LCD displeji sa tečnim kristalima. LCD monitori

31.01.2023 Windows

Kompanija MELT jedan je od rijetkih ruskih proizvođača elektronike čiji proizvodi zadovoljavaju svjetske standarde. Sada linija proizvoda kompanije uključuje nekoliko stotina LCD indikatora koji nisu inferiorni od stranih analoga. Istovremeno, domaći displeji imaju rekordno širok raspon radnih temperatura, podržavaju različite generatore znakova i imaju vrlo konkurentnu cijenu.

Prisustvo imena ruskog proizvođača elektronike u naslovu članka može usmjeriti misli na trenutni problem zamjene uvoza. Mnogo se govori i piše o zamjeni strane robe, uključujući elektroniku, proizvodima domaćih proizvođača. Međutim, u stvarnosti nije sve tako jednostavno.

Ruska elektronika može konkurirati uvoznim analogama samo u nekim uskim područjima. Zbog toga je svaki uspješan domaći proizvođač elektronike na ponos. Jedna od njih je kompanija MELT.

Kompanija MELT osnovana je 1995. godine. U početku je njegova glavna djelatnost bila razvoj i proizvodnja Caller ID (automatska identifikacija broja) ploča. Već tada je osnovni princip rada kompanije bio samopouzdanje - razvoj i proizvodnja u kući. Zahvaljujući iskusnom razvojnom timu i nabavci savremene opreme, organizovan je kompletan ciklus izrade elektronskih uređaja: projektovanje, montaža, kontrola kvaliteta, testiranje i prodaja. Ove tradicije su očuvane i unapređene. U ovom trenutku MELT ima mogućnost razvoja i proizvodnje štampanih ploča, sklapanja elektronskih komponenti korišćenjem savremenih instalacionih tehnologija (SMT, COB, TAB).

Stabilan kvalitet MELT proizvoda dobro je poznat ne samo ruskim potrošačima, već i njihovim kolegama iz zemalja ZND, Evrope i Bliskog istoka. Da ne bismo bili neosnovani, možemo navesti redovne partnere kompanije MELT: Svyaz Engineering CJSC, METTEM-Svetotehnika CJSC, METTEM-Technology CJSC, PC Medical Equipment OJSC, Institut za svemirska istraživanja Ruske akademije nauka, NPP ITELMA LLC ", OJSC Saransk Instrument-Making Plant, OJSC Stavropol Radio Plant "SIGNAL", Zajednički institut za nuklearna istraživanja i mnogi drugi.

Trenutno se kompanija bavi razvojem i proizvodnjom štampanih ploča, LCD indikatora, napajanja i LED traka.

Među proizvodima ove kompanije, posebno su vredni pomenuti LCD indikatori. MELT za sintezu karaktera i grafički LCD displeji se razvijaju i proizvode u sopstvenim pogonima kompanije. Oni su se dokazali kao najbolji i uživaju zasluženo poštovanje kako velikih proizvođača elektronike tako i neprofesionalnih entuzijasta elektronike.

Među prednostima MELT LCD indikatora su upotreba najsavremenijih proizvodnih tehnologija, odličan kontrast, veliki izbor modela, podrška za ruski/engleski/bijeloruski/ukrajinski/kazahstanski generatori znakova, širok raspon radnih temperatura, niska cijena i maksimalni dostupnost.

MELT: moderne tehnologije za izradu LCD panela

Kompanija MELT koristi LCD staklo (LCD paneli) za sintetizaciju karaktera i grafičke LCD indikatore koristeći dvije najsavremenije tehnologije: STN (Super Twisted Nematic) i FSTN (Film Super Twisted Nematic). Svaka tehnologija ima pozitivne i negativne verzije slike (STN Positive/Negative i FSTN Positive/Negative). Osim toga, dostupne su verzije koje koriste indirektno ili LED osvjetljenje.

Jedna od najvažnijih prednosti MELT LCD panela je njihov rekordno širok raspon radnih temperatura. Većina LCD linija ima modele koji mogu raditi na temperaturama od -30...80°C, a raspon temperature skladištenja za njih je -45...80°C.

Još jedna prednost MELT LCD panela je njihov visok kontrast. Po ovom pokazatelju su superiorniji od svojih inostranih konkurenata.

Vrijedi napomenuti da je staklo samo dio tehnološkog ciklusa za izradu LCD ekrana. Kvalitet LCD ekrana direktno zavisi od tehnologije koja se koristi za ugradnju elektronskih komponenti. Ovdje kompanija MELT ima poseban razlog za ponos.

Kvalitet ožičenja je ključ za kvalitet LCD ekrana

Očigledno, jedan LCD panel nije dovoljan za kreiranje displeja. Potreban je kontroler, sistem napajanja i štampana ploča. Osim toga, važno je osigurati kvalitetnu ugradnju elemenata na ploču.

MELT ima iskusan tim inženjera koji su u stanju da samostalno razviju dizajn kola i displej ploča. Istovremeno, za većinu modula koriste se LCD kontroleri domaće kompanije OJSC ANGSTREM.

Naša sopstvena ultramoderna instalacijska proizvodnja je ponos kompanije. Trenutno MELT ima opremu za izvođenje instalacija visokih performansi korištenjem SMT i COB tehnologija.

COB (Chip On Board) tehnologija uključuje montažu neupakovanih čipova mikrokola direktno na ploču. COB ima prednosti u odnosu na standardno upakovane čipove.

a) primjer ručne instalacije otvorenog okvira
mikro kola

c) punjenje ugrađenom masom
neupakovana mikro kola

Rice. 1. Faze montaže čipova LCD kontrolera korištenjem COB tehnologije

Kao što je gore spomenuto, COB se koristi za komponente brzog djelovanja. Upravo se ova tehnologija koristi za ugradnju LCD kontrolera u MELT LCD ekrane (slika 1). MELT oprema vam omogućava da sami obavite cijeli ciklus instalacije: montaža i pozicioniranje (slika 1a), zavarivanje vodova (slika 1b), kontrola kvaliteta ugradnje, zaptivanje kristala smjesom (slika 1c).

MELT COB oprema ima sljedeće karakteristike:

broj kuvanih igle: do 10.000;
širina provodnika: od 90 µm;
razmak između provodnika: od 90 mikrona.

Pored gore navedenih specijalizovanih tehnologija, MELT poseduje opremu vodećih japanskih i evropskih proizvođača (YAMAHA, Assembleon, Ersa, Dek i drugi) za tradicionalnu SMT instalaciju i ugradnju olovnih komponenti. Fleksibilnost za sklapanje malih i velikih serija štampanih ploča postiže se prisustvom dve linije za površinsku montažu i linije za montiranje kroz rupe.

Prva linija za površinsku montažu je dizajnirana za automatsko sklapanje velikih serija sklopova štampanih kola. Njegova maksimalna produktivnost je do 20.000 komponenti na sat. Linija uključuje sledeću opremu:

automatski PCB utovarivač Nutek NTM 710 EL;
DEK ELA automatski štampač paste za lemljenje;
konvekcijska peć ERSA HotFLow 5;
automatski istovarivač štampanih ploča Nutec NTM 710 EM 2;

Druga linija za površinsku montažu je dizajnirana za sklapanje malih i srednjih serija sklopova štampanih kola. Upravo ova linija omogućava ugradnju komponenti bez olova. Kapacitet linije je i do 20.000 komponenti na sat. Uključuje sledeću opremu:

poluautomatski printer za lemljenje DEK 248;
multifunkcionalna mašina za slaganje komponenti YAMAHA YS12F;
konvekcijska peć BTU Pyramax 98A;
automatski uređaj za istovar PCB Nutec NTM 710 EM 2.

Protočna instalacijska linija uključuje:

ugradnja dinamičkog talasnog lemljenja KIRSTEN-K5360P;
ugradnja mlaznog čišćenja štampanih ploča TRIMAX.

Nakon ugradnje blokovi prolaze kontrolu kvaliteta pomoću TRION-2000 3D optičke instalacije.

Za testiranje komponenti na različitim temperaturama i vlažnosti, koristi se ESPEC SH-661 toplotna/hladno/vlažna klimatska komora.

Dakle, MELT je sposoban ne samo da razvija, već i proizvodi LCD displeje u svojoj kući uz održavanje proizvodnje najvišeg kvaliteta.

Osam razloga da odaberete MELT LCD ekran

Postoji prilično širok spektar proizvođača LCD panela i displeja. Iz tog razloga, posebno je prijatno znati da kompanija MELT nije izgubljena u njihovoj pozadini. Štoviše, po nizu parametara proizvodi MELT su superiorniji od stranih analoga.

Navedimo osam razloga zašto biste trebali odabrati MELT LCD ekrane.

Prvo, odlične performanse kontrasta, ne inferiorne u odnosu na konkurente. Ovo se postiže upotrebom najnovijih FSTN i STN tehnologija.

Drugo, najširi izbor modela (više od 600 predstavnika): sintetizirajući karakter i grafički; sa pozitivnim i negativnim prikazom; sa različitim bojama pozadinskog osvjetljenja (jantarna, žuto-zelena, crvena, plava, bijela); sa naponom napajanja 2,8/3,0/3,3/5 V; sa različitim formatima i rezolucijama; sa i bez temperaturne kompenzacije.

O raznolikosti modela govori i naziv brenda displeja koji se sastoji od devet pozicija (tabela 1).

Tabela 1. Imenovanje MELT LCD ekrana

M.T.	-16S24	-1	Y	L	G	T	-3V0	-T
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Kompanija (MELT)	Serije	Rad/Skladištenje, °C	Tip LCD panela	Tip pozadinskog osvetljenja	Boja pozadinskog osvetljenja	Orijentacija	Upit	Termička kompenzacija
		1: 0…50/-10…60	T: TN pozitivan	L: – LED	O: ćilibar	(prazno): 6 sati	2V8 – 2,8 V	(prazno): ne
		1: 0…50/-10…60	N: TN negativan		G: žuto-zelena	T: 12 sati	3V0 – 3,0 V	T: da
		2: -20…70/-30…80	M: HTN pozitivan		R: crveno		3V3 – 3,3 V
		2: -20…70/-30…80	H: HTN negativan		B: plava		(prazno) – 5,0 V
		3: -30…70/-40…80	Y: STN žuta pozitivna		Š: bijela
		3: -30…70/-40…80	G: STN siva pozitivna		(prazno): opcija
		4: -40…80/-40…90	B: STN plava pozitivna
		4: -40…80/-40…90	K: STN negativna (plava)
		7: -10…50/-30…60	F: FSTN pozitivan
		7: -10…50/-30…60	V: FSTN negativna (crna)

Treće, prave performanse na niskim i visokim temperaturama. Postoje displeji sa radnim temperaturnim opsegom od -40...70°C. Štaviše, opseg skladištenja za njih je -45…80°C. I, za razliku od stranih analoga, ovo nisu neke specijalizirane teško dostupne verzije po narudžbi, već serijski uzorci.

A za prilagođene indikatore, radni raspon može doseći čak -40…80°C.

Četvrto, MELT digitalno-abecedni displeji za sintezu znakova imaju mogućnost da podrže ruske/engleske/beloruske/ukrajinske/kazahstanske generatore znakova. Osim toga, korištenje formata slova 5x8 čini prikaz ćiriličkih slova jasnijim i većim!

Peto, dodatna stranica za generator znakova u Win-CP1251 kodiranju pojednostavljuje pisanje programa u Microsoft Windows okruženju.

Šesto, najveća pouzdanost i kvalitet MELT proizvoda.

Sedmo, dostupnost i mogućnost isporuke velikih količina indikatora u najkraćem mogućem roku uz niske troškove.

I posljednja osma tačka je mogućnost naručivanja jedinstvenih i specijaliziranih indikatora uz minimalno vrijeme izrade. Više detalja o prilagođenim LCD ekranima bit će riječi u završnom dijelu članka.

Započnimo naš pregled MELT proizvoda sa serijskim modelima.

MELT LCD displeji koji stvaraju znakove

Asortiman MELT alfanumeričkih LCD ekrana uključuje 19 serija, uključujući više od 500 modela (Tabela 2).

Tabela 2. Serija alfanumeričkih MELT LCD ekrana

Ime	Kontroler	Dozvola	Dimenzije, mm	Vidljivo površina, mm	Simbol, mm	Pozadinsko osvetljenje	Tip stakla	Upit, V	Trab, °C
	KB1013VG6	08x2	58x32x12.9	3×16	3,55x5,56			3; 5	-20…70; -30…70
	KB1013VG6	10x1	66x31x9.2	56×12	4,34×8,35	Žuto-zelena	STN Positive	5	0…50, -20…70, -30…70
	KB1013VG6	16x1	122x33x9.3	99×13	4,86×9,56	Amber, plava, žuto-zelena, bijela	FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna	3; 5	-20…70; -30…70
	KB1013VG6	16x1	122x33x13.1	99×13	4,86×9,56	Ćilibar, žuto-zelen, br
	KB1013VG6	16x2	85x36x13	62×19	2,95×5,55		FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna
	KB1013VG6	16x2	84x44x13.0	62×19	2,95×5,55
	KB1013VG6	16x2	85x30x13.5	62×19	2,95×5,55	Amber, plava, žuto-zelena, bijela, nema
	KB1013VG6	16x2	122x44x13	105,2×24	4,86×9,56	Amber, plava, žuto-zelena	FSTN pozitivan, FSTN negativan, STN pozitivan
	ST7070	16x2	84x44x13.0	62×19	2,95×5,55	Amber, plava, žuto-zelena, bijela	FSTN pozitivan, STN pozitivan
	KB1013VG6	16x4	87x60x13.1	62×26	2,95×4,75	Amber, plava, žuto-zelena, bijela	FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna
	KB1013VG6	20x1	180x40x9.3	149×23	6,00×14,54	Amber, plava, žuto-zelena, bijela, nema
	KB1013VG6	20x2	116x37x13	82×19	3,20×5,55	Amber, plava, žuto-zelena, crvena, nema	FSTN pozitivan, STN pozitivan
	KB1013VG6	20x2	180x40x9.3	149×23	6,00×9,63	Amber, plava, žuto-zelena, bijela, crvena, nema	FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna	3; 5	-20…70; -30…70
	KB1013VG6	20x4	98x60x13	76×26	2,95×4,75	Amber, plava, žuto-zelena, bijela, nema
	KB1013VG6	20x4	146×62,5×13	122,5×43	4,84×9,22	Amber, plava, žuto-zelena, bijela, crvena
	ST7070	20x4	98x60x13	76×26	2,95×4,75	Amber, plava, žuto-zelena, bijela	FSTN pozitivan, STN pozitivan	5	-20…70
	KB1013VG6	24x1	208x40x14.3	178×23	6,00×14,75	Amber, plava, žuto-zelena, bijela	FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna	3; 5	-20…70; -30…70
	KB1013VG6	24x2	118x36x13.5	92,5×14,8	3,15×5,72	Amber, plava, žuto-zelena, bijela, nema	FSTN pozitivan, FSTN negativan, STN pozitivan
	KB1013VG6	24x2	208x40x14.3	178×23	6,00×9,63	Amber, plava, žuto-zelena, bijela	FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna

Uz takvu raznolikost, lako je odabrati ekran sa potrebnim karakteristikama:

koristeći različite tehnologije, na primjer, STN Positive/Negative, FSTN Positive/Negative (Slika 2);
sa različitim formatima znakova i nizova – 08x2, 10x1, 16x1, 16x2, 16x4, 20x1, 20x2, 20x4, 24x1, 24x2;
sa različitim bojama pozadinskog osvjetljenja - amber, žuto-zelena, crvena, plava, bijela;
sa različitim naponom napajanja: 3 ili 5 V;
sa različitim radnim temperaturnim rasponima, uključujući -30…70°C;
sa serijskim (ST7070 kontroler) ili paralelnim (KB1013VG6 kontroler) komunikacijskim sučeljem.



Rice. 2. Primjeri LCD indikatora za sintezu znakova MELT 24 x 2

Posebno je vrijedno napomenuti da je većina displeja izgrađena na bazi domaćeg kontrolera KB1013VG6 proizvođača ANGSTREM OJSC. Što se tiče funkcionalnosti, sličan je Hitachi HD44780 i Samsung KS0066 kontrolerima.

Prepoznatljive karakteristike KB1013VG6 su:

širok raspon napona napajanja: 2,7…5,5 V;
Opseg napajanja LCD ekrana: 3,0…13 V;
komunikacijski interfejs velike brzine: do 2 MHz (na Upit = 5 V);
80 bajtova RAM podataka za prikaz (80 karaktera);
19840 bita ROM generatora znakova sa mogućnošću programiranja dvije stranice korisničkih znakova;
64 bajta RAM-a za generator znakova.

MELT grafički LCD displeji

Kao iu slučaju displeja za sintezu karaktera, asortiman grafičkih LCD-a koje proizvodi MELT je takođe prijatno iznenađujući: 10 linija koje objedinjuju više od 120 modela (tabela 3).

Tabela 3. Serija MELT grafičkih LCD ekrana

Ime	Kontroler	Rezolucija	Dimenzije, mm	Vidljiva površina, mm	Veličina tačke, mm	Pozadinsko osvetljenje	Tip stakla	Thermocomp	Upit, V	Trab, °C	Taran, °C
Ime	KB145VG4	122×32	77x38x9.5	62×19	0,4×0,4	br	FSTN pozitivan, STN pozitivan	br	5	-10…60, -30…70	-10…60, -40…80
	KB145VG4	122×32	77x38x13	62×19	0,4×0,4	Amber, žuto-zelena, plava, bijela, crvena	FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna	br	3,3; 5	-10…60, -20…70, -30…70	,-10…60, -30…80, -40…80
	KB145VG4	122×32	84x44x9.5	62×19	0,4×0,4	br	FSTN pozitivan, STN pozitivan		5	-10…60, -30…70	-10…60, -40…80
	KB145VG4	122×32	84x44x13.5	62×19	0,4×0,4	Amber, žuto-zelena, plava, bijela	FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna		3,3; 5	-10…60, -20…70, -30…70	,-10…60, -30…80, -40…80
	KB145VG4	122×32	77x38x13	62×19	0,4×0,4	Ćilibar, žuto-zelen	FSTN Pozitivan		2,8	-20…70	-30…80
	KB145VG4	122×32	94x48.5x9.6	85×26	0,62×0,62		FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna	Ne da	3; 5	-20…70	-30…80
	K145VG10	128x64	93x70x13	71,7×38,7	0,44×0,44	Ćilibar, žuto-zelen	FSTN pozitivan, FSTN negativan, STN pozitivan		3; 5	-20…70, -30…70	-30…80
	NT75451	128x64	69x48x12	65×34.6	0,47×0,42	Moguće	FSTN pozitivna, STN negativna plava, STN pozitivna		3,3
	K145VG10	128x64	75x52.7x8.5	60×32.6	0,4×0,4	Amber, žuto-zelena, plava, bijela, nema	FSTN pozitivna, FSTN negativna, STN negativna plava, STN pozitivna	br	3; 5
	KB145VG4	61×16	66x31x9.5	56×12	0,8×0,55	Ćilibar, žuto-zelen, br	FSTN pozitivan, STN pozitivan	br	5	0…50	-10…60
	KB145VG4	61×16	77x38x13	62×19	0,92×0,72	Ćilibar, žuto-zelen		br	5	0…50	-10…60
	K145VG10	64x64	40x56x8.5	32×39,5	0,42×0,52	Amber, žuto-zelena, plava i bijela		br	3,3; 5	-20…70	-30…80

Prepoznatljive karakteristike MELT grafičkih displeja su:

moderne tehnologije STN pozitivno/negativno, FSTN pozitivno/negativno (Slika 3);
širok izbor rezolucija: 122×32, 128×64, 61×16, 64×64;
razne boje pozadinskog osvjetljenja: amber, žuto-zelena, crvena, plava, bijela;
različiti naponi napajanja: 2,8/3,0/3,3/5 V;
različiti rasponi radnih temperatura, uključujući -30…70°C.



Rice. 3. Primjeri grafičkih LCD indikatora MELT 128 x 64

Važna karakteristika većine MELT grafičkih displeja je upotreba domaćih LCD kontrolera.

K145VG10 je LCD kontroler proizvođača ANGSTREM OJSC, sličan KS0108 proizvođača Samsung.

Osim kompatibilnosti kontrolera, vrijedi napomenuti i kompatibilnost MELT displeja s proizvodima konkurenata.

Nekoliko riječi o efikasnoj zamjeni uvoza

Većina MELT LCD displeja je kompatibilna sa analogama drugih proizvodnih kompanija. Istovremeno, kao što je gore prikazano, LCD-i iz MELT-a su superiorniji od njih u pogledu karakteristika. Ovo se odnosi i na sintetizujuće znakove ili na simboličke i grafičke LCD-e (Tabele 4, 5).

Tabela 4. Kompatibilnost LCD-a za sintezu znakova ili simboličkih LCD-a različitih proizvođača

Format	Vidljivo površina, mm	Proizvođač/Naziv				Proizvođač/naziv
Format	Vidljivo površina, mm	Winstar	Powertip	Tianma	Bolymin	Microtips	imperija	Sunlike	Data Vision	Wintek
8×2	35,0×15,24				TM82A	BC0802A	MTC-0802X	AC082A			WM-C0802M
10×1	56,0×12,0		–	–	–	–	–	–	–	–	–
10×2	60,5×18,5	–	–		–	–	–	–	–	–	–
12×2	46,7×17,5	–			TM122A	BC1202A	–	–	–	–	–
16×1	64,5×13,8	–			TM161A	BC1601A1	MTC-16100X	AC161A			WM-C1601M
	66,0×16,0	–			–	BC1601B	–	–		–	–
	63,5×15,8	–	–	–	TM161E	–	–	–	–	–	–
	99,0×13,0				TM161F	BC1601D1	MTC-16101X	AC161B			WM-C1601Q
	120,0×23,0	–	–	–	–	–	–	AC161J	–		–
16x2	99,0×24,0				TM162G	BC1602E	MTC-16201X	AC162E			WM-C1602Q
	36,0×10,0	–	–		TM162X	–	–	–	–	–	–
	50,0×12,0	–	–	–	TM162B	–	–	–		–	–
	62,5×16,1				TM162V	BC1602B1	MTC-16202X	AC162A
	62,2×17,9	–	–	–	–	–	MTC-16203X	–	–		–
	62,2×17,9				TM162J	BC1602D	–	–			–
	62,2×17,9				TM162D	BC1602H	MTC-16204X	–			WM-C1602K
	62,5×16,1	–			TM162A	BC1602A	MTC-16205B	–			WM-C1602M
	55,73×10,98	–			–	BC1602F	–	–			–
	80,0×20,4	–	–	–	–	–	–	–	–		–
	80,0×20,4	–	–	–	–	–	–	–	–		–
16×4	61,4×25,0				TM164A	BC1604A1	MTC-16400X	AC164A			WM-C1604M
16×4	60,0×32,6	–		–	–	–	–	–	–	–	–
20×1	154×16,5	–	–	–	TM201A	–	–	–	–		–
20×1	149,0×23,0		–		–	–	–	–	–	–	–
20×2	83,0×18,8				TM202J	BC2002A	MTC-20200X	AC202A			WM-C2002M
	83,0×18,6	–	–	–	TM202A	–	–	–	–	–	–
	123,0×23,0	–			–	–	–	–	–	–	–
	149,0×23,0				TM202M	BC2002B	MTC-20201X	AC202B			WM-C2002P
	147,0×35,2	–	–	–	–	–	–	AC202D	–		–
	83,0×18,8	–	–	–	–	–	–	–	–		–
	76,0×25,2	–	–	–	–	–	–	–	–		–
20×4	76,0×25,2				TM204A	BC2004A	MTC-20400X	AC204A			WM-C2004P
	60,0×22,0	–	–		–	–	–	–	–	–	–
	77,0×26,3	–	–		–	–	–	–		–	–
	76,0×25,2	–	–		–	–	–	–		–	–
	123,0×42,5				TM204K	BC2004B	MTC-20401X	AC204B	–		WM-C2004R
24×1	178,0×23,0		–	–	TM241A	–	–	–	–	–	–
24×2	94,5×18,0				TM242A	BC2402A	MTC-24200X	AC242A			WM-C2402P
24×2	178,0×23,0		–		–	–	–	–	–	–	–
40×1	246,0×20,0	–	–		–	–	–	–	–	–	–
40×2	154,0×16,5	–			TM402A	BC4002A	MTC-40200X	AC402A			WM-C4002P
	153,5×16,5	–	–	–	TM402C	–	–	–	–	–	–
	246,0×38,0	–	–		–	–	–	–	–	–	–
40×4	147,0×29,5	–			TM404A	BC4004A	MTC-40400X	AC404A			WM-C4004M
	140,0×29,0	–	–		–	–	–	–		–	–
	244,0×68,0	–	–		–	–	–	–	–	–	–

Tabela 5. Kompatibilnost grafičkih LCD-a različitih proizvođača

Dozvola	Vidljivo površina, mm	Proizvođač/Naziv				Proizvođač/Naziv
Dozvola	Vidljivo površina, mm	Winstar	Powertip	Tianma	Bolymin	Microtips	imperija	Sunlike	Data Vision	Wintek
61×16	56,0×12,0		–	–	–	–	–	–	–	–	–
61×16	62,0×19,0		–	–	–	–	–	–	–	–	–
64x64	32,0×39,5		–	–	–	–	–	–	–	–	–
122×32	62,0×19,0				TM12232A		MTG-12232A	AG12232A			WM-G1203Q
	62,0×19,0		–	–	–	–	–	–	–	–	–
	85,0×26,0		–	–	–	–	–	–	–	–	–
128x64	71,7×38,5	Dakle, upotreba MELT proizvoda je upravo slučaj kada se zamjena uvoza pokaže efikasnom i profitabilnom. Programiranje MELT LCD indikatora Za rad sa bilo kojim LCD modulom potrebno je implementirati osnovne softverske funkcije: resetiranje i inicijalizaciju, prijenos podataka i naredbi na displej, čitanje podataka sa displeja. Dokumentacija za MELT LCD module sadrži sve potrebne informacije za to: redosled i trajanje signala tokom hardverskog resetovanja, listu korišćenih komandi, opis adresnog prostora, sekvencu komandi tokom softverskog resetovanja i inicijalizacije, a detaljan opis interfejsa za razmenu podataka. Naravno, možete sami pisati softverske drajvere, odnosno od nule. Međutim, u velikoj većini slučajeva, ispravniji i brži način bi bio korištenje biblioteke primjera koja je dostupna za besplatno preuzimanje na web stranici kompanije. U stvari, ova biblioteka sadrži šablone za kreiranje drajvera na jeziku C. To znači da primeri nisu vezani za određene kontrolere, pa se, shodno tome, neke od funkcija, kao što su funkcije kašnjenja, podešavanja I/O porta, moraju implementirati samostalno. Dakle, ovi programi neće kompajlirati, ali mogu biti osnova za kreiranje drajvera. Trenutno biblioteka sadrži sljedeće primjere programa: AllText4.c – primjer za alfanumeričke LCD indikatore sa 4-bitnim režimom prebacivanja; AllText8.c – primjer za alfanumeričke LCD indikatore sa 8-bitnim režimom prebacivanja; MT-6116.c – primjer za grafički LCD indikator MT-6116 sa bilo kojim slovnim indeksom; MT-12232B.c – primjer za grafički LCD indikator MT-12232B; MT-12232A,C,D.s – primjer za grafičke LCD indikatore MT-12232A, MT-12232C, MT-12232D; MT-12864.c – primjer za MT-12864 grafički LCD indikator sa bilo kojim slovnim indeksom; MT-6464B.c – primjer za grafički indikator MT-6464B; MT-10T7,8,9.c – primjer za segmentne indikatore MT-10T7, MT-10T8, MT-10T9; MT-10T11,12.c – primjer za segmentne indikatore MT-10T11, MT-10T12. Svi primjeri sadrže osnovne funkcije: inicijalizaciju, pisanje/čitanje bajta preko paralelnog interfejsa, pisanje naredbe. Na primjer, AllText8.c je univerzalni predložak za ekrane MT10S1, MT16S1, MT20S1, MT24S1, MT16S2, MT20S2, MT24S2, MT20S4 i sadrži četiri C funkcije: void LCDinit(void); void WriteCmd(bajt b); void WriteData(bajt b), void WriteByte(bajt b, bit cd). Pogledajmo pobliže funkciju inicijalizacije void LCDinit(void) kao primjer implementacije funkcije inicijalizacije za alfanumeričke LCD indikatore s 8-bitnim načinom omogućavanja: void LCDinit(void) { LCD.E=0; Kašnjenje(>20ms); //ako je potrebno, konfigurirajte sabirnicu podataka za izlaz LCD.RW=0; LCD.A0=0; LCD.D=0x30; //postavimo tip interfejsa (8 bita) Kašnjenje (>40ns); //ovo je unaprijed postavljeno vrijeme adrese (tAS) LCD.E=1; Kašnjenje (>230ns); //podaci su stigli ovdje (tDSW) LCD.E=0; Kašnjenje(> LCD.E=1; Kašnjenje (>230ns); //minimalno dozvoljeno trajanje signala E=1 LCD.E=0; Delay(>40us); //pauza između naredbi LCD.E=1; Kašnjenje (>230ns); LCD.E=0; Kašnjenje (>270ns); //minimalni dozvoljeni interval između signala E=1 //ovdje indikator ulazi u radni način sa podešenim tipom sučelja i naredbe se mogu izdavati kao i obično WriteCmd(0x3A); //podešavanje ispravnog LCD moda WriteCmd(0x0C); //uključiti indikator, kursor je isključen WriteCmd(0x01); //brisanje indikatora WriteCmd(0x06); //podešavanje načina unosa podataka: pomaknite kursor udesno } Analiza nam omogućava da napravimo nekoliko zapažanja. Prvo, funkcija već sadrži potrebnu sekvencu signala za konfiguraciju hardverskog prikaza (LCD.E, LCD.RW, LCD.A0, LCD.D). Drugo, LCDinit koristi potrebne vremenske intervale i kašnjenja (funkcija odlaganja). Treće, LCDinit takođe sadrži niz naredbi za inicijalizaciju softvera (funkcija WriteCmd). Dakle, korisnik ne mora savjesno čitati dokumentaciju za LCD modul u potrazi za svim potrebnim informacijama. Međutim, vrijedi napomenuti da datoteka AllText8.c ne sadrži implementaciju funkcije kašnjenja i funkcije inicijalizacije i rada sa I/O portovima. Korisnik ih mora sam kreirati za određeni mikrokontroler koji se koristi. Svi dobijeni zaključci ostaju važeći za ostale funkcije iz AllText8.c. Drugi primjeri iz MELT biblioteke izgrađeni su na istom principu: sve osnovne funkcije su implementirane, korisnik ih samo treba „vezati“ za svoj kontroler. Područja primjene MELT LCD indikatora Širok raspon modela omogućava dizajneru da odabere optimalni LCD ekran na osnovu jedinstvenih karakteristika određene aplikacije. U stvari, asortiman MELT modela pokriva gotovo čitav niz mogućih područja elektronike od industrijske opreme do prijenosnih uređaja i kućanskih aparata. Međutim, postoji niz aplikacija u kojima su MELT LCD ekrani očigledno superiorniji od konkurencije. Automobilska elektronika. Iskustvo u kreiranju automobilske elektronike posebne namjene pokazuje da je izbor LCD zaslona jedna od najkritičnijih točaka dizajna. Kao primjer možemo uzeti u obzir upravljačku ploču jedinica vozila za žetvu (slika 4). Radi lakšeg korištenja, daljinski upravljač je instaliran na instrument tabli. To znači da ljeti, po sunčanom vremenu, doživljava značajno zagrijavanje od sunčevih zraka, a zimi mora raditi na niskim temperaturama, posebno ako je mašina za čišćenje parkirana napolju (što je norma za ruske realnosti). Dakle, u skladu sa GOST 15150-69, daljinski upravljač se može klasificirati kao kategorija proizvoda 3 (ili 3.1). To znači da će čak i za klimatsku verziju za umjerenu klimu, maksimalni radni raspon, u najboljem slučaju, biti -40...45°C. Danas nije teško pronaći mikro kola i elektronske komponente koje ispunjavaju takve zahtjeve, što se ne može reći za LCD ekran. Kao rezultat toga, upravo zbog toga je potrebno hitno postaviti uži raspon radnih temperatura u tehničkim specifikacijama. To je lako provjeriti ako pogledate karakteristike takvih proizvoda. Za ogromnu većinu njih, radni opseg se poklapa sa opsegom skladištenja i iznosi samo -20...60°C. Upotreba MELT LCD displeja odmah proširuje radni opseg na -40...70°C, a temperaturu skladištenja na -45...80°C. Industrijska elektronika. CNC operaterske konzole i kontrolne konzole, uprkos proliferaciji TFT i drugih tipova displeja, i dalje često koriste standardne LCD ekrane. U uslovima industrijske proizvodnje negativni faktori su povećani nivoi prašine i nekvalitetna rasvjeta. Da bi se postigla maksimalna udobnost rukovaoca, potrebno je obezbediti visok kontrast slike pri velikim uglovima gledanja. Ovo su kvalitete koje razlikuju MELT indikatore. Podrška ruskog generatora karaktera također će igrati važnu ulogu. Industrija nafte i gasa. Geografski, industrija nafte i gasa u našoj zemlji nalazi se u istočnim i severoistočnim regionima. Odlikuje ih izražena kontinentalna klima sa niskim zimskim temperaturama. Istovremeno, razrada ležišta se vrlo često vrši u teško dostupnim područjima. Iz tog razloga, zamjena opreme u nekim slučajevima može biti fizički nedostupna ako dođe do kvara, na primjer, u kampu prekrivenom snijegom. Kao rezultat toga, elektronika mora osigurati najpouzdaniji rad u teškim uvjetima. Da li se u takvim slučajevima isplati štedjeti i koristiti LCD-e koje proizvode male kompanije iz jugoistočne Azije? Odgovor je očigledan. U ovom slučaju, najveća pouzdanost MELT LCD displeja čini ih idealnim izborom. Još jedna važna prednost MELT displeja je njihova cijena. Po ovom parametru LCD-i koje proizvodi MELT nisu inferiorni od svojih azijskih kolega. Na primjer, veleprodajna cijena MT-08S2A je oko 170 rubalja. Prema trenutnom kursu dolara, MELT proizvodi su jeftiniji od azijskih analoga koji se kupuju na lokaciji proizvodnje. Prilagođeni LCD indikatori i LCD paneli Kompanija MELT nudi saradnju u izradi LCD displeja po meri. Istovremeno, MELT brine o svim pitanjima od razvoja do proizvodnje ovih posebnih indikatora. Široke proizvodne mogućnosti kompanije su već opisane gore. Opcije za prilagođene LCD panele su izuzetno raznolike. Kompanija nudi LCD panele koji koriste: razne kristalne tehnologije: TN, HTN, STN, FSTN; pozitivan ili negativan način prikaza; razne boje pozadinskog osvjetljenja: žuto-zelena, crvena, amber, plava, bijela, RGB; različiti rasponi radnih temperatura, do -40...70°C; proizvodnja panela sa čvrstim metalnim vodovima sa nagibom od 0,8...4,0 mm; dodatni zahtjevi dizajna: fleksibilna štampana ploča sa ugradnjom kontrolera na staklo (COG - čip na staklu), kontakti za električno vodljivu gumu i sl. Kupcu su potrebne samo tehničke specifikacije za LCD panel ili LCD indikator. Više o tehničkim mogućnostima proizvodnje i naručivanja LCD panela možete saznati na službenoj web stranici proizvođača: www.melt.com.ru. Zaključak MELT je jedan od rijetkih ruskih proizvođača elektronike koji proizvode visokokvalitetne proizvode koji nisu inferiorni od stranih analoga, a po nizu parametara su superiorniji od njih. Zahvaljujući iskusnom razvojnom timu i sopstvenom punom proizvodnom ciklusu, kompanija je uspela da na tržište izbaci više od šest stotina LCD ekrana različitih karakteristika, kao što su: izrađene modernim tehnologijama: STN Positive/Negative, FSTN Positive/Negative; generiranje znakova sa različitim formatima znakova i nizova: 08x2, 10x1, 16x1, 16x2, 16x4, 20x1, 20x2, 20x4, 24x1, 24x2; grafika sa rezolucijama: 122×32, 128×64, 61×16, 64×64; sa različitim bojama pozadinskog osvjetljenja: jantarna, žuto-zelena, crvena, plava, bijela; sa različitim naponima napajanja: 2,8/3,0/3,3/5 V; sa različitim radnim temperaturnim rasponima, uključujući -30…70°C; sa serijskim i paralelnim komunikacijskim sučeljem. Bogat asortiman modela, niska cijena, širok raspon temperatura, podrška za ruske/engleske/bijeloruske/ukrajinske/kazahstanske generatore znakova, visoka pouzdanost - sve to čini MELT displeje idealnim izborom za gotovo sve oblasti elektronike. Kompanija MELT može razviti i proizvesti LCD indikatore i panele po mjeri. Književnost http://www.melt.com.ru/.

Displej sa tečnim kristalima ( LCD- displej, LCD; indikator tečnih kristala, LCD; engleski displej sa tečnim kristalima, LCD) - displej baziran na tečnim kristalima, kao i uređaj (monitor, TV) zasnovan na takvom displeju.

Ekrani LCD monitora (Display s tekućim kristalima) napravljeni su od supstance (cijanofenil) koja je u tečnom stanju, ali istovremeno ima neka svojstva svojstvena kristalnim tijelima. Zapravo, to su tekućine koje imaju anizotropiju svojstava (posebno optičkih) povezanih s redom u orijentaciji molekula.

Njihova glavna karakteristika je mogućnost promjene orijentacije u prostoru pod utjecajem električnog polja. A ako se izvor svjetlosti postavi iza matrice, tada će, prolazeći kroz kristal, tok biti obojen u određenu boju. Promjenom jačine električnog polja možete promijeniti položaj kristala, a samim tim i vidljivu količinu jedne od primarnih boja. Kristali rade kao ventil ili filter. Kontrola cijele matrice omogućava prikazivanje određene slike na ekranu.

Tečne kristalne materijale je daleke 1888. godine otkrio austrijski naučnik F. Renitzer, ali su istraživači britanske Marconi Corporation tek 1930. godine dobili patent za njihovu industrijsku upotrebu.

Krajem 1966. godine RCA Corporation je demonstrirala prototip LCD monitora - digitalni sat. Sharp Corporation je odigrala značajnu ulogu u razvoju LCD tehnologije. Još uvijek je među tehnološkim liderima. Prvi kalkulator CS10A na svijetu proizvela je ova korporacija 1964. godine. U oktobru 1975. godine proizveden je prvi kompaktni digitalni sat koristeći TN LCD tehnologiju. U drugoj polovini 70-ih godina počinje tranzicija sa osmosegmentnih displeja sa tečnim kristalima na proizvodnju matrica sa adresiranjem svake tačke. Tako je 1976. godine Sharp izdao crno-bijeli televizor s dijagonalom ekrana od 5,5 inča, zasnovan na LCD matrici rezolucije 160x120 piksela.

Jedna od najkvalitetnijih vrsta LCD matrica je IPS. Upravo IPS tehnologija dominira u mobilnim uređajima, jer ima dobru reprodukciju boja i, što je posebno važno za pametne telefone, dobre uglove gledanja.

Radni vijek LCD TV-a (displeja) je oko 60.000 sati.

LED ekran ( LED ekran, LED display) je uređaj za prikazivanje i prijenos vizualnih informacija (displej, monitor, TV), u kojem je svaka točka - piksel - jedna ili više poluvodičkih dioda koje emituju svjetlost (LED).

LED - ovo je ono što se sada obično skraćeno naziva panel s tekućim kristalima (LCD) sa pozadinskim osvjetljenjem dioda koje emituju svjetlost. Ne tako davno fluorescentne lampe (CCFL) su korištene za pozadinsko osvjetljenje LCD matrice, ali danas su potpuno i nepovratno zamijenjene LED diodama. Matrica radi na svjetlu. U suštini, svaki RGB piksel predstavlja “zatvarač” (zapravo filter) za svjetlost koju emituju LED diode. Usput, vrlo zanimljiva opcija je kada TV koristi "lokalno" pozadinsko osvjetljenje, odnosno mnoge LED diode su ugrađene iza matrice i mogu osvijetliti samo određeno područje. Tada se postiže visok omjer kontrasta u jednom kadru, ali prvi takvi modeli bukvalno su „došli na mrlje“. Međutim, danas većina LED televizora ima rubno osvjetljenje, kada se diode nalaze sa strane (na kraju). Ovaj dizajn nam omogućava da napravimo izuzetno ravne, energetski efikasne i lagane video panele.

Najčešće, vijek trajanja LED televizora je u rasponu od 50 do 100 hiljada sati.

Organska dioda koja emituje svjetlost (skr. OLED) je poluprovodnički uređaj napravljen od organskih jedinjenja koji efikasno emituju svetlost kada električna struja prođe kroz njih.

Osnovna tehnologija prikaza zasniva se na postavljanju organskog filma na bazi ugljika između dva vodiča koji prolaze električnu struju, uzrokujući da film emituje svjetlost.

Glavna razlika između ove tehnologije i LED-a je u tome što se svjetlost emituje iz svakog piksela pojedinačno, tako da svijetli bijeli ili šareni piksel u boji može biti pored crnog piksela ili potpuno različite boje, a da oni ne utiču jedni na druge.

To ih razlikuje od tradicionalnih LCD panela, koji su opremljeni posebnim pozadinskim osvjetljenjem, svjetlo iz kojeg prolazi kroz sloj piksela.

Nažalost, OLED pikseli se razlikuju ne samo po boji, već i po nizu drugih karakteristika - nivou osvjetljenja, vijeku trajanja, brzini uključivanja/isključivanja i drugim. Kako bi osigurali relativno ujednačene karakteristike ekrana u cjelini, proizvođači moraju pribjeći raznim trikovima: mijenjati oblik i veličinu LED dioda, postavljati ih u poseban red, koristeći softverske trikove, podešavati svjetlinu pomoću PWM-a (tj. , grubo rečeno, pulsiranje) i sl.

Štaviše, tehnologije za implementaciju samih matrica malo se razlikuju. Dakle, LG koristi „sendvič“, dok Samsung koristi klasičnu RGB šemu. OLED se može saviti, naizgled bez ikakvih posebnih posljedica. Stoga su i konkavni televizori napravljeni na osnovu ove tehnologije.

Pored dobro dokazane LCD + TFT tehnologije (tankofilmski tranzistori), aktivno se promovira OLED + TFT tehnologija organskih dioda koje emituju svjetlost, odnosno AMOLED - OLED aktivne matrice. Glavna razlika između potonjeg je u tome što ulogu polarizatora, LCD sloja i svjetlosnih filtera igraju organske LED diode tri boje.

U suštini, to su molekuli koji su sposobni da emituju svetlost kada teče električna struja, i u zavisnosti od količine struje koja teče, menjaju intenzitet boje, slično onome što se dešava u konvencionalnim LED diodama. Uklanjanjem polarizatora i LCD-a sa panela, potencijalno ga možemo učiniti tanjim, i što je najvažnije, fleksibilnijim!

Koje vrste touch panela postoje?

Budući da se senzori trenutno više koriste kod LCD i OLED displeja, mislim da bi bilo razumno odmah o njima razgovarati.

Dat je vrlo detaljan opis dodirnih ekrana ili touch panela (izvor je nekada živio, ali je iz nekog razloga nestao), tako da neću opisivati sve tipove dodirnih panela, fokusirat ću se samo na dvije glavne: otporne i kapacitivne.

Počnimo s otpornim senzorom. Sastoji se od 4 glavne komponente: staklene ploče (1), kao nosioca cijelog touch panela, dvije prozirne polimerne membrane sa otpornim premazom (2, 4), sloja mikroizolatora (3) koji razdvaja ove membrane, i 4, 5 ili 8 žica koje su odgovorne za "čitanje" dodira.

Šema uređaja otpornog senzora

Kada pritisnemo takav senzor određenom silom, membrane dolaze u kontakt, električni krug se zatvara, kao što je prikazano na donjoj slici, mjeri se otpor, koji se potom pretvara u koordinate:

Princip izračunavanja koordinata za 4-žični otpornički displej ()

Sve je krajnje jednostavno.

Važno je zapamtiti dvije stvari: a) otporni senzori na mnogim kineskim telefonima nisu kvalitetni, to može biti upravo zbog neravnomjernog razmaka između membrana ili nekvalitetnih mikroizolatora, odnosno "mozga" telefona ne može adekvatno da konvertuje izmerene otpore u koordinate; b) takav senzor zahtijeva pritiskanje, guranje jedne membrane na drugu.

Kapacitivni senzori se donekle razlikuju od otpornih senzora. Vrijedi odmah napomenuti da ćemo govoriti samo o projektivno-kapacitivnim senzorima, koji se danas koriste u iPhoneu i drugim prijenosnim uređajima.

Princip rada ovakvog ekrana osetljivog na dodir je prilično jednostavan. Mreža elektroda je nanesena na unutrašnju stranu ekrana, a vanjska strana je premazana, na primjer, ITO-om, složenim indijum-kositrenim oksidom. Kada dodirnemo staklo, naš prst sa takvom elektrodom formira mali kondenzator, a elektronika za obradu mjeri kapacitivnost ovog kondenzatora (isporučuje strujni impuls i mjeri napon).

Shodno tome, kapacitivni senzor reaguje samo na čvrst dodir i samo sa provodljivim predmetima, odnosno takav ekran će raditi svaki drugi put ako ga dodirne noktom, kao i rukom natopljenom acetonom ili dehidriranom. Možda je glavna prednost ovog ekrana osjetljivog na dodir u odnosu na otporan mogućnost izrade prilično jake osnove – posebno jakog stakla, kao što je Gorilla Glass.

Šema rada površinskog kapacitivnog senzora()

Kako funkcioniše E-Ink ekran?

Možda je E-Ink mnogo jednostavniji u odnosu na LCD. Opet imamo posla sa aktivnom matricom odgovornom za formiranje slike, ali ovdje nema tragova LCD kristala ili lampi pozadinskog osvjetljenja, već su tu čunjevi sa dvije vrste čestica: negativno nabijene crne i pozitivno nabijene bijele. Slika se formira primjenom određene potencijalne razlike i preraspodjelom čestica unutar takvih mikrokonusa, što je jasno prikazano na donjoj slici:

Iznad je dijagram kako E-Ink displej radi, ispod su prave mikrofotografije takvog radnog ekrana ()

Ako to nekome nije dovoljno, princip rada elektronskog papira demonstriran je u ovom videu:

Uz E-Ink tehnologiju, postoji i SiPix tehnologija, u kojoj postoji samo jedna vrsta čestica, a sama "ispuna" je crna:

Šema rada SiPix displeja ()

Za one koji ozbiljno žele da se upoznaju sa "magnetnim" elektronskim papirom, idite ovde, u Perstu je jednom bio odličan članak.

Praktični dio

Kineski telefon protiv korejskog pametnog telefona (otporni senzor)

Nakon "pažljivog" odvijanja demontaže preostale ploče i displeja sa kineskog telefona, bio sam veoma iznenađen kada sam na matičnoj ploči telefona pronašao spominjanje jednog poznatog korejskog proizvođača:

Samsung i kineski telefon su jedno!

Pažljivo i pažljivo sam rastavljao ekran - tako da su svi polarizatori ostali netaknuti, tako da jednostavno nisam mogao a da se ne igram s njima i sa radnim velikim bratom predmeta koji se secira i prisjetim se radionice optike:

Ovako rade 2 polarizirajuća filtera: u jednom položaju svjetlosni tok praktički ne prolazi kroz njih, kada se rotiraju za 90 stepeni potpuno prolazi

Imajte na umu da se svo osvjetljenje bazira na samo četiri male LED diode (mislim da njihova ukupna snaga nije veća od 1 W).

Onda sam dugo tražio senzor, iskreno vjerujući da će to biti prilično debela utičnica. Ispostavilo se sasvim suprotno. I kod kineskih i kod korejskih telefona senzor se sastoji od nekoliko listova plastike, koji su vrlo dobro i čvrsto zalijepljeni za staklo vanjskog panela:

Sa lijeve strane je kineski senzor telefona, sa desne strane je korejski senzor telefona

Otporni senzor kineskog telefona napravljen je po shemi „što jednostavnije to bolje“, za razliku od skupljeg kolege iz Južne Koreje. Ako griješim, ispravite me u komentarima, ali lijevo na slici je tipičan 4-pinski senzor, a desno 8-pinski senzor.

LCD ekran kineskog telefona

Pošto je ekran kineskog telefona i dalje bio pokvaren, a korejskog tek neznatno oštećen, pokušaću da pričam o LCD-u na primeru prvog. Ali za sada ga nećemo potpuno razbiti, već pogledajmo pod optičkim mikroskopom:

Optički mikrograf horizontalnih linija LCD ekrana kineskog telefona. Gornja lijeva fotografija ima neku obmanu našeg vida zbog “pogrešnih” boja: bijela tanka traka je kontakt.

Jedna žica napaja dvije linije piksela odjednom, a razdvajanje između njih je uređeno pomoću potpuno neobične "električne bube" (donja desna fotografija). Iza čitavog ovog električnog kola nalaze se filterske trake, obojene u odgovarajuće boje: crvena (R), zelena (G) i plava (B).

Na suprotnom kraju matrice u odnosu na mjesto na kojem je spojen kabel, možete pronaći sličan raspored boja, numeričke brojeve i iste prekidače (ako bi neko mogao pojasniti u komentarima kako ovo funkcionira, bilo bi super! ):

sobe-sobe-sobe...

Ovako izgleda radni LCD ekran pod mikroskopom:

To je sve, sad ovu lepoticu više nećemo videti, zdrobio sam je u bukvalnom smislu reči i posle malo muke jednu takvu mrvicu "razdelio" na dva odvojena stakla koja čine glavni deo displeja...

Sada možete pogledati pojedinačne trake filtera. O tamnim "pjegama" na njima ću malo kasnije:

Optički mikrosnimak filtera sa misterioznim tačkama...

A sada mali metodološki aspekt koji se tiče elektronske mikroskopije. Trake iste boje, ali pod snopom elektronskog mikroskopa: boja je nestala! Kao što sam rekao ranije (na primjer, u prvom članku), potpuno je "crno-bijelo" za elektronski snop bez obzira da li stupa u interakciju s obojenom tvari ili ne.

Čini se da su iste pruge, ali bez boje...

Hajde da pogledamo drugu stranu. Na njemu se nalaze tranzistori:

U optičkom mikroskopu - u boji...

I elektronski mikroskop - crno-bijela slika!

Ovo se malo lošije vidi u optičkom mikroskopu, ali SEM vam omogućava da vidite ivice svakog podpiksela - ovo je prilično važno za sljedeći zaključak.

Pa, koja su to čudna tamna područja?! Dugo sam razmišljao, razbijao se, čitao mnoge izvore (možda je najpristupačniji bio Wiki) i, usput rečeno, iz tog razloga sam odložio objavljivanje članka u četvrtak, 23. februara. I ovo je zaključak do kojeg sam došao (možda griješim - ispravite me!).

VA ili MVA tehnologija je jedna od najjednostavnijih i mislim da Kinezi nisu smislili ništa novo: svaki podpiksel mora biti crn. Odnosno, svjetlost ne prolazi kroz njega (dat je primjer radnog i neradnog displeja), uzimajući u obzir činjenicu da je u "normalnom" stanju (bez vanjskog utjecaja) tečni kristal pogrešno orijentiran i ne daje “potrebne” polarizacije, logično je pretpostaviti da svaki zasebni podpiksel ima svoj LCD film.

Dakle, cijeli panel je sastavljen od pojedinačnih mikro-LCD displeja. Napomena o rubu svakog pojedinačnog podpiksela ovdje se organski uklapa. Za mene je ovo postalo svojevrsno neočekivano otkriće upravo dok sam pripremao članak!

Požalio sam što sam razbio ekran korejskog telefona: na kraju krajeva, moramo nešto pokazati djeci i onima koji dolaze na naš fakultet na ekskurziju. Mislim da nije bilo ništa drugo zanimljivo vidjeti.

Dalje, radi samopouzdanja, navest ću primjer „organizacije“ piksela dva vodeća proizvođača komunikatora: HTC i Apple. iPhone 3 je donirala za bezbolnu operaciju ljubazna osoba, a HTC Desire HD je zapravo moj:

Mikrofotografije HTC Desire HD ekrana

Mala napomena o HTC displeju: Nisam posebno gledao, ali može li ova pruga u sredini gornje dvije mikrofotografije biti dio tog istog kapacitivnog senzora?!

Mikrofotografije iPhone 3 ekrana

Ako me pamćenje ne vara, onda HTC ima superLCD ekran, dok iPhone 3 ima običan LCD. Takozvani Retina Display, odnosno LCD u kojem oba kontakta za prebacivanje tečnog kristala leže u istoj ravni, In-Plane Switching - IPS, već je ugrađen u iPhone 4.

Nadam se da će uskoro biti objavljen članak na temu poređenja različitih tehnologija prikaza uz podršku 3DNews-a. Za sada želim samo napomenuti činjenicu da je HTC ekran zaista neobičan: kontakti na pojedinačnim podpikselima postavljeni su na nestandardan način - nekako na vrhu, za razliku od iPhonea 3.

I na kraju, u ovom odeljku, dodaću da su dimenzije jednog podpiksela za kineski telefon 50 x 200 mikrometara, HTC je 25 x 100 mikrometara, a iPhone 15-20 x 70 mikrometara.

E-Ink poznatog ukrajinskog proizvođača

Počnimo, možda, s banalnim stvarima - "pikseli", odnosno ćelije koje su odgovorne za formiranje slike:

Optički mikrosnimak aktivne matrice ekrana E-Ink

Veličina takve ćelije je oko 125 mikrometara. Budući da matricu gledamo kroz staklo na koje se nanosi, molim vas da obratite pažnju na žuti sloj u "pozadini" - ovo je pozlaćenje koje ćemo se naknadno morati riješiti.

Naprijed do ambrazure!

Poređenje horizontalnih (lijevo) i vertikalnih (desno) "ulaza"

Između ostalog, na staklenoj podlozi otkriveno je mnogo zanimljivih stvari. Na primjer, oznake položaja i kontakti, koji su, očigledno, namijenjeni testiranju zaslona u proizvodnji:

Optičke mikrofotografije oznaka i test jastučića

Naravno, ovo se ne dešava često i obično je nesreća, ali displeji se ponekad pokvare. Na primjer, ova jedva primjetna pukotina, manja od ljudske dlake, može vas zauvijek lišiti radosti čitanja vaše omiljene knjige o Maglenom Albionu u zagušljivom moskovskom metrou:

Ako se displeji pokvare, to znači da nekome treba... Ja, na primjer!

Usput, evo ga, zlato koje sam spomenuo - glatka površina "dno" ćelije za visokokvalitetan kontakt s tintom (više o njima u nastavku). Uklanjamo zlato mehanički i evo rezultata:

Imaš puno petlje. Hajde da vidimo kako izgledaju! (sa)

Ispod tankog zlatnog filma skrivene su kontrolne komponente aktivne matrice, ako se to tako može nazvati.

Ali najzanimljivija stvar je, naravno, samo "mastilo":

SEM mikrosnimka mastila na površini aktivne matrice.

Naravno, teško je pronaći barem jednu uništenu mikrokapsulu da pogledate unutra i vidite "bijele" i "crne" čestice pigmenta:

SEM mikrofotografija površine elektronskog "mastila"

Optički mikrograf "mastila"

Ili ima još nečega unutra?!

Ili uništena sfera, ili istrgnuta iz nosećeg polimera

Veličina pojedinačnih kuglica, odnosno nekog analoga subpiksela u E-Ink-u, može biti samo 20-30 mikrona, što je znatno niže od geometrijskih dimenzija podpiksela u LCD ekranima. Pod uslovom da takva kapsula može da radi upola svoje veličine, slika dobijena na dobrim, visokokvalitetnim E-Ink ekranima je mnogo prijatnija nego na LCD-u.

I za desert - video o tome kako E-Ink displeji rade pod mikroskopom.

Kreiranje LCD ekrana

Prvi radni displej sa tečnim kristalima kreirao je Fergason 1970. Ranije su LCD uređaji trošili previše energije, imali su ograničen vijek trajanja i loš kontrast slike. Novi LCD ekran predstavljen je javnosti 1971. godine i tada je dobio toplo odobravanje. Tečni kristali su organske tvari koje mogu promijeniti količinu svjetlosti koja se prenosi pod naponom. Monitor s tekućim kristalima sastoji se od dvije staklene ili plastične ploče s ovjesom između njih. Kristali u ovoj suspenziji su raspoređeni paralelno jedan prema drugom, čime se dozvoljava svjetlosti da prodre u panel. Kada se primeni električna struja, raspored kristala se menja i oni počinju da blokiraju prolaz svetlosti. LCD tehnologija je postala široko rasprostranjena u kompjuterima i opremi za projekciju. Prvi tekući kristali su se odlikovali svojom nestabilnošću i nisu bili pogodni za masovnu proizvodnju. Pravi razvoj LCD tehnologije započeo je pronalaskom engleskih naučnika stabilnog tečnog kristala - bifenila. Prva generacija displeja od tečnih kristala može se videti u kalkulatorima, elektronskim igricama i satovima. Moderni LCD monitori se nazivaju i ravni paneli, aktivna matrica dvostrukog skeniranja, tankoslojni tranzistori. Ideja o LCD monitorima je u zraku više od 30 godina, ali provedena istraživanja nisu dovela do prihvatljivih rezultata, pa LCD monitori nisu stekli reputaciju da pružaju dobar kvalitet slike. Sada postaju popularni - svima se sviđa njihov elegantan izgled, vitka figura, kompaktnost, efikasnost (15-30 vati), osim toga, vjeruje se da samo bogati i ozbiljni ljudi mogu priuštiti takav luksuz

Karakteristike LCD monitora

Vrste LCD monitora

Nadgledajte kompozitne slojeve

Postoje dvije vrste LCD monitora: DSTN (dual-scan twisted nematic) i TFT (tanki filmski tranzistor), koji se nazivaju i pasivne i aktivne matrice, respektivno. Takvi monitori se sastoje od sljedećih slojeva: polarizacijski filter, stakleni sloj, elektroda, kontrolni sloj, tekući kristali, drugi kontrolni sloj, elektroda, stakleni sloj i polarizacijski filter. Prvi računari su koristili pasivne crno-bele matrice od osam inča (dijagonalno). Sa prelaskom na tehnologiju aktivne matrice, veličina ekrana se povećala. Gotovo svi moderni LCD monitori koriste tankoslojne tranzistorske panele, koji pružaju svijetle, jasne slike mnogo veće veličine.

Rezolucija monitora

Veličina monitora određuje radni prostor koji zauzima i, što je najvažnije, njegovu cijenu. Uprkos ustaljenoj klasifikaciji LCD monitora u zavisnosti od veličine dijagonale ekrana (15-, 17-, 19 inča), ispravnija je klasifikacija prema radnoj rezoluciji. Činjenica je da, za razliku od monitora zasnovanih na CRT-u, čija se rezolucija može prilično fleksibilno mijenjati, LCD ekrani imaju fiksni set fizičkih piksela. Zato su dizajnirani da rade sa samo jednom rezolucijom, koja se zove radna. Indirektno, ova rezolucija takođe određuje veličinu dijagonale matrice, međutim, monitori sa istom radnom rezolucijom mogu imati različite veličine matrice. Na primjer, monitori od 15 do 16 inča općenito imaju radnu rezoluciju od 1024 x 768, što znači da dati monitor zapravo fizički sadrži 1024 horizontalnih piksela i 768 vertikalnih piksela. Radna rezolucija monitora određuje veličinu ikona i fontova koji će biti prikazani na ekranu. Na primjer, 15-inčni monitor može imati radnu rezoluciju od 1024 x 768 i 1400 x 1050 piksela. U potonjem slučaju, fizičke dimenzije samih piksela bit će manje, a budući da se pri formiranju standardne ikone u oba slučaja koristi isti broj piksela, tada će pri rezoluciji od 1400×1050 piksela ikona biti manja u svom fizičke dimenzije. Za neke korisnike, premale veličine ikona sa visokom rezolucijom monitora mogu biti neprihvatljive, tako da prilikom kupovine monitora odmah obratite pažnju na radnu rezoluciju. Naravno, monitor može prikazati slike u različitoj rezoluciji od radne. Ovaj način rada monitora naziva se interpolacija. U slučaju interpolacije, kvalitet slike ostavlja mnogo da se poželi. Režim interpolacije značajno utiče na kvalitet prikaza fontova na ekranu.

Interfejs monitora

LCD monitori su po svojoj prirodi digitalni uređaji, pa je „nativni“ interfejs za njih DVI digitalni interfejs, koji može imati dve vrste konvektora: DVI-I, koji kombinuje digitalne i analogne signale, i DVI-D, koji prenosi samo digitalni signal. Smatra se da je DVI interfejs poželjniji za povezivanje LCD monitora sa računarom, iako je dozvoljeno povezivanje preko standardnog D-Sub konektora. DVI sučelje je podržano i činjenicom da u slučaju analognog sučelja dolazi do dvostruke konverzije video signala: prvo se digitalni signal u video kartici pretvara u analogni (DAC konverzija), koji se zatim pretvara u digitalni signal od strane elektronske jedinice samog LCD monitora (ADC konverzija), Kao rezultat toga, povećava se rizik od raznih izobličenja signala. Mnogi moderni LCD monitori imaju i D-Sub i DVI konektore, što vam omogućava da istovremeno povežete dve sistemske jedinice na monitor. Takođe možete pronaći modele koji imaju dva digitalna konektora. Jeftini kancelarijski modeli uglavnom imaju samo standardni D-Sub konektor.

Tip LCD matrice

Osnovna komponenta LCD matrice su tečni kristali. Postoje tri glavne vrste tečnih kristala: smektički, nematski i holesterični. Prema svojim električnim svojstvima, svi tekući kristali su podijeljeni u dvije glavne grupe: prva uključuje tekuće kristale s pozitivnom dielektričnom anizotropijom, a druga - s negativnom dielektričnom anizotropijom. Razlika je u tome kako ovi molekuli reagiraju na vanjsko električno polje. Molekuli sa pozitivnom dielektričnom anizotropijom orijentisani su duž linija polja, a molekuli sa negativnom dielektričnom anizotropijom su orijentisani okomito na linije polja. Nematski tekući kristali imaju pozitivnu dielektričnu anizotropiju, dok smektički tekući kristali, naprotiv, imaju negativnu dielektričnu anizotropiju. Još jedno izvanredno svojstvo LC molekula je njihova optička anizotropija. Konkretno, ako se orijentacija molekula poklapa sa smjerom širenja ravno polarizirane svjetlosti, tada molekuli nemaju nikakav utjecaj na ravan polarizacije svjetlosti. Ako je orijentacija molekula okomita na smjer širenja svjetlosti, tada se ravan polarizacije rotira tako da bude paralelna sa smjerom orijentacije molekula. Dielektrična i optička anizotropija LC molekula omogućava da se koriste kao svojevrsni modulatori svjetlosti, omogućavajući formiranje potrebne slike na ekranu. Princip rada takvog modulatora je prilično jednostavan i zasniva se na promjeni ravni polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz LCD ćeliju. LCD ćelija se nalazi između dva polarizatora, čije su polarizacione ose međusobno okomite. Prvi polarizator odseca ravninsko polarizovano zračenje iz svetlosti koja prolazi iz lampe za pozadinsko osvetljenje. Kada ne bi bilo LC ćelije, onda bi takvu ravninu polarizovanu svetlost u potpunosti apsorbovao drugi polarizator. LCD ćelija postavljena na putanju prenošene ravni polarizovane svetlosti može rotirati ravan polarizacije propuštenog svetla. U tom slučaju dio svjetlosti prolazi kroz drugi polarizator, odnosno ćelija postaje prozirna (potpuno ili djelomično). U zavisnosti od toga kako se kontroliše rotacija ravni polarizacije u LC ćeliji, razlikuje se nekoliko tipova LC matrica. Dakle, LCD ćelija postavljena između dva ukrštena polarizatora omogućava modulaciju emitovanog zračenja, stvarajući gradacije crne i bijele boje. Za dobijanje slike u boji potrebno je koristiti tri filtera u boji: crveni (R), zeleni (G) i plavi (B), koji će vam, kada se instaliraju na putu bijelog svjetla, omogućiti da dobijete tri osnovne boje u potrebne proporcije. Dakle, svaki piksel LCD monitora sastoji se od tri odvojena podpiksela: crvenog, zelenog i plavog, koji su kontrolirane LCD ćelije i razlikuju se samo po korištenim filterima, instaliranim između gornje staklene ploče i izlaznog polarizacijskog filtera.

Klasifikacija TFT-LCD displeja

Glavne tehnologije u proizvodnji LCD ekrana: TN+film, IPS (SFT) i MVA. Ove tehnologije se razlikuju po geometriji površina, polimera, kontrolne ploče i prednje elektrode. Čistoća i vrsta polimera sa svojstvima tečnih kristala koji se koristi u specifičnim razvojima su od velike važnosti.

TN matrica

Struktura TN ćelija

Matrica s tekućim kristalima tipa TN (Twisted Nematic) je višeslojna struktura koja se sastoji od dva polarizirajuća filtera, dvije prozirne elektrode i dvije staklene ploče, između kojih je smještena stvarna nematična tekućina kristalna tvar s pozitivnom dielektričnom anizotropijom. Na površinu staklenih ploča nanose se posebni žljebovi, što omogućava stvaranje početno identične orijentacije svih molekula tekućih kristala duž ploče. Žljebovi na obje ploče su međusobno okomiti, pa sloj molekula tekućih kristala između ploča mijenja svoju orijentaciju za 90°. Ispostavilo se da LC molekuli formiraju spiralno uvijenu strukturu (slika 3), zbog čega se takve matrice nazivaju Twisted Nematic. Staklene ploče sa žljebovima nalaze se između dva polarizirajuća filtera, a os polarizacije u svakom filteru se poklapa sa smjerom žljebova na ploči. U svom normalnom stanju, LCD ćelija je otvorena jer tečni kristali rotiraju ravan polarizacije svjetlosti koja prolazi kroz njih. Stoga će ravnopolarizirano zračenje nastalo nakon prolaska kroz prvi polarizator proći i kroz drugi polarizator, jer će njegova polarizaciona osa biti paralelna sa smjerom polarizacije upadnog zračenja. Pod uticajem električnog polja koje stvaraju prozirne elektrode, molekuli sloja tečnog kristala menjaju svoju prostornu orijentaciju, nižući se duž pravca linija polja. U tom slučaju, sloj tečnog kristala gubi sposobnost rotacije ravni polarizacije upadne svjetlosti, a sistem postaje optički neproziran, jer se sva svjetlost apsorbira od strane izlaznog polarizacionog filtra. U zavisnosti od primenjenog napona između kontrolnih elektroda, moguće je promeniti orijentaciju molekula duž polja ne u potpunosti, već samo delimično, odnosno regulisati stepen uvijanja LC molekula. Ovo vam zauzvrat omogućava promjenu intenziteta svjetlosti koja prolazi kroz LCD ćeliju. Dakle, postavljanjem lampe za pozadinsko osvjetljenje iza LCD matrice i promjenom napona između elektroda, možete mijenjati stepen transparentnosti jedne LCD ćelije. TN matrice su najčešće i najjeftinije. Imaju određene nedostatke: ne baš veliki uglovi gledanja, nizak kontrast i nemogućnost dobijanja savršene crne boje. Činjenica je da čak i kada se na ćeliju dovede maksimalni napon, nemoguće je potpuno okretati LC molekule i orijentirati ih duž linija polja. Stoga takve matrice ostaju blago transparentne čak i kada je piksel potpuno isključen. Drugi nedostatak se odnosi na male uglove gledanja. Da bi se to djelomično eliminisalo, na površinu monitora nanosi se poseban film za raspršivanje, koji vam omogućava da povećate ugao gledanja. Ova tehnologija se zove TN+Film, što ukazuje na prisustvo ovog filma. Nije tako lako saznati koji se tip matrice koristi u monitoru. Međutim, ako na monitoru postoji “polomljeni” piksel koji je rezultat kvara tranzistora koji upravlja LCD ćelijom, tada će u TN matricama uvijek svijetliti jako (crveno, zeleno ili plavo), jer za TN matricu otvoreni piksel odgovara nedostatku napona na ćeliji. TN matricu možete prepoznati gledajući crnu boju pri maksimalnoj svjetlini - ako je više sive nego crne, onda je vjerovatno TN matrica.

IPS matrice

IPS ćelijska struktura

Monitori sa IPS matricom nazivaju se i Super TFT monitori. Posebnost IPS matrica je da se kontrolne elektrode nalaze u istoj ravni na donjoj strani LCD ćelije. U nedostatku napona između elektroda, LC molekuli se nalaze paralelno jedna s drugom, elektrodama i smjerom polarizacije donjeg polarizacijskog filtera. U ovom stanju, oni ne utiču na ugao polarizacije propuštenog svetla, a svetlost se potpuno apsorbuje od strane izlaznog polarizacionog filtera, budući da su pravci polarizacije filtera okomiti jedan na drugi. Kada se napon dovede na kontrolne elektrode, generisano električno polje rotira LC molekule za 90° tako da su orijentisani duž linija polja. Ako se kroz takvu ćeliju propušta svjetlost, tada će zbog rotacije ravni polarizacije gornji polarizacijski filter propuštati svjetlost bez smetnji, odnosno ćelija će biti u otvorenom stanju (slika 4). Promjenom napona između elektroda, moguće je natjerati LC molekule da se rotiraju pod bilo kojim uglom, čime se mijenja prozirnost ćelije. U svim ostalim aspektima, IPS ćelije su slične TN matricama: slika u boji se takođe formira upotrebom tri filtera u boji. IPS matrice imaju i prednosti i nedostatke u odnosu na TN matrice. Prednost je činjenica da je u ovom slučaju boja savršeno crna, a ne siva, kao kod TN matrica. Još jedna neosporna prednost ove tehnologije su veliki uglovi gledanja. Nedostaci IPS matrica uključuju duže vrijeme odziva piksela nego kod TN matrica. Međutim, kasnije ćemo se vratiti na pitanje vremena reakcije piksela. U zaključku napominjemo da postoje različite modifikacije IPS matrica (Super IPS, Dual Domain IPS) koje mogu poboljšati njihove karakteristike.

MVA matrice

Struktura domena MVA ćelije

MVA je razvoj VA tehnologije, odnosno tehnologije sa vertikalnim molekularnim sređivanjem. Za razliku od TN i IPS matrica, u ovom slučaju se koriste tekući kristali sa negativnom dielektričnom anizotropijom, koji su orijentirani okomito na smjer linija električnog polja. U odsustvu napona između ploča LC ćelije, svi molekuli tečnih kristala su orijentisani vertikalno i nemaju uticaja na ravan polarizacije propuštene svetlosti. Budući da svjetlost prolazi kroz dva ukrštena polarizatora, drugi polarizator je potpuno apsorbira i ćelija je u zatvorenom stanju, dok je za razliku od TN matrice moguće dobiti savršeno crnu boju. Kada se napon dovede na elektrode koje se nalaze iznad i ispod, molekuli se rotiraju za 90°, orijentišući se okomito na linije električnog polja. Kada ravninsko polarizovana svetlost prođe kroz takvu strukturu, ravan polarizacije se rotira za 90° i svetlost slobodno prolazi kroz izlazni polarizator, odnosno LC ćelija je u otvorenom stanju. Prednosti sistema sa vertikalnim redosledom molekula su mogućnost dobijanja idealne crne boje (što zauzvrat utiče na mogućnost dobijanja slika visokog kontrasta) i kratko vreme odziva piksela. Da bi se povećali uglovi gledanja, sistemi sa vertikalnim redosledom molekula koriste strukturu sa više domena, što dovodi do stvaranja matrica tipa MVA. Ideja iza ove tehnologije je da je svaki podpiksel podijeljen na nekoliko zona (domena) pomoću posebnih izbočina, koje malo mijenjaju orijentaciju molekula, prisiljavajući ih da se poravnaju s površinom izbočine. To dovodi do činjenice da svaka takva domena svijetli u svom smjeru (unutar određenog solidnog ugla), a ukupnost svih pravaca proširuje ugao gledanja monitora. Prednosti MVA matrica uključuju visok kontrast (zbog mogućnosti dobijanja savršeno crne boje) i velike uglove gledanja (do 170°). Trenutno postoji nekoliko varijanti MVA tehnologije, na primjer PVA (Patterned Vertical Alignment) od Samsunga, MVA-Premium, itd., koje dodatno poboljšavaju karakteristike MVA matrica.

Osvetljenost

Danas se kod LCD monitora maksimalna svjetlina navedena u tehničkoj dokumentaciji kreće od 250 do 500 cd/m2. A ako je svjetlina monitora dovoljno visoka, onda je to nužno naznačeno u reklamnim brošurama i predstavljeno kao jedna od glavnih prednosti monitora. Međutim, upravo tu leži jedna od zamki. Paradoks je da se ne može osloniti na brojke navedene u tehničkoj dokumentaciji. Ovo se ne odnosi samo na svjetlinu, već i na kontrast, uglove gledanja i vrijeme odziva piksela. Ne samo da uopće ne odgovaraju stvarnim uočenim vrijednostima, već je ponekad čak i teško razumjeti što ti brojevi znače. Prije svega, postoje različite tehnike mjerenja opisane u različitim standardima; Shodno tome, mjerenja provedena različitim metodama daju različite rezultate i malo je vjerovatno da ćete moći saznati tačno kojom metodom i kako su mjerenja obavljena. Evo jednog jednostavnog primjera. Izmjerena svjetlina ovisi o temperaturi boje, ali kada kažu da je svjetlina monitora 300 cd/m2, postavlja se pitanje: na kojoj temperaturi boje se postiže ta maksimalna svjetlina? Štaviše, proizvođači ne navode svjetlinu za monitor, već za LCD matricu, što uopće nije ista stvar. Za mjerenje svjetline koriste se specijalni referentni generatori signala sa tačno određenom temperaturom boje, pa se karakteristike samog monitora kao finalnog proizvoda mogu značajno razlikovati od onih navedenih u tehničkoj dokumentaciji. Ali za korisnika su karakteristike samog monitora, a ne matrice, od najveće važnosti. Osvetljenost je zaista važna karakteristika za LCD monitor. Na primjer, ako je svjetlina nedovoljna, malo je vjerovatno da ćete moći igrati razne igrice ili gledati DVD filmove. Pored toga, biće neprijatno raditi za monitorom u uslovima dnevnog svetla (spoljno osvetljenje). Međutim, preuranjeno bi bilo zaključiti na osnovu toga da je monitor deklarirane svjetline od 450 cd/m2 nekako bolji od monitora svjetline od 350 cd/m2. Prvo, kao što je već napomenuto, deklarirana i stvarna svjetlina nisu isto, a drugo, sasvim je dovoljno da LCD monitor ima svjetlinu od 200-250 cd/m2 (nije deklarisana, ali se stvarno posmatra). Osim toga, važan je i način na koji se podešava svjetlina monitora. Sa stanovišta fizike, podešavanje svjetline može se izvršiti promjenom svjetline pozadinskog osvjetljenja. To se postiže ili podešavanjem struje pražnjenja u lampi (u monitorima se kao pozadinsko osvjetljenje koriste fluorescentne sijalice s hladnom katodom, CCFL), ili tzv. pulsno-širinskom modulacijom napajanja lampe. Kod modulacije širine impulsa, napon se dovodi do lampe pozadinskog osvjetljenja u impulsima određenog trajanja. Kao rezultat toga, lampa pozadinskog osvjetljenja ne svijetli stalno, već samo u periodično ponavljajućim vremenskim intervalima, ali zbog inercije vida, čini se da lampa stalno svijetli (brzina ponavljanja impulsa je veća od 200 Hz). Očigledno, promjenom širine impulsa napona, možete podesiti prosječnu svjetlinu pozadinskog osvjetljenja. Osim podešavanja svjetline monitora pomoću pozadinskog osvjetljenja, ponekad ovo podešavanje vrši sama matrica. U stvari, DC komponenta se dodaje kontrolnom naponu na elektrodama LCD ćelije. Ovo omogućava da se LCD ćelija potpuno otvori, ali ne dopušta da se potpuno zatvori. U ovom slučaju, kako se svjetlina povećava, crna boja prestaje biti crna (matrica postaje djelomično prozirna čak i kada je LCD ćelija zatvorena).

Kontrast

Jednako važna karakteristika LCD monitora je njegov kontrast, koji se definira kao omjer svjetline bijele pozadine i svjetline crne pozadine. Teoretski, kontrast monitora ne treba da zavisi od nivoa osvetljenosti postavljenog na monitoru, odnosno, na bilo kom nivou osvetljenosti, izmereni kontrast treba da ima istu vrednost. Zaista, svjetlina bijele pozadine je proporcionalna svjetlini pozadinskog osvjetljenja. U idealnom slučaju, odnos propusnosti svetlosti LCD ćelije u otvorenom i zatvorenom stanju je karakteristika same LCD ćelije, ali u praksi ovaj odnos može zavisiti i od podešene temperature boje i od podešenog nivoa osvetljenosti monitora. Nedavno je kontrast slike na digitalnim monitorima značajno porastao, a sada ova brojka često doseže 500:1. Ali ovdje nije sve tako jednostavno. Činjenica je da se kontrast može odrediti ne za monitor, već za matricu. Međutim, kako iskustvo pokazuje, ako pasoš pokazuje kontrast veći od 350:1, onda je to sasvim dovoljno za normalan rad.

Ugao gledanja

Maksimalni ugao gledanja (i vertikalni i horizontalni) definira se kao ugao iz kojeg je kontrast slike u centru najmanje 10:1. Neki proizvođači matrica, kada određuju uglove gledanja, koriste omjer kontrasta od 5:1 umjesto 10:1, što također unosi određenu zabunu u tehničke specifikacije. Formalna definicija uglova gledanja je prilično nejasna i, što je najvažnije, nema direktnog uticaja na ispravan prikaz boja kada se slika gleda pod uglom. Zapravo, za korisnike je mnogo važnija okolnost da se pri gledanju slike pod uglom u odnosu na površinu monitora ne dešava pad kontrasta, već izobličenja boje. Na primjer, crvena se pretvara u žutu, a zelena u plavu. Štoviše, takva se izobličenja različito manifestiraju u različitim modelima: kod nekih postaju primjetna čak i pod malim uglom, mnogo manjim od ugla gledanja. Stoga je suštinski pogrešno upoređivati monitore na osnovu uglova gledanja. Moguće je porediti, ali takvo poređenje nema praktičnog značaja.

Vrijeme odziva piksela

Tipični vremenski dijagram uključivanja piksela za TN+Film matricu

Tipični vremenski dijagram isključenja piksela za TN+Film matricu

Vrijeme reakcije, odnosno vrijeme odziva piksela, obično je naznačeno u tehničkoj dokumentaciji za monitor i smatra se jednom od najvažnijih karakteristika monitora (što nije sasvim tačno). Kod LCD monitora, vrijeme odziva piksela, koje ovisi o vrsti matrice, mjeri se u desetinama milisekundi (u novim TN+Film matricama vrijeme odziva piksela je 12 ms), a to dovodi do zamućenja slike koja se mijenja i može biti uočljiva oku. Pravi se razlika između vremena uključivanja i isključenja piksela. Vrijeme uključenosti piksela se odnosi na vremenski period potrebno za otvaranje LCD ćelije, a vrijeme isključenja se odnosi na vremenski period potrebno da se ona zatvori. Kada govorimo o vremenu reakcije piksela, mislimo na ukupno vrijeme uključivanja i isključivanja piksela. Vrijeme uključivanja piksela i vrijeme njegovog isključivanja može značajno varirati. Kada se govori o vremenu odziva piksela navedenom u tehničkoj dokumentaciji za monitor, misli se na vrijeme odziva matrice, a ne monitora. Osim toga, vrijeme odziva piksela navedeno u tehničkoj dokumentaciji različito tumače različiti proizvođači matrica. Na primjer, jedna od opcija za tumačenje vremena za uključivanje (isključivanje) piksela je da je to vrijeme kada se svjetlina piksela mijenja od 10 do 90% (od 90 do 10%). Do sada, kada se govori o mjerenju vremena odziva piksela, pretpostavljalo se da je riječ o prebacivanju između crne i bijele boje. Ako nema problema sa crnom (piksel je jednostavno zatvoren), onda izbor bele boje nije očigledan. Kako će se promijeniti vrijeme odziva piksela ako se izmjeri dok prelazi između različitih polutonova? Ovo pitanje je od velike praktične važnosti. Činjenica je da je prelazak s crne pozadine na bijelu, ili obrnuto, relativno rijetko u stvarnim aplikacijama. U većini aplikacija obično se implementiraju prijelazi između polutonova. A ako se pokaže da je vrijeme prebacivanja između crne i bijele boje manje od vremena prebacivanja između sivih tonova, tada vrijeme odziva piksela neće imati nikakvog praktičnog značaja i ne možete se osloniti na ovu karakteristiku monitora. Kakav zaključak se može izvući iz gore navedenog? Sve je vrlo jednostavno: vrijeme odziva piksela koje je deklarirao proizvođač ne dopušta nam da jasno prosudimo dinamičke karakteristike monitora. Ispravnije je u tom smislu govoriti ne o vremenu prelaska piksela između bijele i crne boje, već o prosječnom vremenu prelaska piksela između polutonova.

Broj prikazanih boja

Svi monitori po svojoj prirodi su RGB uređaji, odnosno boja u njima se dobija mešanjem u različitim proporcijama tri osnovne boje: crvene, zelene i plave. Dakle, svaki LCD piksel se sastoji od tri podpiksela u boji. Osim potpuno zatvorenog ili potpuno otvorenog stanja LCD ćelije, moguća su i međustanja kada je LCD ćelija djelomično otvorena. To vam omogućava da formirate nijansu boje i pomiješate nijanse osnovnih boja u željenim proporcijama. U ovom slučaju, broj boja koje reprodukuje monitor teoretski zavisi od toga koliko se nijansi boja može formirati u svakom kanalu boja. Djelomično otvaranje LCD ćelije se postiže primjenom potrebnog nivoa napona na kontrolne elektrode. Stoga, broj reproducibilnih nijansi boja u svakom kanalu boja ovisi o tome koliko različitih nivoa napona može biti primijenjeno na LCD ćeliju. Da biste generisali proizvoljni nivo napona, moraćete da koristite DAC kola sa velikim kapacitetom bita, što je izuzetno skupo. Stoga moderni LCD monitori najčešće koriste 18-bitne DAC-ove, a rjeđe - 24-bitne. Kada koristite 18-bitni DAC, postoji 6 bita po kanalu u boji. Ovo vam omogućava da generišete 64 (26=64) različitih nivoa napona i, shodno tome, dobijete 64 nijanse boja u jednom kanalu boja. Ukupno, miješanjem nijansi boja različitih kanala, moguće je stvoriti 262.144 nijanse boja. Kada se koristi 24-bitna matrica (24-bitni DAC kolo), svaki kanal ima 8 bita, što omogućava generiranje 256 (28=256) nijansi boja u svakom kanalu, a ukupno takva matrica reprodukuje 16.777.216 nijansi boja. U isto vrijeme, za mnoge 18-bitne matrice tehnički list pokazuje da reprodukuju 16,2 miliona nijansi boja. Šta je ovde u pitanju i da li je to moguće? Ispostavilo se da u 18-bitnim matricama, kroz razne trikove, možete približiti broj nijansi boja onome što reproducira stvarne 24-bitne matrice. Za ekstrapolaciju tonova boja u 18-bitnim matricama koriste se dvije tehnologije (i njihove kombinacije): dithering i FRC (Frame Rate Control). Suština dithering tehnologije je da se nijanse boja koje nedostaju dobivaju miješanjem najbližih nijansi boja susjednih piksela. Pogledajmo jednostavan primjer. Pretpostavimo da piksel može biti samo u dva stanja: otvorenom i zatvorenom, pri čemu zatvoreno stanje piksela proizvodi crnu boju, a otvoreno stanje proizvodi crvenu boju. Ako umjesto jednog piksela uzmemo u obzir grupu od dva piksela, tada, osim crne i crvene, možemo dobiti i međuboju, ekstrapolirajući tako iz dvobojnog u trobojni. Kao rezultat, ako je u početku takav monitor mogao generirati šest boja (po dvije za svaki kanal), onda će nakon takvog ditheringa već reproducirati 27 boja. Dithering shema ima jedan značajan nedostatak: povećanje nijansi boja postiže se smanjenjem rezolucije. U stvari, ovo povećava veličinu piksela, što može imati negativan utjecaj na crtanje detalja slike. Suština FRC tehnologije je da manipuliše svjetlinom pojedinačnih podpiksela tako što ih dodatno uključuje/isključuje. Kao iu prethodnom primjeru, piksel se smatra ili crnim (isključeno) ili crvenom (uključeno). Svakom podpikselu je naređeno da se uključi brzinom kadrova, to jest, pri brzini kadrova od 60 Hz, svakom podpikselu je naređeno da se uključi 60 puta u sekundi. Ovo omogućava generisanje crvene boje. Ako natjerate piksel da se uključi ne 60 puta u sekundi, već samo 50 (na svakom 12. ciklusu takta isključite piksel umjesto da ga uključite), tada će rezultirajuća svjetlina piksela biti 83% od maksimuma, što će omogućiti formiranje srednje nijanse crvene boje. Oba razmatrana metoda ekstrapolacije boja imaju svoje nedostatke. U prvom slučaju moguće je treperenje ekrana i blago povećanje vremena reakcije, au drugom postoji mogućnost gubitka detalja slike. Prilično je teško razlikovati 18-bitnu matricu s ekstrapolacijom boja od prave 24-bitne matrice na oko. U isto vrijeme, cijena 24-bitne matrice je mnogo veća.

Princip rada TFT-LCD displeja

Opšti princip formiranja slike na ekranu dobro je ilustrovan na Sl. 1. Ali kako kontrolisati svjetlinu pojedinačnih podpiksela? Obično se početnicima objašnjava ovako: iza svakog podpiksela nalazi se zatvarač od tečnog kristala. U zavisnosti od napona koji se na njega primjenjuje, prenosi više ili manje svjetla iz pozadinskog svjetla. I svi odmah zamisle nekakvu amortizeru na malim šarkama koje se okreću do željenog ugla...nešto ovako:

U stvarnosti je, naravno, sve mnogo komplikovanije. Na šarkama nema preklopa od materijala. U pravoj matrici s tekućim kristalima, svjetlosni tok se kontrolira otprilike ovako:

Svjetlost iz pozadinskog osvjetljenja (sliku pratimo odozdo prema gore) prvo prolazi kroz donji polarizacijski filter (bijela zasjenjena ploča). Sada ovo više nije običan tok svjetlosti, već polariziran. Zatim svjetlost prolazi kroz prozirne kontrolne elektrode (žute ploče) i na svom putu nailazi na sloj tekućih kristala. Promjenom upravljačkog napona, polarizacija svjetlosnog toka može se promijeniti do 90 stepeni (na slici lijevo), ili ostaviti nepromijenjena (desno). Pažnja, zabava počinje! Nakon sloja tečnih kristala nalaze se svjetlosni filteri i ovdje je svaki subpiksel obojen u željenu boju - crvenu, zelenu ili plavu. Ako pogledamo ekran sa uklonjenim gornjim polarizacionim filterom, videćemo milione svetlećih podpiksela - i svaki svetli maksimalnom osvetljenošću, jer naše oči ne mogu da razlikuju polarizaciju svetlosti. Drugim riječima, bez gornjeg polarizatora jednostavno ćemo vidjeti ravnomjeran bijeli sjaj po cijeloj površini ekrana. Ali čim stavite gornji polarizacijski filter na mjesto, on će "otkriti" sve promjene koje su tekući kristali napravili u polarizaciji svjetlosti. Neki podpikseli će ostati jako svijetli, poput lijevog na slici, čija je polarizacija promijenjena za 90 stepeni, a neki će se ugasiti, jer je gornji polarizator u antifazi prema donjem i ne propušta svjetlost sa zadanom polarizacijom. Postoje i podpikseli sa srednjom svjetlinom - polarizacija svjetlosnog toka koji prolazi kroz njih nije rotirana za 90, već za manji broj stupnjeva, na primjer, za 30 ili 55 stepeni.

Prednosti i nedostaci

Simboli: (+) prednost, (~) prihvatljivo, (-) nedostatak
	LCD monitori	CRT monitori
Osvetljenost	(+) od 170 do 250 cd/m2	(~) od 80 do 120 cd/m2
Kontrast	(~) 200:1 do 400:1	(+) od 350:1 do 700:1
Ugao gledanja (u suprotnosti)	(~) 110 do 170 stepeni	(+) preko 150 stepeni
Ugao gledanja (po boji)	(-) od 50 do 125 stepeni	(~) preko 120 stepeni
Dozvola	(-) Jedna rezolucija sa fiksnom veličinom piksela. Optimalno se može koristiti samo u ovoj rezoluciji; Ovisno o podržanim funkcijama proširenja ili kompresije, mogu se koristiti veće ili niže rezolucije, ali one nisu optimalne.	(+) Podržane su različite rezolucije. Sa svim podržanim rezolucijama, monitor se može optimalno koristiti. Ograničenje je nametnuto samo prihvatljivošću frekvencije regeneracije.
Vertikalna frekvencija	(+) Optimalna frekvencija 60 Hz, što je dovoljno da se izbjegne treperenje	(~) Samo na frekvencijama iznad 75 Hz nema jasno primjetnog treperenja
Greške u registraciji boja	(+) br	(~) 0,0079 do 0,0118 inča (0,20 - 0,30 mm)
Fokusiranje	(+) vrlo dobro	(~) od zadovoljavajućeg do veoma dobrog>
Geometrijska/linearna distorzija	(+) br	(~) moguće
Polomljeni pikseli	(-) do 8	(+) br
Ulazni signal	(+) analogni ili digitalni	(~) samo analogni
Skaliranje na različitim rezolucijama	(-) je odsutan ili se koriste metode interpolacije koje ne zahtijevaju velike troškove	(+) vrlo dobro
Preciznost boja	(~) True Color je podržan i potrebna temperatura boje je simulirana	(+) True Color je podržan i na tržištu postoji mnogo uređaja za kalibraciju boja, što je definitivno plus
Gama korekcija (prilagođavanje boje karakteristikama ljudskog vida)	(~) zadovoljavajuće	(+) fotorealističan
Uniformitet	(~) često je slika svetlija na ivicama	(~) često je slika svetlija u centru
Čistoća boje/kvalitet boje	(~) dobro	(+) visoko
Treperenje	(+) br	(~) nije primetno iznad 85 Hz
Vrijeme inercije	(-) od 20 do 30 ms.	(+) zanemarljivo
Formiranje slike	(+) Slika je formirana od piksela, čiji broj zavisi samo od specifične rezolucije LCD panela. Razmak piksela ovisi samo o veličini samih piksela, ali ne i o udaljenosti između njih. Svaki piksel je individualno oblikovan za vrhunski fokus, jasnoću i definiciju. Slika je potpunija i glatkija	(~) Pikseli su formirani grupom tačaka (trijada) ili pruga. Visina tačke ili linije zavisi od udaljenosti između tačaka ili linija iste boje. Kao rezultat toga, oštrina i jasnoća slike u velikoj mjeri ovise o veličini koraka tačke ili linije i o kvaliteti CRT-a
Potrošnja energije i emisije	(+) Opasnih elektromagnetnih zračenja praktički nema. Potrošnja energije je približno 70% manja od standardnih CRT monitora (25 do 40 W).	(-) Elektromagnetno zračenje je uvijek prisutno, ali nivo zavisi od toga da li CRT ispunjava bilo koji sigurnosni standard. Potrošnja energije u radnom stanju je 60 - 150 W.
Dimenzije/težina	(+) ravan dizajn, mala težina	(-) težak dizajn, zauzima puno prostora
Interfejs monitora	(+) Digitalni interfejs, međutim, većina LCD monitora ima ugrađeni analogni interfejs za povezivanje na najčešće analogne izlaze video adaptera	(-) Analogni interfejs

Književnost

A.V.Petrochenkov “Hardver-računar i periferni uređaji”, -106 str.
V.E. Figurnov “IBM PC za korisnika”, -67 str.
“HARD "n" SOFT" (kompjuterski časopis za širok krug korisnika) br. 6 2003.
N.I. Gurin "Rad na personalnom računaru", - 128 stranica.

, digitalni fotoaparati, e-knjige, navigatori, takođe elektronski prevodioci, kalkulatori, satovi itd. (rjeđe koriste LCD), kao i u mnogim drugim elektronskim uređajima.

Slika u njemu se formira pomoću pojedinačnih elemenata, obično putem sistema za skeniranje. Jednostavni uređaji sa displejom (elektronski satovi, telefoni, plejeri, termometri itd.) mogu imati jednobojni ili 2-5-bojni displej. Višebojna slika se formira pomoću RGB trijada.

Specifikacije

Najvažnije karakteristike LCD ekrana:

Rezolucija - horizontalne i vertikalne dimenzije, izražene u pikselima. Za razliku od CRT monitora, LCD-i imaju jednu fiksnu rezoluciju, ostatak se postiže interpolacijom.
Veličina tačke (veličina piksela) je udaljenost između centara susjednih piksela. Direktno vezano za fizičku rezoluciju.
Omjer širine i visine ekrana (proporcionalni format) - omjer širine i visine (5:4, 4:3, 3:2 (15÷10), 8:5 (16÷10), 5:3 (15÷9), 16: 9, itd.)
Prividna dijagonala je veličina samog panela, mjerena dijagonalno. Područje prikaza također ovisi o formatu: monitor formata 4:3 ima veću površinu od monitora formata 16:9 sa istom dijagonalom.
Kontrast je omjer svjetline najsvjetlijih i najtamnijih tačaka pri datoj svjetlini pozadinskog osvjetljenja. Neki monitori koriste prilagodljivi nivo pozadinskog osvetljenja pomoću dodatnih lampi; kontrast koji je za njih dat (tzv. dinamički) ne važi za statičnu sliku.
Svjetlina je količina svjetlosti koju emituje ekran, obično se mjeri u kandelama po kvadratnom metru.
Vrijeme odgovora je minimalno vrijeme potrebno da piksel promijeni svoju svjetlinu. Sastoji se od dvije količine:
- Vrijeme puferiranja ( input lag). Visoka vrijednost ometa dinamične igre; obično ćuti; mjereno poređenjem s kineskopom u brzoj fotografiji. Sada (2011) unutar 20-50 ms; u nekim ranim modelima dostizao je 200 ms.
- Vrijeme uključivanja je ono što je naznačeno u specifikacijama monitora. Visoka vrijednost degradira kvalitet videa; metode mjerenja su dvosmislene. Sada je u gotovo svim monitorima navedeno vrijeme uključivanja 2-6 ms.
Ugao gledanja - ugao pod kojim pad kontrasta dostiže zadatu vrednost se izračunava različito za različite vrste matrica i od strane različitih proizvođača, i često se ne može porediti. Neki proizvođači navode u njima. u parametrima njihovih monitora, uglovi gledanja kao što su: CR 5:1 - 176°/176°, CR 10:1 - 170°/160°. Skraćenica CR (contrast ratio) označava nivo kontrasta pod određenim uglovima gledanja u odnosu na okomicu na ekran. Pri uglovima gledanja od 170°/160°, kontrast u sredini ekrana se smanjuje na vrednost koja nije niža od 10:1, pri uglovima gledanja od 176°/176° ne niže od vrednosti od 5:1.
Tip matrice: tehnologija koja se koristi za izradu LCD ekrana.

Uređaj

Podpiksel LCD displeja u boji

Strukturno, ekran se sastoji od LCD matrice (staklene ploče, između slojeva koje se nalaze tečni kristali), izvora svjetlosti za osvjetljenje, kontaktnog svežnja i okvira (kućišta), često plastičnog, sa metalnim okvirom krutosti.

Svaki piksel LCD matrice sastoji se od sloja molekula između dvije prozirne elektrode i dva polarizirajuća filtera čije su ravni polarizacije (obično) okomite. U nedostatku tekućih kristala, svjetlost koju prenosi prvi filter gotovo je potpuno blokirana od strane drugog.

Površina elektroda u kontaktu s tekućim kristalima je posebno obrađena kako bi se molekule u početku orijentirale u jednom smjeru. U TN matrici ovi pravci su međusobno okomiti, tako da se molekuli, u odsustvu napetosti, poređaju u spiralnu strukturu. Ova struktura lomi svjetlost na način da se ravan njene polarizacije rotira prije drugog filtera i svjetlost prolazi kroz nju bez gubitaka. Osim apsorpcije polovine nepolarizovane svjetlosti od strane prvog filtera, ćelija se može smatrati transparentnom.

Ako se na elektrode dovede napon, tada molekuli teže da se postroje u smjeru električnog polja, što iskrivljuje strukturu vijka. U ovom slučaju, elastične sile se tome suprotstavljaju, a kada se napon isključi, molekuli se vraćaju u prvobitni položaj. Uz dovoljnu jačinu polja, gotovo svi molekuli postaju paralelni, što dovodi do neprozirne strukture. Promjenom napona možete kontrolisati stepen transparentnosti.

Ako se konstantni napon primjenjuje dugo vremena, struktura tekućih kristala može degradirati zbog migracije jona. Da bi se riješio ovaj problem, koristi se naizmjenična struja ili promjena polariteta polja svaki put kada se ćelija adresira (pošto se promjena prozirnosti događa kada se struja uključi, bez obzira na njen polaritet).

U cijeloj matrici moguće je kontrolisati svaku od ćelija pojedinačno, ali kako se njihov broj povećava, to je teško postići, jer se povećava broj potrebnih elektroda. Stoga se adresiranje redova i stupaca koristi gotovo svuda.

Svjetlost koja prolazi kroz ćelije može biti prirodna - reflektirana od podloge (kod LCD displeja bez pozadinskog osvjetljenja). Ali češće se koristi; osim što je neovisan o vanjskom osvjetljenju, stabilizira i svojstva rezultirajuće slike.

TN+film (Twisted Nematic + film)

TN + film je najjednostavnija tehnologija. Filmski dio u nazivu tehnologije znači dodatni sloj koji se koristi za povećanje ugla gledanja (otprilike od 90° do 150°). Trenutno se film prefiksa često izostavlja, nazivajući takve matrice jednostavno TN. Nažalost, još uvijek nije pronađen način za poboljšanje kontrasta i vremena odziva za TN panele, a vrijeme odziva ove vrste matrice je trenutno jedno od najboljih, ali nivo kontrasta nije.

TN+ filmski niz radi ovako: Kada se na podpiksele ne primjenjuje napon, tekući kristali (i polarizirana svjetlost koju prenose) rotiraju za 90° jedan u odnosu na drugog u horizontalnoj ravni u prostoru između dvije ploče. A pošto smjer polarizacije filtera na drugoj ploči čini ugao od 90° sa smjerom polarizacije filtera na prvoj ploči, svjetlost prolazi kroz nju. Ako su crveni, zeleni i plavi podpikseli potpuno osvijetljeni, na ekranu će se pojaviti bijela tačka.

Prednosti tehnologije uključuju najkraće vrijeme odziva među modernim matricama, kao i nisku cijenu. Nedostaci: lošiji prikaz boja, najmanji uglovi gledanja.

IPS ili SFT (Super Fine TFT)

Tehnologiju In-Plane Switching (Super Fine TFT) razvili su Hitachi i NEC. Ove kompanije koriste ova dva različita naziva za istu tehnologiju - NEC technology ltd. koristi SFT, a Hitachi IPS. Tehnologija je imala za cilj da prevaziđe nedostatke TN+ filma. Iako je IPS bio u mogućnosti da poveća ugao gledanja na 178°, kao i visok kontrast i reprodukciju boja, vreme odziva je ostalo na niskom nivou.

Od 2008. IPS (SFT) paneli su jedini LCD monitori koji uvijek isporučuju punu RGB dubinu boje od 24 bita, 8 bita po kanalu. Starije TN matrice su 6 bita po kanalu, baš kao i MVA dio.

Ako se na IPS matricu ne primjenjuje napon, molekuli tekućih kristala se ne rotiraju. Drugi filter je uvek okrenut okomito na prvi i kroz njega ne prolazi svetlost. Stoga je prikaz crne boje blizu idealnog. Ako tranzistor pokvari, "slomljeni" piksel za IPS panel neće biti bijeli, kao za TN matricu, već crn.

Kada se primeni napon, molekuli tečnog kristala rotiraju okomito na svoj početni položaj i prenose svetlost.

IPS sada zamjenjuje tehnologija H-IPS, koji nasljeđuje sve prednosti IPS tehnologije dok istovremeno smanjuje vrijeme odziva i povećava kontrast. Boja boja najboljih H-IPS panela nije inferiorna u odnosu na konvencionalne CRT monitore. H-IPS i jeftiniji e-IPS se aktivno koriste u panelima od 20" veličine. LG. Philips, Dell, NEC, Samsung, Chimei ostaju jedini proizvođači panela koji koriste ovu tehnologiju .

AS-IPS(Advanced Super IPS - napredni super-IPS) - takođe je razvijen od strane Hitachi Corporation 2002. godine. Poboljšanja su se uglavnom ticala nivoa kontrasta konvencionalnih S-IPS panela, približavajući ga kontrastu S-PVA panela. AS-IPS se takođe koristi kao naziv za NEC monitore (npr. NEC LCD20WGX2) zasnovane na S-IPS tehnologiji koju je razvio LG.Philips konzorcijum.

AFFS(Advanced Fringe Field Switching, nezvanični naziv S-IPS Pro). Tehnologija je dalje poboljšanje IPS-a, koju je razvio BOE Hydis 2003. godine. Povećana snaga električnog polja omogućila je postizanje još većih uglova gledanja i svjetline, kao i smanjenje međupikselne udaljenosti. Ekrani zasnovani na AFFS uglavnom se koriste u tablet računarima, na matricama koje proizvodi Hitachi Displays.

Razvoj Super Fine TFT tehnologije od NEC-a

Ime	Kratka oznaka	Godina	Prednost	Bilješke
Super fin TFT	S.F.T.	1996	Široki uglovi gledanja, duboka crna boja	Većina panela podržava i realističnu . Sa poboljšanim prikazom boja, svjetlina je postala nešto niža.
Advanced SFT	A-SFT	1998	Najbolje vrijeme odgovora	Tehnologija je evoluirala u A-SFT (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. 1998.), značajno smanjujući vrijeme odziva.
Super-Advanced SFT	SA-SFT	2002	Visoka transparentnost	SA-SFT razvijen od strane Nec Technologies Ltd. u 2002. godini, poboljšala je transparentnost za 1,4 puta u poređenju sa A-SFT.
Ultra napredni SFT	UA-SFT	2004	Visoka transparentnost Prikaz boja Visok kontrast	Dozvoljeno je postizanje 1,2 puta veće transparentnosti u poređenju sa SA-SFT, 70% pokrivenosti NTSC opsega boja i povećan kontrast.

Hitachi razvija IPS tehnologiju

Ime	Kratka oznaka	Godina	Prednost	Transparentnost/ Kontrast	Bilješke
Super TFT	IPS	1996	Široki uglovi gledanja	100/100 Osnovni nivo	Većina panela takođe podržava realističan prikaz boja (8 bita po kanalu). Ova poboljšanja su došla po cijenu sporijeg vremena odziva, u početku oko 50 ms. IPS paneli su takođe bili veoma skupi.
Super-IPS	S-IPS	1998	Nema promjene boje	100/137	IPS je zamijenjen S-IPS-om (Super-IPS, Hitachi Ltd. 1998.), koji nasljeđuje sve prednosti IPS tehnologije uz smanjenje vremena odziva
Napredni Super-IPS	AS-IPS	2002	Visoka transparentnost	130/250	AS-IPS, također razvijen od strane Hitachi Ltd. 2002. godine, poboljšajući uglavnom kontrast tradicionalnih S-IPS panela do nivoa na kojem su postali drugi nakon nekih S-PVA.
IPS-Provectus	IPS-Pro	2004	Visok kontrast	137/313	Tehnologija IPS Alpha panela sa širim rasponom boja i kontrastom uporedivim sa PVA i ASV ekranima bez sjaja u uglu.
IPS alpha	IPS-Pro	2008	Visok kontrast		IPS-Pro nove generacije
IPS alpha next gen	IPS-Pro	2010	Visok kontrast		Hitachi prenosi tehnologiju na Panasonic

Razvoj IPS tehnologije od strane LG-a

Ime	Kratka oznaka	Godina	Bilješke
Super-IPS	S-IPS	2001	LG Display ostaje jedan od glavnih proizvođača panela zasnovanih na Hitachi Super-IPS tehnologiji.
Napredni Super-IPS	AS-IPS	2005	Poboljšan kontrast s proširenim rasponom boja.
Horizontalni IPS	H-IPS	2007	Postignut je još veći kontrast i vizuelno ujednačenija površina ekrana. Takođe, napredna tehnologija True Wide polarizatora zasnovana na NEC polarizirajućem filmu dodatno je postigla šire uglove gledanja i eliminisala odbljesak kada se gleda pod uglom. Koristi se u profesionalnom grafičkom radu.
Poboljšani IPS	E-IPS	2009	Ima širi otvor blende za povećanje prijenosa svjetlosti s potpuno otvorenim pikselima, što omogućava korištenje pozadinskog osvjetljenja koje je jeftinije za proizvodnju i ima manju potrošnju energije. Dijagonalni ugao gledanja je poboljšan, vrijeme odziva je smanjeno na 5 ms.
Profesionalni IPS	P-IPS	2010	Pruža 1,07 milijardi boja (30-bitna dubina boje). Više mogućih orijentacija podpiksela (1024 naspram 256) i bolja prava dubina boje.

*VA (Vertikalno poravnanje)

S druge strane, LCD monitori imaju i neke nedostatke koje je često suštinski teško eliminisati, na primjer:

OLED displeji (matrica organskih dioda koje emituju svjetlost) često se smatraju obećavajućom tehnologijom koja može zamijeniti LCD monitore, ali je naišla na poteškoće u masovnoj proizvodnji, posebno za matrice velike dijagonale.