Nestekidenäyttö

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 10. heinäkuuta 2019 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 41 muokkausta .

Nestekidenäyttö (LCD- näyttö , LCD; nestekidenäyttö , LCD; englantilainen nestekidenäyttö , LCD ) - nestekiteisiin perustuva näyttö .  

Yksinkertaisissa LCD-laitteissa ( elektroniset kellot , lämpömittarit , soittimet , puhelimet jne.) voi olla yksivärinen tai 2-5-värinen näyttö. Nopean LED-taustavalon käyttöönoton myötä ilmestyi edulliset segmentti- ja matriisimoniväriset LCD-näytöt peräkkäisellä väritaustavalolla .[1] tai TMOS[2] . Tällä hetkellä moniväriset kuvat muodostetaan yleensä RGB -kolmioilla käyttämällä ihmissilmän rajoitettua kulmaresoluutiota.

Nestekidenäyttöä käytetään graafisten tai tekstitietojen näyttämiseen tietokonenäytöissä (myös kannettavissa tietokoneissa ), televisioissa , puhelimissa , digikameroissa , e-kirjoissa , navigaattoreissa , tableteissa , sähköisissä kääntäjissä, laskimissa , kelloissa jne. monet muut elektroniset laitteet.

Aktiivinen matriisinestekidenäyttö ( TFT LCD, eng. hin-film  t ransistor - thin film  transistor ) on nestekidenäytön tyyppi, joka käyttää ohutkalvotransistoreilla ohjattua aktiivimatriisia .

Historia

Nestekiteet löysi vuonna 1888 itävaltalainen kasvitieteilijä F. ReinitzerVuonna 1927 venäläinen fyysikko V. K. Frederiks löysi Frederiks-siirtymän , jota käytetään nykyään laajalti nestekidenäyttöissä.

1960-luvulla RCA :ssa tutkittiin nestekiteiden sähköoptisia vaikutuksia ja nestekidemateriaalien käyttöä näyttölaitteissa . Vuonna 1964 George Heilmeyer loi ensimmäisen nestekidenäytön, joka perustuu dynaamiseen sirontavaikutukseen (DSM). Vuonna 1968 RCA esitteli ensimmäisen yksivärisen LCD-näytön. Vuonna 1973 Sharp julkaisi ensimmäisen LCD-laskimen, jossa on DSM-LCD-näyttö. Nestekidenäyttöjä alettiin käyttää elektronisissa kelloissa, laskimissa ja mittauslaitteissa. Sitten alkoi ilmestyä matriisinäytöt, jotka toistivat mustavalkoisen kuvan.

Joulukuussa 1970 sveitsiläinen Hoffmann-LaRoche patentoi kierretyn nemaattisen efektin (TN-efekti) [3] . Vuonna 1971 James Fergason sai samanlaisen patentin Yhdysvalloissa [4] ja ILIXCO (nyt LXD Incorporated )) tuotti ensimmäiset LCD-näytöt TN-efektin perusteella. TN-tekniikkaa käytettiin laskimien ja ensimmäisen elektronisen kellon valmistuksessa, mutta se ei sovellu suurten näyttöjen valmistukseen.

Vuonna 1983 Sveitsissä keksittiin uusi nemaattinen materiaali LCD-näytöille, joissa on passiivinen matriisi - STN (Super-TwistedNematic) [5] . Mutta tällaiset matriisit antoivat läpäisevälle valkoiselle valolle keltaisen tai sinisen sävyn. Tämän puutteen korjaamiseksi Sharp Corporation keksi mallin nimeltä Double STN. Vuonna 1987 Sharp kehitti ensimmäisen 3 tuuman värillisen nestekidenäytön ja vuonna 1988 maailman ensimmäisen 14 tuuman värillisen TFT LCD -näytön.

Vuonna 1983 Casio julkaisi ensimmäisen kannettavan mustavalkoisen LCD-TV:n TV-10:n, vuonna 1984 ensimmäisen kannettavan värillisen LCD-TV-TV-1000:n ja vuonna 1992 ensimmäisen videokameran LCD QV-10:llä [6] .

1990-luvulla useat yritykset alkoivat kehittää vaihtoehtoja TN- ja STN-näytöille. Vuonna 1990 IPS (In-Plane Switching) -tekniikka [7] patentoitiin Saksassa Günter Baurin tekniikan pohjalta.

Pöytätietokoneiden värillisten LCD-näyttöjen massatuotanto henkilökohtaisiin tietokoneisiin alkoi 1990-luvun puolivälissä. Yksi markkinoiden edelläkävijöistä oli Taxan-yhtiö, joka toi elokuussa 1996 markkinoille Crystalvision 650 -mallin - 14,5 tuumaa, resoluutio 1024x768 pikseliä ja 256 väriä [8] .

Vuonna 2007 LCD-televisioiden kuvanlaatu ylitti katodisädeputkitelevisioiden (CRT) kuvanlaadun. [9] Vuoden 2007 viimeisellä neljänneksellä LCD-televisiot ylittivät CRT-televisiot maailmanlaajuisessa myynnissä ensimmäistä kertaa. [kymmenen]

Vuonna 2016 Panasonic kehitti IPS-LCD-paneeleja, joiden kontrastisuhde on 1 000 000:1 kilpailemaan OLEDin kanssa. Tätä tekniikkaa tuotettiin myöhemmin massatuotettuna kaksikerroksisena, kaksipaneelin LCD-näytönä tai LMCL-LCD-näytönä (Light Modulatory Cell Layer). Tekniikka käyttää kahta nestekidekerrosta yhden sijasta ja sitä voidaan käyttää yhdessä mini-LED-taustavalon ja kvanttipistelevyjen kanssa. [11] [12] [13]

Vuoden 2019 alussa maailman suurin televisioiden valmistukseen tarkoitettujen LCD-paneelien toimittaja on kiinalainen BOE Technology [14] . Muut toimittajat - LG Display , taiwanilainen Innolux Corporation, Samsung .

Tekniset tiedot

LCD-näyttöjen tärkeimmät ominaisuudet:

Laite

Rakenteellisesti näyttö koostuu seuraavista elementeistä:

Koko matriisissa on mahdollista ohjata jokaista kennoa yksitellen, mutta niiden lukumäärän kasvaessa tämä vaikeutuu, kun tarvittavien elektrodien määrä kasvaa. Siksi rivien ja sarakkeiden osoittamista käytetään melkein kaikkialla.

Kennojen läpi kulkeva valo voi olla luonnollista - substraatista heijastuvaa (LCD-näytöissä ilman taustavaloa). Mutta useammin käytetään keinotekoista valonlähdettä , ulkoisesta valaistuksesta riippumattomuuden lisäksi tämä myös stabiloi tuloksena olevan kuvan ominaisuuksia.

LCD-pikselin koostumus:

Jos suodattimien välissä ei olisi nestekiteitä, toinen suodatin estäisi ensimmäisen suodattimen lähettämän valon lähes kokonaan.

LCD-matriisien tyypit

TN-tekniikka (Twisted Nematic - twisted nematic ) . Nestekiteiden kanssa kosketuksissa olevien elektrodien pinnalle asetetaan mikroskooppisia yhdensuuntaisia ​​uria, ja syvennyksiin putoavat nestekiteen alemman kerroksen molekyylit ottavat tietyn suunnan. Molekyylien välisen vuorovaikutuksen vuoksi seuraavat molekyylikerrokset asettuvat riviin peräkkäin. TN-matriisissa kahden levyn (kalvon) urien suunnat ovat keskenään kohtisuorassa, joten jännitteen puuttuessa molekyylit muodostavat väliorientaatioiden spiraalin, joka antoi tekniikalle nimen. Tämä kierteinen rakenne taittaa valoa siten, että ennen toista suodatinta sen polarisaatiotaso kiertyy ja valo kulkee sen läpi häviöttömästi. Sen lisäksi, että ensimmäinen suodatin absorboi puolet polaroimattomasta valosta, kennoa voidaan pitää läpinäkyvänä.

Jos elektrodeihin syötetään jännite, molekyylit pyrkivät asettumaan linjaan sähkökentän suuntaan , mikä vääristää kierteistä rakennetta. Tällöin kimmovoimat vastustavat tätä, ja kun jännite katkaistaan, molekyylit palaavat alkuperäiseen asentoonsa. Riittävällä kentänvoimakkuudella lähes kaikki molekyylit muuttuvat yhdensuuntaisiksi, mikä johtaa rakenteen opasiteettiin. Vaihtelemalla jännitettä voit hallita läpinäkyvyyden astetta.

Syöttöjännitteen tulee olla vaihtuva sinimuotoinen tai suorakaiteen muotoinen, taajuudella 30-1000 Hz. Käyttöjännitteen vakiokomponenttia ei voida hyväksyä, koska nestekidekerroksessa esiintyy elektrolyyttistä prosessia, mikä lyhentää merkittävästi näytön käyttöikää. Kentän napaisuuden muutosta voidaan soveltaa jokaisen solun osoitteen yhteydessä (koska läpinäkyvyyden muutos tapahtuu, kun virta kytketään päälle sen napaisuudesta riippumatta).

Tärkeimmät haitat ovat huono värinlaatu, pienet katselukulmat ja alhainen kontrasti, ja etuna on korkea virkistystaajuus.

STN (Super Twisted Nematic) -tekniikka . Alustalla olevat urat, jotka suuntaavat ensimmäisen ja viimeisen kiteen, sijaitsevat yli 200° kulmassa toisiinsa nähden eikä 90°:n kulmassa, kuten tavanomaisessa TN:ssä.

Double STN - tekniikka . Yksi kaksikerroksinen DSTN-solu koostuu kahdesta STN-solusta, joiden molekyylit kääntyvät toiminnan aikana vastakkaisiin suuntiin. Aktiivisessa kennossa (joka on virrattu) nestekide pyörii 240° vastapäivään, passiivisessa 240° myötäpäivään.

DSTN-tekniikka - Dual-ScanTwisted Nematic . Näyttö on jaettu kahteen osaan, joista kumpaakin ohjataan erikseen.

IPS (In-Plane Switching) -tekniikka .

Günter Baur ehdotti uutta LC-kennon kaaviota, jossa normaalitilassa olevat molekyylit eivät ole kierretty kierteeksi, vaan ne on suunnattu yhdensuuntaisesti toistensa kanssa näytön tasoa pitkin. Alemman ja ylemmän polymeerikalvon urat ovat yhdensuuntaiset. Ohjauselektrodit sijaitsevat pohjasubstraatilla. P- ja A-suodattimien polarisaatiotasot ovat 90°:n kulmassa. OFF-tilassa valo ei kulje polarisoivan suodattimen A läpi.

VA (Vertical Alignment) -tekniikka . Matriiseissa VA-kiteet, kun jännite on pois päältä, sijaitsevat kohtisuorassa näytön tasoon nähden ja lähettävät polarisoitua valoa, mutta toinen polarisaattori estää sen, mikä tekee mustasta väristä syvän ja laadukkaan. Jännityksessä molekyylit poikkeavat 90°.

Siten täysimittainen LCD - näyttö koostuu erittäin tarkasta elektroniikasta, joka käsittelee sisääntulovideosignaalia, LCD-matriisista, taustavalomoduulista , virtalähteestä ja kotelosta ohjaimilla. Näiden osien yhdistelmä määrittää koko näytön ominaisuudet, vaikka jotkut ominaisuudet ovatkin tärkeämpiä kuin toiset.

Edut ja haitat

Nestekidenäyttöjen etuja ovat pieni koko ja paino verrattuna CRT :hen . LCD-näytöissä, toisin kuin CRT:issä, ei ole näkyvää välkkymistä, tarkennus- ja konvergenssivirheitä , magneettikenttien aiheuttamia häiriöitä, kuvan geometrian ja selkeyden ongelmia . LCD-näyttöjen virrankulutus mallista, asetuksista ja näytettävästä kuvasta riippuen voi joko osua yhteen samankokoisten CRT- ja plasmanäyttöjen kulutuksen kanssa tai olla merkittävästi - jopa viisi kertaa pienempi. LCD-näyttöjen virrankulutus määräytyy 95 % LCD-matriisin taustavalolamppujen tai LED-taustavalomatriisin ( englanniksi  backlight  - back light) mukaan.

Pienet LCD-näytöt ilman aktiivista taustavaloa, joita käytetään elektronisissa kelloissa, laskimissa jne., kuluttavat erittäin vähän (virta - sadoista nanoampeereista mikroampeeriyksikköihin), mikä takaa pitkän aikavälin, jopa useiden vuosien, itsenäisen toiminnan tällaisten laitteiden vaihtamatta galvaanisia kennoja .

Tekniikka

Tärkeimmät tekniikat LCD-näyttöjen valmistuksessa: TN + filmi, IPS (SFT, PLS) ja MVA. Nämä tekniikat eroavat toisistaan ​​pintojen geometrian, polymeerin, ohjauslevyn ja etuelektrodin suhteen . Erittäin tärkeitä ovat polymeerin puhtaus ja tyyppi, jolla on nestekiteiden ominaisuudet, joita käytetään tietyissä kehitysprojekteissa.

Vuonna 2003 SXRD-teknologiaa ( Silicon X-tal Reflective Display )  käyttäen suunniteltujen LCD-näyttöjen  vasteaika oli 5 ms . [16]

Sony , Sharp ja Philips kehittivät yhdessä PALC-teknologian ( eng.  p lasma adressed l quid c rystal - nestekiteiden plasmaohjaus ,  myös Plasmatron ), jossa he yrittivät yhdistää LCD:n edut (kirkkaus ja värikylläisyys, kontrasti) ja plasmapaneelit (suuret vaaka- ja pystysuuntaiset katselukulmat, korkea virkistystaajuus). Näissä näytöissä käytettiin kaasupurkausplasmakennoja kirkkauden säätämiseen, ja LCD-matriisia käytettiin värien suodattamiseen. Tekniikkaa ei ole kehitetty.

TN+film

TN + film (Twisted Nematic + film) on yksinkertaisin tekniikka. Sana "filmi" tekniikan nimessä tarkoittaa "lisäkerrosta", jota käytetään lisäämään katselukulmaa (noin 90 - 150 °). Tällä hetkellä etuliite "filmi" jätetään usein pois, jolloin tällaisia ​​matriiseja kutsutaan yksinkertaisesti TN:ksi. Tapaa parantaa kontrastia ja katselukulmia TN-paneeleille ei ole vielä löydetty, ja tämän tyyppisen matriisin vasteaika on tällä hetkellä yksi parhaista, mutta kontrastitaso ei ole.

TN + -kalvomatriisi toimii seuraavasti: jos osapikseleihin ei syötetä jännitettä, nestekiteet (ja niiden lähettämä polarisoitu valo) kiertyvät toistensa suhteen 90° vaakatasossa kahden levyn välisessä tilassa. . Ja koska toisen levyn suodattimen polarisaatiosuunta muodostaa täsmälleen 90° kulman ensimmäisen levyn suodattimen polarisaatiosuunnan kanssa, valo kulkee sen läpi. Jos punainen, vihreä ja sininen osapikselit ovat täysin valaistuja, näytölle muodostuu valkoinen piste.

Tekniikan etuja ovat nykyaikaisten matriisien lyhin vasteaika (1 ms) sekä edullinen hinta, joten TN-matriiseilla varustetut näytöt sopivat dynaamisten videopelien ystäville. Haitat: huonoin värintoisto, pienimmät katselukulmat.

IPS (SFT)

IPS ( in-  plane switching ) tai SFT ( super fine TFT ) -teknologian kehittivät Hitachi ja NEC vuonna 1996.

Nämä yritykset käyttävät eri nimiä tälle teknologialle - NEC käyttää "SFT" ja Hitachi käyttää "IPS".

Teknologian tarkoituksena oli päästä eroon TN + -kalvon puutteista. Vaikka IPS on pystynyt saavuttamaan 178° leveän katselukulman sekä korkean kontrastin ja värien toiston, vasteaika on edelleen lyhyt.

Vuodesta 2008 lähtien IPS (SFT) -teknologiamatriisit ovat ainoat LCD-näytöt, jotka lähettävät aina täyden RGB-värisyvyyden – 24 bittiä, 8 bittiä kanavaa kohden [17] . Vuodesta 2012 lähtien on jo julkaistu useita IPS-matriiseilla varustettuja monitoreja (LG.Displaysin valmistama e-IPS), joissa on 6 bittiä kanavaa kohti. Vanhoissa TN-matriiseissa on 6 bittiä kanavaa kohden, kuten MVA-osassa. Erinomainen värintoisto määrittää IPS-matriisien – valokuvien käsittelyn ja 3D-mallinnuksen – laajuuden.

Jos IPS:ään ei syötetä jännitettä, nestekidemolekyylit eivät pyöri. Toista suodatinta kierretään aina kohtisuoraan ensimmäiseen nähden, eikä valo kulje sen läpi. Siksi mustan värin näyttö on lähellä ihannetta. Jos transistori epäonnistuu , IPS-paneelin "rikkoutunut" pikseli ei ole valkoinen, kuten TN-matriisissa, vaan musta.

Kun jännite kytketään, nestekidemolekyylit pyörivät kohtisuorassa alkuasentoonsa ja lähettävät valoa.

IPS:n parannettu versio on H-IPS , joka perii kaikki IPS-tekniikan edut samalla, kun se vähentää vasteaikaa ja lisää kontrastia. Parhaiden H-IPS-paneelien väri ei ole huonompi kuin perinteisissä CRT-näytöissä. H-IPS:ää ja halvempaa e-IPS:ää käytetään aktiivisesti paneeleissa, joiden koko vaihtelee 20". LG Display , Dell , NEC , Samsung , Chimei Innoluxovat ainoita tätä tekniikkaa käyttävien paneelien valmistajia [18] .

 Hitachi Corporation kehitti myös AS-IPS:n ( Advanced Super IPS - laajennettu super-IPS) vuonna 2002. Tärkeimmät parannukset koskivat perinteisten S-IPS-paneelien kontrastitasoa, mikä lähensi sen S-PVA-paneelien kontrastia. AS-IPS:ää käytetään myös LG Display Consortiumin kehittämään S-IPS-tekniikkaan perustuvien NEC-näyttöjen (esim. NEC LCD20WGX2) nimenä.

H-IPS A-TW ( Horizontal IPS with Advanced True White Polarizer ) - kehittänyt LG Display NEC Corporationille [19] . Se on H-IPS-paneeli, jossa on TW (True White) -värisuodatin, joka tekee valkoisesta väristä realistisemman ja lisää katselukulmia ilman kuvan vääristymistä (hehkuvien LCD-paneelien vaikutus kulmassa eliminoituu - ns. "hehkuefekti" ) . Tämäntyyppisiä paneeleja käytetään korkealaatuisten ammattimaisten näyttöjen luomiseen [20] .

AFFS ( Advanced Fringe Field Switching , epävirallinen nimi - S-IPS Pro) on IPS:n lisäparannus, jonka BOE Hydis kehitti vuonna 2003. Lisääntynyt sähkökentän voimakkuus mahdollisti entistä suurempien katselukulmien ja kirkkauden saavuttamisen sekä pikselien välisen etäisyyden pienentämisen. AFFS-pohjaisia ​​näyttöjä käytetään pääasiassa taulutietokoneissa Hitachi Displaysin valmistamissa matriiseissa.

AHVA ( Advanced Hyper-Viewing Angle ) - kehittänyt AU Optronics . Huolimatta siitä, että nimi päättyy -VA, tämä tekniikka ei ole muunnelma VA (Vertical Alignment), vaan IPS [21] .

pls

PLS-matriisin ( tasosta linjaan kytkentä ) on Samsungin kehittämä, ja se esiteltiin ensimmäisen kerran joulukuussa 2010. [22] .

Samsung ei toimittanut kuvausta PLS-tekniikasta [23] . Riippumattomien tarkkailijoiden tekemät vertailevat mikroskooppiset IPS- ja PLS-matriisien tutkimukset eivät paljastaneet eroja [24] [22] . Samsung itse myönsi epäsuorasti sen, että PLS on IPS:n muunnelma kanteessa LG:tä vastaan: kanteessa väitettiin, että LG:n AH-IPS-tekniikka oli muunnelma PLS-teknologiasta [25] .

NEC:n "super fine TFT" -teknologian kehittäminen [26]
Nimi Lyhyt nimitys vuosi Etu Huomautuksia
Super hieno TFT SFT 1996 Laajat katselukulmat, syvät mustat Useimmat paneelit tukevat myös True Color -väriä (8 bittiä kanavaa kohti) . Värintoiston parantuessa kirkkaus pieneni hieman.
Kehittynyt SFT A-SFT 1998 Paras vasteaika Tekniikka kehittyi A-SFT:ksi (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. vuonna 1998), mikä lyhensi vasteaikaa huomattavasti.
Erittäin edistynyt SFT SA-SFT 2002 Korkea läpinäkyvyys SA-SFT:n kehittäjä Nec Technologies Ltd. Vuonna 2002 läpinäkyvyys parani 1,4-kertaisesti A-SFT:hen verrattuna.
Erittäin edistyksellinen SFT UA-SFT 2004 Suuri läpinäkyvyys
Värien toisto
Suuri kontrasti		 Saavutetaan 1,2 kertaa suurempi läpinäkyvyys SA-SFT:hen verrattuna, 70 % peitto NTSC-värivalikoimasta ja lisääntynyt kontrasti.
Hitachin IPS-teknologian kehittäminen [27]
Nimi Lyhyt nimitys vuosi Etu Läpinäkyvyys /
kontrasti 		Huomautuksia
Super TFT IPS 1996 Laajat katselukulmat 100/100
Perustaso		 Useimmat paneelit tukevat myös True Color -väriä (8 bittiä kanavaa kohti) . Nämä parannukset maksavat hitaamman vasteajan, aluksi noin 50 ms. IPS-paneelit olivat myös erittäin kalliita.
Super IPS S-IPS 1998 Ei värimuutoksia 100/137 IPS on korvattu S-IPS:llä (Super-IPS, Hitachi Ltd. vuonna 1998), joka perii kaikki IPS-tekniikan edut ja lyhentää vasteaikaa
Edistyksellinen super-IPS AS-IPS 2002 Korkea läpinäkyvyys 130/250 AS-IPS, jonka on myös kehittänyt Hitachi Ltd. vuonna 2002 parantaa pääasiassa perinteisten S-IPS-paneelien kontrastisuhdetta tasolle, jossa ne ovat toiseksi vain joidenkin S-PVA-paneelien jälkeen.
IPS-provectus IPS Pro 2004 Korkea kontrasti 137/313 IPS Alpha -paneelitekniikka, jossa on laajempi väriskaala ja kontrastisuhde, joka on verrattavissa PVA- ja ASV-näyttöihin ilman kulman hehkua.
IPS alfa IPS Pro 2008 Korkea kontrasti Seuraavan sukupolven IPS-Pro
IPS alpha seuraavan sukupolven IPS Pro 2010 Korkea kontrasti Hitachi siirtää teknologiaa Panasonicille
LG:n IPS-teknologian kehittäminen
Nimi Lyhyt nimitys vuosi Huomautuksia
Super IPS S-IPS 2001 LG Display on edelleen yksi johtavista Hitachi Super-IPS -tekniikkaan perustuvien paneelien valmistajista.
Edistyksellinen super-IPS AS-IPS 2005 Parannettu kontrasti laajemmalla värivalikoimalla.
Vaakasuora IPS H-IPS 2007 Vielä suurempi kontrasti ja visuaalisesti yhtenäisempi näytön pinta on saavutettu. Myös NEC-polarisoivaan kalvoon perustuva Advanced True Wide Polarizer -teknologia on myös ilmestynyt, jotta saavutetaan laajemmat katselukulmat ja eliminoidaan heijastuksia kulmasta katsottuna. Käytetään ammattimaisessa grafiikkatyössä.
Parannettu IPS e-IPS 2009 Siinä on leveämpi aukko valonläpäisevyyden lisäämiseksi täysin avoimilla pikseleillä, mikä mahdollistaa halvempien taustavalojen käytön pienemmällä virrankulutuksella. Parannettu diagonaalinen katselukulma, vasteaika lyhennetty 5 ms.
Ammattimainen IPS P-IPS 2010 Tarjoaa 1,07 miljardia väriä (30-bittinen värisyvyys). Enemmän mahdollisia alipikselisuuntauksia (1024 vs. 256) ja parempi todellinen värisyvyys.
Edistyksellinen korkean suorituskyvyn IPS AH-IPS 2011 Parempi värien toisto, suurempi tarkkuus ja PPI , lisääntynyt kirkkaus ja pienempi virrankulutus [28] .

VA/MVA/PVA

VA - teknologian (lyhenne sanoista vertikaalinen  kohdistus) esitteli vuonna 1996 Fujitsu . VA-matriisin nestekiteet, kun jännite on pois päältä, on kohdistettu kohtisuoraan toiseen suodattimeen nähden, eli ne eivät lähetä valoa. Kun jännite kytketään, kiteet pyörivät 90° ja näytölle tulee kirkas piste. Kuten IPS-matriiseissa, pikselit eivät välitä valoa jännitteen puuttuessa, joten epäonnistuessaan ne näkyvät mustina pisteinä.

VA-teknologian seuraaja on MVA ( multi-domain vertical alignment ), jonka Fujitsu on kehittänyt kompromissina TN- ja IPS-tekniikoiden välillä. MVA-matriisien vaaka- ja pystysuuntaiset katselukulmat ovat 160° (nykyaikaisissa näyttömalleissa jopa 176-178°), kun taas kiihtyvyystekniikoiden (RTC) käytön ansiosta nämä matriisit eivät ole kauas TN + Filmin jälkeen vasteajassa. Ne ylittävät huomattavasti viimeksi mainitun ominaisuudet värisyvyyden ja tarkkuuden suhteen.

MVA-tekniikan etuja ovat syvä musta väri (suoraan katsottuna) ja kierteisen kiderakenteen ja kaksoismagneettikentän puuttuminen .
MVA:n haitat verrattuna S-IPS:ään: yksityiskohtien menetys varjoissa kohtisuorassa ilmeessä, kuvan väritasapainon riippuvuus katselukulmasta.

MVA:n analogit ovat tekniikoita:

Matriiseja MVA / PVA pidetään kompromissina TN:n ja IPS:n välillä sekä kustannusten että kuluttajaominaisuuksien suhteen, mutta nykyaikaiset VA-matriisien mallit voivat merkittävästi ylittää IPS:n, toiseksi vain OLED:n ja QLED:n.

Taustavalo

Nestekiteet eivät itsessään hehku. Jotta nestekidenäytön kuva olisi näkyvissä, tarvitaan valonlähde . On näyttöjä, jotka toimivat heijastuneessa valossa (heijastuksen vuoksi) ja läpäisevässä valossa (läpäisemiseksi). Valonlähde voi olla ulkoinen (kuten luonnonvalo) tai sisäänrakennettu (taustavalo). Sisäänrakennetut taustavalolamput voidaan sijoittaa nestekidenäyttökerroksen taakse ja loistaa sen läpi, tai ne voidaan asentaa lasinäytön sivulle (sivuvalaistus). LCD-näytön pääparametri, joka määrää sen työn laadun, on näytettävän merkin kontrasti suhteessa taustaan.

Ulkovalaistus

Rannekellojen ja matkapuhelimien yksiväriset näytöt käyttävät pääasiassa ympäristön valaistusta (päivänvaloa, keinovaloa). Näytön takalasilevyssä on peili tai matta heijastava kerros (kalvo). Pimeässä käyttöä varten tällaiset näytöt on varustettu sivuvalaistuksella. On myös transflektiivisia näyttöjä , joissa heijastava (peilaava) kerros on läpikuultava ja taustavalot on sijoitettu sen taakse.

Valaistus hehkulampuilla

Yksiväriset LCD - rannekellot käyttivät aiemmin pienikokoisia hehkulamppuja . Tällä hetkellä käytetään pääasiassa elektroluminesenssitaustavaloa tai harvemmin LEDiä.

Elektroluminesenssipaneeli

Joidenkin kellojen ja mittareiden yksiväriset LCD-näytöt käyttävät elektroluminesenssipaneelia taustavalaistukseen. Tämä paneeli on ohut kerros kiteistä fosforia (esimerkiksi sinkkisulfidia), jossa tapahtuu elektroluminesenssia  - hehkuu virran vaikutuksesta. Se hohtaa yleensä vihertävän sinisenä tai kelta-oranssina.

Valaistus kaasupurkauslampuilla ("plasma")

2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen aikana suurin osa LCD-näytöistä oli taustavalaistu yhdellä tai useammalla kaasupurkauslampulla (useimmiten kylmäkatodi - CCFL , vaikka EEFL on myös hiljattain otettu käyttöön ). Näissä lampuissa valonlähde on plasma, joka syntyy, kun sähköpurkaus tapahtuu kaasun läpi. Tällaisia ​​näyttöjä ei pidä sekoittaa plasmanäyttöihin , joissa jokainen pikseli hehkuu itsestään ja on pieni kaasupurkauslamppu.

Light emitting diode (LED) valaistus

Vuodesta 2007 lähtien LED -taustavalolla varustetut LCD-näytöt ovat yleistyneet. Tällaisia ​​LCD-näyttöjä (kutsutaan kaupassa LED-televisioiksi tai LED-näytöiksi) ei pidä sekoittaa todellisiin LED-näyttöihin , joissa jokainen pikseli hehkuu itsestään ja on miniatyyri LED.

RGB-LED-taustavalo

RGB-LED-valaistuksen valonlähteinä ovat punaiset, vihreät ja siniset LEDit. Se antaa laajan värivalikoiman , mutta korkeiden kustannusten vuoksi se pakotettiin pois kuluttajamarkkinoilta muuntyyppisten taustavalojen vuoksi.

WLED-taustavalo

WLED-taustavalossa valonlähteinä ovat valkoiset LEDit eli siniset LEDit, jotka on päällystetty fosforikerroksella, joka muuttaa suurimman osan sinisestä valosta lähes kaikkiin sateenkaaren väreihin. Koska "puhtaiden" vihreiden ja punaisten värien sijasta on laaja spektri, tällaisen valaistuksen väriskaala on huonompi kuin muiden lajikkeiden. Vuodelle 2020 tämä on värillisten LCD-näyttöjen yleisin taustavalotyyppi.

Taustavalo GB-LED (GB-R LED)

Kun GB-LED palaa, valonlähteet ovat vihreitä ja sinisiä LEDejä, jotka on päällystetty loisteaineella, joka muuttaa osan niiden säteilystä punaiseksi. [30] . Tämä taustavalo antaa melko laajan värivalikoiman, mutta on melko kallis.

LED-taustavalo kvanttipisteillä (QLED, NanoCell)

Kvanttipisteillä valaistuna ensisijaiset valonlähteet ovat siniset LEDit. Niistä tuleva valo osuu erityisiin nanopartikkeleihin (kvanttipisteisiin), jotka muuttavat sinisen valon joko vihreäksi tai punaiseksi valoksi. Kvanttipisteet levitetään joko itse LEDeihin tai kalvoon tai lasiin. Tämä taustavalo tarjoaa laajan värivalikoiman. Samsung käyttää nimeä QLED ja LG käyttää nimeä NanoCell. Sony käyttää nimeä Triluminos tälle tekniikalle, jota Sony käytti aiemmin RGB-LED-taustavaloon: [31] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Kenttäperäiset (FS) värilliset LCD-näytöt. Teknologia, jonka sinulle on tuonut yksinomaan Orient Display Corporation . Orient-näyttö. Haettu 21. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 25. helmikuuta 2021.
  2. ↑ LCD- ja OLED-näytöt korvataan tehokkaammilla ja taloudellisemmilla TMOS-näytöillä . DailyTechInfo (27. lokakuuta 2009). Haettu 21. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 17. joulukuuta 2018.
  3. ↑ Sveitsin patentti nro 532 261 . Haettu 25. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 1. lokakuuta 2020.
  4. ↑ US-patentti nro 373 1986 . Haettu 25. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 1. lokakuuta 2020.
  5. ↑ Eurooppapatentti nro. EP 0131216: Amstutz H., Heimgartner D., Kaufmann M., Scheffer TJ, "Flüssigkristallanzeige", 28. lokakuuta 1987.
  6. ↑ 20 vuotta ensimmäisestä LCD-digitaalikamerasta . habr (14. toukokuuta 2015). Haettu 14. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 13. huhtikuuta 2019.
  7. ↑ Patentti nro DE4000451 arkistoitu 27. huhtikuuta 2017 Wayback Machinessa . Ilmoitettu 1.9.1990. Julkaistu 7.11.1991.
  8. ↑ PC Plus, lokakuu 1996 . Tavalliset näytöt korvataan LCD-näytöillä?, Hard'n'Soft  (lokakuu 1996).
  9. ↑ Kilpailevat näyttötekniikat parhaan kuvan suorituskyvyn saavuttamiseksi; AJSM de Vaan; Journal of the Society of Information Display, osa 15, numero 9. syyskuuta 2007 Sivut 657–666; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1889/1.2785199/abstract ?
  10. ↑ Maailmanlaajuiset LCD-televisioiden toimitukset ylittävät CRT:t ensimmäistä kertaa , engadgetHD (19. helmikuuta 2008). Haettu 13. kesäkuuta 2008.
  11. ↑ Morrison, Geoffrey Ovatko kaksois-LCD:t kaksinkertaisia? Uusi TV-tekniikka pyrkii selvittämään . CNET .
  12. ↑ Panasonic julkisti 1 000 000:1 kontrastisuhteen LCD-paneelin kilpailevaan OLEDiin (5. joulukuuta 2016).
  13. ↑ Panasonicin OLED-suojattu LCD-näyttö on tarkoitettu ammattilaisille . Engadget .
  14. ↑ Detinich G. Kiinalainen valmistaja nousi maailman kärkeen televisioiden LCD-näytön tarjonnassa . 3Dnews (25. tammikuuta 2019). Haettu 22. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 22. maaliskuuta 2019.
  15. ↑ SXRD on Sonyn uusi tekniikka projektiolaitteiden kuvantamiseen.  (venäjäksi)  ? . www.allprojectors.ru _ Haettu 17. toukokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 17. toukokuuta 2021.
  16. ↑ Motov A. Näyttö LG FLATRON W2600hp . ComputerPress (2008). Haettu 21. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 3. joulukuuta 2020.
  17. ↑ Chimei aloitti IPS-matriisien toimittamisen iPadille Samsungin ja LG:n jälkeen (linkki ei saavutettavissa) . ixbt.com (8. kesäkuuta 2011). Haettu 15. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 13. toukokuuta 2018.  
  18. ↑ Luettelo käytetyistä LG.Display H-IPS -paneeleista näyttömalleissa . Haettu 21. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 18. syyskuuta 2015.
  19. ↑ Panel Technologies TN Film, MVA, PVA ja IPS Explained Arkistoitu 17. heinäkuuta 2011 Wayback Machinessa
  20. ↑ Millaisia ​​matriisityyppejä on nykymaailmassa. Kumpi valita IPS tai TN . Haettu 27. elokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 22. heinäkuuta 2020.
  21. ↑ 1 2 Samsung SA850: ensimmäinen näyttö matriisi-PLS | Näytöt | Laitteistoartikkelit | Artikkelit, arvostelut | Uutiset ja artikkelit | . F-Center (26. toukokuuta 2011). Haettu 23. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 10. joulukuuta 2012.
  22. ↑ Samsung S27A850: PLS-matriisi voittoehtona | Näytöt ja projektorit . 3DNews - Daily Digital Digest (18. huhtikuuta 2012). Haettu 21. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 22. kesäkuuta 2021.
  23. ↑ Samsung Galaxy Tab 2 10.1 vs. Toshiba AT300: vanha vs. uusi - PLS vs. IPS | Hardware.Info Iso-Britannia . Käyttöpäivä: 28. tammikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 1. helmikuuta 2013.
  24. ↑ Samsung Display haastaa LG:n oikeuteen LCD-patenteista jälleen | ZDNet . Käyttöpäivä: 28. tammikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 1. helmikuuta 2013.
  25. ↑ Super Fine TFT - tekniikka . Haettu 7. joulukuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016.
  26. ↑ IPS-Pro (Kehittynyt IPS-tekniikka) Arkistoitu 29. maaliskuuta 2010.
  27. ↑ LG julkisti erittäin korkearesoluutioiset AH-IPS-näytöt , arkistoitu 6. kesäkuuta 2013 Wayback Machinessa
  28. ↑ Mateshev I., Turkin A. Sharp ja AU Optronics sanelevat pelisäännöt globaaleilla LCD-markkinoilla  // ELEKTRONIIKKA: tiede, teknologia, liiketoiminta: aikakauslehti. - 2015. - nro 8 (00148) . - S. 48-57 .
  29. ↑ Denisenko K. Arvostelu ASUS PA279 (PA279Q) -näytöstä: plug and play . 3dnews (19. maaliskuuta 2014). Haettu 21. maaliskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 21. maaliskuuta 2019.
  30. ↑ Sony Triluminos -tekniikka . hifinews.RU (26. maaliskuuta 2013). Haettu 6. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2020.

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat