Vedelkristallekraan või LCD (Vedelkristallekraan), on lame üliõhuke kuvaseade, mis koosneb teatud arvust värvilistest või mustvalgetest pikslitest, mis on paigutatud valgusallika või peegeldava pinna ette. LCD monitorid tarbivad vähe energiat ja seetõttu eelistavad insenerid neid kasutada akutoitega elektroonikaseadmetes. Selle peamine põhimõte on stimuleerida vedelkristalli molekule, et tekitada punkte, jooni ja nägusid, mis vastavad tagatulele.
Kuigi toote ostmise ja kuvamise põhimõte on erinev, on vedelkristallkuvari (LCD) ja traditsioonilise kuvari (CRT) ühine eesmärk saavutada suurepärane kuvaefekt. Nüüd võrdleme CRT ja TFT vedelkristallkuvarit.
Struktuur ja toote maht: Traditsiooniline CRT tüüpi ekraan peab kiirgama elektronkiirt ekraanile läbi elektronpüstoli, nii et pilditoru toru ei tohiks olla liiga lühike, ekraani suurendamisel tuleb helitugevust suurendada ja TFT on muutis ekraanil olev elektrooniline tahvel. Molekulaarne olek, kuvamise eesmärgi saavutamiseks, isegi kui ekraan on suurendatud, peab see suurendama ainult horisontaalset ala, kuid helitugevus ei suurene oluliselt ja see on palju kergem kui CRT-ekraan ja TFT kasutatakse ainult energiatarbimiseks. Plaadil ja draiveri IC-l on energiatarve väike.
Kiirgus ja elektromagnetilised häired: tavalised kuvarid tekitavad kiirgusallikaid, kasutades elektronpüstolit, et kiirata ekraanile elektronkiirt. Kuigi on olemas mõned arenenud tehnoloogiad, mis võivad kiirgust minimeerida, ei ole need siiski täielikult välja juuritud. TFT LCD-ekraanid ei pea selle pärast muretsema. Mis puudutab elektromagnetlainete häireid, siis TFT vedelkristallkuvaril on juhtimisahelast vaid väike kogus elektromagnetlaineid. Kuni väliskest on tihedalt suletud, ei leki elektromagnetlaineid ja kineskoopkuvari korpusel peab soojuse hajutamiseks olema soojuse hajumise auk, nii et elektromagnetilised häired tekivad kindlasti.
Ekraani tasasus ja eraldusvõime: TFT LCD-ekraanid kasutavad algusest peale puhtalt lamedaid klaasplaate, seega on lamedus palju parem kui enamikul kineskoopkuvaritel. Muidugi on nüüd puhas lame CRT värviekraan. Eraldusvõime poolest on TFT palju väiksem kui CRT-ekraan, kuigi teoreetiliselt võib see pakkuda kõrgemat eraldusvõimet, kuid see pole nii.
Ekraani efekt: traditsioonilist kineskoopkuvarit kasutatakse luminofoori läbimiseks läbi elektronpüstoli, nii et heledus on palju parem kui vedelkristallkuvaril. CRT on vaatenurga poolest parem kui TFT. Ekraani peegelduskiiruse osas erineb CRT TFT-st. vähe.
Vedelkristallkuvari põhimõte (1) Vedelkristalli füüsikalised omadused Vedelkristallide füüsikalised omadused on järgmised: elektri juhtimisel muutub juhtivus, paigutus muutub korrapäraseks ja valgust on kerge läbida; kui pinget pole, on paigutus häiritud ja valgus on blokeeritud. Laske vedelkristallekraanil blokeerida nagu värav või laske valgusel tungida. Tehniliselt öeldes sisaldab LCD-paneel kahte üsna peent naatriumivaba klaasmaterjali, mida nimetatakse substraatideks, mille vahel on vedelkristalli kiht. Kui valguskiir läbib vedelkristalli kihi, siis vedelkristall ise seisab või keerdub ebakorrapärase kujuga, blokeerides või võimaldades valguskiirel sujuvalt läbida. Enamik vedelkristalle on orgaanilised kompleksid, mis koosnevad pikkadest vardakujulistest molekulidest. Looduslikus olekus on nende vardakujuliste molekulide pikad teljed praktiliselt paralleelsed. Vedelkristall valatakse hästi töödeldud piludega tasapinnale ja vedelkristalli molekulid on paigutatud piki soont, nii et kui sooned on väga paralleelsed, on ka molekulid täiesti paralleelsed. (B) ühevärvilise vedelkristallkuvari LCD-tehnoloogia põhimõte on vedelkristallide täitmine kaheks tasapinnaks peenete soontega. Kahe tasapinna sooned on üksteisega risti (ristuvad 90 kraadi). See tähendab, et kui molekulid ühel tasapinnal on paigutatud põhja-lõuna suunas, siis teise tasandi molekulid on paigutatud ida-lääne suunas ja kahe tasandi vahel asuvad molekulid on sunnitud olekusse { {8}}kraadine pööre. Kuna valgus levib suunas, kuhu molekulid on paigutatud, väänatakse ka valgus vedelkristalli läbides 90 kraadi võrra. Kuid kui vedelkristallile rakendatakse pinget, on molekulid vertikaalselt joondatud, nii et valgust saab ilma väänamiseta välja suunata.
Vedelkristallekraan sõltub polariseerivast filtrist (viilust) ja valgust endast. Looduslik valgus hajub juhuslikult igas suunas. Polariseeriv filter on tegelikult järjest peenemate paralleeljoonte jada. Need jooned moodustavad võrgu, mis blokeerib kogu valguse, mis ei ole nende joontega paralleelne. Polariseeriva filtri joon on esimesega täpselt risti, nii et see võib polariseeritud valguse täielikult blokeerida. Ainult siis, kui kahe filtri jooned on täiesti paralleelsed või valgus ise on teise polariseeriva filtriga sobivaks keeratud, tungib valgus läbi.
LCD koosneb kahest üksteisega risti asetsevast polariseerivast filtrist, nii et tavaolukorras tuleks kogu valgus, mis üritab läbi tungida, blokeerida. Kuna aga kaks filtrit on täidetud keerdunud vedelkristallidega, väänatakse pärast valguse läbimist esimesest filtrist vedelkristalli molekulid 90 kraadi võrra ja lõpuks läbib see teise filtri. Teisest küljest, kui vedelkristallile rakendatakse pinget, paigutatakse molekulid ümber ja on täiesti paralleelsed, nii et valgus ei vääna enam, nii et teine filter blokeerib selle. Lühidalt, valguse blokeerimiseks rakendatakse võimsust ja valgust kiirgatakse ilma vooluta.
Siiski on võimalik muuta vedelkristallide paigutust LCD-ekraanil nii, et valgus kiirgab sisselülitamisel ja blokeeritakse, kui see ei tööta. Kuna aga arvutiekraan on peaaegu alati sisse lülitatud, saab kõige rohkem energiasäästu eesmärke saavutada ainult valguse blokeerimise skeemiga.
Vedelkristallkuvari struktuurist, olgu see siis sülearvuti või lauaarvuti, on LCD-ekraan kihiline struktuur, mis koosneb erinevatest osadest. LCD koosneb kahest umbes 1 mm paksusest klaasplaadist, mis on üksteisest eraldatud ühtlase 5 μm vahega, mis sisaldavad vedelkristallmaterjali (LC). Kuna vedelkristallmaterjal ise valgust ei kiirga, on ekraani mõlemal küljel valgusallikana valgustoru, mille tagaküljele moodustatakse taustvalgusplaat (või valgust homogeniseeriv plaat) ja peegeldav kile. vedelkristallekraan ja taustvalgustuse plaat koosneb fluorestseeruvast ainest. Valgust saab kiirata, mille põhiülesanne on tagada ühtlane taustvalgusallikas. Taustvalguse kiirgav valgus siseneb pärast esimese polariseeriva filtrikihi läbimist vedelkristallikihti, mis sisaldab tuhandeid kristallipiisku. Kõik vedelkristallikihis olevad kristallide tilgad sisalduvad väikeses rakustruktuuris ja üks või mitu rakku moodustavad ekraanil ühe piksli. Klaasplaadi ja vedelkristallmaterjali vahel on läbipaistev elektrood, elektrood on jagatud ridadeks ja veergudeks, ridade ja veergude ristumiskohas, muutes pinget, et muuta vedelkristalli, vedelkristalli optilist pöörlemisolekut. materjal toimib nagu väike valgusklapp. Vedelkristallmaterjali ümber on juhtahela osa ja ajamiahela osa. Kui vedelkristallekraanil olevad elektroodid tekitavad elektrivälja, moonutatakse vedelkristalli molekule ja neid läbiv valgus regulaarselt murdub ning seejärel filtreeritakse läbi ekraanil kuvatava filtrikihi teise kihi. (III) Värvilise LCD-ekraani tööpõhimõte Keerulisema värviekraani jaoks, mida sülearvuti või lauaarvuti LCD-ekraan peab kasutama, peab sellel olema ka spetsiaalselt värviekraani jaoks loodud värvifiltri kiht. Üldiselt koosneb värvilisel LCD-paneelil iga piksel kolmest vedelkristallelemendist, millest igaühe ees on punane, roheline või sinine filter. Nii saab erinevatest lahtritest tuleva valgusega ekraanile kuvada erinevaid värve.
LCD ületab CRT suurte mõõtmete, energiatarbimise ja virvenduse puudused, kuid see toob kaasa ka probleeme, nagu kõrge hind, lai vaatenurk ja ebarahuldav värviekraan. CRT-ekraan saab valida eraldusvõime vahemiku ja seda saab kohandada vastavalt ekraaninõuetele, kuid LCD-ekraan sisaldab ainult kindla arvu vedelkristallelemente ja seda saab kuvada ainult ühes resolutsioonis täisekraanil (üks piksel lahtri kohta).
Vedelkristallkuvari vooluringi skeem CRT-l on tavaliselt kolm elektronkahurit ja emiteeritud elektronide voog tuleb täpselt koguda, vastasel juhul ei saavutata selget kujutist. LCD-ekraanil pole aga fookusprobleemi, sest iga vedelkristallelement on eraldi lülitatud. Seetõttu on sama pilt LCD-ekraanil nii selge. LCD ei pea hoolima värskendussagedusest ja värelusest. Vedelkristallelement on sisse või välja lülitatud, seega ei ole väikese värskendussagedusega 40–60 Hz kuvatav pilt rohkem värelev kui 75 Hz juures kuvatav pilt. Kuid LCD-paneeli vedelkristallelement võib kergesti tunduda vigane. 1024 x 768 ekraani puhul koosneb iga piksel kolmest lahtrist, mis vastutavad vastavalt punase, rohelise ja sinise kuvamise eest, nii et kokku on umbes 2,4 miljonit lahtrit (1024 x 768 x 3=2359296 ) on kohustuslikud. Raske on tagada, et kõik need üksused oleksid terved. Tõenäoliselt on mõned neist olnud lühises (tekivad "heledad laigud") või avatud vooluringid (tekivad "mustad täpid"). Seetõttu ei ole see nii kõrge ekraaniga toode, mis ei tundu vigane.
LCD-ekraan sisaldab mõningaid asju, mida pole CRT-tehnoloogias kasutatud. Ekraani varustav valgusallikas on selle ümber keritud luminofoortoru. Mõnikord leiate ekraani teatud osas ebatavaliselt eredaid jooni. Võib esineda ka ebasündsaid triipe ning eriline hele või tume pilt mõjutab kõrvalolevat kuvaala. Lisaks võivad mõned üsna õrnad mustrid (nt tuhmunud kujutised) LCD-ekraanile ilmuda inetuid lainetusi või häiremustreid.
Tänapäeval kasutavad peaaegu kõik sülearvutites või lauaarvutites kasutatavad LCD-ekraanid vedelkristallikihi rakkude aktiveerimiseks õhukese kile transistore (TFT). TFT LCD-tehnoloogia suudab kuvada teravamaid ja heledamaid pilte. Varased LCD-ekraanid olid madala kiirusega, ebaefektiivsed ja madala kontrastsusega. Kuigi nad suutsid kuvada selget teksti, tekitasid nad sageli piltide kiirel kuvamisel varje, mis mõjutas video kuvamist. Seetõttu kasutatakse seda ainult tänapäeval. Pihuarvuti, piipari või mobiiltelefoni mustvalge ekraan.
Tehnoloogia kiire arenguga areneb LCD-tehnoloogia pidevalt. Viimastel aastatel on suuremad LCD-ekraanide tootjad suurendanud oma LCD-ekraanide uurimis- ja arenduskulusid, püüdes läbi murda LCD-ekraanide tehnilisest kitsaskohast, kiirendada veelgi LCD-ekraanide industrialiseerimist ja vähendada tootmiskulusid. Tänapäeval on LCD-ekraanid põhiliselt populaarseks saanud ja hind on tavatarbijale vastuvõetav. Isegi kõrgtehnoloogilise sisuga kõrgtehnoloogiliste LCD-kuvarite, nagu Samsung, Asus ja LG, hinnad pole "kättesaamatud". LCD-tehnoloogia kiire areng on teinud suuri edusamme paljudes puudustes. LCD-kuvarid on järk-järgult hakanud asendama CRT-d kui kõige olulisemat kuvaseadet inimeste igapäevaelus.
LED-ekraan on ka omamoodi vedelkristallekraan. LED vedelkristalltehnoloogia on täiustatud vedelkristalllahendus, mis asendab traditsioonilise vedelkristall-taustvalgustuse mooduli LED-iga. Kõrge heledus ning ühtlane heledus ja värvide jõudlus kogu toote eluea jooksul. Laiem värvigamma (üle NTSC ja EBU värvigamma) erksamate värvide jaoks. Erinevalt CCFL-i minimaalsest heledusest on LED-võimsuse juhtimist lihtne saavutada. Seetõttu on kasutajal lihtne reguleerida kuvaseadme heledust kõige meeldivamasse olekusse, olgu siis valgusküllases õues või mustas ruumis. LCD-ekraanidel, mille taustvalgustuseks on CCLF külmkatoodiga luminofoorlambid, on üks peamisi elemente, millest ei saa mööda vaadata, elavhõbe, mida tuntakse elavhõbedana ja see element on kahtlemata inimesele kahjulik. Seetõttu on paljud LCD-paneelide tootjad investeerinud palju energiat elavhõbedavaba paneelide tootmisse. Näiteks Taiwani kuulsa IT-tootja Asus kasutusele võetud elavhõbedavaba LED-taustvalgustuse tehnoloogia on läbinud ROHS-i sertifikaadi, muutes MS-seeria tooted energiasäästlikumaks kui traditsioonilised CCFL-ekraanid. Rohkem kui 40%, elavhõbedavaba protsess ei muuda selle mitte ainult mittetoksiliseks ja tervislikumaks, vaid ka keskkonnasõbralikumaks ja energiasäästlikumaks kui teised tooted.
Kuna kasutatakse pooljuhtvalgusseadet, pole LED-taustavalgusel õrnaid komponente ja keskkonnaga kohanemisvõime on väga tugev, seega on LED-il lai temperatuurivahemik, madalpinge ja löögikindlus. Pealegi pole LED-valgusallikal mingit kiirgust ning madala elektromagnetkiirgusega ja elavhõbedavaba võib öelda, et tegemist on rohelise valgusallikaga.
Tehke kokkuvõte LED LCD eelistest: LED LCD-teleri eelisteks on energiasääst, keskkonnakaitse ja realistlikumad värvid. (4) Vedelkristallkuvari rakendus ja uus tehnoloogia (1) TFT tüüpi aktiivelemendiga sõitmine
Parema pildistruktuuri loomiseks kasutab uus tehnoloogia juhtimiseks ainulaadset TFT tüüpi Active elementi. Nagu me kõik teame, on ülikeerulise vedelkristallkuvari kõige olulisem komponent vedelkristallide kõrval ka taustvalgustusega ekraan, mis on otseselt seotud vedelkristallkuvari heledusega ja värvide genereerimise eest vastutav värvifilter. Punkt-punkti juhtimiseks lisatakse igale vedelkristallpikslile aktiivsed pikslid, mis muudab kuvaekraani üldise kineskoopkuvariga võrreldes täiesti erinevaks. See juhtimisrežiim on ekraani täpsuse osas täpsem kui eelmine juhtimismeetod. See on palju kõrgem, mistõttu pildikvaliteet on kehv, värvide verejooks ja värinad on CRT-ekraanil väga tugevad, kuid pildikvaliteet on uue tehnoloogiaga LCD-ekraanilt vaadates üsna meeldiv.
(2) Värvifiltri tootmisprotsessi kasutamine värviliste piltide loomiseks
Enne kui värvifiltri korpust pole vormitud, värvitakse esmalt põhikorpust moodustav materjal ja seejärel valmistatakse kile. See protsess nõuab väga kõrget tootmistaset. Kuid võrreldes teiste tavaliste LCD-ekraanidega on seda tüüpi valmistatud LCD-del suurepärane jõudlus eraldusvõime, värviomaduste ja eluea osas. See võimaldab LCD-ekraanil luua värvilisi pilte kõrge eraldusvõimega keskkonnas.
(3) Madala peegeldusega vedelkristallkuvari tehnoloogia
On hästi teada, et välisvalgusel on vedelkristallkuvarile väga suur häire. Mõned LCD-ekraanid häirivad klaasplaadi tavalist kuvamist pinnal, kui välisvalgus on suhteliselt tugev. Seetõttu väheneb selle jõudlus ja jälgitavus tunduvalt, kui seda kasutatakse õues mõnes valgusküllases avalikus kohas. Praegu on paljudel LCD-ekraanidel kõrge eraldusvõime isegi siis, kui nende eraldusvõime on kõrge, mis pole praktiliste rakenduste jaoks otstarbekas. Ainuüksi mõned puhtad andmed on tegelikult kallutatud viis kasutajate suunamiseks. Uues LCD-ekraanis kasutusele võetud "madala peegeldusega vedelkristallkuvari" tehnoloogia on AR-katte kandmine vedelkristallkuvari välimisele kihile. Selle värvikihiga vedelkristallekraan kiirgab. Parem on läige, vedelkristallkuvari enda läbilaskvus, vedelkristallkuvari eraldusvõime ja peegelduse vältimine.
(4) Täiustatud vedelkristallkuvari režiim "pidev materjali piiride kristalliseerimine".
Mõnedes LCD-toodetes esineb pildi viivitus dünaamilise filmi vaatamisel, mis on põhjustatud kogu vedelkristallkuvari ebapiisavast pikslite reageerimiskiirusest. Pikslite reaktsioonikiiruse parandamiseks kasutab uue tehnoloogiaga LCD-ekraan kõige arenenumat Si TFT vedelkristallkuvari režiimi ja selle pikslireaktsiooni kiirus on 600 korda kiirem kui vanal LCD-ekraanil ning efekt on tõesti ebajärjekindel. Täiustatud "materjali pideva piirikristallimise" tehnoloogia kasutab spetsiaalset tootmismeetodit, et liigutada originaalset amorfset läbipaistvat iriidiumelektroodi kiirusega 600 korda tavalisest kiirusest, kiirendades seeläbi oluliselt vedelkristallekraani pikslite reaktsioonikiirust. , et vähendada pildi ilmumise viivitust.
Tänapäeval on madala temperatuuriga polüränitehnoloogia ja peegeldavate vedelkristallmaterjalide uurimine jõudnud rakendusfaasi ning viib ka LCD-de arendamise uude ajastusse. Samal ajal kui LCD-ekraanid arenevad edasi, on töös ka teised lameekraanekraanid. Plasmakuvari (PDP), elektroluminestseeruva massiiviekraani (FED) ja luminestsentspolümeerkuvari (LEP) tehnoloogiad toovad Sina tulevikus kasutusele lameekraanide jaoks. tõusulaine. Nende hulgas väärib enim tähelepanu ja optimismi väljale orienteeritud ekraan, mille jõudlus on palju parem kui vedelkristallekraanil...
