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So funktioniert ein LCD-Bildschirm

11.24.2023

Die Verwendung eines oder mehrerer Bildschirme für Werbezwecke ist eine zunehmend verbreitete Strategie, um die Produkte und Dienstleistungen eines Unternehmens sichtbar zu machen. In diesem Sinne sind Flüssigkristallmonitore oder LCD (Abkürzung für englisches Liquid Crystal Display) einer der am häufigsten verwendeten. Wissen Sie nun, wie ein LCD-Bildschirm funktioniert und welche Vorteile seine Technologie bietet?


Was sind LCD-Bildschirme?

Heutzutage sind LCD-Displays aufgrund ihrer Qualität, hohen Auflösung, langen Lebensdauer und ihres Preises die häufigste Anwendung in der Flüssigkristalltechnologie und für jedes Budget verfügbar. Aber was genau sind LCD-Bildschirme?

Einfach und zusammenfassend erklärt, können wir sagen, dass der Bildschirm, der aus zwei transparenten Glasplatten besteht, die durch eine dünne Schicht aus Flüssigkristallen behandelt und getrennt sind, einer kontrollierten elektrischen Spannung unterliegt. Abhängig von der Stärke dieser Spannung ändern die Kristalle ihre Ausrichtung, folgen also dem Prinzip der Polarisation und lassen mehr oder weniger Licht durch. Mit anderen Worten wäre es so etwas wie eine Ansammlung kleiner Schalter, die den Lichtdurchgang mehr oder weniger unabhängig voneinander ermöglichen. Jeder Schalter erzeugt ein Pixel, das schließlich durch den Kontrast zwischen den verschiedenen Pixeln gebildet wird. Jedes Subpixel wiederum verfügt über einen eigenen Transistor-Kondensator.

Natürlich gilt: Bedenken Sie, dass weder die beiden Glasschichten noch der Flüssigkristall Licht aussenden können. Damit das Bild sichtbar ist, muss eine zusätzliche Lichtquelle vorhanden sein. Die ersten Displays verwendeten Kaltkathoden-Fluoreszenzlampen (CCFLs). Später ersetzte die Einführung von LED-Bildschirmen diese Technologie und führte zu dünneren und größeren Monitoren. Wenn Sie mehr über dieses Thema erfahren möchten, sollten Sie sich diesen Artikel über die Funktionsweise der LED nicht entgehen lassen.

Ursprünglich waren LCD-Bildschirme monochrom und kleinformatig und wurden hauptsächlich in Taschenrechnern, Messgeräten und Digitaluhren verwendet, die sich durch ihren geringen Stromverbrauch auszeichneten. Derzeit haben diese Displays in den meisten Anwendungen Kathodenstrahlfernseher ersetzt, außer bei sehr hoher Auflösung, wenn die Farbpalette genau und originalgetreu sein muss, und in rauen Umgebungen (z. B. wenn die Betriebstemperatur niedriger ist und 5 °C beträgt).


Wie bekommt man Farbe auf ein LCD?

Um Farbbilder anzuzeigen, muss ein LCD über drei Subpixel verfügen, die die Rot-, Grün- und Blaufilter (RGB) enthalten, sodass jedes Farbpixel erzeugt werden kann.

Dank der umfassenden Kontrolle der Variation der angelegten Spannung ist es möglich, die Intensität jedes Subpixels in einem Bereich von bis zu 256 Tönen zu steuern. Durch die richtige Kombination der Subpixel kann eine Palette von bis zu 16,8 Millionen Farben erzeugt werden (256 Rottöne x 256 Grüntöne x 256 Blautöne). So wird durch die Kombination der drei Grundfarben und Intensitätsvariationen das gewünschte Farbempfinden erreicht. Dies ist im Berufs- und Werbebereich von entscheidender Bedeutung, wenn wir die Bedeutung der Farbpsychologie bedenken, um die Aufmerksamkeit potenzieller Kunden zu erregen und sie zum Kauf eines bestimmten Artikels oder einer bestimmten Dienstleistung zu ermutigen.

Wenn ein Gerät keinen Farbfilter enthält, ist der Bildschirm monochrom, also schwarzweiß, eine Situation, die bis Ende der 1990er Jahre üblich war. Dann wurden RGB-Filtersätze hinzugefügt, um Bildschirme in Farbe zu schaffen, die wir heute genießen.


Die zwei Arten der Adressierung von LCD-Bildschirmen

An dieser Stelle muss das Konzept der Adressierung eingeführt werden. Es besteht darin, Spannungen an die Flüssigkristalle anzulegen, mit einem Ziel: die Eigenschaften des Lichts zu verändern und so die verschiedenen Bilder erzeugen zu können. Es gibt zwei Arten des Routings: direktes Routing oder Segment-Routing und Punktmatrix-Routing.

Ersteres wird auf sehr einfachen Displays wie Taschenrechnern verwendet, während die Punktmatrixadressierung auf hochauflösenden Displays wie Laptops und TFT-Monitoren (kurz für Dünnschichttransistor) verwendet wird. „Dünnschichttransistor“). In der Praxis verwechseln manche Leute LCD mit TFT. Allerdings ist TFT nur eine der Arten von Displays mit vorhandener LCD-Technologie. LCD-TFT-Bildschirme sind heute am weitesten verbreitet.

Sehen wir uns etwas genauer an, woraus diese beiden Typologien bestehen.


Passivmatrix-LCD-Bildschirme

Bei Passivmatrix-LCDs (PMLCD) gibt es keine Schaltelemente und sie verwenden eine Elektrodenmatrix. Die Linien auf der Vorderseite sind gegenüber der vertikalen Elektrode um 90° phasenverschoben, und die Schnittpunkte zwischen den Linien erzeugen das Bild. Um ein Pixel zu aktivieren, werden proportionale Spannungen auf die Zeile und Spalte angewendet. Allerdings haben diese Monitortypen zwei unerwünschte Effekte: eine hohe Reaktionszeit und einen schlechteren Kontrast. Beides ist auf den im Laufe der Zeit an den Flüssigkristall angelegten Spannungsverlust zurückzuführen.


Aktivmatrix-LCD-Bildschirme

Die Aktivmatrix-Bildschirme, die wir bei Visual Led verkaufen, verwenden eine Matrix aus nichtlinearen Schaltelementen, TFTs und Kondensatoren. Jedes Pixel besteht aus einem Transistor und einem Kondensator. Im Gegensatz zu denen der Passivmatrix unterliegen die der Aktivmatrix keiner Einschränkung im Nu

Anzahl der Zeilen, zusätzlich zu einer viel geringeren Interferenz benachbarter Pixel (Übersprechen).


Arten von LCD-Bildschirmen

Um weiter herauszufinden, wie ein LCD-Bildschirm funktioniert, haben wir uns mit der Analyse der Typologien von Flüssigkristallanzeigen beschäftigt. Sie sind wie folgt.


Reflektierendes LCD

Die Lichtquelle befindet sich vor dem Sucher und dahinter befindet sich ein reflektierender Hintergrund. Hauptsächlich werden sie in Außenbildschirmen oder in gut beleuchteten Innenbereichen eingesetzt. Sein Stromverbrauch ist sehr gering.


Transmissives LCD

In diesem Fall befindet sich die Lichtquelle hinter dem Sucher, weshalb sie als Hintergrundbeleuchtung bezeichnet wird. Transmissive LCDs sind ideal bei schlechten Lichtverhältnissen, verbrauchen jedoch mehr Strom als reflektierende. Die meisten Laptop-Bildschirme sind durchlässig.


Transreflektives LCD

Es handelt sich um eine Kombination der beiden genannten Typen. Bei transreflektiven Monitoren befindet sich hinter dem Polarisator ein Spiegel, der das Licht reflektiert und durchlässt. Auf diese Weise ist es möglich, das Außenlicht zu reflektieren und gleichzeitig das Licht der Hintergrundbeleuchtung durchzulassen, die von hinten beleuchtet. Sein Nutzen besteht darin, dass sich dieses LCD an eine Vielzahl von Umgebungslichtbedingungen anpasst. Eine der beliebtesten Anwendungen sind Mobiltelefonbildschirme.