızdır. Cam tarafından korunmayan matris özellikle hassastır. Güçlü basınç ile geri dönüşü olmayan bozulma mümkündür. Arızalı piksel sorunu da var.
• Yaygın inanışın aksine, LCD monitör pikselleri bozulur, ancak bozulma hızı tüm görüntüleme teknolojileri arasında en yavaş olanıdır.

LCD monitörlerin yerini alabilecek umut verici bir teknoloji, genellikle OLED ekranlar olarak kabul edilir. Öte yandan, bu teknoloji, özellikle geniş köşegenli matrisler için seri üretimde zorluklarla karşılaşmıştır.

Ayrıca bakınız

• Görünür ekran alanı
• yansıtıcı olmayan kaplama
• tr:Arka ışık

Bağlantılar

• LCD paneli aydınlatmak için kullanılan floresan lambalar hakkında bilgi
• Likit kristal ekranlar (TN + film, IPS, MVA, PVA teknolojileri)

Edebiyat

• Artamonov O. Modern LCD monitörlerin parametreleri
• Mukhin I. A. LCD monitör nasıl seçilir? . "Bilgisayar-İş Pazarı", Sayı 4 (292), Ocak 2005, s. 284-291.
• Mukhin I. A. Sıvı kristal monitörlerin geliştirilmesi. "YAYIN Televizyon ve radyo yayıncılığı": bölüm 1 - No. 2 (46) Mart 2005, s.55-56; Bölüm 2 - Sayı 4(48) Haziran-Temmuz 2005, s.71-73.
• Mukhin I. A. Modern düz panel görüntü cihazları "YAYIN Televizyon ve radyo yayıncılığı": No. 1(37), Ocak-Şubat 2004, s.
• Mukhin I. A., Ukrainskiy O. V. Sıvı kristal panellerle üretilen bir televizyon görüntüsünün kalitesini iyileştirme yöntemleri. Bilimsel ve teknik konferansta raporun materyalleri " modern televizyon”, Moskova, Mart 2006.

LCD (Sıvı Kristal Ekran, sıvı kristal monitörler) sıvı halde olan bir maddeden yapılır, ancak aynı zamanda kristalin cisimlerin doğasında bulunan bazı özelliklere de sahiptir. Sıvı kristaller uzun zaman önce keşfedildi, ancak başlangıçta başka amaçlar için kullanılıyorlardı. Elektriğin etkisi altındaki sıvı kristal moleküller yönlerini değiştirebilir ve sonuç olarak içlerinden geçen ışık demetinin özelliklerini değiştirebilir. Bu keşiften yola çıkarak ve daha fazla araştırma sonucunda, görüntülemeyi sağlamak için elektrik voltajındaki artış ile kristal moleküllerinin yönelimindeki değişiklik arasında bir ilişki bulmak mümkün hale geldi. Likit kristaller ilk olarak hesap makinesi ekranlarında ve kuvars saatlerde kullanılmış, daha sonra dizüstü bilgisayarların monitörlerinde kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde bu alandaki ilerlemeler sonucunda masaüstü bilgisayarlar için LCD monitörler yaygınlaşmaya başlamıştır.

Bir LCD monitörün ekranı, bilgileri görüntülemek için manipüle edilebilen bir dizi küçük parçadır (piksel olarak adlandırılır). LCD monitörün birkaç katmanı vardır ve burada anahtar rol, sodyum içermeyen ve çok saf cam malzemeden yapılmış iki panel tarafından oynanır. substrat veya alt tabaka, aslında kendi aralarında ince bir sıvı kristal tabakası içerirler. Paneller, kristalleri yönlendiren ve onlara özel bir yön veren oluklara sahiptir. Çizgiler, her panelde paralel, ancak iki panel arasında dik olacak şekilde düzenlenmiştir. Boyuna oluklar, daha sonra özel bir şekilde işlenen cam yüzey üzerine ince şeffaf plastik filmler yerleştirilerek elde edilir. Oluklarla temas halinde olan sıvı kristallerdeki moleküller, tüm hücrelerde aynı şekilde yönlendirilir. Voltaj yokluğunda sıvı kristal (nematik) çeşitlerinden birinin molekülleri, elektrik (ve manyetik) alan vektörünü böyle bir ışık dalgasında ışın yayılma eksenine dik düzlemde bir açı kadar döndürür. İki panel birbirine çok yakın. Likit kristal panel, bir ışık kaynağı ile aydınlatılır (konumlandırıldığı yere bağlı olarak, sıvı kristal paneller ışığın yansıması veya iletilmesi ile çalışır). Işık huzmesinin polarizasyon düzlemi, bir panelden geçerken 90° döndürülür.

Bir elektrik alanı göründüğünde, sıvı kristal moleküller alan boyunca kısmen sıralanır ve ışık polarizasyon düzleminin dönme açısı 90°'den farklı olur.

Renkli bir görüntüyü görüntülemek için, ışığın LCD'nin arkasında oluşması için monitörün arka ışığı gereklidir. Bu, ortam aydınlık olmasa bile kaliteli bir görüntünün gözlemlenebilmesi için gereklidir. Renk, kaynağın radyasyonundan izole edilmiş üç filtrenin kullanılması sonucunda elde edilir. Beyaz ışıküç ana bileşen. Ekrandaki her nokta veya piksel için üç ana rengi birleştirerek herhangi bir rengi yeniden üretmek mümkündür.

İlk LCD'ler çok küçüktü, 8 inç civarındayken, günümüzde dizüstü bilgisayarlarda kullanım için 15" boyutlarına ulaşmış, masaüstü bilgisayarlar için 19" ve daha büyük LCD monitörler üretiliyor. Boyuttaki bir artışı, çözünürlükteki bir artış takip eder ve ortaya çıkan yardımıyla çözülen yeni problemlerin ortaya çıkmasına neden olur. özel teknolojiler, bunların tümü aşağıda açıklanmıştır. İlk endişelerden biri, yüksek çözünürlüklerde görüntü kalitesini tanımlayan bir standarda duyulan ihtiyaçtı. Hedefe yönelik ilk adım, kristallerdeki ışığın polarizasyon düzleminin dönme açısını 90°'den 270°'ye çıkarmaktı.

Gelecekte, teknolojinin gelişmesiyle birlikte cihazların nihai fiyatının düşmesi ve bu da daha fazla kullanıcının yeni ürünler satın almasına olanak sağlaması nedeniyle, LCD monitörlerin pazara girişinin artmasını beklemeliyiz.

kısaca bahsetmek çözünürlük LCD monitörler. Bu çözünürlük birdir ve yerel olarak da adlandırılır, CRT monitörlerin maksimum fiziksel çözünürlüğüne karşılık gelir. Monitörün görüntüyü en iyi şekilde ürettiği yer, LCD'nin doğal çözünürlüğüdür. Bu çözünürlük, LCD monitörde sabitlenen piksel boyutuna göre belirlenir. Örneğin, LCD monitörün doğal çözünürlüğü 1024x768 ise, bu, 768 satırın her birinde 1024 elektrot olduğu anlamına gelir, okunan pikseller. Aynı zamanda, yerelden daha düşük bir çözünürlük kullanmak mümkündür. Bunu yapmanın iki yolu var. İlki denir merkezleme(ortalama), yöntemin özü, bir görüntüyü görüntülemek için yalnızca daha düşük çözünürlüklü bir görüntü oluşturmak için gerekli olan piksel sayısının kullanılmasıdır. Sonuç olarak, görüntü tam ekran değil, yalnızca ortada. Kullanılmayan tüm pikseller siyah kalır; görüntünün çevresinde geniş siyah bir kenarlık belirir. İkinci yöntem denir "genleşme"(uzatmak). Özü, yerelden daha düşük bir çözünürlüğe sahip bir görüntüyü oynatırken, tüm piksellerin kullanılmasıdır, yani. görüntü tüm ekranı doldurur. Ancak görüntünün ekranı dolduracak şekilde uzatılmasından dolayı hafif bir bozulma meydana gelir ve keskinlik bozulur. Bu nedenle, bir LCD monitör seçerken, hangi çözünürlüğe ihtiyacınız olduğunu açıkça bilmek önemlidir.

Özel olarak bahsedilmelidir parlaklık LCD monitörler, henüz bir LCD monitörün yeterince parlak olup olmadığını belirleyecek bir standart olmadığından. Bu durumda merkezdeki LCD monitörün parlaklığı, ekranın kenarlarındakinden %25 daha yüksek olabilir. Belirli bir LCD monitörün parlaklığının sizin için doğru olup olmadığını belirlemenin tek yolu, parlaklığını diğer LCD monitörlerle karşılaştırmaktır.

Ve bahsetmek için son seçenek zıtlık. Bir LCD monitörün kontrastı, en parlak beyaz ile en koyu siyah arasındaki parlaklık oranıyla belirlenir. İyi bir kontrast oranı 120:1 olarak kabul edilir ve bu da canlı görüntülerin yeniden üretilmesini sağlar. zengin renkler. 300:1 veya daha yüksek bir kontrast oranı, siyah beyaz yarı tonların doğru şekilde yeniden üretilmesi gerektiğinde kullanılır. Ancak, parlaklıkta olduğu gibi, henüz bir standart yoktur, bu nedenle ana belirleyici faktör gözlerinizdir.

LCD monitörlerin bir kısmının, aynı anda otomatik görüntü döndürme ile ekranı 90 ° döndürme yeteneği gibi bir özelliği belirtmekte fayda var. Sonuç olarak, örneğin, düzen ile uğraşıyorsanız, artık sayfadaki tüm metni görmek için dikey kaydırma kullanmaya gerek kalmadan bir A4 sayfası tamamen ekrana sığabilir. Doğru, CRT monitörleri arasında böyle bir fırsata sahip modeller de var, ancak bunlar oldukça nadir. LCD monitörlerde bu özellik neredeyse standart hale geliyor.

İLE LCD'nin avantajları monitörler, kelimenin tam anlamıyla gerçekten düz olmalarına ve ekranlarında oluşturulan görüntünün netlik ve renk doygunluğu ile ayırt edilmesine bağlanabilir. Ekran bozulması eksikliği ve geleneksel CRT monitörlerin doğasında bulunan bir dizi başka sorun. LCD monitörlerin güç tüketiminin ve dağılımının CRT monitörlerinkinden önemli ölçüde daha düşük olduğunu ekliyoruz.

Masaüstü sektörü için LCD teknolojilerinin geliştirilmesindeki temel sorun, maliyeti etkileyen monitörün boyutu gibi görünüyor. Ekranların boyutu büyüdükçe üretim yetenekleri azalır. Şu anda seri üretime uygun maksimum diyagonal LCD monitör 20"'e ulaşıyor ve son zamanlarda bazı geliştiriciler ticari üretime hazır 43" modellerini ve hatta 64" TFT-LCD monitör modellerini piyasaya sürdüler.

Ancak görünen o ki, CRT ve LCD monitörler arasındaki pazar yeri mücadelesinin sonucu şimdiden kaçınılmaz bir sonuç. Ve CRT monitörlerin lehine değil. Görünüşe göre gelecek, aktif matrisli LCD monitörlere ait. Savaşın sonucu, IBM'in inç başına 200 piksel, yani CRT monitörlerin iki katı yoğunluğa sahip bir matrise sahip bir monitörü piyasaya sürdüğünü duyurmasının ardından netleşti. Uzmanlara göre, resmin kalitesi, nokta vuruşlu baskı ile aynı şekilde farklılık gösteriyor ve lazer yazıcılar. Dolayısıyla LCD monitörlerin yaygın kullanımına geçiş konusu sadece fiyatlarında.

Modern cihazlar, çeşitli konfigürasyonlara sahip ekranlarla donatılmıştır. ana açık şu an ekranlara dayalıdır, ancak bunlar için farklı teknolojiler kullanılabilir, özellikle aynı buluşun torunları olmalarına rağmen bir dizi parametrede farklılık gösteren TFT ve IPS'den bahsediyoruz.

Artık kısaltmalar altında saklanan, belirli teknolojileri ifade eden çok sayıda terim var. Örneğin, birçoğu IPS veya TFT hakkında bir şeyler duymuş veya okumuş olabilir, ancak çok azı aralarındaki gerçek farkın ne olduğunu anlıyor. Bunun nedeni elektronik kataloglardaki bilgi eksikliğidir. Bu nedenle, bu kavramları anlamaya ve ayrıca TFT'nin mi yoksa IPS'nin mi daha iyi olduğuna karar vermeye değer.

terminoloji

Her bir durumda neyin daha iyi veya daha kötü olacağını belirlemek için, her bir IPS'nin hangi işlevlerden ve görevlerden sorumlu olduğunu bulmanız gerekir, aslında bu, üretiminde belirli bir teknolojinin kullanıldığı bir TFT veya daha doğrusu çeşididir - TN-TFT. Bu teknolojiler daha ayrıntılı olarak ele alınmalıdır.

farklılıklar

TFT (TN), elemanların bir çift plaka arasında spiral şeklinde düzenlendiği matrisler, yani ince film transistörlü ekranlar üretmenin yollarından biridir. Gerilim beslemesinin olmaması durumunda, yatay düzlemde birbirlerine dik açılarda döndürüleceklerdir. Maksimum voltaj, kristalleri dönmeye zorlar, böylece içlerinden geçen ışık siyah piksellerin oluşumuna ve voltaj yokluğunda beyaz oluşmasına neden olur.

IPS veya TFT'yi düşünürsek, birinci ve ikinci arasındaki fark, matrisin daha önce açıklanan temelde yapılmasıdır, ancak içindeki kristaller spiral şeklinde değil, tek bir ekran düzlemine ve birbirine paralel düzenlenmiştir. TFT'den farklı olarak, bu durumda kristaller voltaj olmadığında dönmezler.

Nasıl görüyoruz?

IPS'ye veya görsel olarak bakarsanız, aralarındaki fark, neredeyse mükemmel siyah reprodüksiyonu ile sağlanan kontrasttır. İlk ekranda görüntü daha net görünecektir. Ancak kullanım durumunda renk kalitesi TN-TFT matrisleri iyi denilemez. Bu durumda, her pikselin diğerlerinden farklı bir tonu vardır. Bu nedenle, renkler büyük ölçüde bozulur. Bununla birlikte, böyle bir matrisin bir avantajı da vardır: en çok özelliği ile karakterize edilir. yüksek hızşu anda mevcut olanların tümü arasında yanıt. İçin IPS ekranı tüm paralel kristallerin tam dönüşünü tamamlaması belli bir zaman alır. Bununla birlikte, insan gözü tepki süresindeki farkı zorlukla algılar.

Önemli özellikler

Operasyonda neyin daha iyi olduğu hakkında konuşursak: IPS veya TFT, o zaman birincisinin daha enerji yoğun olduğunu belirtmekte fayda var. Bunun nedeni, kristalleri döndürmek için önemli miktarda enerji gerekmesidir. Bu nedenle, bir üretici cihazını enerji verimli hale getirme göreviyle karşı karşıya kalırsa, genellikle bir TN-TFT matrisi kullanır.

Bir TFT veya IPS ekranı seçerseniz, daha fazla dikkat etmeye değer geniş açılar saniyenin görünümü, yani her iki düzlemde 178 derece, kullanıcı için çok uygundur. Diğerleri bunu sağlayamadı. Ve bu iki teknoloji arasındaki bir diğer önemli fark, bunlara dayalı ürünlerin maliyetidir. TFT matrisleri şu anda en ucuz çözümçoğu bütçe modelinde kullanılan ve IPS daha yüksek bir düzeye aittir, ancak en üst düzey de değildir.

IPS veya TFT ekran seçilecek mi?

İlk teknoloji, en yüksek kalitede, net görüntü elde etmenizi sağlar, ancak kullanılan kristalleri döndürmek daha fazla zaman alır. Bu, yanıt süresini ve diğer parametreleri, özellikle de pilin boşalma hızını etkiler. TN matrislerinin renk oluşturma seviyesi çok daha düşüktür, ancak yanıt süreleri minimumdur. Buradaki kristaller spiral şeklinde düzenlenmiştir.

Aslında, bu iki teknolojiye dayalı ekranların kalitesindeki inanılmaz fark kolayca fark edilebilir. Bu aynı zamanda maliyet için de geçerlidir. TN teknolojisi, yalnızca fiyatı nedeniyle piyasada kalıyor, ancak sulu ve parlak bir resim sağlayamıyor.

IPS, TFT ekranların geliştirilmesinde çok başarılı bir devamdır. Yüksek düzeyde kontrast ve oldukça geniş görüş açıları, bu teknolojinin ek avantajlarıdır. Örneğin, TN tabanlı monitörlerde bazen siyah rengin kendisi tonunu değiştirir. Fakat yüksek tüketim IPS tabanlı cihazların enerji verimliliği, birçok üreticiyi alternatif teknolojilere başvurmaya veya bu rakamı düşürmeye zorluyor. Çoğu zaman, bu tür matrisler, pil gücüyle çalışmayan kablolu monitörlerde bulunur, bu da cihazın çok değişken olmamasını sağlar. Ancak, bu alanda devam eden gelişmeler var.