Как Отображать Изображение С Планшета На Компьютер

Жидкокристаллический дисплей

жидкокристаллический дисплей (LCD) представляет собой плоскопанельный дисплей или другое электронно модулированное оптическое устройство, которое использует светомодулирующие свойства жидких кристаллов. Жидкие кристаллы не излучают свет напрямую, вместо этого используют подсветку или отражатель для получения изображений в цветном или монохромном режиме. ЖК-дисплеи доступны для отображения произвольных изображений (как на общем дисплее компьютера) или фиксированных изображений с низким информационным содержимым, которые могут отображаться или скрываться, например, предустановленные слова, цифры и 7-сегментные дисплеи, как в цифровые часы. Они используют одну и ту же базовую технологию, за исключением того, что произвольные изображения состоят из большого количества маленьких пикселей, в то время как другие дисплеи имеют более крупные элементы.

ЖК-дисплеи используются в широком спектре приложений, включая компьютерные мониторы, телевизоры, приборные панели, дисплеи кабины самолетов и наружные и наружные вывески. Маленькие ЖК-экраны распространены в портативных потребительских устройствах, таких как цифровые камеры, часы, калькуляторы и мобильные телефоны, в том числе смартфоны. ЖК-экраны также используются для продуктов бытовой электроники, таких как DVD-плееры, устройства для видеоигр и часы. ЖК-экраны заменили тяжелые, громоздкие дисплеи с электронно-лучевой трубкой (CRT) практически во всех приложениях. ЖК-экраны доступны в более широком диапазоне размеров экрана, чем экраны с ЭЛТ и плазменные дисплеи, а экраны ЖК-дисплея доступны в размерах от миниатюрных цифровых часов до огромных широкоэкранных телевизоров.

Как вывести смартфон или планшет на монитор компьютера?!

Поскольку ЖК-экраны не используют люминофоры, они не страдают от записи изображения, когда статическое изображение отображается на экране в течение длительного времени (например, рама стола для расписания воздушного судна на знаке в помещении). Однако ЖК-дисплеи восприимчивы к сохранению изображения. ЖК-экран более энергоэффективен и может быть удален более безопасно, чем CRT. Его низкое потребление электроэнергии позволяет использовать его в электронном оборудовании с батарейным питанием более эффективно, чем CRT. К 2008 году ежегодные продажи телевизоров с ЖК-экранами превысили продажи блоков CRT по всему миру, и ЭЛТ стала устаревшей для большинства целей.

Каждый пиксель ЖК-дисплея обычно состоит из слоя молекул, выровненных между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров (параллельных и перпендикулярных), оси передачи которых (в большинстве случаев) перпендикулярны друг другу. Без жидкого кристалла между поляризационными фильтрами свет, проходящий через первый фильтр, блокируется вторым (скрещенным) поляризатором. Перед применением электрического поля ориентация молекул жидкого кристалла определяется выравниванием на поверхности электродов. В скрученном нематическом (TN) устройстве направления выравнивания поверхности на двух электродах перпендикулярны друг другу, и поэтому молекулы располагаются в спиральной структуре или скручиваются. Это вызывает вращение поляризации падающего света, и устройство выглядит серым. Если приложенное напряжение достаточно велико, молекулы жидких кристаллов в центре слоя почти полностью раскручиваются и поляризация падающего света не вращается по мере прохождения через слой жидкого кристалла. Затем этот свет будет преимущественно поляризован перпендикулярно второму фильтру и, таким образом, будет заблокирован, а пиксель будет черным. Контролируя напряжение, прикладываемое к жидкокристаллическому слою в каждом пикселе, свет может пропускаться в различных количествах, таким образом составляя разные уровни серого. Цветные ЖК-системы используют ту же технику, с цветовыми фильтрами, используемыми для генерации красных, зеленых и синих пикселей.

Оптический эффект TN-устройства в состоянии включения напряжения намного меньше зазавис от изменений в толщине устройства, чем от напряжения в выключенном состоянии. Из-за этого дисплеи TN с низким информационным содержимым, а подсветка обычно не работает между скрещенными поляризаторами, так что они кажутся яркими без напряжения (глаз гораздо более чувствителен к изменениям в темном состоянии, чем яркое состояние). Поскольку большинство ЖК-дисплеев 2010-го года используются в телевизорах, мониторах и смартфонах, у них есть матричные матрицы с высоким разрешением пикселей для отображения произвольных изображений с использованием подсветки с темным фоном. Когда изображение не отображается, используются различные устройства. Для этой цели TN-дисплеи работают между параллельными поляризаторами, в то время как IPS LCD-дисплеи имеют скрещенные поляризаторы. Во многих приложениях ЖК-дисплеи IPS заменили TN-LCD, в частности, на смартфоны, такие как iPhone. Как жидкокристаллический материал, так и материал выравнивающего слоя содержат ионные соединения. Если электрическое поле одной определенной полярности применяется в течение длительного периода времени, этот ионный материал притягивается к поверхностям и ухудшает характеристики устройства. Этого можно избежать либо путем применения переменного тока, либо путем изменения полярности электрического поля при обращении к устройству (реакция жидкокристаллического слоя идентична независимо от полярности приложенного поля).

Дисплеи для небольшого количества отдельных цифр или фиксированных символов (как в цифровых часах и карманных калькуляторах) могут быть реализованы с независимыми электродами для каждого сегмента. Напротив, полные буквенно-цифровые или переменные графические дисплеи обычно реализуются с пикселями, расположенными в виде матрицы, состоящей из электрически соединенных строк на одной стороне LC-слоя и столбцов с другой стороны, что позволяет адресовать каждый пиксель на пересечения. Общий метод матричной адресации состоит из последовательной адресации одной стороны матрицы, например, путем выбора строк один за другим и применения информации изображения на другой стороне в столбцах по очереди. Подробнее о различных схемах матричной адресации см. пассивные матрицы и матрицы с активной матрицей.

1880-е-1960-е годы Редактировать

Истоки и сложная история жидкокристаллических дисплеев с точки зрения инсайдера в первые дни были описаны Джозефом А. Кастеллано в Жидкое золото: история жидкокристаллических дисплеев и создание отрасли. Еще один отчет о происхождении и истории ЖК-дисплея с другой точки зрения до 1991 года был опубликован Хироши Кавамото, доступным в Центре истории IEEE. Описание вклада Швейцарии в развитие ЖК-технологий, написанное Питером Дж. Диком, можно найти на История создания и технологии.

В 1888 году Фридрих Рейнитцер (1858-1927) обнаружил жидкую кристаллическую природу холестерина, экстрагированного из моркови (то есть две точки плавления и генерацию цветов), и опубликовал свои выводы на встрече 3 мая в Венском химическом обществе , 1888 (Ф. Рейниццер: Beiträge zur Kenntniss des Cholesterins, Monatshefte für Chemie (Wien) 9, 421-441 (1888)). В 1904 году Отто Леманн опубликовал свою работу "Флюссидж Кристалле" (Жидкие кристаллы). В 1911 году Чарльз Моген впервые экспериментировал с жидкими кристаллами, заключенными между пластинами в тонких слоях.

В 1922 году Жорж Фридель описал структуру и свойства жидких кристаллов и классифицировал их по 3 типам (нематики, смектики и холестерики). В 1927 году Всеволод Фредерикс разработал световой клапан с электрическим переключением, называемый переход Фредерикса, существенный эффект всей технологии ЖК-дисплея. В 1936 году компания Marconi Wireless Telegraph запатентовала первое практическое применение технологии, «Жидкокристаллический световой клапан». В 1962 году первое крупное издание на английском языке по этому вопросу «Молекулярная структура и свойства жидких кристаллов», доктор Джордж У. Грей. В 1962 году Ричард Уильямс из RCA обнаружил, что жидкие кристаллы обладают некоторыми интересными электрооптическими характеристиками, и он реализовал электрооптический эффект, создавая полосы в тонком слое жидкокристаллического материала путем приложения напряжения. Этот эффект основан на электрогидродинамической неустойчивости, образующей то, что теперь называется «областями Вильямса» внутри жидкого кристалла.

В 1964 году Джордж Хейлмейер, затем работая в лабораториях RCA по эффекту, обнаруженному Уильямсом, добился перехода цветов путем полевой перестройки дихроичных красителей в гомеотропно ориентированном жидком кристалле. Практические проблемы с этим новым электрооптическим эффектом заставили Хайльмейера продолжить работу над эффектами рассеяния в жидких кристаллах и, наконец, достижение первого рабочего жидкокристаллического дисплея, основанного на том, что он назвал динамический режим рассеяния (DSM). Применение напряжения на дисплее DSM переключает первоначально прозрачный прозрачный жидкокристаллический слой в молочно-мутное состояние. Дисплеи DSM могут работать в трансмиссивных и отражающих режимах, но для их работы требуется значительный ток. Джордж Х. Хейлмайер был введен в Зал славы национальных изобретателей и получил кредит на изобретение ЖК-дисплеев. Работа Хайльмейера - это веха IEEE. В конце 1960-х годов первопроходческие работы по жидким кристаллам были предприняты Королевским радиолокационным учреждением Великобритании в Малверне, Англия. Команда RRE поддержала текущую работу Джорджа Уильяма Грея и его команды в Университете Халла, который в конечном счете обнаружил цианобифенильные жидкие кристаллы, которые имели правильную стабильность и температурные свойства для применения на ЖК-дисплеях.

1970-е - 1980-е годы Редактировать

4 декабря 1970 года скрученный эффект нематического поля в жидких кристаллах был подан патентом Хоффмана-Лароша в Швейцарии (швейцарский патент № 532 261) с Вольфгангом Хелфрихом и Мартином Шадтом (затем работал в Центральных исследовательских лабораториях), перечисленных как изобретатели. Hoffmann-La Roche затем лицензировал изобретение швейцарскому производителю Brown, Boveri & Cie, которая выпускала дисплеи для наручных часов в 1970-х годах, а также в японскую электронику, которая вскоре выпустила первые цифровые кварцевые наручные часы с TN-LCD и множество других продуктов. Джеймс Фергасон, работая с Сардари Аророй и Альфредом Саупе в Институте жидкого кристалла Кентского государственного университета, подал идентичный патент в США 22 апреля 1971 года. В 1971 году компания Fergason ILIXCO (теперь LXD Incorporated) выпустила первые ЖК-дисплеи на основе TN-эффекта, которые вскоре заменили некачественные типы DSM из-за улучшения более низких рабочих напряжений и меньшего энергопотребления. В 1972 году первая группа жидкокристаллических дисплеев с активной матрицей была произведена в Соединенных Штатах командой Т. Питера Броуди в Westinghouse в Питтсбурге, штат Пенсильвания. В 1983 году исследователи из Брауна, Бовери & Cie (BBC), Швейцария, изобрела сверхкрученная нематическая структура (STN) для пассивных матричных адресных ЖК-дисплеев. Х. Амстуц и другие. были перечислены в качестве изобретателей в соответствующих патентных заявках, поданных в Швейцарию 7 июля 1983 года и 28 октября 1983 года. Патенты были предоставлены в Швейцарии CH 665491, Европе EP 0131216, в патенте США 4634229 и во многих других странах. В 1980 году Браун Бовери начал совместное предприятие 50/50 Videlec AG с голландской компанией Philips. Philips имел все необходимые знания, как проектировать и строить чипы для управления большими ЖК-элементами. К тому же. У Philips был лучший доступ к рынкам электронных компонентов и предназначался для использования ЖК-дисплеев в новых продуктовых поколениях hi-fi, видеооборудования и телефонов. В 1984 году исследователи Philips Theodorus Welzen и Adrianus de Vaan изобрели схемы скоростного привода, которые решили медленное время отклика STN-LCD, обеспечивая высокое разрешение, высокое качество и плавное перемещение видеоизображений на STN-LCD. В 1985 году изобретатели Philips Theodorus Welzen и Adrianus de Vaan решили проблему с приводом STN-LCD с высоким разрешением, используя низковольтную (CMOS-основанную) электронику привода; открывая приложение высококачественных (с высоким разрешением и скоростью видео) ЖК-панелей, которые будут использоваться в портативных устройствах с батарейным питанием, таких как ноутбуки и мобильные телефоны. В 1985 году Philips приобрела 100% швейцарской компании Videlec AG, после того как Philips перевезла производственные линии Videlec в Нидерланды. Спустя годы Philips успешно выпускала и продавала полные модули (состоящие из ЖК-экрана, микрофона, динамиков и т. Д.) В производстве большого объема для процветающей индустрии мобильных телефонов.

1990-е-2010-е годы

В 1990 году, под разными названиями, изобретатели задумали электрооптические эффекты в качестве альтернатив ЖК-дисплеи с скрученным нематическим полевым эффектом (TN- и STN-LCD). Один из подходов заключался в том, чтобы использовать межпальцевые электроды на одной стеклянной подложке только для создания электрического поля, по существу параллельного стеклянным подложкам. Чтобы в полной мере воспользоваться свойствами этого Технология коммутации (IPS) необходима дальнейшая работа. После тщательного анализа детали выгодных вариантов осуществления представлены в Германии Гюнтером Бауром и другие. и запатентована в разных странах. Институт Фраунгофера во Фрайбурге, где работали изобретатели, присваивает эти патенты Merck KGaA, Дармштадт, поставщику LC-веществ. В 1992 году, вскоре после этого, инженеры Hitachi разработали различные практические детали технологии IPS, чтобы объединить тонкопленочный транзисторный массив в качестве матрицы и избежать нежелательных полей рассеяния между пикселями. Hitachi также улучшает зависимость угла обзора за счет оптимизации формы электродов (Супер IPS). NEC и Hitachi стали ранними производителями ЖК-дисплеев с активной матрицей на основе технологии IPS. Это знаменательное место для реализации широкоэкранных ЖК-дисплеев, имеющих приемлемую визуальную производительность для мониторов с плоским экраном и телевизионных экранов. В 1996 году компания Samsung разработала технологию оптического паттерна, которая позволяет использовать многодоменный ЖК-дисплей. Многодиапазонные и внутриплоскостные коммутации впоследствии остаются доминирующими конструкциями ЖК-дисплеев до 2006 года. В 2007 году качество изображения ЖК-телевизоров превзошло качество изображения на телевизорах с электронно-лучевой трубкой (CRT). В четвертом квартале 2007 года телевизоры с жидкокристаллическим экраном впервые превзошли продажи телевизоров CRT в мировых продажах. Ожидается, что на ЖК-телевизорах будет выставлено 50% 200 миллионов телевизоров, которые будут отправлены по всему миру в 2006 году, сообщает Displaybank. В октябре 2011 года Toshiba объявила 2560 × 1600 пикселей на ЖК-панели с диагональю 6,1 дюйма (155 мм), подходящей для использования на планшетном компьютере В последние годы (1990 - 2017) технологии подсветки ЖК-дисплеев широко появились осветительными компаниями, такими как Philips, Lumileds (дочерняя компания Philips) и многое другое.

Общие реализации технологии ЖК-подсветки:

  • CCFL: ЖК-панель горит либо двумя холодными катодфлуоресцентными лампами, расположенными на противоположных краях дисплея, либо массивом параллельных CCFL за большими дисплеями. Затем диффузор распределяет свет равномерно по всему дисплею. В течение многих лет эта технология использовалась почти исключительно. В отличие от белых светодиодов, большинство CCFL имеют четно-белый спектральный выход, что обеспечивает лучшую цветовую гамму дисплея. Однако CCFL менее энергоэффективны, чем светодиоды, и требуют несколько дорогостоящего инвертора для преобразования любого постоянного напряжения, которое использует устройство (обычно 5 или 12 В) для

1000 В необходимо было зажечь CCFL. Толщина трансформаторов инвертора также ограничивает тонкость дисплея.

  • EL-WLED: ЖК-панель подсвечивается рядом белых светодиодов, расположенных на одном или нескольких краях экрана. Затем рассеиватель света используется для равномерного распределения света по всему дисплею. С 2012 года этот дизайн является самым популярным в настольных компьютерных мониторах. Он позволяет использовать самые тонкие дисплеи. Некоторые ЖК-мониторы, использующие эту технологию, имеют функцию динамического контраста, изобретенную исследователями Philips Дугласом Стэнтоном, Мартинусом Струтером и Адрианом де Ваном
  • Системы подсветки ЖК-телевизоров сделаны высокоэффективными, применяя оптические пленки, такие как призматическая структура, чтобы получить свет в желаемые направления просмотра и отражающие поляризационные пленки, которые перерабатывают поляризованный свет, который ранее поглощался первым поляризатором ЖК-дисплея (изобретенный исследователями Philips Adrianus de Vaan и Paulus Schaareman), Эти поляризаторы состоят из большого набора одноосных ориентированных двулучепреломляющих пленок, которые отражают прежний поглощенный режим поляризации света. Такие отражающие поляризаторы с использованием одноосных ориентированных полимеризованных жидких кристаллов (двулучепреломляющие полимеры или двулучепреломляющий клей) изобрели в 1989 году исследователями Philips Дирком Брером, Адрианом де Вааном и Йоргом Брамбрингом. Сочетание таких отражающих поляризаторов и светодиодного динамического контроля задней подсветки делает сегодняшние ЖК-телевизоры более эффективными, чем наборы на основе ЭЛТ, что приводит к всемирной экономии энергии 600 ТВт-ч (2017 г.), равной 10% потребление электроэнергии всеми домохозяйствами по всему миру или равное в 2 раза энергетическому производству всех солнечных элементов в мире.

    Благодаря ЖК-слою, который генерирует требуемые изображения с высоким разрешением при мигающих скоростях видео, используя очень маломощную электронику в сочетании с этими превосходными технологиями подсветки на основе светодиодов, технология ЖК-дисплея стала доминирующей технологией отображения для таких продуктов, как телевизоры, настольные мониторы, ноутбуки, планшеты, смартфоны и мобильные телефоны. Несмотря на то, что конкурирующая технология OLED выводится на рынок, такие дисплеи OLED не показывают возможности HDR, такие как ЖК-дисплеи в сочетании с технологиями 2D LED-подсветки, поэтому ежегодный рынок таких продуктов на основе ЖК-дисплеев растет все быстрее (по объему), чем Продукты на основе OLED, в то время как эффективность ЖК-дисплеев (и таких продуктов, как портативные компьютеры, мобильные телефоны и телевизоры), даже может быть дополнительно улучшена за счет предотвращения поглощения света в цветовых фильтрах ЖК-дисплея. Хотя до сих пор такие рефлексивные цветовые фильтры еще не реализованы отраслью ЖК-дисплеев и не сделали это дальше, чем лабораторные прототипы, такие рефлексивные цветовые фильтры, по-видимому, будут реализованы отраслью ЖК-дисплеев увеличить разрыв в производительности с помощью технологий OLED).

    Стандартный экран телевизионного приемника, ЖК-панель сегодня в 2017 году, имеет более шести миллионов пикселей, и все они индивидуально питаются от проводной сети, встроенной в экран. Тонкие провода или пути образуют сетку с вертикальными проводами по всему экрану на одной стороне экрана и горизонтальные провода по всему экрану с другой стороны экрана. К этой сетке каждый пиксель имеет положительное соединение с одной стороны и отрицательное соединение с другой стороны. Таким образом, общее количество необходимых проводов - 3 x 1920, вертикально и 1080 - горизонтально, в общей сложности 6840 проводов по горизонтали и по вертикали. Это три для красного, зеленого и синего и 1920 столбцов пикселей для каждого цвета, в общей сложности 5760 проводов, идущих вертикально, и 1080 строк проводов, идущих по горизонтали. Для панели шириной 28,8 дюйма (73 см), что означает плотность провода 200 проводов на дюйм по горизонтальной кромке. ЖК-панель питается от ЖК-драйверов, которые тщательно согласованы с краем ЖК-панели на уровне завода. Эти же принципы применяются также для экранов смартфонов, которые намного меньше экранов телевизоров. ЖК-панели обычно используют тонко покрытые металлические проводящие пути на стеклянной подложке, чтобы сформировать схему ячейки для управления панелью. Как правило, невозможно использовать методы пайки, чтобы напрямую подключить панель к отдельной печатной плате с медной сеткой. Вместо этого сопряжение выполняется с использованием либо клейкой пластиковой ленты с проводящимися следами, приклеенными к краям ЖК-панели, либо с помощью эластомерного разъема, который представляет собой полоску из резины или силикона с чередующимися слоями проводящих и изоляционных путей, прижатыми между контактными площадками на ЖК-дисплеи и контактные контактные площадки на печатной плате.

    Монохромные и более поздние цветные матрицы с пассивной матрицей были стандартными для большинства ранних ноутбуков (хотя некоторые использованные плазменные дисплеи до середины 1990-х годов, когда цветная активная матрица стала стандартной на всех ноутбуках. Коммерчески неудачный Macintosh Portable (выпущенный в 1989 году) был одним из первых, кто использовал дисплей с активной матрицей (хотя все еще монохромный). Пассивные матричные ЖК-дисплеи по-прежнему используются в 2010 году для приложений, которые менее требовательны, чем портативные компьютеры и телевизоры, такие как недорогие калькуляторы. В частности, они используются на переносных устройствах, где требуется меньшее информационное содержимое, требуется минимальная потребляемая мощность (без подсветки) и низкая стоимость, или требуется читаемость при прямом солнечном свете.

    Дисплеи, имеющие пассивно-матричную структуру, используют супер-скрученный нематик STN (изобретенный Исследовательским центром Брауна Бовери в Бадене, Швейцария, в 1983 году, были опубликованы научные данные Вождение таких STN-дисплеев в соответствии с Alt & Для схемы привода Pleshko требуются очень высокие напряжения адресной линии. Вельцен и де Ваан изобрели альтернативную схему привода (не «Alt» & Pleshko "), требующих гораздо более низких напряжений, так что дисплей STN может управляться с использованием низковольтных CMOS-технологий. ЖК-дисплеи STN должны постоянно обновляться переменными импульсными напряжениями одной полярности в течение одного кадра и импульсами противоположной полярности во время следующий кадр. Отдельные пиксели адресуются соответствующими цепочками строк и столбцов. Этот тип отображения называется пассивная матрица, потому что пиксель должен сохранять свое состояние между обновлениями без выгоды от постоянного электрического заряда. По мере увеличения количества пикселей (и, соответственно, столбцов и строк) этот тип отображения становится менее выполнимым. Медленное время отклика и плохая контрастность типичны для ориентированных на пассивную матрицу ЖК-дисплеев со слишком большим количеством пикселей и управляются в соответствии с «Alt & Плезень »и Vaan также изобрели схему не RMS-привода, позволяющую управлять дисплеями STN со скоростью передачи видео и отображать гладкие движущиеся видеоизображения на дисплее STN. Гражданин, среди прочего, лицензировал эти патенты и успешно представила на рынке несколько мобильных телевизоров на базе STN

    Бистабильные ЖК-дисплеи не требуют постоянного обновления. Переписывание требуется только для изменения информации об изображении. В 1984 году HA van Sprang и AJSM de Vaan изобрели дисплей типа STN, который можно было работать в режиме бистабильности, позволяя получать изображения с высоким разрешением до 4000 строк или более, используя только низкие напряжения. Поскольку пиксель, однако, может быть либо во включенном состоянии, либо в выключенном состоянии, в настоящий момент необходимо записать новую информацию на этот конкретный пиксель, метод адресации этих бистабильных дисплеев довольно сложный, почему эти дисплеи не вышли на рынок. Это изменилось, когда в 2010 году появились «нулевые» (бистабильные) ЖК-дисплеи. Потенциально, пассивно-матричная адресация может использоваться с устройствами, если их характеристики записи / стирания подходят, что было в случае с электронными книгами, показывающими только фотографии. После того, как страница будет записана на дисплей, дисплей может быть отключен от питания, пока эта информация остается читаемой. Это имеет то преимущество, что такие электронные книги могут работать долгое время только на небольшой батарее. Цветные дисплеи с высоким разрешением, такие как современные ЖК-мониторы и телевизоры, используют структуру активной матрицы. К электродам, контактирующим с ЖК-слоем, добавляется матрица тонкопленочных транзисторов (TFT). Каждый пиксель имеет свой собственный выделенный транзистор, позволяя каждой строке столбца получать доступ к одному пикселю. Когда строка строк выбрана, все строки столбцов подключены к ряду пикселей, а напряжения, соответствующие информации изображения, приводятся во все строки столбцов. Строка строки затем деактивируется и выбирается следующая строка строки. Все строки строк выбираются последовательно во время операции обновления. Образцы с адресами с активной матрицей выглядят ярче и четче, чем пассивные матричные адреса того же размера, и, как правило, имеют более быстрое время отклика, создавая гораздо лучшие изображения.

    Закрученный нематик (TN) Редактировать

    Скрученные нематические дисплеи содержат жидкие кристаллы, которые скручиваются и раскручиваются в различной степени, чтобы пропускать свет. Когда напряжение не подается на жидкокристаллическую ячейку TN, поляризованный свет проходит через 90-градусный скрученный ЖК-слой. По сравнению с приложенным напряжением, жидкие кристаллы раскручивают изменение поляризации и блокируют путь света. Правильно регулируя уровень напряжения, можно достичь почти любого уровня серого или передачи.

    Переключение в плоскости (IPS) Редактировать

    Переключение в плоскости - это технология ЖК-дисплея, которая выравнивает жидкие кристаллы в плоскости, параллельной стеклянным подложкам. В этом методе электрическое поле подается через противоположные электроды на одну и ту же стеклянную подложку, так что жидкие кристаллы могут переориентироваться (переключаться), по существу, в одну и ту же плоскость, хотя полосатые поля препятствуют гомогенной переориентации. Для этого требуется два транзистора для каждого пикселя вместо одиночного транзистора, необходимого для стандартного тонкопленочного транзистора (TFT). До того, как LG Enhanced IPS была введена в 2009 году, дополнительные транзисторы привели к блокированию большей площади передачи, что требует более яркой подсветки и потребляет больше энергии, что делает этот тип дисплея менее желательным для ноутбуков. В настоящее время Panasonic использует расширенную версию eIPS для своих широкоформатных ЖК-телевизоров, а также Hewlett-Packard на планшете TouchPad на базе WebOS и Chromebook 11.

    IPS LCD против AMOLED Edit

    В 2011 году LG заявила, что смартфон LG Optimus Black (IPS LCD (LCD NOVA)) имеет яркость до 700 нит, в то время как у конкурента есть только ЖК-дисплей IPS с 518 нит и двойной дисплей OLED (AMOLED) с активной матрицей с 305 нит , LG также заявила, что дисплей NOVA будет на 50 процентов более эффективным, чем обычные ЖК-дисплеи, и потреблять только 50 процентов мощности дисплеев AMOLED при производстве белого на экране. Когда дело доходит до коэффициента контрастности, AMOLED-дисплей по-прежнему лучше всего работает из-за его базовой технологии, где уровни черного отображаются в виде черного тона, а не как темно-серый. 24 августа 2011 года Nokia анонсировала Nokia 701, а также предъявила иск о самом ярком в мире дисплее на 1000 нит. На экране также был слой Clearblack от Nokia, улучшающий коэффициент контрастности и приближающий его к экранам AMOLED.

    Переключение Super In-plane (S-IPS) Редактировать

    Super-IPS был позже представлен после переключения в плоскости с еще лучшим временем отклика и воспроизведением цвета.

    Расширенное полевое переключение поля (AFFS) Редактировать

    Известно, что переключение периферийного поля (FFS) до 2003 года, переключение периферийного поля похоже на IPS или S-IPS, обеспечивающее превосходную производительность и цветовую гамму с высокой яркостью. AFFS была разработана компанией Hydis Technologies Co., Ltd, Корея (официально Hyundai Electronics, LCD Task Force). Прикладные приложения для приложений AFFS минимизируют искажения цвета, сохраняя при этом более широкий угол обзора для профессионального дисплея. Изменение цвета и отклонение, вызванное утечкой света, корректируются путем оптимизации белой гаммы, которая также улучшает воспроизведение белого / серого. В 2004 году компания Hydis Technologies Co., Ltd лицензировала AFFS для японских Hitachi Displays. Hitachi использует AFFS для производства панелей высокого класса. В 2006 году HYDIS лицензировала AFFS для Sanyo Epson Imaging Devices Corporation. Вскоре после этого Hydis представила эволюцию AFF с высоким коэффициентом пропускания, называемую HFFS (FFS +). Hydis представила AFFS + с улучшенной читабельностью на открытом воздухе в 2007 году. Панель AFFS в основном используется в кабинах последних коммерческих дисплеев самолетов. Однако он больше не производится по состоянию на февраль 2015 года.

    Вертикальное выравнивание (VA) Редактировать

    Дисплеи с вертикальной ориентацией - это форма ЖК-дисплеев, в которой жидкие кристаллы естественным образом выравниваются вертикально к стеклянным подложкам. Когда напряжение не подается, жидкие кристаллы остаются перпендикулярными к подложке, создавая черный дисплей между скрещенными поляризаторами. При приложении напряжения жидкие кристаллы смещаются в наклонное положение, позволяя свету проходить и создавать серо-дисплей в зависимости от величины наклона, генерируемого электрическим полем. Он имеет более глубокий черный фон, более высокий коэффициент контрастности, более широкий угол обзора и лучшее качество изображения при экстремальных температурах, чем традиционные витые нематические дисплеи.

    Режим синей фазы

    ЖК-дисплеи с синей фазой были показаны в качестве технических образцов в начале 2008 года, но они не находятся в массовом производстве. Физика ЖК-дисплеев с синей фазой показывает, что очень короткое время переключения (

    1 мс), поэтому может быть реализовано временное последовательное управление цветом, и дорогостоящие цветовые фильтры будут устаревшими. В 2005 году Samsung придерживается менее жесткого стандарта ISO 13406-2. Известно, что другие компании допускают в своей политике целых 11 мертвых пикселей.

    Политика «мертвого пикселя» часто обсуждается между производителями и клиентами. Для регулирования приемлемости дефектов и защиты конечного пользователя ISO выпустила стандарт ISO 13406-2. Однако не каждый производитель LCD соответствует стандарту ISO, а стандарт ISO довольно часто интерпретируется по-разному. ЖК-панели с большей вероятностью имеют дефекты, чем большинство микросхем. Например, 300-мм ЖК-дисплей SVGA имеет 8 дефектов, а пластина 150 мм имеет только 3 дефекта. Тем не менее, 134 из 137 штампов на пластине будут приемлемыми, тогда как отторжение всей ЖК-панели будет 0% -ным выходом. В последние годы контроль качества был улучшен. ЖК-панель SVGA с 4 дефектными пикселями обычно считается дефектной, и клиенты могут запросить обмен на новую. Некоторые производители, особенно в Южной Корее, где расположены некоторые из крупнейших производителей ЖК-панелей, таких как LG, теперь имеют гарантию с нулевым дефектом, что является дополнительным процессом скрининга, который затем может определить «A» и «A», B ". Многие производители заменят продукт даже на один дефектный пиксель. Даже там, где таких гарантий не существует, важно наличие дефектных пикселей. Дисплей с несколькими дефектными пикселями может быть неприемлемым, если дефектные пиксели находятся рядом друг с другом. ЖК-панели также имеют дефекты, известные как потускнение (или реже мура), в котором описываются неравномерные пятна изменений яркости. Он наиболее заметен в темных или черных областях отображаемых сцен.

    Зенитное бистабильное устройство (ZBD), разработанное QinetiQ (ранее DERA), может сохранять изображение без питания. Кристаллы могут существовать в одной из двух устойчивых ориентаций («черный» и «белый»), и мощность требуется только для изменения изображения. ZBD Displays - это побочная компания QinetiQ, которая выпускала как цветные, так и цветные устройства ZBD. Kent Displays также разработала «безмоментный» дисплей, в котором используется стабилизированный полимерным холестерическим жидкокристаллическим кристаллом (ChLCD). В 2009 году Кент продемонстрировал использование ChLCD для покрытия всей поверхности мобильного телефона, позволяя ему менять цвета и сохранять этот цвет даже при отключении питания. В 2004 году исследователи из Оксфордского университета продемонстрировали два новых типа бистабильных ЖК-мониторов с нулевой мощностью на основе бистабильных методов Zenithal. Несколько бистабильных технологий, таких как 360 ° BTN и бистабильный холестерический, зависят главным образом от объемных свойств жидкого кристалла (LC) и используют стандартную сильную фиксацию, с выравнивающими пленками и LC-смесями, аналогичными традиционным моностабильным материалам. Другие бистабильные технологии, например. BiNem, основаны главным образом на свойствах поверхности и нуждаются в конкретных слабых анкерных материалах.

    • разрешение Разрешение ЖК-дисплея выражается количеством столбцов и строк пикселей (например, 1024 × 768). Каждый пиксель обычно состоит из 3 субпикселей: красного, зеленого и синего. Это была одна из немногих характеристик ЖК-дисплея, которая оставалась единой среди разных конструкций. Тем не менее, есть более новые проекты, которые разделяют субпиксели среди пикселей и добавляют Quattron, которые пытаются эффективно увеличить воспринимаемое разрешение дисплея без увеличения фактического разрешения до смешанных результатов.
    • Пространственная производительность: Для монитора компьютера или какого-либо другого дисплея, который просматривается с очень близкого расстояния, разрешение часто выражается в виде шага точки или пикселей на дюйм, что согласуется с полиграфической промышленностью. Плотность дисплея варьируется в зависимости от приложения, при этом телевизоры, как правило, имеют низкую плотность для просмотра на дальние расстояния и портативные устройства, имеющие высокую плотность для деталей с близкого расстояния. Угол обзора ЖК-дисплея может быть важным в зависимости от дисплея и его использования, ограничения некоторых технологий отображения означают, что дисплей отображает только определенные значения под определенным углом.
    • Временная производительность: временное разрешение ЖК-дисплея показывает, насколько хорошо он может отображать изменяющиеся изображения, а также точность и количество раз в секунду на дисплее отображаются данные, которые он дает. Жидкокристаллические пиксели не мигают в кадрах, поэтому ЖК-мониторы не проявляют мерцания, вызванного обновлением, независимо от того, насколько низкая частота обновления. Но более низкая частота обновления может означать визуальные артефакты, такие как ореолы или размазывание, особенно с быстро движущимися изображениями. Индивидуальное время отклика пикселей также важно, так как все дисплеи имеют некоторую присущую задержку при отображении изображения, которое может быть достаточно большим для создания визуальных артефактов, если отображаемое изображение быстро меняется.
    • Цветная производительность: Существует несколько терминов для описания различных аспектов цветопередачи дисплея. Цветовая гамма - это диапазон цветов, которые могут отображаться, и глубина цвета, которая является тонкостью, с которой разделяют цветовой диапазон. Цветовая гамма является относительно прямой функцией, но ее редко обсуждают в маркетинговых материалах, кроме профессионального уровня. Наличие цветового диапазона, превышающего содержимое, отображаемое на экране, не имеет преимуществ, поэтому дисплеи производятся только в пределах или ниже диапазона определенной спецификации. Существуют дополнительные аспекты управления цветом и цветом ЖК-дисплея, такие как коррекция белого цвета и гамма-коррекции, которые описывают, какой цвет белый и как отображаются другие цвета относительно белого.
    • Яркость и контрастность:Контрастность - это отношение яркости полноразмерного пикселя к полному пикселю. Сам ЖК-дисплей представляет собой только световой клапан и не генерирует свет; свет исходит от подсветки, которая либо флуоресцентная, либо набор светодиодов. Яркость обычно указывается как максимальный выходной сигнал на ЖК-дисплее, который может сильно варьироваться в зависимости от прозрачности ЖК-дисплея и яркости подсветки. В целом, ярче лучше, но всегда есть компромисс между яркостью и потреблением энергии.

    Некоторые из этих проблем относятся к полноэкранным дисплеям, другие - к маленьким дисплеям, например, к часам и т. Д. Многие из сравнений относятся к дисплеям с ЭЛТ.

    Преимущества Редактировать

    • Очень компактный, тонкий и легкий, особенно по сравнению с громоздкими, тяжелыми ЭЛТ-дисплеями.
    • Низкое энергопотребление. В зависимости от установленной яркости дисплея и отображаемого содержимого более старые модели с подсветкой CCFT обычно используют менее половины мощности, которую будет использовать монитор с ЭЛТ в области просмотра такого же размера, а современные светодиодные модели с подсветкой обычно используют 10-25% чтобы использовать ЭЛТ-монитор. К сожалению, многие из этих людей не знают, что их глазное напряжение вызвано невидимым стробоскопическим эффектом PWM. Эта проблема хуже на многих мониторах с подсветкой, поскольку светодиоды включаются и выключаются быстрее, чем CCFL-лампа.
    • Только одно родное разрешение. Отображение любого другого разрешения требует либо масштабирования видео, вызывающего размытость, либо неровных краев, либо запуска дисплея в собственном разрешении с использованием сопоставления пикселей 1: 1, что приводит к тому, что изображение не заполняет экран (почтовый ящик) или не запускает нижний или правыми краями экрана.
    • Фиксированная глубина бит (также называемая глубиной цвета). Многие более дешевые ЖК-дисплеи способны отображать только 262 000 цветов. 8-битные панели S-IPS могут отображать 16 миллионов цветов и иметь значительно более высокий уровень черного, но они дороги и имеют более медленное время отклика.
    • Низкая частота обновления. Все, кроме нескольких высококачественных мониторов, поддерживают не более 60 или 75 Гц; в то время как это не вызывает заметного мерцания из-за высокой внутренней частоты обновления ЖК-панели, низкая частота обновления входного сигнала ограничивает максимальную частоту кадров, которая может отображаться, влияя на игровые и 3D-графики.
    • Входное отставание, поскольку аналого-цифровой преобразователь ЖК-дисплея ожидает, что каждый кадр будет полностью выведен, прежде чем рисовать его на ЖК-панели. Многие ЖК-мониторы выполняют пост-обработку перед отображением изображения в попытке компенсировать слабую точность цвета, что добавляет дополнительное отставание. Кроме того, при отображении неродных разрешений необходимо использовать видеосканер, который добавляет еще больше времени. Масштабирование и пост-обработка обычно выполняются в одном чипе на современных мониторах, но каждая функция, выполняемая чипом, добавляет некоторую задержку. Некоторые дисплеи имеют режим видеоигр, который отключает всю или большую часть обработки, чтобы уменьшить воспринимаемую задержку ввода. -4-карбонитрила (нематический диапазон 24..35 ° С), 36 мас. % 4'-гептил -4-карбонитрила (нематический диапазон 30..43 ° C), 16 мас.% 4'-октокси -4-карбонитрила (нематический диапазон 54..80 ° C) и 9 вес.% от 4-пентил -4-карбонитрил (нематический диапазон 131..240 ° C).

    Похожие вопросы