Casa > Exposició > Contingut

Introducció detallada a la tecnologia LCD

Jul 03, 2018

Introducció detallada a la tecnologia LCD


Sobre el vidre líquid
La matèria té tres formes: estat sòlid, estat líquid i estat gasós.
En 1888, el botànic australià Leni FM (Reinitzer) va estudiar el paper del colesterol a les plantes, utilitzant el colenilbenceno per provar, va trobar involuntàriament cristalls líquids, però l'ús real dels cristalls líquids no va començar fins als anys cinquanta. Com el seu nom indica, els cristalls líquids són estats intermedis entre estats sòlids i líquids. El cristall líquid és un compost orgànic. En un cert rang de temperatura, no només té les propietats mecàniques del flux líquid, la viscositat i la deformació, sinó que també té propietats físiques com la tèrmica (efecte tèrmic), la llum (anisotropia òptica), l'elèctric (efecte electro-òptic) magnètic (efecte magneto-òptic) i així successivament. El camí de la llum que passa a través d'un cristall líquid està determinat per l'arranjament molecular de la llum. Es troba que la càrrega del cristall líquid canviarà el seu arranjament molecular i provocarà la distorsió o refracció de la llum.
Segons la disposició diferent de l'estructura molecular, el cristall líquid es divideix en tres tipus: les partícules de cristall d'argila com a cristall líquid de fase cristal·lina (Smectic), semblant a un pal de fongs anomenat cristall líquid nemàtic (Nematic), similar al colesterol com a fase colesterica (Cholestic ) cristall líquid. Les propietats físiques d'aquests tres tipus de cristalls líquids són diferents. Per a les pantalles de cristall líquid, hi ha dos tipus de cristalls líquids nemàtics (Nematic).
El principi de la pantalla LCD
Només comprenent la seva estructura i el seu principi, i entenent les seves característiques tècniques i tecnològiques, pot ser orientat i raonable quan s'aplica i manté. El cristall líquid és un compost orgànic que consisteix en vara llarga com a molècules. Sota condicions naturals, l'eix llarg d'aquestes molècules de vareta és aproximadament paral·lel. La primera característica de la pantalla LCD és que els cristalls líquids s'han d'abocar en dues files d'avions amb petits solcs per funcionar correctament. Les ranures dels dos plànols són perpendiculars entre si (90º), és a dir, si les molècules en un pla estan disposades en direcció nord-sud, les molècules de l'altre pla estan disposades, i les molècules entre les dues els avions es veuen obligats a un estat de torsió de 90 graus. A mesura que la llum recorre la direcció de les molècules, la llum passa pel cristall líquid i es torna a 90 graus. Però quan s'afegeix un voltatge al cristall líquid, les molècules es reorganitzaran verticalment de manera que la llum pugui anar recte sense cap torsió. La segona característica de la pantalla LCD és que es basa en filtres polaritzants i en llum. La llum natural es divideix a l'atzar en totes direccions. El filtre polaritzat és en realitat una sèrie de línies paral·leles més fines i més fines. Aquestes línies formen una xarxa que bloqueja tota la llum que no és paral·lela a les línies, i la línia del filtre polaritzant és perpendicular a la primera, de manera que la llum polaritzada es pot bloquejar completament. Només la línia dels dos filtres és completament paral·lela, o la llum ha estat retorçada perquè coincideixi amb els segons filtres polaritzants, de manera que la llum pugui penetrar. L'LCD es compon de dos filtres polaritzats perpendiculars, per tant, en circumstàncies normals, tots els intents de penetrar la llum han de ser bloquejats. No obstant això, atès que els dos filtres s'omplen amb cristalls líquids retorçats, les molècules de cristall líquid es retorcen 90 graus després que el primer filtre estigui desgastat, i finalment a través dels segons filtres. D'altra banda, si s'afegeix un voltatge al cristall líquid, les molècules es reordenen i són totalment paral·leles, de manera que la llum ja no és torsional, de manera que només queda bloquejada per segons filtres. En resum, la potència s'utilitza per bloquejar la llum, i la llum s'emet sense electricitat. Per descomptat, també es pot canviar l'alineació de cristall líquid a la pantalla LCD, de manera que la llum es pugui emetre quan s'activi, i es bloquejarà sense electricitat. Però a causa de que la pantalla LCD és gairebé sempre al costat brillant, l'única manera d'estalviar energia és "bloquejar la llum afegint electricitat".

Classificació de LCD
L'LCD es pot dividir en dos tipus de tecnologia passiva i tecnologia activa. Els productes representatius són DSTN (doble capa Supertwist nematic de doble capa de vidre líquid nemàtic super trenat) i TFT (transistor de pel·lícula prima transistor de prima capa). DSTN sempre ha estat l'estàndard de monitors portàtils passius, i HPA i CSTN són les últimes millores de la tecnologia passiva. HPA també es coneix com a adreça d'alt rendiment o ràpid DSTN. HPA i CSTN proporcionen un millor contrast i brillantor que DSTN. El temps de reacció de CSTN s'ha reduït a 100 ms i proporciona una perspectiva de 140 graus.
DSTN es desenvolupa a partir de visualització nemàtica súper retorçada (STN). Atès que DSTN adopta la tecnologia de doble escaneig, l'efecte de visualització millora considerablement en comparació amb STN. Els ordinadors portàtils només apareixien quan utilitzaven STN principalment. El temps de reacció de STN és més lent, generalment al voltant de 300 ms, i els usuaris poden sentir-se endarrerits (afterglow). Com que el DSTN es divideix en dues pantalles al mateix temps, és possible mostrar una línia brillant al centre de la pantalla.
La pantalla de matriu activa es dirigeix directament a través de transistors de pel·lícules primes, que també són l'origen del nom de tecnologia, és a dir, TFT (transistor de pel·lícula prima). TFT és una de les pantalles de cristall líquid de matriu activa. El temps de reacció ha estat molt millorat i ha arribat als 25 ms. Té un contrast més alt i colors més rics. Quant a DSTN, la característica principal de TFT és que cada píxel està equipat amb un dispositiu de commutació de semiconductors, que és similar al circuit integrat a gran escala. Atès que cada píxel pot ser controlat directament per un pols de punts, cada node és relativament independent i es pot controlar contínuament. Això no només millora el temps de resposta, sinó que també és molt precís en el control de nivell gris, que és el motiu pel qual el color TFT és més real que el DSTN. Actualment, els productes principals de la majoria dels fabricants d'ordinadors portàtils utilitzen la pantalla TFT.
La comparació entre LCD i CRT (monitor tradicional) i aspectes que necessiten atenció durant la compra
Hem introduït el principi de funcionament de la pantalla LCD, així que anem a introduir CRT de nou, llavors ho comparem bé. El principi de CRT és que la pistola elèctrica es compon del filament, el càtode i la graella de control. El filament s'escalfa, el càtode s'emociona i s'emet el flux d'electrons. El flux d'electrons s'accelera mitjançant la capa metàl·lica interna amb alta tensió. El feix d'electrons està enfocat per la lent per formar un feix d'electrons molt fi, i és colpejat a la pantalla per fer que el fòsfor sigui luminescente. El feix d'electrons pot controlar la posició especificada de la pantalla fluorescent sota l'efecte del camp magnètic produït per la bobina de desviament. Després que el feix d'electrons sigui colpejat a la pantalla, es formarà un punt luminescente, i alguns punts de llum poden formar la imatge. El punt de fluorescència de color triple RGB és afectat pel feix d'electrons de diferent intensitat. Produirà diversos colors. Controlant la força i trencament del feix d'electrons, es poden formar diverses fotografies de colors. L'interior del tub d'ombra té una pantalla amb pantalla com a pantalla. El feix d'electrons és colpejat per la malla en un triangle de punts fluorescents, i les tres canons d'electrons corresponen als tres colors del RGB, per la qual cosa es diuen "tres canons i tres bigues". El principi de la porta de l'ombra (per exemple, l'especial i el diamant) és el mateix, però la pantalla d'aquest tipus de tub d'imatge es forma en el marc de moltes graelles.
A continuació es mostren les seves diferències en detall.

Resoldre el poder
La resolució és un punter de rendiment molt important. Es refereix a la quantitat de punts que es poden mostrar horitzontalment i verticalment a la pantalla (les línies i superfícies que es mostren a la pantalla estan formades per punts), i com més alta sigui la resolució, més informació es pot allotjar a la mateixa pantalla . Per a un CRT que pot suportar resolució de 1280x1024, la resolució de 320x240 i 1280x1024 es pot realitzar perfectament (perquè el feix d'electrons es pot ajustar per l'elasticitat). Però la seva resolució màxima no és necessàriament la resolució més adequada, ja que si la pantalla de 17 polzades està en la resolució de 1280x1024, la font WINDOWS serà molt petita i un ull llarg és fàcil de fatigar, de manera que la millor resolució de la pantalla de 17 polzades hauria de ser 1024x768.
Però no per a LCD. La resolució màxima de LCD és la seva veritable resolució, és a dir, la millor resolució. Una vegada que la resolució sigui inferior a la resolució real (per exemple, LCD de 15 polzades, la seva resolució veritable és 1024x768 i la resolució és de 800x600 a WINDOWS), hi haurà dues maneres de mostrar. Un és que el centre mostra que només els 800x600 punts al centre de la pantalla LCD mostraran la imatge i els altres punts que no s'utilitzen no brillaran, mantenen el fons fosc i sembla que la imatge es redueix al mig . L'altra és la visualització de l'extensió, que usarà tots els píxels a la pantalla, però perquè els píxels es distorsionen fàcilment, tindrà un cert impacte en l'efecte de la pantalla. Així que, en qualsevol cas, al triar LCD, hauríem de prestar atenció a que la resolució no sigui més gran, sinó l'ús adequat.
Freqüència d'actualització
Per a CRT, la imatge gràfica a la pantalla es compon d'una sèrie de punts de fluorescència que són disparats per feix d'electrons. A causa de que la pols fluorescente del tub està colpejada pel feix d'electrons, el temps és molt curt, de manera que el feix d'electrons ha de batre contínuament el fòsfor de manera que continuï brillant. La primera línia de la pistola electrònica des de la part superior esquerra de la pantalla (el nombre de files està determinat per la resolució de visualització en aquell moment, com la resolució 800X600, l'arma electrònica escanejarà 600 línies), començant d'esquerra a dreta, després de la primera línia d'escaneig i des de l'extrem esquerre de la segona línia fins a l'extrem dret de la segona línia fins que finalitzi l'escaneig. Una pantalla comença amb la cantonada superior esquerra de la pantalla i, a continuació, es completa una actualització de la pantalla. D'aquesta manera, podem comprendre per què, com més alta sigui la resolució de la pantalla, menor serà la freqüència màxima de refresc. En termes generals, la velocitat d'actualització de la pantalla és superior a 75Hz, l'ull humà no és fàcil de sentir el parpelleig de la pantalla. La velocitat d'actualització de la pantalla CRT es determina per la seva freqüència i la resolució en aquest moment. Com més alta sigui la freqüència de línia, més alta serà la freqüència d'actualització a la mateixa resolució; i com més alta sigui la resolució, més alta serà la resolució que pot assolir. Com més baix sigui la taxa. Per a LCD, no hi ha cap problema de velocitat d'actualització. No cal actualitzar-ne res. Com que cada píxel de la pantalla LCD emet de forma contínua la llum fins que la tensió no lluminosa canvia i s'envia al controlador, la pantalla LCD no té el centelleig causat per "càrrega contínua i descàrrega".
angle visual
Actualment, la majoria de les pantalles planes poden arribar a 180 graus de visió, és a dir, qualsevol orientació des de la part frontal de la pantalla pot veure clarament el contingut que es mostra. Però l'LCD és diferent, l'angle visual és diferent segons la tecnologia avançada, l'angle visual d'alguns productes nous ha aconseguit arribar als 160, molt a prop dels 180 graus del CRT. També hi ha alguns LCD, tot i que l'angle de visió nominal és de 160 graus, però de fet no pot arribar a aquest estàndard. En el procés d'ús de l'usuari, una vegada que l'angle de visió excedeixi el seu abast visual real, el color de la pantalla es desfà i s'escureix o fins i tot apareixerà com una imatge negativa. És probable que tothom es trobi desconcertat per la publicitat de PHILPS, però la perspectiva del LCD no és molt gran, però molt més petita que la CRT, un lloc que òbviament és més feble que el CRT, per la qual cosa no ha de preocupar-se de veure's pels seus companys pel amor d'un petit ós. Per descomptat, si el fabricant afegeix la tecnologia d'augmentar l'angle de visió, la situació serà millor. Aquí teniu una breu introducció.

TN + Film (TN + veure ampliar pel·lícula) tecnologia
En estructura, les pantalles de cristall líquid usen cristall líquid com a material de visualització. El cristall líquid és una substància entre el sòlid i el líquid, que presenta un estat líquid transparent a certa temperatura, i es converteix en un estat sòlid i tèrmic amb partícules cristal·lines després del refredament. Segons l'estructura molecular, el cristall líquid es divideix en tres tipus: el Smectic com a cristall líquid com l'argila, el cristall líquid Nematic semblant a l'enganxi, i el colesterol com el cristall líquid Cholestic. Les propietats físiques d'aquests tres tipus de cristalls líquids no són els mateixos. El segon tipus de cristalls líquids Nematic s'utilitzen habitualment en pantalles de cristall líquid, i les pantalles de cristall líquid fetes amb aquest tipus de cristall líquid també s'anomenen LCD (pantalla de cristall líquid). Les molècules de cristall líquid a la capa superior de la pantalla de cristall líquid ordinari es disposen horitzontalment i les molècules de LC a la capa inferior estan disposades longitudinalment, mentre que les molècules de cristall líquid situades entre les capes superior i inferior estan disposades horitzontalment i el més proper Les capes estan disposades verticalment. En general, sembla que l'arranjament de les molècules de cristall líquid és com un arranjament en espiral, però les molècules de cristall líquid de la pantalla LCD basades en l'angle de visió TN + són perpendiculars a la pantalla, afegint així una pel·lícula especial al superfície superior per augmentar l'angle visual. Tècnicament parlant, la tecnologia es desenvolupa a partir de la tecnologia estàndard més madura TFT-Twisted Nematic (twisted nematic). Mentre una pel·lícula especial (pel·lícula de direcció) s'adhereixi a la superfície superior del substrat, l'angle de visió horitzontal es pot augmentar de 90 graus a 140 graus. Els avantatges de la tecnologia són evidents, és a dir, tecnologia relativament barata i relativament madura, amb un alt rendiment. Tanmateix, les deficiències de la tecnologia també són evidents, és a dir, no hi ha un canvi qualitatiu en les deficiències inherents al baix contrast i la resposta lenta.
Tecnologia IPS (commutació intraborda o Super-TFT)
La tecnologia IPS o "switchboard" va ser desenvolupada per primera vegada per Hitachi (Hitachi). Ara NEC i Nokia (NOKIA) també utilitzen aquesta tecnologia per produir TFT.
Principi:
La major diferència entre IPS i TN + Film (augment de l'angle visual de cristall líquid nemàtic torsional) és que la direcció de les molècules de cristall líquid és paral·lela al substrat i no al substrat. Això s'aconsegueix aplicant tensió.
L'ús de la tecnologia IPS o Super TFT pot ampliar l'angle de visió a 170 graus, bàsicament aconseguint el mateix angle de visió que el monitor CRT. Però aquesta tècnica també presenta deficiències, ja que l'alineació de les molècules de cristall líquid fa que l'elèctrode s'hagi de pintar i col·locar sobre el substrat de vidre inferior, però no com el model TN (la pantalla LCD TN formada sol incloure un substrat de vidre, un ITO pel·lícula, una pel·lícula a joc, una placa polarizadora, etc. Hi ha dues capes anomenades amunt i avall. "La capa d'intercanvi conté elèctrodes i trinxeres formades a la pel·lícula d'alineació i molècules de cristall líquid a les capes interiors superiors i inferiors, que són col·locats sobre dos substrats de vidre, això reduirà el contrast, per la qual cosa hem d'augmentar la llum de fons per aconseguir la brillantor requerida. En comparació amb la tecnologia TN + Film (membrana expandida d'angle TN), el contrast i el temps de resposta sota el mode IPS no milloren molt. amb TFT-TN tradicional.

3 MVA (Alineació vertical de diversos dominis, alineació vertical de diverses regions)
La tecnologia MVA està desenvolupada per la Corporació Fujitsu. Des del punt de vista tècnic, MVA hauria de ser la millor solució per a l'ampli angle de visió i el curt temps de resposta de la pantalla LCD. La tecnologia MVA permet que l'angle visual arribi a 160 graus, i el temps de resposta pot arribar als 20 ms. En la tecnologia MVA, M significa "multi-domini". Es refereix a la formació de múltiples regions en una única unitat de color projectant objectes. VA significa "Alineació vertical" (arranjament vertical). A causa de la relació entre el bulge, les molècules de cristall líquid no són totalment verticals en estat estàtic. Quan s'aplica la tensió per generar un camp elèctric, les molècules de cristall líquid estan disposades horitzontalment, de manera que la llum emesa per la llum de fons pot passar per les diverses capes. La tecnologia MVA pot oferir un temps de resposta més curt que la tecnologia de membrana expandida de la vista TN + i la tecnologia IPS, que és molt important per al rendiment dels videojocs i el joc. També es millora el contrast, però varia amb l'angle de vista.

TN + Film (TN + veure ampliar pel·lícula) tecnologia
El cost baix, l'alt rendiment, l'angle visual de 140 graus, el contrast i el temps de resposta no milloren molt. Tecnologia IPS (interruptor intern o Super-TFT): l'angle visual de 170 graus, el contrast i el temps de resposta no milloren molt. El MVA (Alineació vertical multi-domini, alineació vertical d'àrea múltiple) es pot veure en un angle de 160 graus i el contrast i el temps de resposta es milloren considerablement. És adequat per a la reproducció de video i jocs.
àrea visible
L'àrea visual fa referència a l'àrea de la pantalla que es pot utilitzar per mostrar imatges en aplicacions pràctiques. Com que la mida de la pantalla CRT és en realitat la mida del tub d'imatge, la part que es pot utilitzar per mostrar la imatge no pot arribar a aquesta mida, ja que el marc del tub d'imatge representa una part de l'espai. En termes generals, l'àrea visible de la pantalla CRT de 17 polzades és de 15,8 a 16 polzades, mentre que l'àrea visible de la pantalla de 15 polzades és només de 13,8 polzades. Però, per a LCD, la mida de la mida nominal és bàsicament la mida de l'àrea visible, l'espai ocupat per la vora és molt reduït, i l'àrea visual de la pantalla LCD de 15 polzades és d'uns 14,5 polzades, per la qual cosa la pantalla es veu molt CRT de mida més gran que la mateixa mida. Així doncs, 15 pobles són bàsicament quan compreu LCD.
Brillantor i contrast
La funció de visualització de la pantalla LCD és principalment una font de llum de fons. La brillantor de la font de llum determina la brillantor i la saturació del color de tota la pantalla LCD. Teòricament, com més alta sigui la brillantor d'una pantalla de cristall líquid, millor és que la unitat de luminància sigui cd / m2 (per metre quadrat de vela), també coneguda com a llum NIT. Actualment, la major part de la brillantor de la pantalla TFT comença a partir de 150Nits, normalment 200Nits poden mostrar una imatge millor. El contrast és en blanc i negre dos nivells diferents de mesura de contrast de color. El contrast 120: 1 pot mostrar un color viu i ric (perquè el contrast de l'ull humà és d'uns 100: 1), i la velocitat de contrast fins a 300: 1 pot suportar els colors de cada ordre. Actualment, el contrast de la majoria de les pantalles LCD és entre 100: 1 i 300: 1. Actualment, no hi ha un valor estàndard just per mesurar el contrast entre brillantor i contrast, de manera que comprar LCD depèn d'un parell d'ulls bruscos. Per tant, hem de prestar atenció a aquest índex a l'hora d'escollir LCD, i també és la diferència més gran en el rendiment dels productes LCD.
velocitat de reacció
La unitat de temps per mesurar la velocitat de reacció és de milisegons (MS), fent referència al temps necessari perquè els píxels passin de brillant a fosc i de fosc a dos. Com més petit sigui el valor, menor serà el valor, més ràpid serà la reacció. En l'actualitat, l'LCD del sistema té una velocitat de reacció superior a 25 ms, i no hi ha molta relació en l'ús comercial general (com ara processament de textos o processament de text), ja que aquests usos no han de preocupar-se massa pel temps de reacció de la pantalla LCD. I si s'utilitza per jugar, veure VCD / DVD i altres imatges dinàmiques d'alta velocitat a pantalla completa, el temps de reacció és especialment important, si el temps de reacció és més llarg, la imatge apareixerà a la part posterior, les deixalles i altres fenòmens. Com a exemple senzill, la majoria de les pantalles LCD del mercat tenen diferents graus de final quan es juga QUAKE3, especialment quan la imatge s'actualitza a gran velocitat. CRT no té cap problema, ja que el temps de reacció del CRT és només 1 ms i no hi haurà fenomen de cua.

Color
Pel que fa al color, la pantalla LCD no és compatible amb CRT. Teòricament, CRT pot mostrar colors tan infinits com els televisors. L'LCD només pot mostrar uns 260 mil colors, i la majoria dels productes afirmen que poden mostrar 16 milions 770 mil colors (16777216 colors, 32 bits), però realment es realitzen amb el ditit i hi ha un gran buit en comparació amb els 32 colors reals, de manera que encara és menor que el tradicional CRT en potència i transició de color. . De la mateixa manera, LCD és menys capaç de representar escala de grisos que CRT. Si teniu la condició, podeu comparar-la vostè mateix: busqueu una pantalla de 17 polzades del tub crininon i, a continuació, col·loqueu un LCD de 15 polzades i mostreu una imatge de 16 milions 770 mil colors. La imatge que mostra CRT és molt brillant, mentre que el LCD apareix una mica "fals". Encara que no es pot dir on està malament, no és còmode amb CRT.
Efecte de visualització
En primer lloc, CRT, en l'actualitat, la major part del CRT de la llar té diferents nivells d'enfocament, convergència, efectes respiratoris i altres aspectes del problema, que és inseparable del procés tècnic i tecnològic del fabricant. Si el circuit de control rellevant dissenyat pel fabricant no és suficientment avançat, els problemes esmentats anteriorment són fàcils d'aconseguir. Per això, la SONY mostra una pantalla molt diferent d'altres fabricants. La pantalla LCD no té cap enfocament, ja que simplement no necessita centrar-se. Tanmateix, també poden aparèixer distorsions LCD i en línia i altres problemes, però probablement apareixerà CRT.
radiació
Atès que la llum de la pantalla CRT s'emet a través del tub de càtode i també emet radiació, és molt dolent per al cos humà, però després el requisit del TCO9X és que el CRT s'ha millorat en aquest sentit. Però a causa del seu principi de funcionament, la pantalla LCD no enviarà una mica de radiació en el treball, molt més forta que la CRT. Per tant, la família general o l'ús de CRT és més adequat, l'efecte multimèdia serà millor i el preu és relativament barat, LCD LCD és més adequat per a ús comercial, comerç de valors, els editors de mitjans són més adequats per a l'ús de LCD.