Displej z tekutých krystalů - Liquid-crystal display


z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Reflexní zkroucené nematické tekuté krystaly displeje.
  1. Polarizační filtr fólie se svislou osou polarizovat světlo, protože vstupuje.
  2. Skleněný substrát s ITO elektrodami . Tvary těchto elektrod budou určovat tvary, které se objeví, když je LCD zapnutý. Vertikální hřebeny vyleptané na povrchu jsou hladké.
  3. Twisted nematických tekutých krystalů.
  4. Skleněný substrát se společnou elektrodou fólií (ITO) s horizontální výstupky na řádek s horizontálním filtrem.
  5. Polarizační filtr fólie s vodorovnou osou pro blokování / pass světlo.
  6. Odrazné plochy poslat světlo zpět do prohlížeče. (V podsvícený LCD, tato vrstva je nahrazena nebo doplněna zdrojem světla).

Displeje s tekutými krystaly ( LCD ) je ploché obrazovce nebo jiný elektronicky modulovaného optického zařízení , které využívá vlastností světelné modulující z tekutých krystalů . Tekuté krystaly nevyzařují světlo přímo, namísto použití podsvícení nebo reflektoru produkovat obrazy v barvě nebo monochromatické . LCD jsou k dispozici k zobrazení libovolných obrázků (jako v zobrazení pro obecné použití počítače) nebo fixní obraz s nízkým obsah informací, které mohou být zobrazeny nebo skryty, například předvolených slov, číslic a displeje sedm segmentu , jako u digitální hodiny , Oni používají stejnou základní technologii, s výjimkou, že libovolné obrazy se skládají z velkého počtu malých pixelů , zatímco ostatní displeje mají větší prvky.

LCD se používají v široké škále aplikací, včetně LCD televizory , počítačové monitory , přístrojových desek , letadla kabiny pilota displeje a vnitřní i venkovní značení. Malé LCD obrazovky jsou běžné u přenosných zařízení spotřební elektroniky, jako jsou digitální fotoaparáty , hodinky , kalkulačky a mobilní telefony , včetně chytrých telefonů . LCD obrazovky jsou také používány na spotřební elektroniky produkty, jako jsou DVD přehrávače, herních přístrojů a hodin . LCD obrazovky mají nahradit těžké, neskladné s katodovou trubicí (CRT) zobrazuje téměř ve všech aplikacích. LCD obrazovky jsou k dispozici v širší škále velikostí obrazovky než CRT a plazmové displeje , LCD obrazovky jsou k dispozici ve velikostech od malých digitálních hodinek až po velmi velkých televizních přijímačů .

Vzhledem k tomu, LCD monitory nepoužívají luminofory, jen zřídka trpí image hořet-in , když je zobrazen statický obraz na obrazovce po delší dobu, například , rám stolu pro letový plán leteckého na vnitřní znamení. LCD jsou však náchylné k dosvitu . Obrazovka LCD je energeticky účinnější a může být zlikvidován mnohem bezpečněji než CRT plechovky. Jeho nízká spotřeba elektrické energie umožňuje, aby byl použit v baterii silové elektronické zařízení efektivněji než CRT může být. Do roku 2008, roční prodej televizorů s LCD obrazovkami překročil prodej CRT jednotek po celém světě, a CRT zastarala pro většinu účelů.

obecná charakteristika

LCD obrazovka sloužící jako oznamovací panel pro cestující.

Každý pixel na LCD se obvykle skládá z vrstvy molekul uspořádaných mezi dvěma průhlednými elektrodami a dvěma polarizačními filtry (paralelní a kolmé), jejichž osy přenosu, které jsou (ve většině případů), vzájemně na sebe kolmé. Bez tekutého krystalu mezi polarizačními filtry, světlo procházející přes první filtr by být blokován druhou (zkřížené) polarizátor. Před tím, než elektrické pole je aplikováno, orientace molekul kapalných krystalů je určen zarovnání na povrchu elektrod. V twisted nematic (TN) zařízení, směry zarovnání povrchu na obou elektrodách, jsou na sebe kolmé, takže molekuly uspořádat sebe v šroubovicové struktury nebo kroucení. To vyvolává rotaci polarizace dopadajícího světla, a zařízení se zobrazí šedě. Pokud je přiložené napětí je dostatečně velký, kapalné molekuly tekutých krystalů ve středu vrstvy jsou téměř kompletně bez zákrutu a polarizace dopadajícího světla se neotáčí, jak prochází skrze vrstvy tekutých krystalů. Toto světlo se pak polarizované hlavně kolmo k druhému filtru, a tak se zablokuje a pixel se objeví černá. Řízením napětí aplikované napříč vrstvy tekutých krystalů v každém pixelu, světlo může být dovoleno projít v různých množstvích a tak vytvořit různé úrovně šedi. Barevné LCD systémy používají stejnou techniku, s barevné filtry slouží ke generování červené, zelené a modré pixely.

LCD v Texas Instruments kalkulačka s horní polarizační odstraněn ze zařízení a umístěna na horní, tak, že se horní a dolní polarizátory jsou kolmé. Všimněte si, že barvy jsou invertovány.

Optický efekt TN zařízení v napětí na stav je mnohem méně závislá na kolísání tloušťky zařízení, než je v napětí vypnutý. Z tohoto důvodu, TN displeje s nízkým obsahem informací a bez podsvícení jsou obvykle provozovány mezi zkříženými polarizátory tak, že zesvětluje bez napětí (oko je mnohem citlivější na změny v tmavém stavu než jasného stavu). Jak většina z 2010-éra LCD se používají v televizorů, monitorů a chytré telefony, mají ve vysokém rozlišení matrice matice pixelů k zobrazení libovolných snímků pomocí podsvícení s tmavým pozadím. Je-li zobrazen žádný obraz, se používají různá opatření. Za tímto účelem, TN LCD jsou provozovány mezi rovnoběžnými polarizátory, zatímco IPS LCD vybaveny zkříženými polarizátory. V mnoha aplikacích IPS LCD nahradily TN LCD, a to zejména v chytrých telefonech , jako jsou telefony iPhone . Jak kapalný krystal materiálu a vyrovnávací vrstva materiálu obsahují iontové sloučeniny . Použije-li se elektrické pole o jednom konkrétním polarity po dlouhou dobu, to iontový materiál je přitahován k povrchům a snižuje výkon zařízení. Toto je zabráněno buď přivedením střídavého proudu , nebo obrácením polarity elektrického pole, jak je zařízení určeno (odezva vrstvy tekutých krystalů je identický, bez ohledu na polaritu aplikovaného pole).

Casio Alarm Chrono digitální hodinky s LCD displejem.

Displeje pro malý počet jednotlivých číslic nebo pevné symboly (například v digitální hodinky a kalkulačky ) mohou být implementovány s nezávislými elektrodami pro každý segment. Naproti tomu plně alfanumerické nebo variabilní grafické displeje jsou obvykle prováděny s pixelů uspořádaných jako matrice sestávající z elektricky propojených řadách na jedné straně LC vrstvy a sloupcích na druhé straně, což umožňuje řešit každý pixel na křižovatkách. Obecná metoda matice řešení sestává z postupně adresování jedné strany matrice, například výběrem řádky jeden po druhém a používání informací obrazu na druhé straně na sloupcích řada po řadě. Podrobnosti o jednotlivých matrici schémat adresování viz pasivní-matrice a aktivní matricí určeno LCD .

Dějiny

1880s-1960s

Počátky a složitou historii displejů s tekutými krystaly z pohledu jako zasvěcené osoby v průběhu prvních dnech byly popsány Joseph A. Castellano v tekuté zlato: The Story of displeje z tekutých krystalů a vytvoření průmyslu . Další zpráva o původu a historii LCD z jiného úhlu pohledu až do roku 1991 byla publikována Hiroshi Kawamoto, k dispozici na IEEE History Center. Popis švýcarských příspěvků na LCD vývoje, napsaný Peter J. Wild, lze nalézt na Engineering and Technology Historie Wiki .

V roce 1888, Friedrich Reinitzer (1858-1927) objevil kapalných krystalů povahu cholesterolu extrahovaného z mrkve (to znamená dva body tání a generování barev) a zveřejnil jeho poznatky na zasedání ve Vídni Chemical Society dne 3. května 1888 ( F. Reinitzer: Beiträge zur Kenntniss des Cholesterins, Monatshefte fur Chemie (Wien) 9, 421-441 (1888) ). V roce 1904 Otto Lehmann publikoval svoji práci "flüssige KRISTALLE" (Liquid Crystals). V roce 1911, Charles Mauguin první experimentovali s tekutými krystaly, uzavřených mezi deskami v tenkých vrstvách.

V roce 1922, Georges Friedel popsána struktura a vlastnosti tekutých krystalů a zařazují je do 3 typů (nematics, smectics a cholesterics). V roce 1927, Vsevolod Frederiks vymyslel elektricky zapnutí světelného ventilu, nazvaný Fréedericksz přechod , je zásadní vliv veškeré technologie LCD. V roce 1936 se společnost Marconi Wireless Telegraph patentoval první praktické uplatnění této technologie, "The Liquid Crystal Light Valve" . V roce 1962, první hlavní anglický jazyk publikace o předmětu „molekulární strukturu a vlastnosti tekutých krystalů“ , Dr. George W. Gray . V roce 1962, Richard Williams RCA zjištěno, že kapalné krystaly měly některé zajímavé elektro-optické charakteristiky a uvědomil elektrooptický efekt vytváří pruhovaný vzory v tenké vrstvě materiálu z kapalných krystalů aplikací napětí. Tento účinek je založen na elektro-hydrodynamické nestability tvořící to, co se nyní nazývá „Williams domény“ uvnitř tekutého krystalu.

V roce 1964, George H. Heilmeier , pak pracuje na RCA laboratořích o účinku objevené Williams dosáhl přepínání barev podle pole vyvolané přeložky dichroických barviv v homeotropically orientované tekutého krystalu. Praktické problémy s tímto novým elektro-optický efekt z Heilmeier pokračovat v práci na rozptylu účinky tekutých krystalů a konečně dosažení prvního zobrazení operačního tekutými krystaly, na základě toho, co nazval režimu dynamického rozptylu (DSM). Použití napětí na displeji DSM přepíná nejprve průhledné vrstvy tekutých krystalů do mléčně zakalená stavu. DSM displeje by mohly být provozovány v přeneseného a reflexním režimu, ale vyžadovalo značné proud proudit pro jejich provoz. George H. Heilmeier byl uveden do National vynálezcové síň slávy a připočítán s vynálezem LCD. Heilmeier dílo je IEEE Milestone . V pozdní 1960, průkopnická práce na tekutých krystalech byla podniknuta britské královské radar založení u Malvern , Anglie. Tým RRE podporoval pokračující práci George Williama Graye a jeho týmu na University of Hull , který nakonec objevil bifenylyl tekuté krystaly, které měly správný stability a teplotní vlastnosti pro použití v LCD.

1970

Dne 4. prosince 1970, zkroucené nematické polem (TN) v tekutých krystalů byl podán návrh na patent podle Hoffmann-La Roche ve Švýcarsku, ( švýcarský patent č 532 261 ) s Wolfgangem Helfrich a Martinem Schadt (pak pracovat pro centrální Research Laboratories ) uveden jako vynálezce. Hoffmann-La Roche pak povolil vynález švýcarského výrobce Brown, Boveri & Cie , který produkoval TN displeje pro náramkové hodinky a další aplikace během 1970 na mezinárodních trzích, včetně japonského elektronického průmyslu, který brzy produkoval první digitální křemene náramkové hodinky s TN- LCD a mnoho dalších produktů. James Fergason , při práci s Sardari Arora a Alfred Saupe na Kent State University Liquid Crystal ústavu , podal identickou patent ve Spojených státech amerických dne 22. dubna 1971. V roce 1971 se společnost Fergason, ILIXCO (nyní LXD Incorporated ), vyrábí LCD založen na TN-efekt, který brzy nahradil nekvalitní typy DSM kvůli zlepšení nižším provozním napětí a nižší spotřebou energie. Tetsuro Hama a Izuhiko Nishimura z Seiko získal americký patent z února 1971 pro elektronické náramkové hodinky se zabudovaným TN-LCD. V roce 1972 byl zahájen první náramkové hodinky s TN-LCD na trhu: The Hvězdné Teletime který byl čtyřmístný displej hodinky. Ve stejném roce, první aktivní matice thin-film transistor (TFT) displej s tekutými krystaly byl prototyp ve Spojených státech T. Peter Brody tým je u Westinghouse v Pittsburghu, Pennsylvania .

V roce 1973 Sharp představil použití LCD displeje pro kalkulačky a potom masově vyráběných displejů LCD TN na hodinky v roce 1975. Jiné japonských společnic brzy vzal vedoucí pozici na trhu náramkových hodinek, jako je Seiko a jeho první 6místného TN- LCD quartz náramkové hodinky. Zvláštním druhem barevného displeje byl vynalezen japonské společnosti Sharp Corporation v roce 1970, příjem patentů na své vynálezy, jako je například patent od Shinji Kato a Takaaki Miyazaki v květnu 1975, a poté zlepšit Fumiaki Funada a Masataka Matsuura v prosinci 1975. TFT LCD podobné prototypů vyvinutých týmem Westinghouse v roce 1972 byla patentována v roce 1976 týmem v ostrých sestávající z Fumiaki Funada, Masataka Matsuura a Tomio Wada, pak zlepšení v roce 1977 Sharp tým sestávající z Kohei Kishi, Hirosaku Nonomura, Keiichiro Shimizu a Tomio Wada. Nicméně, tyto TFT-LCD nebyly dosud připraveny pro použití ve výrobcích, jako byly dosud nebyl vyřešen problém při manipulaci s materiály pro TFT.

1980

V roce 1983, výzkumníci u Brown, Boveri & Cie (BBC) Research Center, Švýcarska , vynalezl super-zkroucené nematické struktury (STN) pro pasivní maticové -addressed LCD. H. Amstutz et al. byly uvedeny jako vynálezce v odpovídajících patentových přihlášek podaných ve Švýcarsku dne 7. července 1983 a 28. října 1983. Mezi patenty byly uděleny ve Švýcarsku CH 665491, Europe EP 0131216, US patent 4,634,229 a mnoha dalších zemích. V roce 1980, Brown Boveri začal 50/50 joint venture s firmou Dutch Philips, nazvaný Videlec. Philips měl potřebné know-how navrhnout a vybudovat integrované obvody pro kontrolu velkých LCD panelů. Kromě toho Philips měl lepší přístup na trhy elektronických součástek a jsou určeny k použití LCD v nových generací produktů z hi-fi, video zařízení a telefony. V roce 1984, výzkumníci Philips Theodorus Welzen a Adrianus de Vaan vymyslel schéma videa rychlost disku, který vyřešil čas pomalé odezvy STN-LCD, který umožňuje s vysokým rozlišením, vysoce kvalitní a hladké pohybujících videosnímky na STN-LCD. V roce 1985, Philips vynálezci Theodorus Welzen a Adrianus de Vaan vyřešil problém jízdy ve vysokém rozlišení STN-LCD použití nízkého napětí (CMOS-based) řídit elektroniky, umožňující použití vysoce kvalitních (vysoké rozlišení a rychlosti obrazu) LCD panely baterie ovládané přenosné produkty, jako jsou přenosné počítače a mobilní telefony. V roce 1985, Philips získal 100% společnosti Videlec AG se sídlem ve Švýcarsku. Poté, Philips pohyboval Videlec výrobní linky do Nizozemí. O několik let později, Philips úspěšně vyrábí a uvádí na trh kompletní moduly (skládající se z LCD displeje, mikrofon, reproduktory apod) v velkosériovou výrobu pro prosperující mobilních telefonů.

První barevné LCD televizory byly vyvinuty jako kapesní televize v Japonsku. V roce 1980, Hattori Seiko ‚s R & D skupina zahájila vývoj na kapesních televizorech barevný LCD. V roce 1982, Seiko Epson vydal první LCD televizi, Epson TV Watch, náramkové hodinky vybavené malým aktivní matricí LCD televize. Sharp Corporation představila jehličkovou TN-LCD v roce 1983. V roce 1984, Epson vydala ET-10, první celobarevným kapesní LCD televizi. Ve stejném roce, Citizen Watch představil Citizen Pocket TV, 2,7-palcový barevný LCD televizor, s prvním komerčním TFT LCD displejem. V roce 1988, Sharp prokázala 14 palců, aktivní-matice plnobarevným, plný pohyb TFT-LCD. To vedlo k Japonsku zahájit LCD průmysl, který vyvinul velkoformátové LCD, včetně TFT počítačových monitorů a LCD televizory. Epson vyvinula 3LCD projekční technologie v roce 1980, a to s licencí pro použití v projektorech v roce 1988 Epson VPJ-700, vydané v lednu 1989, byl svět je první kompaktní , celobarevný LCD projektor .

1990s

V roce 1990 pod různými názvy, vynálezci koncipovaný elektro optické efekty, jako alternativy k kroucených nematických polem LCD (TN a STN- LCD). Jedním přístupem bylo využití interdigitální elektrody na jednom skleněném substrátu pouze k výrobě elektrické pole v podstatě rovnoběžně s skleněných substrátů. Chcete-li plně využít vlastností tohoto In Plane Switching technologie (IPS) je zapotřebí další práce. Po důkladné analýze, podrobnosti výhodných forem provedení jsou uloženy v Německu Guenter Baur et al. a patentoval v různých zemích. Fraunhofer Institute ve Freiburgu, kde pracovali vynálezci, přiřadí tyto patenty společnosti Merck KGaA, Darmstadt, dodavatel LC látek. V roce 1992, krátce poté, inženýři v Hitachi pracovat různé praktické podrobnosti o technologii IPS propojit tenkovrstvé tranzistorového pole jako matrice a, aby se zabránilo nežádoucím rozptylová pole v mezi pixely. Hitachi také zlepšil sledování závislost úhlu dále tím, že optimalizuje tvar elektrod ( Super IPS ). NEC a Hitachi v brzké době výrobci aktivní matrice řešit LCD založené na technologii IPS. Jedná se o milník pro realizaci velkých obrazovek LCD, které mají přijatelnou vizuální výkon plochou obrazovkou počítačových monitorů a televizních obrazovek. V roce 1996, Samsung vytvořil optický vzor, techniku, která umožňuje LCD multi-domény . Multi-doména a In Plane Switching následně zůstat dominantní LCD vzory přes 2006. V pozdní 1990, LCD průmysl začal se posune pryč z Japonska, k Jižní Koreji a na Tchaj-wanu .

2000s-2010s

V roce 2007 se kvalita obrazu LCD televizorů předčil kvalitu obrazu katodové trubice, na bázi (CRT) televizory. Ve čtvrtém čtvrtletí roku 2007, LCD televize překonal CRT televizorů v celosvětových prodejích poprvé. LCD televizory byly podle odhadů tvoří 50% z 200 milionů televizorů, které mají být dodávány po celém světě v roce 2006, v souladu s Displaybank . V říjnu 2011, Toshiba oznámila, 2560 × 1600 pixelů na 6,1 palce (155 mm), LCD panelu, které jsou vhodné pro použití v počítači tablet , a to zejména pro čínský zobrazení znaků.

Osvětlení

Vzhledem k tomu, LCD panely produkovat žádné světlo jejich vlastní, oni vyžadují externí světlo produkovat viditelný obraz. V propustného typu LCD, toto světlo je umístěna na zadní straně skleněného zásobníku a nazývá se podsvícení . Zatímco pasivní maticové displeje jsou obvykle ne podsvícený (např kalkulačky, náramkové hodinky), active-matrix displeje téměř vždy jsou. V posledních letech (1990 - 2017), podsvětlení LCD technologie silně byly objevovala osvětlení společnosti jako je Philips, Lumileds (dceřiná společnost Philips) a další.

Společné implementace LCD podsvícení technologie jsou:

18 paralelní CCFL jako podsvícení pro 42 palců (106 cm) LCD TV
  • CCFL: LCD panel svítí buď dvou studených katodových fluorescenčních lamp umístěných na protilehlých okrajů displeje nebo pole rovnoběžných panely CCFL za větší displeje. Difuzér pak šíří světlo rovnoměrně v celém displeji. Po mnoho let, tato technologie byla použita téměř výlučně. Na rozdíl od bílých LED diod, většina CCFL mít ještě bílý spektrální výstup následek lepší barevný gamut pro displej. Nicméně, CCFL jsou méně energeticky účinnější než LED a vyžadují poněkud nákladný střídač pro převod stejnosměrného napětí bez ohledu na použití zařízení (obvykle 5 nebo 12 V) ~ 1000 V potřeba rozsvítit CCFL. Tloušťka transformátorů měniče také omezuje jak tenká může být displej vyrobeny.
  • EL-WLED: LCD panel je osvětlena řadou bílé LED umístěné na jednom nebo více okrajích obrazovky. Difuzéru světla se pak použije k rozkladu světla rovnoměrně přes celý displej. Od roku 2012, tento design je jeden z nejoblíbenějších ve stolních počítačových monitorů. Umožňuje nejtenčích displejů. Některé LCD monitory využívající tuto technologii mají rys volal dynamický kontrast, vynalezený výzkumníky Philips Douglas Stanton, Martinus Stroomer a Adrianus de Vaan pomocí PWM (pulsní šířková modulace, což je technologie, kde je intenzita LED jsou udržovány konstantní, ale i nastavení jasu je dosaženo změnou časového intervalu blikání těchto konstantních světelných zdrojů intenzita světla), podsvícení je šedě do nejsvětlejší barvy, které se objeví na obrazovce, zatímco současně zvýšení LCD kontrast k maximální dosažitelné úrovně, což umožňuje 1000: 1 kontrastní poměr LCD panel má být upraven tak, aby různé světelné intenzity, což má za následek „30000: 1“ kontrastním poměrem vidět v reklamě na některé z těchto monitorů. Vzhledem k tomu, snímky obrazovky počítače obvykle mají plnou bílou někde v obraze se podsvícení obvykle v plné intenzitě, aby byl tento „funkce“ Většinou marketingový trik pro počítačové monitory, ale pro televizní obrazovky drasticky zvyšuje vnímané kontrastní poměr a dynamický rozsah, zlepšuje závislost je úhel pohledu a drasticky snižuje spotřebu energie konvenčními LCD televizory.
  • WLED pole: LCD panel je osvětlena celou řadou bílých LED diod umístěných za difuzoru za panelem. LCD, které využívají tohoto provádění bude obvykle mít možnost dim jsou zobrazeny LED diody v tmavých oblastech obrazu, efektivně zvyšuje kontrast displeje. Od roku 2012, tento design dostane většinu z jeho použití z upscale, LCD televizory větších obrazovek.
  • RGB LED pole: Podobně jako u pole WLED, kromě toho, že panel je osvětlena plnou řadou LED RGB . I když se zobrazí osvětlená s bílými LED mají obvykle horší barevný gamut než CCFL displeje osvětlená, osvětlené panely s LED RGB mají velmi dosahují široké barevné škály. Tato implementace je nejpopulárnější na profesionální LCD grafické úpravy. Od roku 2012, LCD v této kategorii obvykle stojí více než $ 1000. Jak 2016 náklady na tuto kategorii se drasticky sníženy a tyto LCD televizory získat stejné cenové hladiny jako bývalý 28" (71 cm) CRT založené kategorií.

Dnes, většina LCD obrazovky jsou navrženy s LED podsvícením namísto tradičních CCFL podsvícení, zatímco podsvícení dynamicky ovládat pomocí obrazových informací (dynamická regulace podsvícení). Kombinace s dynamickým řízením podsvícení, vynalezený výzkumníky Philips Douglas Stanton, Martinus Stroomer a Adrianus de Vaan současně zvyšuje dynamický rozsah zobrazovacího systému (také prodávaný jako HDR, s vysokým dynamickým rozsahem televizi.

Podsvětlení LCD systémy jsou vysoce účinný použitím optické filmy jako hranolová struktura získat světla do požadovaných směrů prohlížeč a reflexní polarizačních filmů, které recyklovat polarizovaného světla, která byla dříve absorbována prvním polarizátorem LCD displeje (vynalezený výzkumníky Philips Adrianus de Vaan a Paulus Schaareman), obvykle dosaženo použitím tzv DBEF filmy vyráběné a dodávané firmou 3M. Tyto polarizátory se skládají z velkého zásobníku jednoosých orientovaných dvojlomných filmů, které odrážejí dřívější absorbované režim polarizace světla. Takové reflexní polarizátory pomocí jednoosé orientovaných polymerované tekutých krystalů (dvojlomné polymery nebo dvojlom, lepidla) jsou vynalezeny v roce 1989 výzkumníky Philips Dirk Bröer, Adrianus de Vaan a Joerg Brambring. Kombinace těchto reflexních polarizátory a LED kontrola dynamické podsvícení, aby LCD televize s úhlopříčkou dnešní mnohem efektivnější než sad CRT bázi, což vede k celosvětovému úspory energie ve výši 600 TWh (2017), která se rovná 10% spotřeby elektřiny všech domácností na celém světě nebo rovný 2 násobku výrobu energie všech solárních článků na světě.

Vzhledem k LCD vrstvou, která vytváří požadované snímky s vysokým rozlišením při blikání videa rychlostí pomocí velmi nízké výkonové elektroniky v kombinaci s těmito vynikajícími podsvícení technologií na bázi LED, LCD technologie se stala dominantní zobrazovací technologie pro produkty, jako jsou televizory, monitory desktopů, notebooků, tablety, smartphony a mobilní telefony. Ačkoli soutěží OLED technologie je tlačen na trh takové OLED displeje nefiguruje HDR funkce, jako je LCD v kombinaci s LED 2D podsvícení technologie mají, proč výroční trh takových výrobků LCD založené na stále rostoucí rychleji (v objemu), než OLED výrobky na bázi, zatímco účinnost LCD (a výrobků, jako jsou přenosné počítače, mobilní telefony a televize) může být dokonce dále zlepšena tím, že brání světlo, které mají být absorbovány v barevných filtrů na displeji. Přestože do dnešního dne tyto reflexní barva filtrační řešení nejsou dosud realizovány LCD průmyslu a ani dělal to dál než laboratorní prototypy, tyto reflexní barva filtr řešení stále pravděpodobné, že budou implementovány LCD průmyslu zvýšit výkonnostní mezeru s OLED technologií).

Spojení s jinými obvody

Růžový elastomerní konektor páření LCD panel na obvodových deskových stopy, zobrazí vedle centimetru měřítku pravítko. (Vodivé a izolační vrstvy v černým pruhem jsou velmi malé, kliknutím na obrázek pro více detailů).

Standardní obrazovka televizní přijímač, LCD panel dnes v roce 2017, má více než šest milionů pixelů, a oni jsou individuálně poháněny drátěnou sítí vložené na obrazovce. Jemné dráty, nebo cesty, vytvářejí mřížku s svislých drátů přes celou obrazovku na jedné straně obrazovky a vodorovných drátů přes celou obrazovku na druhé straně obrazovky. Na tuto mřížku každý pixel má pozitivní spojení na jedné straně a negativní spojení na druhé straně. Takže celkové množství drátů potřebných je 3 x 1920 bude vertikálně i horizontálně 1080 bude po dobu celkem 6840 drátů vodorovně a svisle. To je tři pro červené, zelené a modré a 1920 sloupců pixelů pro každou barvu pro celkem 5760 drátů jít vertikálně a 1080 řadami drátů jít vodorovně. U panelu, který je 28,8 palců (73 cm) široký, to znamená, že hustotu drátu 200 drátů na palec podél horizontální hrany. LCD panel je napájen LCD ovladače, které jsou dokonale sladěných s okrajem LCD panelu na úrovni závodu. Tytéž zásady platí i pro chytré telefony obrazovek, které jsou mnohem menší než u televizních obrazovek. LCD panely typicky používají tenké povlakem-povlečených kovových vodivých drah na skleněném substrátu za účelem vytvoření buněčné obvody pro ovládání panelu. Obvykle není možné použít pájecí techniky pro přímé připojení panelu samostatného desce měď leptané. Místo toho, rozhraní je provedeno buď pomocí lepicí plastové pásky s vodivými stopami slepených k okrajům panelu LCD, nebo s elastomerním konektorem , který je pás z pryže nebo silikonu se střídajícími se vrstvami vodivých a izolačních drah, lisované mezi kontaktními ploškami na LCD displej a páření kontaktní plošky na desce s plošnými spoji.

Pasivní a aktivní matricí

Prototyp pasivní matricí STN-LCD displej s 540 x 270 pixelů, Brown Boveri Research, Švýcarsko, 1984

Monochromatický a poté barevně pasivní maticové LCD byly standardem ve většině časných notebooků (i když několik použitých plazmových displejů) a původní Nintendo Game Boy až do poloviny 1990, kdy barva active-matrix se stala standardem u všech notebooků. Komerčně neúspěšný Přenosný Macintosh (vydáno v roce 1989), byl jeden z prvních používat displej aktivní matice (i když stále monochromatický). Pasivní-matice LCDs jsou stále používány v 2010s pro aplikace méně náročné než přenosné počítače a televizory, jako levná kalkulačky. Zejména jsou-li použity na přenosných zařízeních, kde je potřeba nižší obsah informací, které mají být zobrazeny, nízký odběr proudu (bez podsvícení ) a nízké náklady jsou žádoucí nebo je potřeba čitelnost na přímém slunečním světle.

Srovnání mezi prázdným displejem pasivní-matice (nahoře) a prázdné displej s aktivní matricí (dole). když je prázdný pozadí je šedý vzhled, než na displeji aktivní matricí na ovoce a zeleninu, na všech okrajích obrazovky se objeví mlha, a zároveň objevují obrázky, které mají být blednutí na obrazovce displej pasivní-matice může být identifikován.

Zobrazí se strukturou pasivní matricí jsou použitím super-kroucené nematické STN (vynalezený Brown Boveri Research Center, Baden, Švýcarsko, v roce 1983, vědecká byly zveřejněny) nebo dvouvrstvá STN technologie (DSTN) (druhý z nich řeší barevný posun problém s první) a barevně STN (CSTN), ve kterém barva se přidává pomocí interní filtr. STN LCD byly optimalizovány pro pasivní-matice adresování. Vykazují ostřejší prahovou hodnotu napětí, kontrastní-vs-charakteristikou než původní TN LCD. To je důležité, protože body jsou vystaveny dílčí napětím, i když nebyly vybrány. Přeslech mezi aktivované a neaktivované pixelů musí být správně zacházeno udržováním napětí RMS neaktivovaného pixelů pod prahovým napětím, zatímco aktivované pixely jsou vystaveny napětí nad prahovou hodnotou (napětí v souladu s „Alt a Pleshko“ systém pohonu ) Řízení takových STN displeje podle schématu pohonu Alt a Pleshko vyžadují velmi vysoký linie adresování napětí. Welzen a de Vaan vynalezli alternativní systém pohonu (non „Alt a Pleshko“ schéma drive), který vyžaduje mnohem nižší napětí, takže displej STN mohl být řízen pomocí CMOS technologií nízkého napětí. STN LCD musí být neustále aktualizovány střídáním pulsní napětí z jedné polarity v jednom rámu a impulsů opačné polarity během příštího rámce. Jednotlivé pixely jsou řešeny prostřednictvím odpovídajících řádků a sloupců obvodů. Tento typ displeje je nazýván pasivní-matice řešit , protože pixel musí zachovat svůj stav mezi obnoví, aniž by ve prospěch stabilního elektrického náboje. Vzhledem k tomu, počet pixelů (a odpovídajícím způsobem, sloupců a řádků) se zvyšuje, tento typ displeje se stává méně proveditelný. Pomalé doba odezvy a chudý kontrast jsou typické pro pasivní-matice určeno LCD s příliš mnoho pixelů a řízený podle „Alt a Pleshko“ systém pohonu. Welzen a de Vaan také vymyslel schéma non hnací RMS umožňuje řídit STN displejů s video sazeb a umožňuje ukázat plynulém video obraz na displeji STN. Občan, mimo jiné licencované tyto patenty a úspěšně představila několik STN založené LCD televizory kapsa na trhu

Jak LCD pracuje s použitím struktury aktivní matricí

Bistabilní LCD nevyžadují nepřetržité osvěžující. Přepisování je požadována pouze pro informaci picture změn. V roce 1984 HA van Sprang a AJSM de Vaan vynalezl displej typu STN, který by mohl být provozován v bistabilního režimu, který umožňuje extrémní obrázky ve vysokém rozlišení až 4000 řádků nebo více pouze za použití nízkého napětí. Vzhledem k tomu, pixel však může být buď v zapnutého stavu nebo ve vypnutém stavu v okamžiku, kdy je třeba zapsat do daného pixelu nové informace, adresování metoda těchto bistabilní displeje je poměrně složitá, proč tyto displeje ani dělal to do obchodu. To se změnilo, když v „nulové síly“ 2010 (bistabilní) LCD stal se dostupný. Potenciálně, pasivní-matice řešení může být použita se zařízením, pokud jejich zápisu / vymazání vlastnosti jsou vhodné, což byl případ elektronické knihy ukazuje pouze statické snímky. Poté, co strana je zapsán na displej, může být na displeji řez od moci a zároveň, aby informace zůstaly čitelné. To má tu výhodu, že tyto knihy mohou být provozována dlouhou dobu jen na malém pouze baterie. Vysokovroucí rozlišením barevné displeje, jako jsou moderní LCD počítačové monitory a televizory, použijte aktivní matricí strukturu. Matice tenkých tranzistorů (TFT) se přidá k elektrodám v kontaktu s LC vrstvou. Každý pixel má svůj vlastní vyhrazený tranzistor , takže každý sloupec řádek přístup jeden pixel. Je-li zvolena řádek linka, všechny řádky sloupců jsou připojeny k rovině pixelů a napětí, které odpovídají obrazové informaci jsou poháněny na všechny řádky sloupců. Řádek vedení se potom vypne a je vybrán další řadové řádek. Všechny řadových linie jsou vybrány v pořadí během obnovovací operace. Active-matrix řešit zobrazuje jasnější a ostřejší než pasivní-matice adresovaného displeje o stejné velikosti, a obecně mít rychlejší dobu odezvy, produkovat mnohem lepší obraz.

Aktivní-maticové technologie

Casio 1.8 v barevném TFT LCD displeji , který se používá v Sony Cyber-shot DSC-P93A digitálních kompaktních fotoaparátů

Twisted nematic (TN)

Twisted nematické displeje obsahovat kapalné krystaly, které Twist a rozplést v různé míře, aby průchod světla. Pokud není napětí na krystalu buňky TN kapaliny, polarizované světlo prochází 90. stupňů zkroucených LC vrstva. V poměru k napětím, tekuté krystaly rozplést mění polarizaci a blokuje dráhu Light. Vhodným nastavením úrovně napětí téměř jakýkoliv šedá úrovně nebo převodovky může být dosaženo.

In-Plane Switching (IPS)

In-Plane Switching je LCD technologie, která zarovná tekuté krystaly v rovině rovnoběžné s skleněných substrátů. V této metodě je elektrické pole je aplikováno přes protilehlé elektrody na stejném skleněném substrátu, tak, že kapalné krystaly se mohou přeorientovat (zapnuto) v podstatě ve stejné rovině, když okrajové pole inhibuje homogenní změnu orientace. To vyžaduje dva tranzistory pro každý pixel namísto jediného tranzistoru potřebné pro standardní thin-film transistor (TFT) displej. Před LG Enhanced IPS byl představen v roce 2009, další tranzistory za následek zablokování větší prostor pro přenos vysílání, což vyžaduje jasnější podsvícení a konzumovat více energie, aby byl tento typ displeje méně žádoucí pro notebooky. V současné době Panasonic využívá vylepšená verze EIP pro své velké velikosti LCD-TV výrobků, jakož i Hewlett-Packard ve svém WebOS TouchPad tablet založený a jejich Chromebook 11.

Srovnání s AMOLED

V roce 2011, LG tvrdil smartphone LG Optimus Black (IPS LCD (LCD NOVA)) vykazuje jas až 700 nitů , zatímco soutěžící IPS pouze LCD displej s 518 nitů a dvojitého s aktivní matricí OLED (AMOLED) displej s 305 nitů , LG také tvrdil, že displej NOVA o 50 procent efektivnější než běžné LCD a konzumovat pouze 50 procent síly AMOLED displejů při výrobě bílé barvy na obrazovce. Pokud jde o kontrastní poměr, displej AMOLED stále nejlepší výkon vzhledem k jeho základní technologii, kde jsou úrovně černé zobrazen jako černočerná tma a ne jako tmavě šedé. Dne 24. srpna 2011, Nokia oznámila, že Nokia 701 a také tvrzení nejjasnější displej na světě na 1000 nitů. Na obrazovce se také měl Nokia Clearblack vrstvu, zlepšení kontrastního poměru a jejího přiblížení k tomu z AMOLED obrazovek.

Super In-Plane Switching (S-IPS)

Super-IPS byl později představen po in-Plane Switching s ještě lepší časy odezvy a reprodukcí barev.

Tento pixel-layout se nachází v S-IPS LCD. Krokev -shape se používá k rozšíření pozorovací kužel (rozsah prohlížení směry s dobrým kontrastem a nízkou posunu barev)

Přepínání Advanced okrajová pole (AFFS)

Známý jako okrajová pole přepínání (FFS) do roku 2003, pokročilý přepínání třásně pole je podobný IPS nebo S-IPS, které nabízejí vynikající výkon a široké barevné spektrum s vysokou svítivostí. AFFS byl vyvinut Hydis Technologies Co., Ltd, Korea (formálně Hyundai Electronics, LCD Task Force). AFFS aplikovaný aplikace notebook minimalizují zkreslení barev při zachování širší pozorovací úhel pro profesionální displeje. Barevný posun a odchylky způsobené lehkým únikem je opraven optimalizací bílý gamutu, který také zvyšuje bílá / šedá reprodukci. V roce 2004, Hydis Technologies Co., Ltd licencovaný affs Japonska Hitachi Displays. Hitachi používá affs k výrobě špičkové panely. V roce 2006, Hydis licencovaný affs na Sanyo Epson Imaging Devices Corporation. Krátce poté, Hydis zavedena vysoce propustnosti eVoLUce displeje AFFS, nazvaný HFFS (FFS +). Hydis představil AFFS + s lepší čitelností venkovním v roce 2007. affs panely jsou většinou využívány v kokpitech nejmodernějších displejů komerčních letadel. Nicméně, to je již nevyrábí od února 2015.

Svislé zarovnání (VA)

Vertikální zarovnání displeje jsou formou LCD, v nichž se tekuté krystaly přirozeně zarovnání vertikálně na skleněné substráty. Ve stavu bez napětí, tekuté krystaly zůstává kolmá k podkladu, vytváří černý zobrazení mezi zkříženými polarizátory. Použije-li se napětí, tekuté krystaly přejít na nakloněné poloze, což umožňuje průchod světla a vytvořit displej šedi v závislosti na množství náklonu vytvořeného elektrického pole. To má hlubší černé pozadí, vyšší kontrastní poměr, širší pozorovací úhel a lepší kvalitu obrazu při extrémních teplotách, než tradiční kroucené nematických displejů.

Režim modrá etapa

LCD režim modrá fáze byly znázorněny jako inženýrských vzorků na začátku roku 2008, ale nejsou v sériové výrobě. Fyzika LCD režimu modrá fáze naznačují, že je možno dosáhnout velmi krátkých spínacích časů (~ 1 ms), takže řízení času sekvenční barva může být případně realizován a drahé barevné filtry by bylo zastaralé.

Kontrola kvality

Některé LCD panely mají vadné tranzistory , což způsobuje trvale osvětlených nebo neosvětlených pixelů, které se běžně označují jako přilepená pixelů nebo mrtvé pixely , resp. Na rozdíl od integrovaných obvodů (IC), LCD panely s několika vadné tranzistory jsou obvykle tagů. Politiky výrobců za přijatelný počet vadných pixelů se velmi liší. Na jednom místě, Samsung držel politiku nulové tolerance pro LCD monitory prodávaných v Koreji. Jak 2005, i když Samsung přilne k méně restriktivním ISO 13406-2 standard. Ostatní společnosti byli známí tolerovat tolik jako 11 mrtvé pixely ve svých politikách.

Mrtvé politika pixel jsou často vášnivé debaty mezi výrobci a zákazníky. K regulaci přijatelnosti vad a k ochraně koncového uživatele, ISO vydala ISO 13406-2 standardu. Nicméně, ne každý výrobce LCD odpovídá normě ISO a standard ISO je často interpretován různými způsoby. LCD panely jsou více pravděpodobné, že mají vady, než většina integrovaných obvodů kvůli jejich větší velikosti. Například, 300 mm SVGA LCD displej má 8 vady a 150 mm oplatka má pouze 3 vady. Nicméně, bude 134 z 137 zápustek na plátku přijatelné, vzhledem k tomu, odmítnutí celého LCD panelu by výtěžek 0%. V posledních letech byla vylepšena kontrola kvality. SVGA LCD panel se 4 vadných pixelů je obvykle považován za vadný a zákazníci si mohou požádat o výměnu za nový. Někteří výrobci, zejména v Jižní Koreji, kde některé z největších výrobců LCD panelů, jako je LG, se nacházejí, mají nyní jistotu nulové vadný pixel, který je navíc screening proces, který pak může určit „A“ - a „B „-grade panely. Mnoho výrobců nahradí produkt ani s jedním vadným pixel. I tam, kde neexistují takové záruky, umístění vadných pixelů je důležité. Displej s pouze několika vadných pixelů může být nepřijatelný, jestliže vadné pixely jsou blízko sebe. LCD panely mají rovněž vady známé jako zákalu (nebo méně obvykle mura ), který popisuje nerovností změn jasu . To je nejvíce patrný v tmavých nebo černých oblastí zobrazovaných scén.

"Zero-power" (bistabilní) displeje

Zenitový bistabilní zařízení (ZBD), vyvinutý QinetiQ (dříve DERA ), může udržet obraz bez síly. Krystaly mohou existovat v jedné ze dvou stabilních orientací je vyžadováno pouze ( „černé“ a „bílé“), a energie ke změně obrazu. ZBD Zobrazí se spin-off firma od QinetiQ, kteří vyrábějí jak ve stupních šedi a barevné zařízení ZBD. Kent Zobrazuje také vyvinul zobrazení „bez napájení“, který se používá polymer stabilizovaný z cholesterických tekutých krystalů (ChLCD). V roce 2009 Kent demonstroval použití ChLCD pokrýt celý povrch mobilního telefonu, což umožňuje měnit barvy a udržet tuto barvu i při odpojení napájení. V roce 2004 vědci z University of Oxford demonstroval dva nové typy nulové výkonové bistabilní LCD založené na Zenithal bistabilní techniky. Několik bistabilní technologie, jako je 360 ° BTN a bistabilní cholesterických, závisí hlavně na objemové vlastnosti z tekutých krystalů (LC) a používat standardní pevné zakotvení, s vyrovnávacími filmů a LC směsi podobné tradičních monostabilní materiálů. Ostatní bistabilní technologie, například , technologie BiNem, jsou založeny hlavně na povrchových vlastností a potřebují specifické slabé ukotvení materiály.

Specifikace

  • Rozlišení Rozlišení LCD je vyjádřena počtem sloupců a řádků pixelů (například 1024 × 768). Každý pixel se obvykle skládá 3 subpixely červený, zelenou a modrou. To byl jeden z mála vlastností výkonu LCD, které zůstaly uniformy mezi různými vzory. Nicméně, tam jsou novější vzory, které sdílejí subpixely mezi pixely a přidejte Quattron , která se pokoušejí efektivně zvýšit vnímanou rozlišení displeje bez zvýšení skutečné rozlišení, ke smíšeným výsledkům.
  • Prostorové výkon: U monitoru počítače nebo nějaký jiný displej, který je při pohledu z velmi blízké vzdálenosti, rozlišení je často vyjádřena v bodovém hřišti nebo pixelů na palec, což je v souladu s polygrafického průmyslu. Hustota displej se mění podle aplikace, s televize má obecně nízkou hustotu pro prohlížení na dlouhé vzdálenosti a přenosná zařízení, které mají vysokou hustotu pro detail z bezprostřední blízkosti. Úhel z LCD může být důležité v závislosti na displeji a jeho využití, omezení některých zobrazovacích technologií znamená displej zobrazuje pouze přesně v určitých úhlech.
  • Temporal výkon: časové rozlišení LCD je, jak dobře to může zobrazovat měnící se obrazy nebo přesnost a kolikrát za sekundu displej čerpá data je právě dal. LCD pixelů neblikají zapnutí / vypnutí mezi jednotlivými políčky, takže LCD monitory nevykazují žádnou obnovovací indukované blikání bez ohledu na to, jak nízké obnovovací frekvence. Ale nižší obnovovací frekvence může znamenat vizuální artefakty jako duchy nebo rozmazání, a to zejména u rychle se pohybujících obrazů. Individuální doba odezvy pixel je také důležité, protože všechny displeje mají nějakou vlastní zpoždění při zobrazování obrazu, který může být dostatečně velká, aby vytvářet vizuální artefakty, pokud je zobrazen obraz rychle mění.
  • Barevné provedení : Existuje několik podmínek, které popisují různé aspekty barevné provedení displeje. Barevná škála je škála barev, které mohou být zobrazeny, a hloubku barev, což je jemnost, s níž je barevný rozsah rozdělen. Barevná škála je poměrně přímočará funkce, ale to je jen zřídka diskutovány v marketingových materiálech s výjimkou na profesionální úrovni. Mít barevnou škálu, která přesahuje obsah je zobrazený na obrazovce nemá žádné výhody, takže displeje jsou vyrobeny pouze provést uvnitř nebo pod rozsah určité specifikace. Existují další aspekty barvy LCD a správu barev, jako je bílý bod a gamma korekce , které popisují, jaká barva je bílá a jak jsou jiné barvy zobrazeny ve vztahu k bílé.
  • Jas a kontrast: Kontrastní poměr je poměr jasu v plně na pixel k úplné vypnutí pixelu. Na displeji LCD je sám o sobě jen lehký ventil a nevytváří světlo; Světlo pochází z podsvícení, které je buď fluorescenční nebo sadu LED diod . Jas je obvykle stanovena jako maximální světelný výstup na LCD displeji, který může velmi liší na základě transparentnosti LCD a jasu podsvícení. Obecně platí, že světlejší je lepší, ale tam je vždy kompromisem mezi jasem a spotřebu energie.

Výhody a nevýhody

Některé z těchto otázek se vztahují k zobrazení na celou obrazovku, jiné pro malé displeje jsou na hodinky apod Mnohé z těchto srovnání jsou u CRT obrazovek.

Výhody

  • Velmi kompaktní, tenký a lehký, a to zejména ve srovnání s objemné, těžké CRT displeje.
  • Nízká spotřeba. V závislosti na jasu a obsahu set displeje se zobrazuje, starší modely CCFT podsvícený obvykle používají méně než polovina síly CRT monitor stejné velikosti zobrazené oblasti by se používat a také moderní LED podsvícením modely obvykle používají 10-25% z napájet CRT monitoru by se používat.
  • Málo tepla vyzařovaného v průběhu provozu, díky nízké spotřebě energie.
  • No geometrické zkreslení.
  • Případná možnost mít malou nebo žádnou blikání v závislosti na podsvícení technologií.
  • Obvykle není refresh-rate blikání, protože LCD pixelů držet svůj stav mezi aktualizacemi (které se obvykle provádí při 200 Hz nebo rychlejší, bez ohledu na obnovovací frekvence vstupního signálu).
  • Ostrý obraz bez krvácení a špinění při provozu v nativním rozlišení .
  • Vysílá téměř žádné nežádoucí elektromagnetické záření (v kmitočtovém extrémně nízkou rozsahu), na rozdíl od CRT monitor.
  • Mohou být vyrobeny v téměř libovolné velikosti a tvaru.
  • Žádný limit teoretické rozlišení. Při více LCD panely používány společně vytvořit jednotný plátno, každý další panel zvyšuje celkovou rozlišení displeje, který se běžně nazývá zaplněný rozlišení.
  • Mohou být vyrobeny ve velkých velikostech než 80 palců (2 m) úhlopříčky.
  • Maskovací efekt: LCD mřížka může maskovat efekty prostorového a ve stupních šedi kvantování, vytváří iluzi vyšší kvalitu obrazu.
  • Ovlivněna magnetickým polem, včetně Země.
  • Jako ve své podstatě digitální zařízení, na displeji může nativně zobrazení digitálních dat z DVI nebo HDMI spojení bez nutnosti konverze na analogový signál. Některé LCD panely mají nativní optické vstupy kromě DVI a HDMI.
  • Mnoho LCD monitory jsou napájeny napájecím napětím 12 V, a je-li zabudovány do počítače lze napájet buď přes 12 V napájení.
  • Mohou být vyrobeny s velmi úzkými rámu hranic, což umožňuje více LCD obrazovky, které mají být uspořádány vedle sebe, aby se to, co vypadá jako jedno velké obrazovce.

nevýhody

  • Omezený zorný úhel v některých starších či levnějších monitorů, což způsobuje barvu, sytost, kontrast a jas, aby se liší podle polohy uživatele, a to i v rámci zamýšleného úhlu.
  • Nerovnoměrné podsvícení v některých monitorů (více běžné v IPS typů a starších TNS), způsobují zkreslení jasu, a to zejména směrem k okrajům ( „podsvícení krvácet“).
  • Černé úrovně nemusí být tak tmavý, jak je požadováno, protože jednotlivé tekuté krystaly nemůže zcela blokovat všechny podsvícení průchodu.
  • Displej rozostření pohybu na pohybujících se objektů, způsobené pomalou odezvu (> 8 ms) a očí sledování na vzorek a přídržný displeji, není-li strobing podsvícení je použit. Nicméně, toto strobing může způsobit únavu očí, jak je uvedeno dále:
  • Od roku 2012, většina implementací použití LCD podsvícení modulace šířky impulzů (PWM) dojde ke ztlumení displeje, díky níž je blikání obrazovky výrazněji (neznamená to viditelně) než CRT monitoru na 85 Hz obnovovací frekvenci by (to je proto, je celá obrazovka strobing zapínat a vypínat spíše než CRT fosfor utrpěl tečkou, která neustále skenuje po displeji, přičemž některé části displeje stále svítí), které způsobily závažné oční tlak pro některé lidi. Bohužel, mnoho z těchto lidí neví, že jejich oko-kmen je způsoben neviditelné stroboskopického efektu PWM. Tento problém je horší na mnoha LED podsvícením monitorů , protože LED diody zapnutí a vypnutí rychleji než CCFL lampy.
  • Pouze jeden nativní rozlišení . Zobrazení jakékoli jiné řešení buď vyžaduje videa škálovač , což způsobuje rozmazání a zubaté okraje, nebo spuštění displej s nativním rozlišením za použití 1: mapování 1 pixel , což obraz buď není na celou obrazovku ( s černými pruhy zobrazení ), nebo utéct nižší nebo pravý okraj obrazovky.
  • Pevná bitová hloubka (také nazývaný barevná hloubka). Mnoho levnější LCD jsou schopny zobrazovat pouze 262.000 barev. 8-bit S-IPS panel dokáže zobrazit 16 milionů barev a mají výrazně lepší úroveň černé, ale jsou drahé a mají pomalejší dobu odezvy.
  • Nízké obnovovací frekvence. Až na několik špičkových monitorů podporu není vyšší než 60 nebo 75 Hz ; když to nezpůsobí viditelné blikání kvůli vysoké míře vnitřní obnovovací LCD panelu je, že nízká míra input refresh omezuje maximální snímkové frekvence, které mohou být zobrazeny, což ovlivňuje herní a 3D grafiku.
  • Input lag , protože na LCD panelu A / D převodník čeká na každý snímek, aby byl zcela byly výstup před tažením do LCD panelu. Mnoho LCD monitory provést následné zpracování , než se zobrazí obraz ve snaze kompenzovat špatné barevné věrnosti, který přidává další zpoždění. Dále videa scaler musí být použit při zobrazování non-nativní rozlišení, které přidává ještě větší časovou prodlevu. Zařízení na vážení a následné zpracování se obvykle provádí v jediném čipu na moderních monitorů, ale každá funkce, která čip provádí přidává určité zpoždění. Některé displeje mají videa herní režim, který deaktivuje všechny nebo většinu zpracování ke snížení vnímatelný vstupní zpoždění.
  • Mrtvé nebo přilepená pixelů se může objevit při výrobě nebo po určité době používání. Strčil pixel bude zářit barvami i na all-černou obrazovku, zatímco mrtvý vždy zůstane černá.
  • V závislosti na vyhoření ve skutečnosti, i když příčina se liší od CRT a účinek nemusí být trvalé, statický obrázek může způsobit vypálení během několika hodin ve špatně navržených displeje.
  • V neustálém zapnutí situaci termalizace může nastat v případě špatného řízení teploty, ve které části obrazovky došlo k přehřátí a vypadá vybledlé ve srovnání se zbytkem obrazovky.
  • Ztráta jasu a mnohem pomalejší doby odezvy při nízkých teplotách prostředí. V sub-zero prostředí, LCD obrazovky mohou přestat fungovat bez použití doplňkové vytápění.
  • Ztráta Naproti tomu ve vysokoteplotních prostředích.

použity chemikálie

Několik různých rodin kapalných krystalů se používají v kapalných krystalů. Molekuly mají použité být anizotropní a vykazují vzájemnou přitažlivost. Polarizovatelné molekuly tyčovité ( bifenyly , terfenyly , atd), jsou běžné. Běžnou formou je dvojice aromatických benzenových kruhů, s nepolárním zbytkem (pentyl, heptyl, oktyl, nebo alkyl oxy skupina) na jednom konci a polární (kyanoskupina, halogen), na straně druhé. Někdy benzenové kruhy jsou odděleny s acetylenovou skupinu, ethylen, CH = N, CH = NO, N = N, N = NO, nebo esterová skupina. V praxi, eutektické se používají směsi různých chemických látek, aby bylo dosaženo širší rozsah pracovních teplot (-10 .. + 60 ° C nižší a -20 .. + 100 ° C pro vysoce výkonné displeje). Například, E7 směs se skládá ze tří bifenylů a jeden terfenyl: 39 hmotnostních% z 4'-pentyl [1,1 '-bifenyl] -4-karbonitril (rozsah nematické 24..35 ° C), 36 hmot.. % 4'-heptyl [1,1 '-bifenyl] -4-karbonitril (nematické rozsah 30..43 ° C), 16% hmotn. z 4'-oktoxy- [1,1' -bifenyl] -4-karbonitril (nematické rozsah 54..80 ° C), a 9% hmotn. 4. pentyl [1,1 ': 4', 1 -terfenylová] -4-karbonitril (rozsah nematické 131..240 ° C).

viz též

Reference

externí odkazy

Obecná informace