Displej z tekutých krystalů

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 10. července 2019; ověření vyžaduje 41 úprav .

Displej z tekutých krystalů (LCD obrazovka, LCD; indikátor tekutých krystalů , LCD; anglicky  tekutý krystal display , LCD ) - obrazovka založená na tekutých krystalech .

Jednoduchá LCD zařízení ( elektronické hodiny , teploměry , přehrávače , telefony atd.) mohou mít monochromatický nebo 2-5barevný displej. S příchodem rychlého LED podsvícení se objevily levné segmentové a maticové vícebarevné LCD se sekvenčním barevným podsvícením .[1] nebo TMOS[2] . V současné době jsou vícebarevné obrázky obvykle tvořeny s RGB triádami s využitím omezeného úhlového rozlišení lidského oka.

Displej z tekutých krystalů se používá k zobrazení grafických nebo textových informací na počítačových monitorech (také v noteboocích ), televizorech , telefonech , digitálních fotoaparátech , elektronických knihách , navigátorech , tabletech , elektronických překladačích, kalkulačkách , hodinkách atd. mnoho dalších elektronických zařízení.

Displej z tekutých krystalů s aktivní maticí ( TFT LCD, angl.  t hin-film t ransistor - thin film  tranzistor ) je typ displeje z tekutých krystalů, který využívá aktivní matici poháněnou tenkovrstvými tranzistory.

Historie

Tekuté krystaly objevil v roce 1888 rakouský botanik F. Reinitzer, v roce 1927 objevil ruský fyzik V.K. Frederiks Frederiksův přechod , nyní široce používaný v displejích z tekutých krystalů.

V 60. letech byly na RCA studovány elektrooptické efekty v tekutých krystalech a použití materiálů tekutých krystalů pro zobrazovací zařízení . V roce 1964 vytvořil George Heilmeyer první displej z tekutých krystalů založený na efektu dynamického rozptylu (DSM). V roce 1968 RCA představila první monochromatický LCD displej. V roce 1973 Sharp uvedl na trh první LCD kalkulačku s DSM-LCD displejem. Displeje z tekutých krystalů se začaly používat v elektronických hodinkách, kalkulačkách, měřicích přístrojích. Pak se začaly objevovat maticové displeje, které reprodukovaly černobílý obraz.

V prosinci 1970 byl švýcarskou společností Hoffmann-LaRoche patentován kroucený nematický efekt (TN-efekt) [3] . V roce 1971 obdržel James Fergason podobný patent ve Spojených státech [4] a ILIXCO (nyní LXD Incorporated )) vyrobil první LCD založené na TN efektu. Technologie TN byla použita při výrobě kalkulaček a prvních elektronických hodin, ale pro výrobu velkých obrazovek se nehodila.

V roce 1983 byl ve Švýcarsku vynalezen nový nematický materiál pro LCD s pasivní maticí - STN (Super-TwistedNematic) [5] . Ale takové matrice dávaly procházejícímu bílému světlu žlutý nebo modrý odstín. K nápravě tohoto nedostatku společnost Sharp Corporation vynalezla design nazvaný Double STN. V roce 1987 Sharp vyvinul první 3palcový barevný displej z tekutých krystalů a v roce 1988 první 14palcový barevný TFT LCD na světě.

V roce 1983 Casio uvedlo na trh první přenosný černobílý LCD TV TV-10, v roce 1984 první přenosný barevný LCD TV TV-1000, v roce 1992 první videokameru s LCD QV-10 [6] .

V 90. letech začaly různé společnosti vyvíjet alternativy k displejům TN a STN. V roce 1990 byla v Německu patentována technologie IPS (In-Plane Switching) [7] založená na technice Güntera Baura.

Masová výroba stolních barevných LCD monitorů pro osobní počítače začala v polovině 90. let. Jedním z průkopníků trhu byla společnost Taxan, v srpnu 1996 představila model Crystalvision 650 - 14,5 palce s rozlišením 1024x768 bodů a zobrazením 256 barev [8] .

V roce 2007 kvalita obrazu LCD televizorů překonala kvalitu obrazu televizorů s katodovými trubicemi (CRT). [9] Ve čtvrtém čtvrtletí roku 2007 LCD televizory poprvé překonaly CRT televizory v celosvětovém prodeji. [deset]

V roce 2016 Panasonic vyvinul IPS LCD panely s kontrastním poměrem 1 000 000:1, aby konkurovaly OLED. Tato technologie byla později masově vyráběna ve formě dvouvrstvých, dvoupanelových LCD nebo LMCL (Light Modulatory Cell Layer) LCD. Technologie využívá 2 vrstvy tekutých krystalů místo jedné a lze ji použít společně s mini LED podsvícením a listy s kvantovými tečkami. [11] [12] [13]

Začátkem roku 2019 je největším světovým dodavatelem LCD panelů pro výrobu televizorů čínská společnost BOE Technology [14] . Další dodavatelé - LG Display , tchajwanská společnost Innolux Corporation, Samsung .

Specifikace

Nejdůležitější vlastnosti LCD displejů:

• typ matice - určen technologií, kterou je LCD vyroben;
• maticová třída; norma ISO 13406-2 rozlišuje čtyři třídy matic podle přípustného počtu „ rozbitých pixelů “;
• rozlišení  - horizontální a vertikální rozměry, vyjádřené v pixelech . Na rozdíl od CRT monitorů mají LCD displeje jedno pevné rozlišení a podpora pro zbytek je realizována interpolací (CRT monitory mají také pevný počet pixelů, které se také skládají z červených, zelených a modrých bodů, nicméně vzhledem k povaze technologie při výstupu nestandardního rozlišení v interpolaci není nutná);
• velikost bodu (velikost pixelu) — vzdálenost mezi středy sousedních pixelů. Přímo souvisí s fyzickým rozlišením;
• poměr stran obrazovky (proporcionální formát) — poměr šířky k výšce (5:4, 4:3, 3:2 (15÷10), 8:5 (16÷10), 5:3 (15÷9), 16 : 9 a další);
• viditelná úhlopříčka - velikost samotného panelu, měřená diagonálně. Zobrazovací plocha závisí také na formátu: při stejné úhlopříčce má monitor 4:3 větší plochu než monitor 16:9;
• kontrast  - poměr jasu nejsvětlejších a nejtmavších bodů při daném jasu podsvícení. Některé monitory používají adaptivní úroveň podsvícení pomocí přídavných lamp, pro ně uváděný kontrast (nazývaný dynamický) neplatí pro statický obraz;
• jas  - množství světla vyzařovaného displejem (obvykle měřeno v kandelách na metr čtvereční);
• doba odezvy  – minimální doba potřebná k tomu, aby pixel změnil svůj jas. Skládá se ze dvou hodnot:
  • doba vyrovnávací paměti ( vstupní zpoždění ). Vysoká hodnota narušuje rychlé hry; obvykle tichý; měřeno srovnáním s kineskopem při vysokorychlostní střelbě. Od roku 2011 během 20-50 ms ; v některých raných modelech dosahoval 200 ms ;
  • spínací čas. Určeno ve vlastnostech monitoru. Vysoká hodnota snižuje kvalitu videa; metody měření jsou nejednoznačné. Od roku 2016 mají téměř všechny monitory uváděný spínací čas 1-6 ms ;
• pozorovací úhel  - úhel, při kterém pokles kontrastu dosáhne stanoveného, ​​se pro různé typy matric a u různých výrobců počítá různě a často jej nelze porovnávat. Někteří výrobci uvádějí v technických parametrech svých monitorů pozorovací úhly, např.: CR 5:1 - 176/176°, CR 10:1 - 170/160°. Zkratka CR znamená úroveň  kontrastu při specifikovaných pozorovacích úhlech vzhledem ke kontrastu při pohledu kolmo k obrazovce. Ve výše uvedeném příkladu je při pozorovacích úhlech 170°/160° kontrast ve středu obrazovky snížen na hodnotu ne nižší než 10:1, při pozorovacích úhlech 176°/176° není nižší než 5 :1.

Zařízení

Strukturálně se displej skládá z následujících prvků:

• LCD matrice (zpočátku - ploché balení skleněných desek, mezi jejichž vrstvami jsou umístěny tekuté krystaly; v 2000 se začaly používat flexibilní materiály na bázi polymerů );
• světelné zdroje pro osvětlení ;
• kontaktní svazek (dráty);
• pouzdra, často plastová , s kovovým rámem pro vyztužení.

V celé matrici je možné ovládat každý z článků jednotlivě, ale s rostoucím počtem je to obtížné, protože se zvyšuje počet potřebných elektrod. Proto se téměř všude používá adresování po řádcích a sloupcích.

Světlo procházející buňkami může být přirozené – odražené od substrátu (u LCD displejů bez podsvícení). Častěji se ale používá umělý zdroj světla , který kromě nezávislosti na vnějším osvětlení také stabilizuje vlastnosti výsledného obrazu.

Složení pixelů LCD:

• dvě průhledné elektrody ;
• vrstva molekul umístěná mezi elektrodami;
• dva polarizační filtry , jejichž roviny polarizace jsou (obecně) kolmé.

Pokud by mezi filtry nebyly tekuté krystaly, pak by světlo propouštěné prvním filtrem bylo téměř úplně blokováno druhým filtrem.

Typy LCD matic

Technologie TN (Twisted Nematic - twisted nematic ) . Mikroskopické paralelní drážky jsou aplikovány na povrch elektrod v kontaktu s tekutými krystaly a molekuly spodní vrstvy tekutého krystalu, padající do vybrání, zaujímají danou orientaci. V důsledku mezimolekulární interakce se následující vrstvy molekul řadí jedna po druhé. V TN-matici jsou směry drážek dvou desek (filmů) vzájemně kolmé, proto při nepřítomnosti napětí tvoří molekuly spirálu středních orientací, které daly technologii jméno. Tato spirálovitá struktura láme světlo tak, že před druhým filtrem se jeho rovina polarizace otočí a světlo jí prochází beze ztrát. Kromě absorpce poloviny nepolarizovaného světla prvním filtrem lze článek považovat za průhledný.

Pokud je na elektrody přivedeno napětí, pak mají molekuly tendenci seřazovat se ve směru elektrického pole , což deformuje spirálovou strukturu. V tomto případě proti tomu působí elastické síly a po vypnutí napětí se molekuly vrátí do své původní polohy. Při dostatečné intenzitě pole se téměř všechny molekuly stanou paralelními, což vede k neprůhlednosti struktury. Změnou napětí můžete ovládat stupeň průhlednosti.

Napájecí napětí musí být střídavě sinusové nebo obdélníkové, s frekvencí 30-1000 Hz. Konstantní složka v provozním napětí je nepřijatelná kvůli výskytu elektrolytického procesu ve vrstvě tekutých krystalů, který drasticky snižuje životnost displeje. Změna polarity pole může být aplikována s každým adresováním buňky (protože ke změně průhlednosti dochází, když je proud zapnut, bez ohledu na jeho polaritu).

Mezi hlavní nevýhody patří špatná kvalita barev, malé pozorovací úhly a nízký kontrast a výhodou je vysoká obnovovací frekvence.

Technologie STN (Super Twisted Nematic) . Drážky na substrátech, které orientují první a poslední krystal, jsou vůči sobě umístěny pod úhlem větším než 200° a ne 90°, jako u konvenčních TN.

Technologie Double STN . Jedna dvouvrstvá DSTN-článek se skládá ze dvou STN-článků, jejichž molekuly se během provozu otáčejí opačným směrem. V aktivním článku (který je pod napětím) se tekutý krystal otáčí o 240° proti směru hodinových ručiček, v pasivním článku o 240° ve směru hodinových ručiček.

Technologie DSTN – Dual-ScanTwisted Nematic . Obrazovka je rozdělena na dvě části, z nichž každá se ovládá samostatně.

Technologie IPS (In-Plane Switching) .

Günter Baur navrhl nové schéma LC článku, ve kterém molekuly v normálním stavu nejsou stočeny do šroubovice, ale jsou orientovány vzájemně rovnoběžně podél obrazovky. Drážky na spodní a horní polymerové fólii jsou rovnoběžné. Řídicí elektrody jsou umístěny na spodním substrátu. Polarizační roviny filtrů P a A svírají úhel 90°. Ve vypnutém stavu neprochází polarizačním filtrem A žádné světlo.

Technologie VA (Vertical Alignment) . V matricích jsou VA-krystaly při vypnutém napětí umístěny kolmo k rovině obrazovky a propouštějí polarizované světlo, ale druhý polarizátor je blokuje, díky čemuž je černá barva sytá a vysoce kvalitní. Pod napětím se molekuly odchýlí o 90°.

Plnohodnotný LCD monitor se tedy skládá z vysoce přesné elektroniky, která zpracovává vstupní video signál, LCD matice, modulu podsvícení , napájecího zdroje a krytu s ovládacími prvky. Právě kombinace těchto komponent určuje vlastnosti monitoru jako celku, i když některé vlastnosti jsou důležitější než jiné.

Výhody a nevýhody

Mezi výhody displejů z tekutých krystalů patří malé rozměry a hmotnost ve srovnání s CRT . LCD monitory, na rozdíl od CRT, nemají viditelné blikání, poruchy zaostřování a konvergence , interference od magnetických polí, problémy s geometrií a jasností obrazu. Spotřeba LCD monitorů se v závislosti na modelu, nastavení a zobrazeném obrazu může buď shodovat se spotřebou CRT a plazmových obrazovek srovnatelných velikostí, nebo být výrazně - až pět krát - nižší. Spotřeba LCD monitorů je z 95 % určena výkonem podsvícení nebo matice LED podsvícení ( anglicky  backlight  - back light) matice LCD.

Malé LCD displeje bez aktivního podsvícení, používané v elektronických hodinkách, kalkulačkách apod., mají extrémně nízkou spotřebu energie (proud - od stovek nanoampérů až po jednotky mikroampérů), což zajišťuje dlouhodobý, až několikaletý, autonomní provoz. takových zařízení bez výměny galvanických článků.

Technologie

Hlavní technologie výroby LCD displejů: TN + film, IPS (SFT, PLS) a MVA. Tyto technologie se liší geometrií povrchů, polymerem, ovládací deskou a přední elektrodou . Velký význam má čistota a typ polymeru s vlastnostmi kapalných krystalů používaných ve specifických vývojových situacích.

V roce 2003 měly LCD monitory navržené pomocí technologie SXRD ( Silicon X-tal Reflective Display )   dobu odezvy 5 ms . [16]

Sony , Sharp a Philips společně vyvinuli technologii PALC ( ang.  p lasma a ddressed l iquid c rystal -  plasmové řízení tekutých krystalů, také Plasmatron ), ve které se pokusili spojit výhody LCD (jas a sytost barev, kontrast) a plazmové panely (velké horizontální a vertikální pozorovací úhly, vysoká obnovovací frekvence). Tyto displeje používaly plazmové články s plynovým výbojem jako řízení jasu a pro barevné filtrování byla použita matice LCD. Technologie nebyla vyvinuta.

TN+film

TN + film (Twisted Nematic + film) je nejjednodušší technologie. Slovo „film“ v názvu technologie znamená „dodatečná vrstva“ sloužící ke zvětšení pozorovacího úhlu (přibližně z 90 na 150°). V současné době se předpona „film“ často vynechává a takové matice nazývá jednoduše TN. Způsob, jak zlepšit kontrast a pozorovací úhly pro panely TN, dosud nebyl nalezen a doba odezvy pro tento typ matice je v současné době jedna z nejlepších, ale úroveň kontrastu není.

Filmová matrice TN + funguje následovně: pokud na subpixely není přivedeno žádné napětí, tekuté krystaly (a polarizované světlo, které propouštějí) se vůči sobě otáčejí o 90° ve vodorovné rovině v prostoru mezi dvěma deskami. . A protože směr polarizace filtru na druhé desce svírá přesně 90° úhel se směrem polarizace filtru na první desce, světlo jím prochází. Pokud jsou červené, zelené a modré subpixely plně osvětleny, vytvoří se na obrazovce bílá tečka.

Mezi výhody technologie patří nejkratší doba odezvy mezi moderními maticemi (1 ms) a také nízká cena, takže monitory s maticemi TN budou vyhovovat fanouškům dynamických videoher. Nevýhody: nejhorší reprodukce barev, nejmenší pozorovací úhly.

IPS (SFT)

Technologie IPS ( in  -plane switching ) nebo SFT ( super jemný TFT ) byla vyvinuta společnostmi Hitachi a NEC v roce 1996.

Tyto společnosti používají pro tuto technologii různé názvy – NEC používá „SFT“ a Hitachi používá „IPS“.

Technologie měla za cíl zbavit se nedostatků TN + filmu. Přestože IPS dokázalo dosáhnout 178° širokého pozorovacího úhlu a také vysokého kontrastu a reprodukce barev, doba odezvy zůstává nízká.

Od roku 2008 jsou matice technologie IPS (SFT) jedinými LCD monitory, které vždy přenášejí plnou barevnou hloubku RGB – 24 bitů, 8 bitů na kanál [17] . Od roku 2012 již bylo vydáno mnoho monitorů s maticemi IPS (e-IPS vyráběné společností LG.Displays) s 6 bity na kanál. Staré matice TN mají 6 bitů na kanál, jako část MVA. Vynikající reprodukce barev určuje rozsah matic IPS - zpracování fotografií a 3D modelování.

Pokud na IPS není přivedeno žádné napětí, molekuly tekutých krystalů se neotáčejí. Druhý filtr je vždy natočen kolmo k prvnímu a neprochází jím žádné světlo. Proto se zobrazení černé barvy blíží ideálu. Pokud tranzistor selže , „rozbitý“ pixel pro panel IPS nebude bílý, jako u matice TN, ale černý.

Když je přivedeno napětí, molekuly tekutých krystalů rotují kolmo ke své výchozí poloze a propouštějí světlo.

Vylepšenou verzí IPS je H-IPS , která zdědí všechny výhody technologie IPS a zároveň zkracuje dobu odezvy a zvyšuje kontrast. Barva těch nejlepších H-IPS panelů není horší než u běžných CRT monitorů. H-IPS a levnější e-IPS se aktivně používají v panelech o velikosti od 20". LG Display , Dell , NEC , Samsung , Chimei Innoluxzůstávají jedinými výrobci panelů využívajících tuto technologii [18] .

AS-IPS ( Advanced Super IPS  - rozšířený super-IPS) - byl také vyvinut společností Hitachi Corporation v roce 2002. Hlavní vylepšení spočívala v úrovni kontrastu konvenčních S-IPS panelů, čímž se přiblížily S-PVA panelům. AS-IPS se také používá jako název pro monitory NEC (např. NEC LCD20WGX2) založené na technologii S-IPS vyvinuté konsorciem LG Display.

H-IPS A-TW ( Horizontal IPS with Advanced True White Polarizer ) – vyvinutý společností LG Display pro NEC Corporation [19] . Jedná se o H-IPS panel s barevným filtrem TW (True White), aby byla bílá barva realističtější a zvětšily se pozorovací úhly bez zkreslení obrazu (odpadá efekt svítících LCD panelů pod úhlem – tzv. „glow effect“ ). Tento typ panelu se používá k vytvoření vysoce kvalitních profesionálních monitorů [20] .

AFFS ( Advanced Fringe Field Switching , neoficiální název - S-IPS Pro) je dalším vylepšením IPS, vyvinutého společností BOE Hydis v roce 2003. Zvýšená intenzita elektrického pole umožnila dosáhnout ještě větších pozorovacích úhlů a jasu a také snížit mezipixelovou vzdálenost. Displeje založené na AFFS se používají hlavně v počítačích Tablet PC na matricích vyráběných společností Hitachi Displays.

AHVA ( Advanced Hyper-Viewing Angle ) - vyvinutý společností AU Optronics . Navzdory tomu, že název končí na -VA, tato technologie není variací VA (Vertical Alignment), ale IPS [21] .

pls

PLS-matice ( plan-to-line switching ) byla vyvinuta společností Samsung a poprvé představena v prosinci 2010. [22] .

Samsung neposkytl popis technologie PLS [23] . Srovnávací mikroskopická vyšetření IPS a PLS matric provedená nezávislými pozorovateli neodhalila žádné rozdíly [24] [22] . Skutečnost, že PLS je variací IPS, implicitně uznal i samotný Samsung ve své žalobě proti LG: žaloba tvrdila, že technologie AH-IPS společnosti LG byla modifikací technologie PLS [25] .

Vývoj technologie "super fine TFT" od NEC [26]

název	Krátké označení	Rok	Výhoda	Poznámky
Super jemný TFT	SFT	1996	Široké pozorovací úhly, sytá černá	Většina panelů také podporuje True Color (8 bitů na kanál) . Se zlepšením reprodukce barev se jas mírně snížil.
Pokročilé SFT	A-SFT	1998	Nejlepší doba odezvy	Technologie se vyvinula na A-SFT (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. v roce 1998), což výrazně zkrátilo dobu odezvy.
Super pokročilý SFT	SA-SFT	2002	Vysoká průhlednost	SA-SFT vyvinutý společností Nec Technologies Ltd. v roce 2002 zlepšila transparentnost o faktor 1,4 ve srovnání s A-SFT.
Ultra pokročilé SFT	UA-SFT	2004	Vysoká průhlednost Reprodukce barev Vysoký kontrast	Umožňuje dosáhnout 1,2krát větší průhlednosti ve srovnání s SA-SFT, 70% pokrytí barevného rozsahu NTSC a zvýšený kontrast.

Vývoj technologie IPS společností Hitachi [27]

název	Krátké označení	Rok	Výhoda	Transparentnost / Kontrast	Poznámky
Super TFT	IPS	1996	Široké pozorovací úhly	100/100 Základní úroveň	Většina panelů také podporuje True Color (8 bitů na kanál) . Tato vylepšení přicházejí za cenu pomalejší doby odezvy, zpočátku kolem 50 ms. IPS panely byly také velmi drahé.
Super IPS	S-IPS	1998	Žádný barevný posun	100/137	IPS byl nahrazen S-IPS (Super-IPS, Hitachi Ltd. v roce 1998), který zdědil všechny výhody technologie IPS a zároveň zkracoval dobu odezvy.
Pokročilý super-IPS	AS-IPS	2002	Vysoká průhlednost	130/250	AS-IPS, také vyvinutý společností Hitachi Ltd. v roce 2002 především zlepšuje kontrastní poměr tradičních S-IPS panelů na úroveň, kdy jsou na druhém místě za některými S-PVA.
IPS-provectus	IPS Pro	2004	Vysoký kontrast	137/313	Technologie panelu IPS Alpha s širším barevným gamutem a kontrastním poměrem srovnatelným s PVA a ASV displeji bez rohového lesku.
IPS alfa	IPS Pro	2008	Vysoký kontrast		Další generace IPS-Pro
IPS alfa příští generace	IPS Pro	2010	Vysoký kontrast		Hitachi převádí technologii na Panasonic

Vývoj technologie IPS společností LG

název	Krátké označení	Rok	Poznámky
Super IPS	S-IPS	2001	LG Display zůstává jedním z předních výrobců panelů založených na technologii Hitachi Super-IPS.
Pokročilý super-IPS	AS-IPS	2005	Vylepšený kontrast díky širšímu barevnému gamutu.
Horizontální IPS	H-IPS	2007	Bylo dosaženo ještě většího kontrastu a vizuálně jednotnějšího povrchu obrazovky. Objevila se také technologie Advanced True Wide Polarizer založená na polarizační fólii NEC, která umožňuje dosáhnout širších pozorovacích úhlů a eliminovat odlesky při pohledu z úhlu. Používá se v profesionální grafické práci.
Vylepšený IPS	e-IPS	2009	Má širší clonu pro zvýšení propustnosti světla s plně otevřenými pixely, což umožňuje použití levnějších podsvícení s nižší spotřebou energie. Vylepšený diagonální pozorovací úhel, doba odezvy snížena na 5 ms.
Profesionální IPS	P-IPS	2010	Poskytuje 1,07 miliardy barev (30bitová barevná hloubka). Více možných orientací subpixelů (1024 vs 256) a lepší skutečná barevná hloubka.
Pokročilý vysoce výkonný IPS	AH-IPS	2011	Vylepšená reprodukce barev, zvýšené rozlišení a PPI , zvýšený jas a snížená spotřeba energie [28] .

VA/MVA/PVA

Technologie VA (zkratka pro vertikální  zarovnání) byla představena v roce 1996 společností Fujitsu . Tekuté krystaly matrice VA jsou při vypnutém napětí vyrovnány kolmo k druhému filtru, to znamená, že nepropouštějí světlo. Po přivedení napětí se krystaly otočí o 90° a na obrazovce se objeví světlý bod. Stejně jako v maticích IPS, pixely nepropouštějí světlo bez napětí, takže když selžou, jsou viditelné jako černé tečky.

Nástupcem technologie VA je MVA ( multi-domain vertical alignment ), vyvinutý společností Fujitsu jako kompromis mezi technologiemi TN a IPS. Horizontální a vertikální pozorovací úhly pro matice MVA jsou 160° (u moderních modelů monitorů až 176-178°), přičemž díky použití akceleračních technologií (RTC) nejsou tyto matice v době odezvy daleko za TN + Film. Výrazně převyšují charakteristiky posledně jmenovaných, pokud jde o barevnou hloubku a věrnost.

Výhodou technologie MVA je sytá černá barva (při kolmém pohledu) a absence jak spirálovité krystalové struktury, tak dvojitého magnetického pole .
Nevýhody MVA ve srovnání s S-IPS: ztráta detailů ve stínech při kolmém pohledu, závislost barevného vyvážení obrazu na úhlu pohledu.

Analogy MVA jsou technologie:

• PVA ( vzorované vertikální zarovnání ) od společnosti Samsung ;
• Super PVA od Sony-Samsung (S-LCD);
• Super MVA od Chi Mei Optoelectronics;
• ASV ( pokročilý super pohled ), také nazývaný ASVA ( axiálně symetrické vertikální zarovnání ) společností Sharp . Další vývoj technologie ASV - UV 2 A (Ultraviolet-induced Multi-domain Vertical Alignment) [29] ;
• AMVA od AU Optronics.

Matrice MVA / PVA jsou považovány za kompromis mezi TN a IPS, a to jak z hlediska nákladů, tak spotřebitelských vlastností, nicméně moderní modely matic VA mohou výrazně překonat IPS, na druhém místě za OLED a QLED.

Podsvícení

Tekuté krystaly samy o sobě nesvítí. Aby byl obraz na displeji z tekutých krystalů viditelný, je potřeba světelný zdroj . Existují displeje, které pracují v odraženém světle (pro odraz) a v procházejícím světle (pro přenos). Světelný zdroj může být externí (například přirozené denní světlo) nebo vestavěný (podsvícení). Vestavěné podsvětlovací lampy mohou být umístěny za vrstvou tekutých krystalů a prosvítat skrz ni, nebo mohou být instalovány na straně skleněného displeje (boční osvětlení). Hlavním parametrem LCD displeje, který určuje kvalitu jeho práce, je kontrast zobrazovaného znaku vůči pozadí.

Vnější osvětlení

Monochromatické displeje náramkových hodinek a mobilních telefonů využívají především okolní osvětlení (denní světlo, umělé osvětlení). Na zadní skleněné desce displeje je zrcadlová nebo matná reflexní vrstva (film). Pro použití ve tmě jsou tyto displeje vybaveny bočním osvětlením. Existují také transflektivní displeje , u kterých je reflexní (zrcadlová) vrstva průsvitná a podsvícení je umístěno za ní.

Osvětlení žárovkami

Jednobarevné LCD náramkové hodinky dříve používaly subminiaturní žárovky . V současnosti se používá především elektroluminiscenční podsvícení nebo méně často LED.

Elektroluminiscenční panel

Monochromatické LCD displeje některých hodin a měřidel využívají k podsvícení elektroluminiscenční panel. Tento panel je tenká vrstva krystalického fosforu (například sulfidu zinečnatého), ve kterém dochází k elektroluminiscenci  - žhavení působením proudu. Obvykle svítí zelenomodrou nebo žlutooranžovou barvou.

Osvětlení plynovými ("plazmovými") výbojkami

Během první dekády 21. století byla naprostá většina LCD displejů podsvícena jednou nebo více plynovými výbojkami (nejčastěji studenou katodou - CCFL , i když v poslední době se začíná používat i EEFL ). V těchto lampách je zdrojem světla plazma, která vzniká při elektrickém výboji plynem. Takové displeje by neměly být zaměňovány s plazmovými displeji , ve kterých každý pixel svítí sám o sobě a jde o miniaturní plynovou výbojku.

Světlo emitující diody (LED) osvětlení

Od roku 2007 se rozšířily LCD displeje s podsvícením LED . Takové LCD (tzv. LED TV nebo LED displeje v obchodě) by neměly být zaměňovány se skutečnými LED displeji , ve kterých každý pixel svítí sám o sobě a jedná se o miniaturní LED.

RGB-LED podsvícení

S RGB-LED osvětlením jsou zdroje světla červené, zelené a modré LED. Poskytuje široký barevný gamut , ale kvůli vysokým nákladům byl vytlačen ze spotřebitelského trhu jinými typy podsvícení.

WLED podsvícení

U WLED podsvícení jsou světelnými zdroji bílé LED, tedy modré LED, které jsou potaženy fosforovou vrstvou, která přemění většinu modrého světla na téměř všechny barvy duhy. Vzhledem k tomu, že místo "čistých" zelených a červených barev existuje široké spektrum, barevný gamut takového osvětlení je nižší než u jiných odrůd. Pro rok 2020 se jedná o nejběžnější typ podsvícení barevných LCD displejů.

Podsvícení GB-LED (GB-R LED)

Při rozsvícení GB-LED jsou světelné zdroje zelené a modré LED potažené fosforem, který zbarví část jejich záření do červena. [30] . Toto podsvícení poskytuje poměrně široký barevný gamut, ale je poměrně drahé.

LED podsvícení pomocí kvantových bodů (QLED, NanoCell)

Při osvětlení pomocí kvantových bodů jsou primárními zdroji světla modré LED. Světlo z nich dopadá na speciální nanočástice (kvantové tečky), které mění modré světlo buď na zelené, nebo červené. Kvantové tečky jsou buď aplikovány na samotné LED diody, nebo na film či sklo. Toto podsvícení poskytuje široký barevný gamut. Samsung pro něj používá název QLED a LG používá název NanoCell. Sony pro tuto technologii používá název Triluminos, který dříve používala Sony pro RGB-LED podsvícení: [31] .

Viz také

• Průmyslový LCD
• Transflexní LCD
• LCD podsvícení
• ISO 13406-2
• Plazmový panel

Poznámky

1. ↑ Barevné LCD displeje se sekvenčním polem (FS). Technologie, kterou vám exkluzivně přináší Orient Display Corporation . Orientace displeje. Získáno 21. března 2019. Archivováno z originálu 25. února 2021. (Ruština)
2. ↑ LCD a OLED displeje jsou nahrazovány účinnějšími a ekonomičtějšími TMOS displeji . DailyTechInfo (27. října 2009). Získáno 21. března 2019. Archivováno z originálu 17. prosince 2018. (Ruština)
3. ↑ Švýcarský patent č. 532 261 . Získáno 25. března 2019. Archivováno z originálu 1. října 2020. (neurčitý)
4. ↑ Americký patent č. 373 1986 . Získáno 25. března 2019. Archivováno z originálu 1. října 2020. (neurčitý)
5. ↑ Evropský patent č. EP 0131216: Amstutz H., Heimgartner D., Kaufmann M., Scheffer TJ, "Flüssigkristallanzeige", 28. října 1987.
6. ↑ 20 let prvního digitálního LCD fotoaparátu . habr (14. května 2015). Staženo 14. dubna 2019. Archivováno z originálu 13. dubna 2019. (Ruština)
7. ↑ Patent č. DE4000451 Archivováno 27. dubna 2017 na Wayback Machine . Deklarováno 01.09.1990. Vydáno dne 07.11.1991.
8. ↑ PC Plus, říjen 1996 . Běžné monitory jsou nahrazovány LCD obrazovkami?, Hard'n'Soft  (říjen 1996).
9. ↑ Konkurenční zobrazovací technologie pro nejlepší obrazový výkon; AJSM de Vaan; Časopis společnosti informačních displejů, ročník 15, číslo 9 září 2007, strany 657–666; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1889/1.2785199/abstract ?
10. ↑ Celosvětové dodávky LCD TV vůbec poprvé překonávají CRT , engadgetHD (19. února 2008). Staženo 13. června 2008.
11. ↑ Morrison, Geoffrey Jsou duální LCD dvojnásobná zábava? Nová televizní technologie má za cíl to zjistit . CNET . (neurčitý)
12. ↑ Panasonic oznamuje LCD panel s kontrastním poměrem 1 000 000:1 oproti konkurenčnímu OLED (5. prosince 2016). (neurčitý)
13. ↑ OLED bojový LCD displej Panasonic je určen pro profesionály . Engadget . (neurčitý)
14. ↑ Detinich G. Čínský výrobce se v dodávkách LCD pro televizory prosadil na světové špičce . 3Dnews (25. ledna 2019). Získáno 22. března 2019. Archivováno z originálu dne 22. března 2019. (Ruština)
15. ↑ SXRD je nová technologie společnosti Sony pro zobrazování v promítacích zařízeních.  (ruština)  ? . www.allprojectors.ru _ Získáno 17. května 2021. Archivováno z originálu dne 17. května 2021.  (neurčitý)
16. ↑ Motov A. Monitor LG FLATRON W2600hp . ComputerPress (2008). Získáno 21. března 2019. Archivováno z originálu 3. prosince 2020. (Ruština)
17. ↑ Chimei začal dodávat IPS matrice pro iPad po Samsungu a LG (nepřístupný odkaz) . ixbt.com (8. června 2011). Staženo 15. 4. 2019. Archivováno z originálu 13. 5. 2018.  (Ruština) 
18. ↑ Seznam použitých panelů LG.Display H-IPS v modelech monitorů . Získáno 21. března 2019. Archivováno z originálu 18. září 2015. (Ruština)
19. ↑ Panel Technologies TN Film, MVA, PVA a IPS Explained Archived 17. července 2011 na Wayback Machine
20. ↑ Jaké jsou typy matic v moderním světě. Který si vybrat IPS nebo TN . Získáno 27. srpna 2020. Archivováno z originálu dne 22. července 2020. (neurčitý)
21. ↑ 1 2 Samsung SA850: první monitor na maticovém PLS | Monitory | Hardware články | Články, recenze | Novinky a články | . F-Centrum (26. května 2011). Získáno 23. dubna 2019. Archivováno z originálu 10. prosince 2012. (neurčitý)
22. ↑ Samsung S27A850: PLS-matice jako podmínka vítězství | Monitory a projektory . 3DNews – Daily Digital Digest (18. dubna 2012). Získáno 21. března 2019. Archivováno z originálu 22. června 2021. (Ruština)
23. ↑ Recenze Samsung Galaxy Tab 2 10.1 vs Toshiba AT300: starý versus nový - PLS versus IPS | Hardware.Info Spojené království . Datum přístupu: 28. ledna 2013. Archivováno z originálu 1. února 2013. (neurčitý)
24. ↑ Samsung Display žaluje LG kvůli patentům na LCD, znovu | ZDNet . Datum přístupu: 28. ledna 2013. Archivováno z originálu 1. února 2013. (neurčitý)
25. ↑ Technologie Super Fine TFT . Získáno 7. prosince 2010. Archivováno z originálu dne 4. března 2016. (neurčitý)
26. ↑ IPS-Pro (Evolving IPS technology) Archivováno 29. března 2010.
27. ↑ LG oznamuje AH-IPS displeje se super vysokým rozlišením Archivováno 6. června 2013 na Wayback Machine
28. ↑ Mateshev I., Turkin A. Sharp a AU Optronics diktují pravidla hry na globálním trhu LCD  // ELECTRONICS: science, technology, business: magazine. - 2015. - č. 8 (00148) . - S. 48-57 .
29. ↑ Denisenko K. Recenze monitoru ASUS PA279 (PA279Q): plug and play . 3dnews (19. března 2014). Získáno 21. března 2019. Archivováno z originálu dne 21. března 2019. (Ruština)
30. ↑ Technologie Sony Triluminos . hifinews.RU (26. března 2013). Získáno 6. dubna 2019. Archivováno z originálu dne 21. února 2020. (Ruština)

Literatura

• Miroshnichenko S. P., Serba P. V. Metodická příručka pro kurz "Osobní elektronika" Monitory z tekutých krystalů . - Taganrog: Nakladatelství TRTU, 2005. - 24 s.
• Mukhin I. A. Vývoj monitorů z tekutých krystalů  // VYSÍLÁNÍ Televizní a rozhlasové vysílání: časopis. - březen 2005, červen-červenec 2005. - č. 2 (46), 4 (48) . - S. 55-56 (č. 2), 71-73 (č. 4) .
• Mukhin I. A. Jak vybrat LCD monitor?  // Počítačový-obchodní-trh: časopis. - leden 2005. - č. 4 (292) . - S. 284-291 .
• Mukhin I. A. Moderní plochá zobrazovací zařízení  // VYSÍLÁNÍ Televizní a rozhlasové vysílání: časopis. - leden-únor 2004. - č. 1 (37) . - S. 43-47 .
• Mukhin I. A., Ukrainskiy O. V. Metody pro zlepšení kvality televizního obrazu reprodukovaného panely z tekutých krystalů . - Materiály zprávy na vědeckotechnické konferenci "Moderní televize". - Moskva: Nakladatelství TRTU, 2006.

Odkazy

• Wikimedia Commons má média související s displejem z tekutých krystalů
• Artamonov O. Parametry moderních LCD monitorů . F-Center (5. října 2004). Datum přístupu: 5. dubna 2019. (neurčitý)
• Recenze a testy moderních LCD monitorů
• Technologie výroby LCD modulů, typy skel, podsvícení a instalace (RUS) . Trh s mikroelektronikou. Příručka elektronických součástek. Datum přístupu: 5. dubna 2019. (neurčitý)
• Výběr plochého televizoru: Srovnání LCD a plazmových technologií . tom's hardware (11. března 2005). Datum přístupu: 5. dubna 2019. (neurčitý)
• Alfanumerický LCD displej (tréninkový film)

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)
V bibliografických katalozích BNF : 123641024 GND : 4017624-1 J9U : 987007541814105171 LCCN : sh92006367 NDL : 01076294 NKC : ph346536

Technologie displeje
Zobrazí se video	S mechanickým výstružníkem Elektroluminiscenční (ELD) Vakuová zářivka (VFD) Světelná dioda (LED) Katodový paprsek (kinoskop) (CRT) LCD (LCD) TFT s LED světlem transflektivní Plazmový panel (PDP) laser Eidophor Alternativní povrchové osvětlení (ALiS) 3LCD projektor DLP projektor projektor LCoS Displej bez obrazovky Na organických diodách vyzařujících světlo (OLED) Flexibilní aktivní matrice fosforeskující ) SED FED MicroLED Feroelektrický (FLD) Na interferometrickém modulátoru (IMOD) Dielektrická elektroluminiscenční technologie tenkého filmu (TDEL) Nanokrystalické Quantum Dot (QDLED) Multiplexní optická závěrka (TMOS ) Optický pixel (TPD) Laser s tekutými krystaly (LCL) Laserový fosfor (LPD) Na organických tranzistorech (OLET)
Bez videa	Elektromechanické Blinker výsledková tabulka překlápěcí deska CRT se znakovým tiskem Charactron Typotron Maticový indikátor Sedmisegmentový indikátor Elektronický papír Flexibilní obrazovka Matice žárovek Indikátor vybití
3D displeje	Stereoskopický Autostereoskopické Generování hologramu Hlasitost laser
Statický	Hologram Filmový projektor neonová světla Mechanizovaná šablona Diaprojektor Zpětný projektor
viz také	Obrázek ve volném prostoru Technologie velkoplošné televize Televize s vysokým rozlišením Obraz s vysokým dynamickým rozsahem (HDRI) Dotyková obrazovka Zobrazit vzorky Porovnání zobrazovacích technologií jasná černá