Féle folyadékkristályos mátrixok, a különbségek és sajátosságok, számítógépes nyilvántartás tól Z-ig

Típusú LCD mátrixok, a különbségek és különösen a

Története felfedezése folyadékkristályok

Az első alkalommal a folyadékkristályok fedezték fel 1888-osztrák botanikus Friedrich Raynittserom a koleszterin vizsgálat növényekben. Ő azonosított anyag, amelynek kristályszerkezete, de a páratlan viselkedik a melegítés során. Amikor elérte 145,5 ° C, és mutnelo anyag válik folyóképes, de megtartotta a kristályszerkezet legfeljebb 178,5 ° C, amikor végre alakítjuk folyékony. Raynittser jelentett szokatlan jelenség, hogy a kolléga - német fizikus Otto Lehmann, aki felfedte még egy szokatlan minőségű anyag: ez a pszeudo-folyadék elektromágneses és optikai tulajdonságait nyilvánult meg egy kristály. Ez Lehmann adta a nevét az egyik legfontosabb információs kijelző technológia a mai napig - „folyadékkristályos”.

Műszaki szótár tisztázza a „folyékony kristály”, mint mezofázisú átmeneti állapot egy anyag a szilárd és izotróp folyadék. Ebben a fázisban anyag megtartja a kristályos sorrendjét elrendezése a molekulák, de van nagy folyékonyság és a stabilitás egy széles hőmérséklet-tartományban.

Csaknem egy évszázada ez a felfedezés egyértelműen a rangot a csodálatos jellemzői a természet, míg a 70-es a huszadik század cég Radio Corporation of America nem terjesztett első munkanapon monokróm képernyő folyadékkristályok. Nem sokkal ezután, a technológia kezdte meg a fogyasztói elektronikai piac, különösen, órák és számológépek. Azonban eljövetele előtt színes képernyővel, hogy még mindig nagyon messze van.

A működési elve LCD képernyők

Munka folyadékkristályos mátrixok alapul egy ilyen tulajdonság a fény, mint a polarizáció. Rendes fény polarizált, azaz amplitúdója hullámok fekszenek egy hatalmas sor repülőgépek. Vannak azonban olyan anyagok, amelyek képesek a fény továbbítására egyetlen síkban. Ezek az anyagok úgynevezett polarizációs szűrő, ahogy áthalad a fény lesz polarizált egy síkban csak.

Ha vesszük a két polarizátorok polarizációs síkjai, amelyek szögben 90 ° egymással, a fény áthaladjon őket nem. Ha között helyezkedik el nekik valamit, ami el tudja forgatni a polarizációs vektor a fény a kívánt szögbe, képesek leszünk irányítani fényerő, és kialszik a fény, mint azt szeretnénk. Azaz, ha le röviden működési elve LCD mátrix. Konkrét megvalósítása ennek az elvnek a különböző mátrixok lesz szó az alábbiakban.

Egyszerűsített formában, a mátrix folyadékkristályos kijelző áll a következő részekből:

• világító halogén lámpa;
• reflektor rendszer és a polimer szálak, amely egyenletes megvilágítás;
• szűrő-polarizátor;
• síküveg szubsztrát kapcsolattároló alkalmazzák;
• folyadékkristályok;
• egy másik polarizátor;
• több mint egy üveg hordozó érintkezőkkel.

Elhelyezkedés kristályok mátrixok IPS

Company Hitachi úgy döntött, hogy nem foglalkozik a hiányosságokat TN, és egyszerűen használja a különböző technológiával. Egy alapon vették nyitó Gunther Baur nyúlik vissza 1971 évvel. A kifejlesztett technológia az úgynevezett Super-TFT, valamint a kereskedelmi - IPS (In-Plane Switching). Közötti alapvető különbség a technológia a TN az elrendezése kristályos azok ne forduljanak egy spirál, és egymással párhuzamosan egymás mellett a képernyő síkjában. A két elektróda található az alsó üveg szubsztrát. A feszültség hiánya az elektródákon a fény nem jut át ​​a második polarizációs szűrő, amelynek polarizációs síkja van szögben 90 °, az első. Így az IPS előírja szor jobb kontraszt és a fekete fekete, nem sötétszürke. Továbbá a látószög 170 ° vízszintesen és függőlegesen egyaránt.

technológia hiányosságai miatt annak előnyeit.

Először. forgatni a teljes tömböt kristályok párhuzamosan elrendezett, a szükséges időt. Ezért, a reakció idő monitoraikat IPS, és a fejlődése ezt a technológiát folytatásai S-IPS (Super-IPS) és a DD-IPS (DualDomain-IPS) magasabb, mint a TN + film. Az átlagos érték az ilyen típusú mátrixok - 35-25 ms.

Második. elrendezése elektródák egy egyedi hordozón igényel magasabb feszültséget hozzon létre egy területen elegendő, hogy forgassa a kristályokat a kívánt helyzetben. Ezért alapuló IPS-mátrixok monitorok fogyasztanak több áramot.

Harmadik. Igényel nagyobb teljesítményű lámpát felvilágosítani a panel és ugyanakkor elegendő fényerőt.

Negyedik. ezek a panelek elcsépelt megtervezésében, és egészen a közelmúltig voltak telepítve csak a nagy monitorok átlók.

Röviden, a monitorok mátrixok alapján az ilyen típusú ideális tervezők és más szakemberek, akiknek munkája elengedhetetlen a minőségi színes és nem kritikus a kapcsolási sebessége a cella.

Elhelyezkedése kristályok mátrixok MVA / PVA

Ezekben a mátrixok kristályok párhuzamosak egymással, és egy 90 ° -os a második szűrő. Így, fény belép a második polarizációs szűrőt a tengellyel irányul szög 90 ° polarizációs síkját a szűrőt, és felszívódik. Az eredmény egy nem megvilágított fekete színű a képernyőn. Feszültség alá a cella, mi pedig kristályok és megkaptuk izzó pixel.

A hátránya az első mátrixok VA volt, hogy a szín élesen változott változás a vízszintes látószög. Ahhoz, hogy megértsük ezt a jelenséget, képzeljük el, hogy kristályokat elfordul 45 fokkal, és azt mutatják, világos színű. Most eltolódik az egyik oldalon. A megtekintési szög növekszik, és már sokkal intenzívebb piros színű. Áttevődik a másik oldalon azt látjuk, hogy a levelek színét, az ellenkező oldalon a spektrum, és zöldre vált. És ezért került kifejlesztésre MVA. Ennek lényege abban áll, hogy a polarizációs szűrők voltak igen bonyolult, nem lapos elektródok és az eredeti háromszög kerül rá egy üveg hordozó.

Amikor megszakad aktuális kristályok mindig igazodik a hordozóra merőlegesen, úgy, hogy, a bármilyen oldalról néztük, mindig fekete lesz. Amikor az aktuális van kapcsolva, mint mindig, a kristályokat elforgathatjuk a kívánt szög és forgatjuk vektor a fény polarizációs. Itt csak a sarokban - az elektróda és a gép a kristály. Ha megnézzük a szöget, mindig is csak egy zónát, kristályok amelyek mindössze olyan helyzetbe, hogy nem torzítja a színeket. A második zóna nem látható.

A paramétereket az LCD monitorok

Annak ellenére, hogy a válaszidő a sejt - nem a legfontosabb mutató, általában a kiválasztás a monitor a vevő fizet a figyelmet, hogy csak ezt a tényezőt. Tulajdonképpen ezért TN + film, és uralja. Azonban, amikor kiválasztják a konkrét modellt kell gondosan vizsgálni minden funkciója a monitort.

válaszidő

Ez az arány a minimális időt, amely a sejt egy folyadékkristályos panel színe megváltozik. Kétféle módon lehet mérni a sebességet a mátrix: fekete fekete, fekete-fehér-fekete, és szürke, szürke árnyalatokkal között. Ezek az értékek nagyon eltérőek.

Amikor állapotának megváltoztatásával a sejt közötti szélső helyzet (fekete-fehér) a kristály csúcs feszültség kerül, így el van forgatva maximális sebességgel. Ez azért van, mert az értékek 8, 6, és néha 4 ms jellemzőiben kortárs monitorok.

Abban elmozdulása kristályok közötti árnyalatú szürke egy sejt szolgált sokkal kevesebb stressz, mert kell elhelyezni, hogy pontosan, hogy a kívánt árnyalatot. Ezért az időt erre sokkal hosszabb (a mátrixok 16 ms - a 27-28 ms).

Csak a közelmúltban végtermékek is megtestesítik elég logikus módon megoldani ezt a problémát. A maximális cella feszültség jut (vagy nullázódik) és a megfelelő pillanatban jelenik meg azonnal a megfelelő helyzetben tartja a kristály. A komplexitás pontos feszültség ellenőrzés frekvenciája meghaladja a frekvencia sweep. Továbbá az impulzus kiszámításához szükséges, figyelembe véve a kiindulási helyzetét a kristályokat. Azonban a Samsung bemutatta modellek technológia Digitális kondenzátort, amely mutatók 8-6 ms a PVA mátrixban.

kontraszt

Azonban azt az előírások a monitor értékeket kell hinni csak nagy park, mert ezt az értéket mérjük a mátrixban. és nem a monitor. És ez mérhető egy speciális stand, amikor a mátrix tápláljuk szigorúan szabványos feszültség, hírcsatornák háttérvilágítás szigorúan szabványos áram, stb

a látószög

Általában adott meg a 170 ° / 170 °, azonban a TN + film ezt az értéket - nem több, mint egy nyilatkozatot. Követelmény meghatározásakor a látószög, hogy megőrizze a kontraszt nem kevesebb, mint 10: 1. Ez teljesen közömbös a színek ebben a helyzetben, akkor is, ha a színek fordított. Szintén figyelembe vesszük, hogy a szögek határozzák meg a központ a mátrix és a sarkokban is, természetesen, kezdetben megnézi szöget.

színvisszaadás

Mielőtt átkelés a mérföldkő 25 ms cellakapcsolás nagyságrendű fekete-fehér-fekete minden mátrixok TN megjelenített valós 24 bites színmélységgel. Azonban a verseny a sebesség AU Optronics döntött tisztességes színvisszaadási elutasítására. Mivel a mátrix sebességgel 16 ms, minden TN + film, hogy csak 262 ezer színárnyalatú (18-bit). Minél nagyobb a szám árnyalatok, amelyek két módon: vagy keverjük más színű pontok (színcsökkentés) vagy színváltozás a sejt minden változtatás képek (Frame Rate Control, FRC). A második módja a „becsületes”, mert az emberi szem még nincs itt az ideje, hogy észre a színváltozás minden keretnél. Hangsúlyozzák csak a mátrix TN + film - 18 bites mátrix által termelt más technológiák, támogatja a 24 bites szín.

kilátások

Evolution of folyadékkristályos mátrixok nem állt. Növelésével összetettségét átlós jelentkezhet például, forgalomba hatalmas tranzisztorok száma egy üveglap. Számított, hogy a standard felbontású 15 „-os kijelző - 1024x768 pixel. Ie helyezni a képernyő 786 432 pont. Minden pont van kialakítva három képpont különböző színekben. Így a panel kell befogadóképessége körülbelül 2.350.000 tranzisztort tartalmaz.

Megszerzéséhez sűrűségű üveg - egy meglehetősen komoly probléma. Ezért addig, amíg az utóbbi időben, vékony film tranzisztor kialakítva egy amorf szilícium. Azonban, az ilyen tranzisztorok korlátozott a hasznos területen, és szükség viszonylag nagy feszültségek. A probléma megoldása érdekében lehetőség van arra, felhasználásával kristályos szilícium létrehozási tranzisztorok.

A kristályos szilícium lerakódás igényel magas hőmérséklet (körülbelül 900 ° C-on). Azonban ilyen hőmérsékleten olvad az üveg, és amelyre szükség van, hogy megostromolja szilícium. Ezért létrehoztunk számos technológia, amellyel, hogy kicsapjuk a szilícium molekulán, viszonylag alacsony hőmérsékleten. A leggyakoribb módszer - lézeres hőkezelés. Károsodása üveg hordozóhoz megolvasztjuk amorf szilícium egy excimer lézert, majd kristályosítjuk a hőmérséklet körülbelül 300 ° C-on Az általános neve a technológia - alacsony hőmérsékletű poliszilícium (LTPS), alacsony hőmérsékletű polikristályos szilícium.

A üveg hordozó réteg létre a LTPS, ahol a tranzisztorok vannak kialakítva átlátszó indium-oxid. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a mobilitás a elektronok a kristályos szilícium 200 cm 2 / # 8729; s, és az amorf - mindössze 0,5 cm 2 / # 8729; s, csökkentheti a méret a tranzisztor. Továbbá, mivel a szilícium kristály, miért ne tegye a panel vezető logika még meg? Az így kapott Rendszer Panel lényegesen könnyebb, mint a hagyományos és egyszerűbb beilleszkedni a monitor (kapcsolatok száma csökken 4000-200). Mindezen előnyök jelentősen csökkenti a villamosenergia-fogyasztás a panel.

Mielőtt azonban a széles körű bevezetés LTPS kell eltelnie még egy csomó időt, amíg a technológiát használják csak a panelek nagy átlós. Az ok - mindegy drágaság a technológia és a komplexitás a termelés. Azonban a népszerűsítése LTPS közvetve szolgálják a fokozatos szigorítása követelmények energiafogyasztás mátrix szervezetek standard panelek Munkacsoport és a Mobile PC Extended Battery Life munkacsoport.