Как работает ЖК-экран
11.24.2023
Использование экрана для рекламы или даже нескольких экранов становится все более распространенной стратегией для повышения наглядности продуктов и услуг компании. В этом смысле жидкокристаллические мониторы или LCD (аббревиатура от английского liquid crystal display) являются одними из наиболее используемых. Итак, знаете ли вы, как работает жидкокристаллический экран и какие преимущества дает его технология?
Что такое жидкокристаллические экраны?
Сегодня жидкокристаллические дисплеи являются наиболее распространенным применением жидкокристаллических технологий благодаря их качеству, высокой четкости, длительному сроку службы и цене, доступной для любого бюджета. Но что же такое жидкокристаллические экраны?
Объясняя простым и обобщенным образом, мы можем сказать, что этот экран, образованный двумя прозрачными стеклянными пластинами, обработанными и разделенными тонким слоем жидких кристаллов, подвергается воздействию регулируемого электрического напряжения. В зависимости от мощности этого напряжения кристаллы меняют свою ориентацию, таким образом, следуя принципу поляризации, позволяя проходить большему или меньшему количеству света. Другими словами, это было бы что-то вроде набора небольших переключателей, которые позволяют свету проходить в большей или меньшей степени через них и независимо друг от друга. Каждый переключатель будет генерировать пиксель, который в конечном итоге будет сформирован за счет контраста между различными пикселями. В свою очередь, каждый субпиксель имеет свой собственный транзистор-конденсатор.
Конечно: имейте в виду, что ни два слоя стекла, ни жидкий кристалл не могут излучать свет. Чтобы изображение было видимым, необходим дополнительный источник света. В первых дисплеях использовались люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFLS). Позже появление светодиодных экранов заменило эту технологию, что привело к появлению более тонких и крупных мониторов. Если вы хотите узнать больше об этой теме, не пропустите эту статью о том, как работает светодиод.
Изначально жидкокристаллические экраны были монохромными и малоформатными и в основном использовались в калькуляторах, измерительных приборах и цифровых часах, отличавшихся низким энергопотреблением. В настоящее время эти дисплеи заменили электронно-лучевые телевизоры в большинстве областей применения, за исключением случаев очень высокой четкости, когда цветовая палитра должна быть точной и достоверной, и в суровых условиях (например, при температуре использования ниже 5 °C).
Как получить цвет на ЖК-дисплее?
Для отображения цветных изображений ЖК-дисплей должен иметь три субпикселя, которые содержат красный, зеленый и синий (RGB) фильтры, позволяющие генерировать цвет каждого пикселя.
Благодаря всестороннему контролю изменения приложенного напряжения можно регулировать интенсивность каждого субпикселя в диапазоне до 256 тонов. При правильном комбинировании субпикселей можно создать палитру до 16,8 миллионов цветов (256 оттенков красного х 256 оттенков зеленого х 256 оттенков синего). Таким образом, за счет сочетания трех основных цветов и вариаций интенсивности достигается желаемое цветовое ощущение. То, что является ключевым в профессиональной сфере и рекламе, если учесть важность психологии цвета для привлечения внимания потенциальных клиентов и побуждения их приобрести определенный товар или услугу.
Когда устройство не оснащено цветовым фильтром, экран будет монохромным, то есть черно—белым, ситуация, которая была распространена до конца 1990—х годов. Затем были добавлены наборы фильтров RGB, что привело к появлению цветных экранов, которыми мы наслаждаемся сегодня.
Два типа адресации жидкокристаллических экранов
На этом этапе необходимо ввести концепцию адресации, она заключается в подаче напряжения на жидкие кристаллы с одной целью: изменить свойства света и, таким образом, иметь возможность генерировать различные изображения. Существует два типа маршрутизации: прямая маршрутизация, или сегментная маршрутизация, и точечная матричная маршрутизация.
Первый используется на очень простых дисплеях, таких как калькуляторы, в то время как точечно-матричная адресация используется на дисплеях с высоким разрешением, таких как портативные компьютеры и мониторы TFT (сокращение от thin film transistor). ‘тонкопленочный транзистор’). На практике некоторые люди путают LCD с TFT. Однако TFT - это только один из типов дисплеев с существующей жидкокристаллической технологией. На сегодняшний день наиболее распространены LCD-TFT экраны.
Давайте немного подробнее рассмотрим, из чего состоят эти две типологии.
ЖК-экраны с пассивной матрицей
В ЖК-дисплеях с пассивной матрицей (PMLCD) нет переключающих элементов, и они используют электродную матрицу. Линии на лицевой панели смещены на 90° по фазе относительно вертикального электрода, а точки пересечения линий - это то, что создает изображение. Чтобы активировать пиксель, к строке и столбцу прикладываются пропорциональные напряжения. Однако мониторы этого типа вызывают два нежелательных эффекта: высокое время отклика и худшую контрастность. Оба они связаны с потерей напряжения, подаваемого со временем на жидкокристаллический дисплей.
ЖК-экраны с активной матрицей
В экранах с активной матрицей, которые мы продаем в Visual Led, используется матрица из нелинейных переключающих элементов, TFT-транзисторов и конденсаторов. Каждый пиксель состоит из транзистора и конденсатора. В отличие от дисплеев с пассивной матрицей, экраны с активной матрицей не имеют ограничений по количеству строк, в дополнение к гораздо меньшим помехам в соседних пикселях (перекрестным помехам).
Типы ЖК-экранов
Чтобы продолжить изучение того, как работает жидкокристаллический экран, нам осталось проанализировать типологию жидкокристаллических дисплеев. Они следующие.
Отражающий ЖК-дисплей
Источник света находится перед видоискателем, а отражающий фон расположен позади него. В основном они используются в наружных экранах или в хорошо освещенных помещениях. Потребление электроэнергии очень низкое.
Пропускающий ЖК-дисплей
В этом случае источник света расположен за видоискателем, поэтому он называется подсветкой. Пропускающие ЖК-дисплеи идеальны в условиях низкой освещенности, но потребляют больше энергии, чем отражающие. Большинство экранов ноутбуков являются пропускающими.
Просветляющий ЖК-дисплей
Это комбинация двух упомянутых типов. В трансрефлекторных мониторах мы находим зеркало за поляризатором, которое отражает и пропускает свет. Таким образом, можно отражать внешний свет и в то же время пропускать свет подсветки, который подсвечивается сзади. Его полезность заключается в том, что этот ЖК-дисплей адаптируется к широкому спектру условий окружающего освещения. Одно из его самых популярных применений - экраны мобильных телефонов.