Layar kristal cair LCD. monitor LCD

31.01.2023 jendela

Perusahaan MELT adalah salah satu dari sedikit produsen elektronik Rusia yang produknya memenuhi standar dunia. Kini lini produk perusahaan mencakup beberapa ratus indikator LCD yang tidak kalah dengan analog asing. Pada saat yang sama, tampilan domestik memiliki rekor suhu pengoperasian yang sangat beragam, mendukung berbagai generator karakter, dan memiliki harga yang sangat kompetitif.

Kehadiran nama produsen elektronik Rusia dalam judul artikel dapat mengarahkan pemikiran terhadap masalah substitusi impor yang ada saat ini. Banyak yang dikatakan dan ditulis tentang penggantian barang asing, termasuk elektronik, dengan produk dari produsen dalam negeri. Namun kenyataannya tidak sesederhana itu.

Elektronik Rusia hanya dapat bersaing dengan analog impor di beberapa area sempit. Oleh karena itu, setiap produsen elektronik dalam negeri yang sukses merupakan suatu kebanggaan. Salah satunya adalah perusahaan MELT.

Perusahaan MELT didirikan pada tahun 1995. Awalnya, kegiatan utamanya adalah pengembangan dan produksi papan Caller ID (identifikasi nomor otomatis). Meski begitu, prinsip dasar kerja perusahaan adalah kemandirian – pengembangan dan produksi internal. Berkat tim pengembangan yang berpengalaman dan pembelian peralatan modern, siklus penuh pembuatan perangkat elektronik telah diselenggarakan: desain, perakitan, kontrol kualitas, pengujian, dan penjualan. Tradisi-tradisi ini telah dilestarikan dan ditingkatkan. Saat ini MELT memiliki kemampuan untuk mengembangkan dan memproduksi papan sirkuit cetak, merakit komponen elektronik menggunakan teknologi instalasi modern (SMT, COB, TAB).

Kualitas produk MELT yang stabil diketahui tidak hanya oleh konsumen Rusia, tetapi juga oleh rekan-rekan mereka dari negara-negara CIS, Eropa, dan Timur Tengah. Agar tidak berdasar, kami dapat membuat daftar mitra tetap perusahaan MELT: Svyaz Engineering CJSC, METTEM-Svetotekhnika CJSC, METTEM-Technology CJSC, PC Medical Equipment OJSC, Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences, NPP ITELMA LLC ", Pabrik Pembuatan Instrumen OJSC Saransk, Pabrik Radio OJSC Stavropol "SIGNAL", Institut Gabungan untuk Penelitian Nuklir dan banyak lainnya.

Saat ini, perusahaan bergerak dalam pengembangan dan produksi papan sirkuit cetak, indikator LCD, catu daya, dan batang LED.

Di antara produk perusahaan, indikator LCD patut mendapat perhatian khusus. Sintesis karakter MELT dan tampilan LCD grafis dikembangkan dan diproduksi di fasilitas milik perusahaan. Mereka telah membuktikan diri sebagai yang terbaik dan menikmati rasa hormat yang layak dari produsen elektronik besar dan penggemar elektronik non-profesional.

Di antara kelebihan indikator LCD MELT adalah penggunaan teknologi produksi paling modern, kontras yang sangat baik, banyak pilihan model, dukungan untuk generator karakter Rusia/Inggris/Belarusia/Ukraina/Kazakh, rentang suhu pengoperasian yang luas, harga murah dan maksimum ketersediaan.

MELT: teknologi modern untuk membuat panel LCD

Perusahaan MELT menggunakan kaca LCD (panel LCD) untuk sintesis karakter dan indikator LCD grafis menggunakan dua teknologi paling modern: STN (Super Twisted Nematic) dan FSTN (Film Super Twisted Nematic). Masing-masing teknologi memiliki versi citra positif dan negatif (STN Positif/Negatif dan FSTN Positif/Negatif). Selain itu, tersedia versi yang menggunakan cahaya tidak langsung atau pencahayaan LED.

Salah satu keunggulan terpenting panel LCD MELT adalah rentang suhu pengoperasiannya yang sangat luas. Sebagian besar saluran LCD memiliki model yang dapat beroperasi pada suhu -30...80°C, dan kisaran suhu penyimpanannya adalah -45...80°C.

Keunggulan lain panel LCD MELT adalah kontrasnya yang tinggi. Menurut indikator ini, mereka lebih unggul dari pesaing asingnya.

Perlu dicatat bahwa kaca hanyalah bagian dari siklus teknologi pembuatan layar LCD. Kualitas layar LCD secara langsung bergantung pada teknologi yang digunakan untuk memasang komponen elektronik. Di sini perusahaan MELT punya alasan khusus untuk berbangga.

Kualitas kabel adalah kunci kualitas layar LCD

Jelas, satu panel LCD tidak cukup untuk membuat sebuah tampilan. Pengontrol, sistem catu daya, dan papan sirkuit tercetak diperlukan. Selain itu, penting untuk memastikan pemasangan elemen berkualitas tinggi di papan.

MELT memiliki tim insinyur berpengalaman yang mampu secara mandiri mengembangkan desain sirkuit dan menampilkan papan sirkuit. Pada saat yang sama, untuk sebagian besar modul, pengontrol LCD dari perusahaan domestik OJSC ANGSTREM digunakan.

Produksi instalasi ultra-modern kami adalah kebanggaan perusahaan. Saat ini, MELT memiliki peralatan untuk melakukan instalasi berkinerja tinggi menggunakan teknologi SMT dan COB.

Teknologi COB (Chip On Board) melibatkan pemasangan chip sirkuit mikro yang tidak dikemas langsung ke papan. COB memiliki keunggulan dibandingkan menggunakan chip kemasan standar.

a) contoh pemasangan open-frame secara manual
sirkuit mikro

c) mengisi dengan kompon yang terpasang
sirkuit mikro yang tidak dikemas

Beras. 1. Tahapan pemasangan chip pengontrol LCD menggunakan teknologi COB

Seperti disebutkan di atas, COB digunakan untuk komponen yang bekerja cepat. Teknologi inilah yang digunakan untuk memasang pengontrol LCD di layar LCD MELT (Gambar 1). Peralatan MELT memungkinkan Anda melakukan sendiri siklus pemasangan penuh: pemasangan dan pemosisian (Gambar 1a), pengelasan kabel (Gambar 1b), kontrol kualitas pemasangan, penyegelan kristal dengan senyawa (Gambar 1c).

Peralatan MELT COB memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

  • jumlah pin rebus: hingga 10.000;
  • lebar konduktor: dari 90 µm;
  • kesenjangan antara konduktor: dari 90 mikron.

Selain teknologi khusus yang tercantum di atas, MELT memiliki peralatan dari pabrikan terkemuka Jepang dan Eropa (YAMAHA, Assembleon, Ersa, Dek, dan lainnya) untuk pemasangan SMT tradisional dan pemasangan komponen timbal. Fleksibilitas untuk merakit papan sirkuit cetak seri kecil dan besar dicapai melalui adanya dua jalur pemasangan permukaan dan jalur pemasangan melalui lubang.

Jalur pemasangan permukaan pertama dirancang untuk perakitan otomatis rangkaian besar rakitan sirkuit cetak. Produktivitas maksimumnya mencapai 20.000 komponen per jam. Jalur ini mencakup peralatan berikut:

  • pemuat PCB otomatis Nutek NTM 710 EL;
  • Printer pasta solder otomatis DEK ELA;
  • oven konveksi ERSA HotFLow 5;
  • pembongkaran otomatis papan sirkuit tercetak Nutec NTM 710 EM 2;

Jalur pemasangan permukaan kedua dirancang untuk merakit rangkaian rakitan sirkuit cetak berukuran kecil dan menengah. Jalur inilah yang memungkinkan pemasangan komponen bebas timah. Kapasitas jalurnya juga mencapai 20.000 komponen per jam. Ini mencakup peralatan berikut:

  • printer pasta solder semi-otomatis DEK 248;
  • mesin multifungsi untuk menyusun komponen YAMAHA YS12F;
  • oven konveksi BTU Pyramax 98A;
  • pembongkaran PCB otomatis Nutec NTM 710 EM 2.

Jalur instalasi tembus meliputi:

  • pemasangan penyolderan gelombang dinamis KIRSTEN-K5360P;
  • pemasangan pembersihan jet papan sirkuit cetak TRIMAX.

Setelah pemasangan, blok menjalani kontrol kualitas menggunakan instalasi optik 3D TRION-2000.

Untuk menguji komponen pada suhu dan kelembapan yang berbeda, ruang iklim panas/dingin/kelembaban ESPEC SH-661 digunakan.

Dengan demikian, MELT tidak hanya mampu mengembangkan, namun juga memproduksi layar LCD sendiri dengan tetap mempertahankan kualitas manufaktur tertinggi.

Delapan alasan memilih layar LCD MELT

Ada cukup banyak produsen panel dan layar LCD. Oleh karena itu, sangat menyenangkan mengetahui bahwa perusahaan MELT tidak kalah dengan latar belakang mereka. Apalagi dalam beberapa hal, produk MELT lebih unggul dibandingkan produk luar negeri.

Sebutkan delapan alasan mengapa Anda harus memilih layar MELT LCD.

Pertama, performa kontras luar biasa, tidak kalah dengan kompetitor. Hal ini dicapai melalui penggunaan teknologi FSTN dan STN terbaru.

Kedua, pilihan model terluas (lebih dari 600 perwakilan): sintesis karakter dan grafis; dengan tampilan positif dan negatif; dengan warna lampu latar berbeda (kuning, kuning-hijau, merah, biru, putih); dengan tegangan suplai 2.8/3.0/3.3/5 V; dengan format dan resolusi berbeda; dengan dan tanpa kompensasi suhu.

Bahkan nama merek display, yang terdiri dari sembilan posisi, menunjukkan keragaman model (Tabel 1).

Tabel 1. Penamaan tampilan LCD MELT

M.T. -16S24 -1 Y L G T -3V0 -T
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Perusahaan (MELT) Seri Pekerjaan/Penyimpanan, °C Jenis panel LCD Jenis lampu latar Warna lampu latar Orientasi Upit Kompensasi termal
1:
0…50/-10…60
T : TN positif L: – LED J: kuning (kosong): 6 jam 2V8 – 2.8V (kosong): tidak
N : TN negatif G: kuning-hijau T: selama 12 jam 3V0 – 3,0V T: ya
2:
-20…70/-30…80
M : HTN positif R: merah 3V3 – 3,3V
H : HTN negatif B: biru (kosong) – 5.0 V
3:
-30…70/-40…80
Y : STN kuning positif W: putih
G : STN abu-abu positif (kosong): opsi
4:
-40…80/-40…90
B: STN biru positif
K : STN negatif (biru)
7:
-10…50/-30…60
F: FSTN positif
V: FSTN negatif (hitam)

Ketiga, performa nyata pada suhu rendah dan tinggi. Terdapat layar dengan kisaran suhu pengoperasian -40...70°C. Selain itu, kisaran penyimpanannya adalah -45…80°C. Dan, tidak seperti analog asing, ini bukanlah versi khusus yang sulit ditemukan yang dibuat berdasarkan pesanan, tetapi sampel serial.

Dan untuk indikator custom, rentang pengoperasiannya bahkan bisa mencapai -40…80°C.

Keempat, tampilan sintesis karakter digital-abjad MELT memiliki kemampuan untuk mendukung generator karakter Rusia/Inggris/Belarusia/Ukraina/Kazakh. Selain itu, penggunaan format huruf 5x8 membuat tampilan huruf Cyrillic lebih jelas dan besar!

Kelima, halaman generator karakter tambahan dalam pengkodean Win-CP1251 menyederhanakan penulisan program di lingkungan Microsoft Windows.

Keenam, keandalan dan kualitas produk MELT tertinggi.

Ketujuh, ketersediaan dan kemampuan memasok indikator dalam jumlah besar dalam waktu sesingkat-singkatnya dengan biaya rendah.

Dan poin kedelapan yang terakhir adalah kemungkinan memesan indikator unik dan terspesialisasi dengan waktu produksi minimal. Lebih detail mengenai layar LCD custom akan dibahas pada bagian akhir artikel.

Mari kita mulai review produk MELT dengan model serial.

Layar LCD MELT yang menghasilkan karakter

Kisaran tampilan LCD alfanumerik MELT mencakup 19 seri, termasuk lebih dari 500 model (Tabel 2).

Tabel 2. Rangkaian tampilan LCD MELT alfanumerik

Nama Pengendali Izin Dimensi, mm Bisa dilihat
luas, mm
Simbol, mm Lampu latar Jenis kaca 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 Kuning hijau STN Positif 5 0…50, -20…70, -30…70
KB1013VG6 16x1 122x33x9.3 99×13 4,86×9,56 Kuning, biru, kuning-hijau, putih FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif 3; 5 -20…70; -30…70
KB1013VG6 16x1 122x33x13.1 99×13 4,86×9,56 Kuning, kuning-hijau, tidak
KB1013VG6 16x2 85x36x13 62×19 2,95×5,55 FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif
KB1013VG6 16x2 84x44x13.0 62×19 2,95×5,55
KB1013VG6 16x2 85x30x13.5 62×19 2,95×5,55 Kuning, biru, kuning-hijau, putih, tidak ada
KB1013VG6 16x2 122x44x13 105.2×24 4,86×9,56 Kuning, biru, kuning-hijau FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Positif
ST7070 16x2 84x44x13.0 62×19 2,95×5,55 Kuning, biru, kuning-hijau, putih FSTN Positif, STN Positif
KB1013VG6 16x4 87x60x13.1 62×26 2,95×4,75 FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif
KB1013VG6 20x1 180x40x9.3 149×23 6.00×14.54 Kuning, biru, kuning-hijau, putih, tidak ada
KB1013VG6 20x2 116x37x13 82×19 3,20×5,55 Kuning, biru, kuning-hijau, merah, tidak ada FSTN Positif, STN Positif
KB1013VG6 20x2 180x40x9.3 149×23 6.00×9.63 Kuning, biru, kuning-hijau, putih, merah, tidak ada FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif 3; 5 -20…70; -30…70
KB1013VG6 20x4 98x60x13 76×26 2,95×4,75 Kuning, biru, kuning-hijau, putih, tidak ada
KB1013VG6 20x4 146×62.5×13 122,5×43 4,84×9,22 Kuning, biru, kuning-hijau, putih, merah
ST7070 20x4 98x60x13 76×26 2,95×4,75 Kuning, biru, kuning-hijau, putih FSTN Positif, STN Positif 5 -20…70
KB1013VG6 24x1 208x40x14.3 178×23 6.00×14.75 FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif 3; 5 -20…70; -30…70
KB1013VG6 24x2 118x36x13.5 92,5×14,8 3,15×5,72 Kuning, biru, kuning-hijau, putih, tidak ada FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Positif
KB1013VG6 24x2 208x40x14.3 178×23 6.00×9.63 Kuning, biru, kuning-hijau, putih FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif

Dengan keragaman tersebut, mudah untuk memilih tampilan dengan karakteristik yang diperlukan:

  • menggunakan berbagai teknologi, misalnya STN Positif/Negatif, FSTN Positif/Negatif (Gambar 2);
  • dengan format karakter dan string yang berbeda – 08x2, 10x1, 16x1, 16x2, 16x4, 20x1, 20x2, 20x4, 24x1, 24x2;
  • dengan warna lampu latar berbeda - kuning, kuning-hijau, merah, biru, putih;
  • dengan tegangan suplai berbeda: 3 atau 5 V;
  • dengan rentang suhu pengoperasian yang berbeda, termasuk -30…70°C;
  • dengan antarmuka komunikasi serial (pengontrol ST7070) atau paralel (pengontrol KB1013VG6).

Beras. 2. Contoh indikator LCD sintesis karakter MELT 24 x 2

Perlu dicatat secara khusus bahwa sebagian besar tampilan dibuat berdasarkan pengontrol KB1013VG6 domestik yang diproduksi oleh ANGSTREM OJSC. Dari segi fungsionalitas, ini mirip dengan pengontrol Hitachi HD44780 dan Samsung KS0066.

Fitur khas KB1013VG6 adalah:

  • berbagai macam tegangan suplai: 2,7…5,5 V;
  • Kisaran catu daya LCD: 3,0…13 V;
  • antarmuka komunikasi berkecepatan tinggi: hingga 2 MHz (pada Upit = 5 V);
  • 80 byte data tampilan RAM (80 karakter);
  • ROM generator karakter 19840 bit dengan kemampuan memprogram dua halaman karakter pengguna;
  • RAM penghasil karakter 64 byte.

Tampilan LCD grafis MELT

Seperti halnya tampilan sintesis karakter, rangkaian LCD grafis yang diproduksi oleh MELT juga sangat mengejutkan: 10 baris yang menyatukan lebih dari 120 model (Tabel 3).

Tabel 3. Rangkaian tampilan LCD grafis MELT

Nama Pengendali Resolusi Dimensi, mm Area terlihat, mm Ukuran titik, mm Lampu latar Jenis kaca Termokomp Upit, V Trab, °C Thanan, °C
KB145VG4 122×32 77x38x9.5 62×19 0,4×0,4 TIDAK FSTN Positif, STN Positif TIDAK 5 -10…60, -30…70 -10…60, -40…80
KB145VG4 122×32 77x38x13 62×19 0,4×0,4 Kuning, kuning-hijau, biru, putih, merah FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif TIDAK 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 TIDAK FSTN Positif, STN Positif 5 -10…60, -30…70 -10…60, -40…80
KB145VG4 122×32 84x44x13.5 62×19 0,4×0,4 Kuning, kuning-hijau, biru, putih FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif 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 Kuning, kuning-hijau FSTN Positif 2,8 -20…70 -30…80
KB145VG4 122×32 94x48.5x9.6 85×26 0,62×0,62 FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif Tidak iya 3; 5
K145VG10 128x64 93x70x13 71,7×38,7 0,44×0,44 Kuning, kuning-hijau FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Positif -20…70, -30…70 -30…80
NT75451 128x64 69x48x12 65×34.6 0,47×0,42 Mungkin FSTN Positif, STN Negatif Biru, STN Positif 3,3
K145VG10 128x64 75x52.7x8.5 60×32.6 0,4×0,4 Kuning, kuning-hijau, biru, putih, tidak ada FSTN Positif, FSTN Negatif, STN Negatif Biru, STN Positif TIDAK 3; 5
KB145VG4 61×16 66x31x9.5 56×12 0,8×0,55 Kuning, kuning-hijau, tidak FSTN Positif, STN Positif TIDAK 5 0…50 -10…60
KB145VG4 61×16 77x38x13 62×19 0,92×0,72 Kuning, kuning-hijau TIDAK 5 0…50 -10…60
K145VG10 64x64 40x56x8.5 32×39.5 0,42×0,52 Kuning, kuning-hijau, biru dan putih TIDAK 3,3; 5 -20…70 -30…80

Fitur khas tampilan grafis MELT adalah:

  • teknologi modern STN Positif/Negatif, FSTN Positif/Negatif (Gambar 3);
  • berbagai pilihan resolusi: 122×32, 128×64, 61×16, 64×64;
  • berbagai warna lampu latar: kuning, kuning-hijau, merah, biru, putih;
  • berbagai tegangan suplai: 2.8/3.0/3.3/5 V;
  • berbagai rentang suhu pengoperasian, termasuk -30…70°C.

Beras. 3. Contoh indikator LCD grafis MELT 128 x 64

Fitur pembeda penting dari sebagian besar tampilan grafis MELT adalah penggunaan pengontrol LCD domestik.

K145VG10 adalah pengontrol LCD yang diproduksi oleh ANGSTREM OJSC, mirip dengan KS0108 yang diproduksi oleh Samsung.

Selain kompatibilitas pengontrol, perlu diperhatikan kompatibilitas tampilan MELT dengan produk pesaing.

Beberapa kata tentang substitusi impor yang efektif

Kebanyakan layar LCD MELT kompatibel dengan analog dari perusahaan manufaktur lain. Pada saat yang sama, seperti yang ditunjukkan di atas, LCD dari MELT lebih unggul darinya dalam hal karakteristik. Hal ini berlaku untuk LCD sintesis karakter atau simbolik dan grafis (Tabel 4, 5).

Tabel 4. Kompatibilitas LCD sintesis karakter atau simbolik dari berbagai produsen

Format Bisa dilihat
luas, mm
Nama pabrik Nama pabrik
Bintang Win Tip daya Tianma Bolymin mikrotip Kerajaan Seperti matahari Visi Data 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 SM1601B
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 SM1602E 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 SM1602D
62.2×17.9 TM162D SM1602H 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
60.0×32.6
20×1 154×16,5 TM201A
149.0×23.0
20×2 83.0×18.8 TM202J SM2002A MTC-20200X AC202A WM-C2002M
83.0×18.6 TM202A
123.0×23.0
149.0×23.0 TM202M SM2002B 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 SM2004A MTC-20400X AC204A WM-C2004P
60.0×22.0
77.0×26.3
76.0×25.2
123.0×42.5 TM204K SM2004B 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
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

Tabel 5. Kompatibilitas LCD grafis dari berbagai produsen

Izin Bisa dilihat
luas, mm
Nama pabrik Nama pabrik
Bintang Win Tip daya Tianma Bolymin mikrotip Kerajaan Seperti matahari Visi Data Wintek
61×16 56.0×12.0
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

Dengan demikian, penggunaan produk MELT tepat ketika substitusi impor ternyata efektif dan menguntungkan.

Memprogram indikator MELT LCD

Agar dapat bekerja dengan modul LCD apa pun, Anda perlu menerapkan fungsi perangkat lunak dasar: reset dan inisialisasi, transmisi data dan perintah ke layar, membaca data dari layar. Dokumentasi untuk modul MELT LCD berisi semua informasi yang diperlukan untuk ini: urutan dan durasi sinyal selama reset perangkat keras, daftar perintah yang digunakan, deskripsi ruang alamat, urutan perintah selama reset dan inisialisasi perangkat lunak, a penjelasan rinci tentang antarmuka pertukaran data.

Tentu saja, Anda dapat menulis sendiri driver perangkat lunak, yaitu dari awal. Namun, dalam sebagian besar kasus, cara yang lebih tepat dan cepat adalah dengan menggunakan perpustakaan contoh yang tersedia untuk diunduh gratis di situs web perusahaan.

Faktanya, perpustakaan ini berisi templat untuk membuat driver dalam bahasa C. Artinya, contoh tidak terikat pada pengontrol tertentu, dan oleh karena itu, beberapa fungsi, seperti fungsi penundaan, pengaturan port I/O, harus diimplementasikan. secara mandiri. Dengan demikian, program-program ini tidak akan dikompilasi, tetapi dapat menjadi dasar pembuatan driver.

Saat ini perpustakaan berisi contoh program berikut:

AllText4.c – contoh untuk indikator LCD alfanumerik dengan mode peralihan 4-bit;

AllText8.c – contoh untuk indikator LCD alfanumerik dengan mode peralihan 8-bit;

MT-6116.c – contoh untuk indikator LCD grafis MT-6116 dengan indeks huruf apa saja;

MT-12232B.c – contoh untuk indikator LCD grafis MT-12232B;

MT-12232A,C,D.с – contoh untuk indikator LCD grafis MT-12232A, MT-12232C, MT-12232D;

MT-12864.c – contoh untuk indikator LCD grafis MT-12864 dengan indeks huruf apa saja;

MT-6464B.c – contoh untuk indikator grafis MT-6464B;

MT-10T7,8,9.c – contoh untuk indikator segmen MT-10T7, MT-10T8, MT-10T9;

MT-10T11,12.c – contoh untuk indikator segmen MT-10T11, MT-10T12.

Semua contoh berisi fungsi dasar: inisialisasi, menulis/membaca byte melalui antarmuka paralel, menulis perintah. Misalnya, AllText8.c adalah templat universal untuk menampilkan MT10S1, MT16S1, MT20S1, MT24S1, MT16S2, MT20S2, MT24S2, MT20S4, dan berisi empat fungsi C: void LCDinit(void); batal WriteCmd(bita b); batal WriteData(bita b), batal WriteByte(bita b, bit cd).

Mari kita lihat lebih dekat fungsi inisialisasi void LCDinit(void) sebagai contoh penerapan fungsi inisialisasi untuk indikator LCD alfanumerik dengan mode pengaktifan 8-bit:

batal LCDinit (batal)
{
LCD.E=0; Penundaan(>20ms); //jika perlu, konfigurasikan bus data untuk keluaran
LCD.RW=0; LCD.A0=0; LCD.D=0x30; //mengatur tipe antarmuka (8 bit)
Penundaan(>40ns); //ini adalah waktu preset alamat (tAS)
LCD.E=1; Penundaan(>230ns); //waktu preset data tiba (tDSW)
LCD.E=0; Penundaan(>
LCD.E=1; Penundaan(>230ns); //durasi sinyal minimum yang diizinkan E=1
LCD.E=0; Penundaan (>40us); //jeda antar perintah
LCD.E=1; Penundaan(>230ns);
LCD.E=0; Penundaan(>270ns); //interval minimum yang diizinkan antar sinyal E=1 //di sini indikator memasuki mode operasi dengan tipe antarmuka yang ditetapkan dan perintah dapat dikeluarkan seperti biasa
TulisCmd(0x3A); //mengatur mode LCD yang benar
TulisCmd(0x0C); //nyalakan indikator, kursor mati
TulisCmd(0x01); //hapus indikatornya
TulisCmd(0x06); //mengatur mode input data: gerakkan kursor ke kanan
}

Analisis ini memungkinkan kita melakukan beberapa pengamatan. Pertama, fungsi tersebut sudah berisi urutan sinyal yang diperlukan untuk konfigurasi tampilan perangkat keras (LCD.E, LCD.RW, LCD.A0, LCD.D). Kedua, LCDinit menggunakan interval waktu dan penundaan yang diperlukan (fungsi Penundaan). Ketiga, LCDinit juga berisi urutan perintah inisialisasi perangkat lunak (fungsi WriteCmd). Dengan demikian, pengguna tidak perlu membaca dokumentasi modul LCD dengan cermat untuk mencari semua informasi yang diperlukan.

Namun, perlu dicatat bahwa file AllText8.c tidak berisi implementasi fungsi penundaan dan fungsi inisialisasi serta bekerja dengan port I/O. Pengguna harus membuatnya sendiri untuk mikrokontroler tertentu yang digunakan.

Semua kesimpulan yang diperoleh tetap valid untuk fungsi lain dari AllText8.c.

Contoh lain dari perpustakaan MELT dibuat dengan prinsip yang sama: semua fungsi dasar diimplementasikan, pengguna hanya perlu “mengikatnya” ke pengontrolnya.

Area penerapan indikator LCD MELT

Berbagai macam model memungkinkan perancang untuk memilih layar LCD yang optimal berdasarkan karakteristik unik dari aplikasi tertentu.

Faktanya, rangkaian model MELT mencakup hampir seluruh bidang elektronik mulai dari peralatan industri hingga perangkat portabel dan peralatan rumah tangga. Namun, ada sejumlah aplikasi di mana tampilan LCD MELT jelas lebih unggul dibandingkan kompetitor.

Elektronik otomotif. Pengalaman dalam menciptakan perangkat elektronik otomotif untuk keperluan khusus menunjukkan bahwa pemilihan layar LCD ternyata menjadi salah satu poin desain yang paling penting.

Sebagai contoh, kita dapat melihat panel kendali unit kendaraan pemanen (Gambar 4). Untuk kemudahan penggunaan, remote control dipasang di dashboard. Artinya di musim panas, saat cuaca cerah, mesin mengalami pemanasan yang signifikan dari sinar matahari, dan di musim dingin mesin harus bekerja pada suhu rendah, terutama jika mesin pembersih diparkir di luar (yang merupakan norma dalam realitas Rusia).

Jadi, sesuai dengan GOST 15150-69, remote control dapat diklasifikasikan sebagai produk kategori 3 (atau 3.1). Ini berarti bahwa bahkan untuk versi iklim untuk iklim sedang, rentang pengoperasian maksimum, paling banter, adalah -40...45°C.

Saat ini tidak sulit untuk menemukan sirkuit mikro dan komponen elektronik yang memenuhi persyaratan tersebut, tidak demikian halnya dengan layar LCD. Akibatnya, justru karena hal inilah maka perlu segera menetapkan kisaran suhu pengoperasian yang lebih sempit dalam spesifikasi teknis. Hal ini mudah untuk diverifikasi jika Anda melihat karakteristik produk tersebut. Bagi sebagian besar dari mereka, rentang pengoperasian bertepatan dengan rentang penyimpanan dan hanya -20...60°C.

Penggunaan layar LCD MELT segera memperluas jangkauan pengoperasian hingga -40...70°C, dan suhu penyimpanan hingga -45...80°C.

Elektronik industri. Konsol operator CNC dan konsol kontrol, meskipun TFT dan jenis layar lainnya menjamur, masih sering menggunakan layar LCD standar.

Dalam kondisi produksi industri, faktor negatifnya adalah meningkatnya kadar debu dan kualitas pencahayaan yang rendah. Untuk mencapai kenyamanan operator yang maksimal, kontras gambar yang tinggi perlu diberikan pada sudut pandang yang besar. Inilah kualitas yang membedakan indikator MELT.

Dukungan generator karakter Rusia juga akan memainkan peran penting.

Industri minyak dan gas. Secara geografis, industri migas di negara kita terletak di wilayah timur dan timur laut. Mereka dicirikan oleh iklim kontinental yang jelas dengan suhu musim dingin yang rendah. Pada saat yang sama, pengembangan deposit sering kali dilakukan di daerah yang sulit dijangkau. Oleh karena itu, penggantian peralatan dalam beberapa kasus mungkin tidak tersedia secara fisik jika terjadi kerusakan, misalnya di kamp yang tertutup salju.

Oleh karena itu, perangkat elektronik harus memberikan pengoperasian yang paling andal dalam kondisi yang sulit. Dalam kasus seperti ini, apakah layak untuk menghemat dan menggunakan LCD yang diproduksi oleh perusahaan kecil dari Asia Tenggara? Jawabannya jelas. Dalam hal ini, keandalan tertinggi layar LCD MELT menjadikannya pilihan ideal.

Keuntungan penting lainnya dari tampilan MELT adalah biayanya. Dalam parameter ini, LCD yang diproduksi oleh MELT tidak kalah dengan rekan-rekannya di Asia. Misalnya, harga grosir MT-08S2A adalah sekitar 170 rubel. Dengan nilai tukar dolar saat ini, produk MELT lebih murah dibandingkan produk Asia yang dibeli di lokasi produksi.

Indikator LCD khusus dan panel LCD

Perusahaan MELT menawarkan kerjasama dalam pembuatan layar LCD custom. Pada saat yang sama, MELT menangani semua masalah mulai dari pengembangan hingga produksi indikator khusus ini. Kemampuan produksi perusahaan yang luas telah dijelaskan di atas.

Pilihan panel LCD khusus sangat beragam. Perusahaan menawarkan panel LCD menggunakan:

  • berbagai teknologi kristal: TN, HTN, STN, FSTN;
  • mode tampilan positif atau negatif;
  • berbagai warna lampu latar: kuning-hijau, merah, kuning, biru, putih, RGB;
  • berbagai rentang suhu pengoperasian, hingga -40...70°C;
  • pembuatan panel dengan timah logam kaku dengan jarak 0,8...4,0 mm;
  • persyaratan desain tambahan: papan sirkuit cetak fleksibel dengan pemasangan pengontrol pada kaca (COG - chip pada kaca), kontak untuk karet penghantar listrik, dan sebagainya.

Pelanggan hanya memerlukan spesifikasi teknis untuk panel LCD atau indikator LCD.

Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang kemampuan teknis produksi dan pemesanan panel LCD di situs web resmi pabrikan: www.melt.com.ru.

Kesimpulan

MELT adalah salah satu dari sedikit produsen elektronik Rusia yang menghasilkan produk berkualitas tinggi yang tidak kalah dengan produk asing, dan dalam beberapa hal lebih unggul dari mereka.

Berkat tim pengembangan yang berpengalaman dan siklus produksi penuhnya sendiri, perusahaan mampu memasarkan lebih dari enam ratus layar LCD dengan berbagai karakteristik, seperti:

  • dibuat dengan menggunakan teknologi modern: STN Positif/Negatif, FSTN Positif/Negatif;
  • pembuatan karakter dengan berbagai format karakter dan string: 08x2, 10x1, 16x1, 16x2, 16x4, 20x1, 20x2, 20x4, 24x1, 24x2;
  • grafik dengan resolusi: 122×32, 128×64, 61×16, 64×64;
  • dengan warna lampu latar berbeda: kuning, kuning-hijau, merah, biru, putih;
  • dengan tegangan suplai berbeda: 2.8/3.0/3.3/5 V;
  • dengan rentang suhu pengoperasian yang berbeda, termasuk -30…70°C;
  • dengan antarmuka komunikasi serial dan paralel.

Beragam model, biaya rendah, rentang suhu yang luas, dukungan untuk generator karakter Rusia/Inggris/Belarusia/Ukraina/Kazakh, keandalan tinggi - semua ini menjadikan tampilan MELT pilihan ideal untuk hampir semua bidang elektronik.

Perusahaan MELT dapat mengembangkan dan memproduksi indikator dan panel LCD khusus.

literatur

  1. http://www.melt.com.ru/.

Layar kristal cair ( LCD-menampilkan, LCD; indikator kristal cair, LCD; Bahasa inggris layar kristal cair, LCD) - tampilan berdasarkan kristal cair, serta perangkat (monitor, TV) berdasarkan tampilan tersebut.

Layar monitor LCD (Liquid Crystal Display) terbuat dari zat (cyanophenyl) yang berwujud cair, namun pada saat yang sama memiliki beberapa sifat yang melekat pada benda kristal. Faktanya, ini adalah cairan yang memiliki sifat anisotropi (khususnya sifat optik) yang terkait dengan keteraturan orientasi molekul.

Fitur utama mereka adalah kemampuan untuk mengubah orientasi dalam ruang di bawah pengaruh medan listrik. Dan jika sumber cahaya ditempatkan di belakang matriks, maka aliran yang melewati kristal akan diwarnai dengan warna tertentu. Dengan mengubah kekuatan medan listrik, Anda dapat mengubah posisi kristal, dan juga jumlah salah satu warna primer yang terlihat. Kristal bekerja seperti katup atau filter. Mengontrol seluruh matriks memungkinkan untuk menampilkan gambar tertentu di layar.

Bahan kristal cair ditemukan kembali pada tahun 1888 oleh ilmuwan Austria F. Renitzer, tetapi baru pada tahun 1930 para peneliti dari British Marconi Corporation menerima paten untuk penggunaan industrinya.

Pada akhir tahun 1966, RCA Corporation mendemonstrasikan prototipe monitor LCD - jam digital. Sharp Corporation memainkan peran penting dalam pengembangan teknologi LCD. Itu masih di antara para pemimpin teknologi. Kalkulator CS10A pertama di dunia diproduksi pada tahun 1964 oleh perusahaan ini. Pada bulan Oktober 1975, jam tangan digital kompak pertama diproduksi menggunakan teknologi TN LCD. Pada paruh kedua tahun 70-an, transisi dimulai dari layar kristal cair delapan segmen ke produksi matriks dengan pengalamatan pada setiap titik. Maka, pada tahun 1976, Sharp merilis TV hitam putih dengan diagonal layar 5,5 inci berbasis matriks LCD dengan resolusi 160x120 piksel.

Salah satu jenis matriks LCD dengan kualitas terbaik adalah IPS. Teknologi IPS-lah yang mendominasi perangkat seluler, karena memiliki reproduksi warna yang baik dan, yang paling penting untuk ponsel cerdas, sudut pandang yang bagus.

Masa pakai TV LCD (layar) adalah sekitar 60.000 jam.

Layar LED ( DIPIMPIN layar, DIPIMPIN display) adalah perangkat untuk menampilkan dan mengirimkan informasi visual (layar, monitor, TV), di mana setiap titik - piksel - merupakan satu atau lebih dioda pemancar cahaya (LED) semikonduktor.

LED - inilah yang sekarang biasa disingkat panel kristal cair (LCD) dengan lampu latar dioda pemancar cahaya (LED). Belum lama ini, lampu neon (CCFL) digunakan untuk menerangi matriks LCD, tetapi saat ini lampu tersebut telah sepenuhnya digantikan oleh LED. Matriks bekerja dalam cahaya. Pada dasarnya, setiap piksel RGB mewakili “rana” (sebenarnya filter) untuk cahaya yang dipancarkan oleh LED. Omong-omong, pilihan yang sangat menarik adalah ketika TV menggunakan lampu latar "lokal", yaitu banyak LED yang dipasang di belakang matriks dan hanya dapat menerangi area tertentu. Kemudian rasio kontras tinggi dicapai dalam satu frame, namun model pertama benar-benar “datang di tempat.” Namun, saat ini sebagian besar TV LED memiliki pencahayaan tepi, ketika dioda terletak di samping (di ujung). Desain ini memungkinkan kami membuat panel video yang sangat datar, hemat energi, dan ringan.

Paling sering, masa pakai TV LED berkisar antara 50 hingga 100 ribu jam.

Dioda pemancar cahaya organik (abbr. OLED) adalah perangkat semikonduktor yang terbuat dari senyawa organik yang secara efektif memancarkan cahaya ketika arus listrik melewatinya.

Teknologi tampilan dasar didasarkan pada penempatan film organik berbasis karbon di antara dua konduktor yang melewatkan arus listrik, menyebabkan film tersebut memancarkan cahaya.

Perbedaan utama antara teknologi ini dan LED adalah bahwa cahaya dipancarkan dari masing-masing piksel satu per satu, sehingga piksel berwarna putih terang atau warna-warni dapat berada di sebelah piksel hitam atau warna yang sama sekali berbeda tanpa saling mempengaruhi.

Hal ini membedakannya dari panel LCD tradisional, yang dilengkapi dengan lampu latar khusus, yang cahayanya melewati lapisan piksel.

Sayangnya, piksel OLED berbeda tidak hanya dalam warna, tetapi juga dalam sejumlah karakteristik lainnya - tingkat kecerahan, masa pakai, kecepatan hidup/mati, dan lain-lain. Untuk memastikan karakteristik layar yang relatif seragam secara keseluruhan, produsen harus menggunakan berbagai trik: memvariasikan bentuk dan ukuran LED, menempatkannya dalam urutan khusus, menggunakan trik perangkat lunak, menyesuaikan kecerahan menggunakan PWM (yaitu , secara kasar, denyut), dan sebagainya.

Selain itu, teknologi untuk mengimplementasikan matriks itu sendiri sedikit berbeda. Jadi, LG menggunakan “sandwich”, sedangkan Samsung menggunakan skema RGB klasik. OLED dapat ditekuk, tampaknya tanpa konsekuensi khusus apa pun. Oleh karena itu, TV cekung juga dibuat berdasarkan teknologi ini.

Selain teknologi LCD + TFT (transistor film tipis) yang telah terbukti dengan baik, terdapat teknologi dioda pemancar cahaya organik OLED + TFT yang dipromosikan secara aktif, yaitu AMOLED - OLED matriks aktif. Perbedaan utama antara yang terakhir adalah peran polarizer, lapisan LCD dan filter cahaya dimainkan oleh LED organik dalam tiga warna.

Pada dasarnya, ini adalah molekul yang mampu memancarkan cahaya ketika arus listrik mengalir, dan bergantung pada jumlah arus yang mengalir, mengubah intensitas warna, mirip dengan yang terjadi pada LED konvensional. Dengan menghilangkan polarizer dan LCD dari panel, kita berpotensi membuatnya lebih tipis, dan yang paling penting, fleksibel!

Jenis panel sentuh apa yang ada?
Karena sensor saat ini lebih banyak digunakan pada layar LCD dan OLED, menurut saya masuk akal untuk segera membicarakannya.

Penjelasan yang sangat rinci tentang layar sentuh atau panel sentuh diberikan (sumbernya pernah hidup, tetapi karena alasan tertentu menghilang), jadi saya tidak akan menjelaskan semua jenis panel sentuh, saya hanya akan fokus pada dua yang utama: resistif dan kapasitif.

Mari kita mulai dengan sensor resistif. Terdiri dari 4 komponen utama: panel kaca (1), sebagai pembawa seluruh panel sentuh, dua membran polimer transparan dengan lapisan resistif (2, 4), lapisan isolator mikro (3) yang memisahkan membran tersebut, dan 4, 5 atau 8 kabel, yang bertanggung jawab untuk “membaca” sentuhan.


Diagram perangkat sensor resistif

Ketika kita menekan sensor tersebut dengan kekuatan tertentu, membran bersentuhan, rangkaian listrik ditutup, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, resistansi diukur, yang kemudian diubah menjadi koordinat:


Prinsip penghitungan koordinat untuk tampilan resistif 4 kabel ()

Semuanya sangat sederhana.

Penting untuk mengingat dua hal: a) sensor resistif pada banyak ponsel Tiongkok tidak berkualitas tinggi, hal ini mungkin disebabkan oleh jarak yang tidak rata antara membran atau isolator mikro berkualitas buruk, yaitu “otak”. telepon tidak dapat secara memadai mengubah resistansi terukur menjadi koordinat; b) sensor seperti itu memerlukan tekanan, mendorong satu membran ke membran lainnya.

Sensor kapasitif agak berbeda dengan sensor resistif. Perlu segera disebutkan bahwa kami hanya akan berbicara tentang sensor kapasitif proyektif, yang sekarang digunakan di iPhone dan perangkat portabel lainnya.

Prinsip pengoperasian layar sentuh tersebut cukup sederhana. Kisi-kisi elektroda diaplikasikan pada bagian dalam layar, dan bagian luarnya dilapisi, misalnya, dengan ITO, indium timah oksida kompleks. Ketika kita menyentuh kaca, jari kita membentuk kapasitor kecil dengan elektroda seperti itu, dan elektronik pemrosesan mengukur kapasitansi kapasitor ini (mensuplai pulsa arus dan mengukur tegangan).

Oleh karena itu, sensor kapasitif hanya bereaksi terhadap sentuhan kuat dan hanya pada benda konduktif, yaitu layar seperti itu akan berfungsi setiap saat jika disentuh dengan paku, serta dengan tangan yang direndam dalam aseton atau mengalami dehidrasi. Mungkin keunggulan utama layar sentuh ini dibandingkan layar sentuh resistif adalah kemampuannya untuk membuat alas yang cukup kuat - terutama kaca yang kuat, seperti Gorilla Glass.


Skema pengoperasian sensor kapasitif permukaan()

Bagaimana cara kerja tampilan E-Ink?
Mungkin E-Ink jauh lebih sederhana dibandingkan LCD. Sekali lagi, kita berurusan dengan matriks aktif yang bertanggung jawab untuk pembentukan gambar, tetapi tidak ada jejak kristal LCD atau lampu latar di sini; sebaliknya, ada kerucut dengan dua jenis partikel: hitam bermuatan negatif dan putih bermuatan positif. Gambar tersebut dibentuk dengan menerapkan beda potensial tertentu dan redistribusi partikel di dalam mikrokon tersebut, hal ini ditunjukkan dengan jelas pada gambar di bawah ini:


Di atas adalah diagram cara kerja tampilan E-Ink, di bawah ini adalah foto mikro nyata dari tampilan yang berfungsi ()

Jika ini tidak cukup bagi seseorang, prinsip pengoperasian kertas elektronik ditunjukkan dalam video ini:

Selain teknologi E-Ink, ada teknologi SiPix yang hanya memiliki satu jenis partikel, dan “isi” sendiri berwarna hitam:


Skema pengoperasian tampilan SiPix ()

Bagi yang serius ingin mengenal kertas elektronik “magnetik”, silakan kesini, pernah ada artikel bagus di Perst.

Bagian praktis

Ponsel Chinaphone vs Korea (sensor resistif)
Setelah obeng “hati-hati” membongkar sisa papan dan layar dari ponsel Cina, saya sangat terkejut menemukan penyebutan salah satu pabrikan Korea terkenal di motherboard ponsel tersebut:


Ponsel Samsung dan Cina adalah satu!

Saya membongkar layar dengan hati-hati dan hati-hati - sehingga semua polarizer tetap utuh, jadi saya tidak bisa tidak bermain-main dengan mereka dan dengan kakak laki-laki yang bekerja dari objek yang sedang dibedah dan mengingat bengkel optik:


Beginilah cara kerja 2 filter polarisasi: dalam satu posisi fluks cahaya praktis tidak melewatinya, ketika diputar 90 derajat ia melewati sepenuhnya

Harap dicatat bahwa semua pencahayaan hanya didasarkan pada empat LED kecil (menurut saya daya totalnya tidak lebih dari 1 W).

Kemudian saya mencari sensor untuk waktu yang lama, dengan tulus percaya bahwa itu adalah soket yang agak tebal. Ternyata justru sebaliknya. Pada ponsel Cina dan Korea, sensornya terdiri dari beberapa lembar plastik, yang direkatkan dengan sangat baik dan erat ke kaca panel luar:


Di sebelah kiri adalah sensor ponsel Cina, di sebelah kanan adalah sensor ponsel Korea

Sensor resistif pada ponsel China dibuat sesuai dengan skema “semakin sederhana semakin baik”, tidak seperti sensor yang lebih mahal dari Korea Selatan. Jika saya salah, koreksi saya di komentar, tetapi di sebelah kiri gambar adalah sensor khas 4-pin, dan di sebelah kanan adalah sensor 8-pin.

Layar LCD ponsel Cina
Karena tampilan ponsel Cina masih rusak, dan ponsel Korea hanya rusak ringan, saya akan mencoba membahas LCD menggunakan contoh yang pertama. Namun untuk saat ini kami tidak akan menguraikannya sepenuhnya, tetapi mari kita lihat di bawah mikroskop optik:


Mikrograf optik dari garis horizontal layar LCD telepon Cina. Foto kiri atas memiliki beberapa penipuan terhadap penglihatan kita karena warna yang "salah": garis tipis putih adalah kontaknya.

Satu kabel memberi daya pada dua baris piksel sekaligus, dan pemisahan di antara keduanya diatur menggunakan “bug listrik” yang benar-benar tidak biasa (foto kanan bawah). Di belakang seluruh rangkaian kelistrikan ini terdapat jalur filter, dicat dengan warna yang sesuai: merah (R), hijau (G) dan biru (B).

Di ujung matriks yang berlawanan dengan tempat kabel dipasang, Anda dapat menemukan rincian warna yang serupa, nomor trek, dan sakelar yang sama (jika seseorang dapat menjelaskan di komentar cara kerjanya, itu akan sangat keren! ):


Kamar-kamar-kamar...

Berikut tampilan layar LCD yang berfungsi di bawah mikroskop:

Itu saja, sekarang kita tidak akan melihat keindahan ini lagi, saya menghancurkannya dalam arti kata yang sebenarnya, dan setelah sedikit menderita, saya “membelah” satu remah tersebut menjadi dua bagian kaca terpisah, yang membentuk bagian utama. dari tampilan...

Sekarang Anda dapat melihat masing-masing trek filter. Saya akan berbicara tentang “bintik-bintik” gelap pada mereka nanti:


Mikrograf optik filter dengan titik misterius...

Dan sekarang aspek metodologi kecil mengenai mikroskop elektron. Garis-garis warnanya sama, tetapi di bawah sorotan mikroskop elektron: warnanya telah hilang! Seperti yang saya katakan sebelumnya (misalnya, di artikel pertama), berkas elektron sepenuhnya “hitam dan putih” apakah ia berinteraksi dengan zat berwarna atau tidak.


Tampaknya garis-garisnya sama, tetapi tanpa warna...

Mari kita lihat sisi lainnya. Transistor terletak di atasnya:


Dalam mikroskop optik - berwarna...


Dan mikroskop elektron - gambar hitam putih!

Hal ini terlihat sedikit lebih buruk pada mikroskop optik, namun SEM memungkinkan Anda melihat pinggiran setiap subpiksel - ini cukup penting untuk kesimpulan berikut.

Jadi, apa sajakah area gelap yang aneh ini?! Saya berpikir lama, memutar otak, membaca banyak sumber (mungkin yang paling mudah diakses adalah Wiki) dan, karena alasan ini, saya menunda rilis artikel pada Kamis, 23 Februari. Dan inilah kesimpulan yang saya dapatkan (mungkin saya salah - koreksi saya!).

Teknologi VA atau MVA adalah salah satu yang paling sederhana, dan menurut saya orang China belum menemukan sesuatu yang baru: setiap subpiksel harus berwarna hitam. Artinya, cahaya tidak melewatinya (contoh tampilan yang berfungsi dan tidak berfungsi diberikan), dengan mempertimbangkan fakta bahwa dalam keadaan "normal" (tanpa pengaruh eksternal) kristal cair salah arah dan tidak memberikan polarisasi yang “diperlukan”, adalah logis untuk mengasumsikan bahwa setiap subpiksel yang terpisah memiliki film LCD sendiri.

Dengan demikian, seluruh panel dirakit dari satu layar mikro-LCD. Catatan tentang tepi setiap subpiksel cocok secara organik di sini. Bagi saya, ini menjadi semacam penemuan tak terduga saat saya sedang mempersiapkan artikel!

Saya menyesal merusak tampilan ponsel Korea: lagipula, kami perlu menunjukkan sesuatu kepada anak-anak dan mereka yang datang ke fakultas kami untuk bertamasya. Menurutku, tidak ada hal lain yang menarik untuk dilihat.

Selanjutnya, demi pemanjaan diri, saya akan memberikan contoh “organisasi” piksel dari dua produsen komunikator terkemuka: HTC dan Apple. IPhone 3 disumbangkan untuk operasi tanpa rasa sakit oleh orang yang baik hati, dan HTC Desire HD sebenarnya milik saya:


Fotomikrograf layar HTC Desire HD

Catatan kecil tentang tampilan HTC: Saya tidak melihat secara spesifik, tetapi bisakah garis di tengah dua mikrofoto teratas ini menjadi bagian dari sensor kapasitif yang sama?!


Foto mikro layar iPhone 3

Jika ingatan saya benar, maka HTC memiliki layar superLCD, sedangkan iPhone 3 memiliki LCD biasa. Apa yang disebut Retina Display, yaitu LCD di mana kedua kontak untuk mengganti kristal cair terletak pada bidang yang sama, In-Plane Switching - IPS, sudah terpasang di iPhone 4.

Saya berharap artikel akan segera diterbitkan dengan topik membandingkan berbagai teknologi tampilan dengan dukungan 3DNews. Untuk saat ini, saya hanya ingin mencatat fakta bahwa tampilan HTC benar-benar tidak biasa: kontak pada masing-masing subpiksel ditempatkan dengan cara yang tidak standar - entah bagaimana di atas, tidak seperti iPhone 3.

Dan terakhir, di bagian ini, saya akan menambahkan bahwa dimensi satu subpiksel untuk ponsel Cina adalah 50 kali 200 mikrometer, HTC berukuran 25 kali 100 mikrometer, dan iPhone berukuran 15-20 kali 70 mikrometer.

E-Ink dari pabrikan terkenal Ukraina
Mari kita mulai, mungkin, dengan hal-hal yang dangkal - "piksel", atau lebih tepatnya sel yang bertanggung jawab untuk membentuk gambar:


Mikrograf optik dari matriks aktif layar E-Ink

Ukuran sel tersebut sekitar 125 mikrometer. Karena kita melihat matriks melalui kaca tempat matriks diterapkan, saya meminta Anda untuk memperhatikan lapisan kuning di "latar belakang" - ini adalah pelapisan emas, yang selanjutnya harus kita singkirkan.


Maju ke lubang!


Perbandingan “input” horizontal (kiri) dan vertikal (kanan)

Antara lain, banyak hal menarik yang ditemukan pada substrat kaca. Misalnya, tanda posisi dan kontak, yang tampaknya dimaksudkan untuk menguji tampilan dalam produksi:


Mikrograf optik dari tanda dan bantalan uji

Tentu saja, hal ini tidak sering terjadi dan biasanya merupakan kecelakaan, namun tampilan terkadang rusak. Misalnya, retakan yang hampir tidak terlihat ini, yang tebalnya kurang dari sehelai rambut manusia, selamanya dapat menghilangkan kegembiraan Anda saat membaca buku favorit Anda tentang Foggy Albion di metro Moskow yang pengap:


Kalau displaynya rusak, berarti ada yang membutuhkannya... Saya, misalnya!

Ngomong-ngomong, ini dia, emas yang saya sebutkan - area halus di "bawah" sel untuk kontak berkualitas tinggi dengan tinta (lebih lanjut tentangnya di bawah). Kami menghilangkan emas secara mekanis dan inilah hasilnya:


Kamu punya banyak nyali. Mari kita lihat seperti apa bentuknya! (Dengan)

Di bawah lapisan emas tipis tersembunyi komponen kontrol matriks aktif, jika Anda bisa menyebutnya begitu.

Namun yang paling menarik tentu saja adalah “tinta” itu sendiri:


Mikrograf SEM tinta pada permukaan matriks aktif.

Tentu saja, sulit untuk menemukan setidaknya satu mikrokapsul yang hancur untuk melihat ke dalam dan melihat partikel pigmen “putih” dan “hitam”:

Mikrograf SEM dari permukaan “tinta” elektronik


Mikrograf optik "tinta"

Atau masih ada sesuatu di dalamnya?!


Entah bola yang hancur, atau polimer pendukungnya terkoyak

Ukuran masing-masing bola, yaitu analogi subpiksel di E-Ink, hanya bisa 20-30 mikron, yang jauh lebih rendah daripada dimensi geometris subpiksel di layar LCD. Asalkan kapsul tersebut dapat beroperasi dengan setengah ukurannya, gambar yang diperoleh pada layar E-Ink yang bagus dan berkualitas tinggi jauh lebih menyenangkan daripada pada LCD.

Dan sebagai hidangan penutup - video tentang cara kerja tampilan E-Ink di bawah mikroskop.

Membuat Layar LCD

Layar kristal cair pertama yang berfungsi diciptakan oleh Fergason pada tahun 1970. Sebelumnya, perangkat LCD mengonsumsi terlalu banyak daya, memiliki masa pakai terbatas, dan kontras gambar buruk. Layar LCD baru diperkenalkan ke publik pada tahun 1971 dan kemudian mendapat persetujuan hangat. Kristal cair adalah zat organik yang dapat mengubah jumlah cahaya yang ditransmisikan di bawah tegangan. Monitor kristal cair terdiri dari dua pelat kaca atau plastik dengan suspensi di antara keduanya. Kristal-kristal pada suspensi ini disusun sejajar satu sama lain, sehingga memungkinkan cahaya menembus panel. Ketika arus listrik dialirkan, susunan kristal berubah dan mulai menghalangi jalannya cahaya. Teknologi LCD telah tersebar luas di komputer dan peralatan proyeksi. Kristal cair pertama dicirikan oleh ketidakstabilannya dan tidak cocok untuk produksi massal. Perkembangan sebenarnya dari teknologi LCD dimulai dengan penemuan kristal cair stabil - bifenil oleh para ilmuwan Inggris. Layar kristal cair generasi pertama dapat dilihat di kalkulator, permainan elektronik, dan jam tangan. Monitor LCD modern juga disebut panel datar, pemindaian ganda matriks aktif, transistor film tipis. Ide monitor LCD telah beredar selama lebih dari 30 tahun, namun penelitian yang dilakukan tidak memberikan hasil yang dapat diterima, sehingga monitor LCD tidak mendapatkan reputasi dalam memberikan kualitas gambar yang baik. Sekarang mereka menjadi populer - semua orang menyukai penampilannya yang elegan, bentuk ramping, kekompakan, efisiensi (15-30 watt), selain itu, diyakini hanya orang kaya dan serius yang mampu membeli kemewahan seperti itu.

Karakteristik monitor LCD

Jenis monitor LCD

Pantau Lapisan Komposit

Ada dua jenis monitor LCD: DSTN (dual-scan twisted nematic) dan TFT (thin film transistor), juga disebut matriks pasif dan aktif. Monitor tersebut terdiri dari lapisan berikut: filter polarisasi, lapisan kaca, elektroda, lapisan kontrol, kristal cair, lapisan kontrol lainnya, elektroda, lapisan kaca dan filter polarisasi. Komputer pertama menggunakan matriks hitam-putih pasif berukuran delapan inci (diagonal). Dengan transisi ke teknologi matriks aktif, ukuran layar meningkat. Hampir semua monitor LCD modern menggunakan panel transistor film tipis, yang menghasilkan gambar yang terang dan jernih dengan ukuran yang jauh lebih besar.

Resolusi monitor

Ukuran monitor menentukan ruang kerja yang ditempati dan, yang terpenting, harganya. Meskipun klasifikasi monitor LCD sudah ada tergantung pada ukuran diagonal layar (15-, 17-, 19-inci), klasifikasi yang lebih tepat adalah berdasarkan resolusi pengoperasian. Faktanya adalah, tidak seperti monitor berbasis CRT, yang resolusinya dapat diubah dengan cukup fleksibel, layar LCD memiliki kumpulan piksel fisik yang tetap. Itu sebabnya mereka dirancang untuk bekerja hanya dengan satu resolusi, yang disebut berfungsi. Secara tidak langsung, resolusi ini juga menentukan ukuran diagonal matriks, namun monitor dengan resolusi pengoperasian yang sama mungkin memiliki ukuran matriks yang berbeda. Misalnya, monitor berukuran 15 hingga 16 inci umumnya memiliki resolusi kerja 1024 x 768, yang berarti monitor tertentu secara fisik berisi 1024 piksel horizontal dan 768 piksel vertikal. Resolusi pengoperasian monitor menentukan ukuran ikon dan font yang akan ditampilkan di layar. Misalnya, monitor 15 inci dapat memiliki resolusi kerja 1024 x 768 dan 1400 x 1050 piksel. Dalam kasus terakhir, dimensi fisik piksel itu sendiri akan lebih kecil, dan karena jumlah piksel yang sama digunakan saat membentuk ikon standar dalam kedua kasus, maka pada resolusi 1400×1050 piksel ikonnya akan lebih kecil. dimensi fisik. Bagi sebagian pengguna, ukuran ikon yang terlalu kecil pada resolusi monitor yang tinggi mungkin tidak dapat diterima, jadi saat membeli monitor sebaiknya segera memperhatikan resolusi kerja. Tentu saja, monitor tersebut mampu menampilkan gambar dalam resolusi yang berbeda dari resolusi yang berfungsi. Mode operasi monitor ini disebut interpolasi. Dalam hal interpolasi, kualitas gambar masih jauh dari yang diinginkan. Mode interpolasi secara signifikan mempengaruhi kualitas tampilan font layar.

Antarmuka monitor

Monitor LCD pada dasarnya adalah perangkat digital, sehingga antarmuka “asli” bagi monitor tersebut adalah antarmuka digital DVI, yang dapat memiliki dua jenis konvektor: DVI-I, yang menggabungkan sinyal digital dan analog, dan DVI-D, yang hanya mentransmisikan sinyal digital. Antarmuka DVI diyakini lebih disukai untuk menyambungkan monitor LCD ke komputer, meskipun sambungan melalui konektor D-Sub standar juga diperbolehkan. Antarmuka DVI juga didukung oleh fakta bahwa dalam kasus antarmuka analog, terjadi konversi ganda sinyal video: pertama, sinyal digital diubah menjadi analog di kartu video (konversi DAC), yang kemudian diubah menjadi a sinyal digital oleh unit elektronik monitor LCD itu sendiri (konversi ADC), Akibatnya, risiko berbagai distorsi sinyal meningkat. Banyak monitor LCD modern memiliki konektor D-Sub dan DVI, yang memungkinkan Anda menyambungkan dua unit sistem ke monitor secara bersamaan. Anda juga dapat menemukan model yang memiliki dua konektor digital. Model kantor yang murah kebanyakan hanya memiliki konektor D-Sub standar.

Jenis matriks LCD

Komponen dasar matriks LCD adalah kristal cair. Ada tiga jenis utama kristal cair: smectic, nematic dan cholesteric. Menurut sifat kelistrikannya, semua kristal cair dibagi menjadi dua kelompok utama: kelompok pertama meliputi kristal cair dengan anisotropi dielektrik positif, dan kelompok kedua mencakup anisotropi dielektrik negatif. Perbedaannya terletak pada bagaimana molekul-molekul ini bereaksi terhadap medan listrik eksternal. Molekul dengan anisotropi dielektrik positif berorientasi sepanjang garis medan, dan molekul dengan anisotropi dielektrik negatif berorientasi tegak lurus terhadap garis medan. Kristal cair nematik memiliki anisotropi dielektrik positif, sedangkan kristal cair smectic sebaliknya memiliki anisotropi dielektrik negatif. Sifat luar biasa lainnya dari molekul LC adalah anisotropi optiknya. Khususnya, jika orientasi molekul bertepatan dengan arah rambat cahaya terpolarisasi bidang, maka molekul tidak mempunyai pengaruh apa pun pada bidang polarisasi cahaya. Jika orientasi molekul tegak lurus terhadap arah rambat cahaya, maka bidang polarisasi diputar sedemikian rupa sehingga sejajar dengan arah orientasi molekul. Anisotropi dielektrik dan optik molekul LC memungkinkan untuk menggunakannya sebagai semacam modulator cahaya, memungkinkan pembentukan gambar yang diperlukan di layar. Prinsip pengoperasian modulator semacam itu cukup sederhana dan didasarkan pada perubahan bidang polarisasi cahaya yang melewati sel LCD. Sel LCD terletak di antara dua polarizer yang sumbu polarisasinya saling tegak lurus. Polarizer pertama memotong radiasi terpolarisasi bidang dari cahaya yang melewati lampu latar. Jika tidak ada sel LC, maka cahaya terpolarisasi bidang tersebut akan diserap seluruhnya oleh polarizer kedua. Sel LCD yang ditempatkan pada jalur cahaya terpolarisasi bidang yang ditransmisikan dapat memutar bidang polarisasi cahaya yang ditransmisikan. Dalam hal ini, sebagian cahaya melewati polarizer kedua, yaitu sel menjadi transparan (seluruhnya atau sebagian). Tergantung pada bagaimana rotasi bidang polarisasi dalam sel LC dikendalikan, beberapa jenis matriks LC dibedakan. Jadi, sel LCD yang ditempatkan di antara dua polarizer bersilangan memungkinkan radiasi yang ditransmisikan dimodulasi, menciptakan gradasi warna hitam dan putih. Untuk mendapatkan gambar berwarna, perlu menggunakan tiga filter warna: merah (R), hijau (G) dan biru (B), yang bila dipasang di jalur cahaya putih, akan memungkinkan Anda memperoleh tiga warna dasar di proporsi yang diperlukan. Jadi, setiap piksel monitor LCD terdiri dari tiga subpiksel terpisah: merah, hijau, dan biru, yang merupakan sel LCD yang dikontrol dan hanya berbeda pada filter yang digunakan, dipasang di antara pelat kaca atas dan filter polarisasi keluaran.

Klasifikasi tampilan TFT-LCD

Teknologi utama dalam pembuatan layar LCD: TN+film, IPS (SFT) dan MVA. Teknologi ini berbeda dalam geometri permukaan, polimer, pelat kendali, dan elektroda depan. Kemurnian dan jenis polimer dengan sifat kristal cair yang digunakan dalam pengembangan spesifik sangatlah penting.

matriks TN

Struktur sel TN

Matriks kristal cair tipe TN (Twisted Nematic) adalah struktur multilapis yang terdiri dari dua filter polarisasi, dua elektroda transparan, dan dua pelat kaca, di antaranya terdapat zat kristal cair nematik sebenarnya dengan anisotropi dielektrik positif. Alur khusus diterapkan pada permukaan pelat kaca, yang memungkinkan terciptanya orientasi awalnya identik dari semua molekul kristal cair di sepanjang pelat. Alur pada kedua pelat saling tegak lurus, sehingga lapisan molekul kristal cair di antara pelat berubah orientasinya sebesar 90°. Ternyata molekul LC membentuk struktur yang terpilin secara spiral (Gbr. 3), itulah sebabnya matriks tersebut disebut Twisted Nematic. Pelat kaca dengan alur terletak di antara dua filter polarisasi, dan sumbu polarisasi di setiap filter bertepatan dengan arah alur pada pelat. Dalam keadaan normal, sel LCD terbuka karena kristal cair memutar bidang polarisasi cahaya yang melewatinya. Oleh karena itu, radiasi terpolarisasi bidang yang dihasilkan setelah melewati polarizer pertama juga akan melewati polarizer kedua, karena sumbu polarisasinya akan sejajar dengan arah polarisasi radiasi datang. Di bawah pengaruh medan listrik yang diciptakan oleh elektroda transparan, molekul-molekul lapisan kristal cair mengubah orientasi spasialnya, berbaris sepanjang arah garis medan. Dalam hal ini, lapisan kristal cair kehilangan kemampuan untuk memutar bidang polarisasi cahaya datang, dan sistem menjadi buram secara optik, karena semua cahaya diserap oleh filter polarisasi keluaran. Bergantung pada tegangan yang diberikan antara elektroda kontrol, orientasi molekul sepanjang medan tidak dapat diubah seluruhnya, tetapi hanya sebagian, yaitu mengatur derajat puntiran molekul LC. Hal ini, pada gilirannya, memungkinkan Anda mengubah intensitas cahaya yang melewati sel LCD. Jadi, dengan memasang lampu latar di belakang matriks LCD dan mengubah tegangan antar elektroda, Anda dapat memvariasikan tingkat transparansi satu sel LCD. Matriks TN adalah yang paling umum dan termurah. Mereka memiliki kelemahan tertentu: sudut pandang tidak terlalu besar, kontras rendah dan ketidakmampuan untuk mendapatkan warna hitam sempurna. Faktanya adalah bahwa meskipun tegangan maksimum diterapkan ke sel, tidak mungkin untuk memutar molekul LC sepenuhnya dan mengarahkannya sepanjang garis medan. Oleh karena itu, matriks tersebut tetap sedikit transparan bahkan ketika piksel dimatikan sepenuhnya. Kelemahan kedua terkait dengan sudut pandang yang kecil. Untuk menghilangkan sebagian, film hamburan khusus diterapkan pada permukaan monitor, yang memungkinkan Anda meningkatkan sudut pandang. Teknologi ini dinamakan TN+Film yang menandakan kehadiran film ini. Mencari tahu secara pasti jenis matriks apa yang digunakan pada monitor tidaklah mudah. Namun jika pada monitor terdapat pixel yang “rusak” akibat kegagalan transistor yang mengontrol sel LCD, maka pada matriks TN akan selalu menyala terang (merah, hijau atau biru), karena untuk matriks TN dan piksel terbuka berhubungan dengan kurangnya tegangan pada sel. Anda dapat mengenali matriks TN dengan melihat warna hitam pada kecerahan maksimum - jika warnanya lebih abu-abu daripada hitam, kemungkinan itu adalah matriks TN.

matriks IPS

Struktur sel IPS

Monitor dengan matriks IPS disebut juga monitor Super TFT. Ciri khas matriks IPS adalah elektroda kontrol terletak pada bidang yang sama di sisi bawah sel LCD. Dengan tidak adanya tegangan antar elektroda, molekul LC terletak sejajar satu sama lain, elektroda, dan arah polarisasi filter polarisasi bawah. Dalam keadaan ini, mereka tidak mempengaruhi sudut polarisasi cahaya yang ditransmisikan, dan cahaya diserap sepenuhnya oleh filter polarisasi keluaran, karena arah polarisasi filter tegak lurus satu sama lain. Ketika tegangan diterapkan ke elektroda kontrol, medan listrik yang dihasilkan memutar molekul LC sebesar 90° sehingga berorientasi sepanjang garis medan. Jika cahaya dilewatkan melalui sel seperti itu, maka karena rotasi bidang polarisasi, filter polarisasi atas akan mentransmisikan cahaya tanpa gangguan, yaitu sel akan berada dalam keadaan terbuka (Gbr. 4). Dengan memvariasikan tegangan antar elektroda, dimungkinkan untuk memaksa molekul LC berputar pada sudut mana pun, sehingga mengubah transparansi sel. Dalam semua hal lainnya, sel IPS mirip dengan matriks TN: gambar berwarna juga dibentuk melalui penggunaan tiga filter warna. Matriks IPS memiliki kelebihan dan kekurangan dibandingkan matriks TN. Keuntungannya adalah dalam hal ini warnanya benar-benar hitam, dan bukan abu-abu, seperti pada matriks TN. Keunggulan lain yang tak terbantahkan dari teknologi ini adalah sudut pandangnya yang besar. Kerugian dari matriks IPS termasuk waktu respons piksel yang lebih lama dibandingkan matriks TN. Namun, kita akan kembali ke masalah waktu reaksi piksel nanti. Kesimpulannya, kami mencatat bahwa ada berbagai modifikasi matriks IPS (Super IPS, Dual Domain IPS) yang dapat meningkatkan karakteristiknya.

matriks MVA

Struktur domain sel MVA

MVA merupakan pengembangan dari teknologi VA, yaitu teknologi dengan susunan molekul vertikal. Berbeda dengan matriks TN dan IPS, dalam hal ini digunakan kristal cair dengan anisotropi dielektrik negatif, yang berorientasi tegak lurus terhadap arah garis medan listrik. Dengan tidak adanya tegangan antara pelat sel LC, semua molekul kristal cair berorientasi vertikal dan tidak berpengaruh pada bidang polarisasi cahaya yang ditransmisikan. Karena cahaya melewati dua polarizer bersilangan, cahaya diserap seluruhnya oleh polarizer kedua dan sel berada dalam keadaan tertutup, sedangkan, tidak seperti matriks TN, warna hitam sempurna dapat diperoleh. Ketika tegangan diterapkan pada elektroda yang terletak di atas dan di bawah, molekul berputar 90°, mengarahkan dirinya tegak lurus terhadap garis medan listrik. Ketika cahaya terpolarisasi bidang melewati struktur seperti itu, bidang polarisasi berputar 90° dan cahaya melewati polarizer keluaran dengan bebas, yaitu sel LC dalam keadaan terbuka. Keuntungan sistem dengan susunan molekul vertikal adalah kemampuan untuk memperoleh warna hitam ideal (yang, pada gilirannya, mempengaruhi kemampuan untuk memperoleh gambar dengan kontras tinggi) dan waktu respons piksel yang singkat. Untuk meningkatkan sudut pandang, sistem dengan susunan molekul vertikal menggunakan struktur multidomain, yang mengarah pada pembuatan matriks tipe MVA. Ide dibalik teknologi ini adalah setiap subpiksel dibagi menjadi beberapa zona (domain) menggunakan tonjolan khusus, yang sedikit mengubah orientasi molekul, memaksanya untuk sejajar dengan permukaan tonjolan. Hal ini mengarah pada fakta bahwa setiap domain bersinar ke arahnya sendiri (dalam sudut padat tertentu), dan totalitas semua arah memperluas sudut pandang monitor. Keunggulan matriks MVA mencakup kontras tinggi (karena kemampuan memperoleh warna hitam sempurna) dan sudut pandang besar (hingga 170°). Saat ini terdapat beberapa jenis teknologi MVA, misalnya PVA (Patterned Vertical Alignment) dari Samsung, MVA-Premium, dll, yang semakin meningkatkan karakteristik matriks MVA.

Kecerahan

Saat ini, pada monitor LCD, kecerahan maksimum yang dinyatakan dalam dokumentasi teknis berkisar antara 250 hingga 500 cd/m2. Dan jika kecerahan monitor cukup tinggi, maka hal ini harus ditunjukkan dalam brosur iklan dan disajikan sebagai salah satu keunggulan utama monitor. Namun, justru di sinilah letak salah satu jebakannya. Paradoksnya adalah tidak mungkin mengandalkan angka-angka yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknis. Hal ini tidak hanya berlaku pada kecerahan, tetapi juga pada kontras, sudut pandang, dan waktu respons piksel. Bukan hanya angka-angka tersebut mungkin tidak sesuai dengan nilai aktual yang diamati, tetapi terkadang bahkan sulit untuk memahami apa arti angka-angka ini. Pertama-tama, ada teknik pengukuran berbeda yang dijelaskan dalam standar berbeda; Oleh karena itu, pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan metode yang berbeda memberikan hasil yang berbeda, dan kecil kemungkinannya Anda akan dapat mengetahui secara pasti metode apa dan bagaimana pengukuran tersebut dilakukan. Inilah salah satu contoh sederhana. Kecerahan yang diukur bergantung pada suhu warna, tetapi ketika mereka mengatakan bahwa kecerahan monitor adalah 300 cd/m2, muncul pertanyaan: pada suhu warna berapa kecerahan maksimum ini dicapai? Selain itu, pabrikan menunjukkan kecerahan bukan untuk monitor, tetapi untuk matriks LCD, yang sama sekali tidak sama. Untuk mengukur kecerahan, sinyal generator referensi khusus dengan suhu warna yang ditentukan secara tepat digunakan, sehingga karakteristik monitor itu sendiri sebagai produk akhir mungkin berbeda secara signifikan dari yang dinyatakan dalam dokumentasi teknis. Namun bagi pengguna, karakteristik monitor itu sendiri, dan bukan matriksnya, adalah yang terpenting. Kecerahan adalah karakteristik yang sangat penting untuk monitor LCD. Misalnya, jika kecerahannya tidak mencukupi, kemungkinan besar Anda tidak akan dapat memainkan berbagai permainan atau menonton film DVD. Selain itu, akan terasa tidak nyaman bekerja di depan monitor dalam kondisi siang hari (penerangan eksternal). Namun, terlalu dini untuk menyimpulkan berdasarkan hal ini bahwa monitor dengan kecerahan yang dinyatakan sebesar 450 cd/m2 lebih baik daripada monitor dengan kecerahan 350 cd/m2. Pertama, sebagaimana telah disebutkan, kecerahan yang dinyatakan dan kecerahan sebenarnya bukanlah hal yang sama, dan kedua, monitor LCD cukup memiliki kecerahan 200-250 cd/m2 (tidak dinyatakan, tetapi benar-benar diamati). Selain itu, cara mengatur kecerahan monitor juga penting. Dari segi fisika, penyesuaian kecerahan dapat dilakukan dengan mengubah kecerahan lampu latar. Hal ini dicapai baik dengan mengatur arus pelepasan pada lampu (pada monitor, Lampu Fluoresen Katoda Dingin, CCFL digunakan sebagai lampu latar), atau dengan apa yang disebut modulasi lebar pulsa dari catu daya lampu. Dengan modulasi lebar pulsa, tegangan disuplai ke lampu latar dalam bentuk pulsa dengan durasi tertentu. Akibatnya, lampu latar tidak menyala terus-menerus, tetapi hanya pada interval waktu yang berulang secara berkala, tetapi karena inersia penglihatan, lampu tampak menyala terus-menerus (laju pengulangan pulsa lebih dari 200 Hz). Jelasnya, dengan mengubah lebar pulsa tegangan yang disuplai, Anda dapat menyesuaikan kecerahan rata-rata lampu latar. Selain mengatur kecerahan monitor menggunakan lampu latar, terkadang penyesuaian ini dilakukan oleh matriks itu sendiri. Faktanya, komponen DC ditambahkan ke tegangan kontrol pada elektroda sel LCD. Hal ini memungkinkan sel LCD untuk membuka sepenuhnya, tetapi tidak memungkinkannya untuk menutup sepenuhnya. Dalam hal ini, ketika kecerahan meningkat, warna hitam tidak lagi menjadi hitam (matriks menjadi sebagian transparan bahkan ketika sel LCD ditutup).

Kontras

Karakteristik yang sama pentingnya dari monitor LCD adalah kontrasnya, yang didefinisikan sebagai rasio kecerahan latar belakang putih dengan kecerahan latar belakang hitam. Secara teoritis, kontras monitor tidak boleh bergantung pada tingkat kecerahan yang diatur pada monitor, artinya, pada tingkat kecerahan berapa pun, kontras yang diukur harus memiliki nilai yang sama. Memang benar, kecerahan latar belakang putih sebanding dengan kecerahan cahaya latar. Idealnya, rasio transmisi cahaya sel LCD dalam keadaan terbuka dan tertutup merupakan karakteristik sel LCD itu sendiri, namun dalam praktiknya rasio ini mungkin bergantung pada suhu warna yang disetel dan tingkat kecerahan monitor yang disetel. Belakangan ini, kontras gambar pada monitor digital meningkat secara signifikan, dan kini angkanya seringkali mencapai 500:1. Tapi di sini semuanya tidak sesederhana itu. Faktanya adalah kontras dapat ditentukan bukan untuk monitor, tetapi untuk matriks. Namun, pengalaman menunjukkan, jika paspor menunjukkan kontras lebih dari 350:1, maka ini cukup untuk pengoperasian normal.

Sudut pandang

Sudut pandang maksimum (vertikal dan horizontal) didefinisikan sebagai sudut dimana kontras gambar di tengah paling sedikit 10:1. Beberapa produsen matriks, saat menentukan sudut pandang, menggunakan rasio kontras 5:1, bukan 10:1, yang juga menimbulkan kebingungan pada spesifikasi teknis. Definisi formal sudut pandang agak kabur dan, yang terpenting, tidak berhubungan langsung dengan rendering warna yang benar saat melihat gambar dari suatu sudut. Faktanya, bagi pengguna, keadaan yang jauh lebih penting adalah kenyataan bahwa ketika melihat gambar pada sudut terhadap permukaan monitor, yang terjadi bukanlah penurunan kontras, tetapi distorsi warna. Misalnya merah berubah menjadi kuning, hijau berubah menjadi biru. Selain itu, distorsi seperti itu muncul secara berbeda pada model yang berbeda: pada beberapa model, distorsi tersebut menjadi terlihat bahkan pada sudut yang kecil, jauh lebih kecil daripada sudut pandang. Oleh karena itu, membandingkan monitor berdasarkan sudut pandang pada dasarnya salah. Perbandingan dapat dilakukan, namun perbandingan seperti itu tidak mempunyai arti praktis.

Waktu respons piksel

Diagram waktu pengaktifan piksel tipikal untuk matriks TN+Film

Diagram waktu mati piksel yang umum untuk matriks TN+Film

Waktu reaksi, atau waktu respons piksel, biasanya ditunjukkan dalam dokumentasi teknis monitor dan dianggap sebagai salah satu karakteristik terpenting monitor (yang tidak sepenuhnya benar). Pada monitor LCD, waktu respons piksel, yang bergantung pada jenis matriks, diukur dalam puluhan milidetik (dalam matriks TN+Film baru, waktu respons piksel adalah 12 ms), dan hal ini menyebabkan keburaman pada perubahan gambar dan dapat terlihat oleh mata. Perbedaan dibuat antara waktu hidup dan mati piksel. Waktu piksel mengacu pada periode waktu yang diperlukan untuk membuka sel LCD, dan waktu mati mengacu pada periode waktu yang diperlukan untuk menutupnya. Ketika kita berbicara tentang waktu reaksi suatu piksel, yang kami maksud adalah total waktu piksel tersebut hidup dan mati. Waktu saat piksel menyala dan mati dapat sangat bervariasi. Ketika mereka berbicara tentang waktu respons piksel yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknis untuk monitor, yang mereka maksud adalah waktu respons matriks, bukan monitor. Selain itu, waktu respons piksel yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknis ditafsirkan secara berbeda oleh produsen matriks yang berbeda. Misalnya, salah satu opsi untuk menafsirkan waktu menghidupkan (mematikan) piksel adalah saat kecerahan piksel berubah dari 10 menjadi 90% (dari 90 menjadi 10%). Hingga saat ini, ketika berbicara tentang pengukuran waktu respons piksel, diasumsikan bahwa kita berbicara tentang peralihan antara warna hitam dan putih. Jika tidak ada masalah dengan warna hitam (pikselnya tertutup begitu saja), maka pilihan warna putih tidak jelas. Bagaimana waktu respons piksel berubah jika diukur saat ia beralih di antara halftone yang berbeda? Pertanyaan ini sangat penting secara praktis. Faktanya adalah peralihan dari latar belakang hitam ke putih, atau sebaliknya, relatif jarang terjadi dalam aplikasi nyata. Di sebagian besar aplikasi, transisi antar halftone biasanya diterapkan. Dan jika waktu peralihan antara warna hitam dan putih ternyata lebih kecil daripada waktu peralihan antara skala abu-abu, maka waktu respons piksel tidak akan memiliki arti praktis dan Anda tidak dapat mengandalkan karakteristik monitor ini. Kesimpulan apa yang dapat diambil dari penjelasan di atas? Semuanya sangat sederhana: waktu respons piksel yang dinyatakan oleh pabrikan tidak memungkinkan kita menilai dengan jelas karakteristik dinamis monitor. Dalam pengertian ini, lebih tepat untuk berbicara bukan tentang waktu peralihan piksel antara warna putih dan hitam, tetapi tentang waktu rata-rata piksel beralih di antara halftone.

Jumlah warna yang ditampilkan

Semua monitor pada dasarnya adalah perangkat RGB, yaitu warna di dalamnya diperoleh dengan mencampurkan tiga warna dasar dalam berbagai proporsi: merah, hijau, dan biru. Jadi, setiap piksel LCD terdiri dari tiga subpiksel warna. Selain keadaan sel LCD tertutup sepenuhnya atau terbuka penuh, keadaan peralihan juga dimungkinkan ketika sel LCD terbuka sebagian. Hal ini memungkinkan Anda untuk membentuk corak warna dan mencampur corak warna dari warna dasar dalam proporsi yang diinginkan. Dalam hal ini, jumlah warna yang direproduksi oleh monitor secara teoritis bergantung pada berapa banyak corak warna yang dapat dibentuk di setiap saluran warna. Pembukaan sebagian sel LCD dicapai dengan menerapkan level tegangan yang diperlukan ke elektroda kontrol. Oleh karena itu, jumlah corak warna yang dapat direproduksi di setiap saluran warna bergantung pada berapa banyak level tegangan berbeda yang dapat diterapkan ke sel LCD. Untuk menghasilkan level tegangan yang berubah-ubah, Anda perlu menggunakan sirkuit DAC dengan kapasitas bit yang besar, yang harganya sangat mahal. Oleh karena itu, monitor LCD modern paling sering menggunakan DAC 18-bit dan lebih jarang menggunakan DAC 24-bit. Saat menggunakan DAC 18-bit, ada 6 bit per saluran warna. Hal ini memungkinkan Anda menghasilkan 64 (26=64) level tegangan berbeda dan, karenanya, memperoleh 64 corak warna dalam satu saluran warna. Secara total, dengan mencampurkan corak warna dari saluran yang berbeda, dimungkinkan untuk menciptakan 262.144 corak warna. Saat menggunakan matriks 24-bit (rangkaian DAC 24-bit), setiap saluran memiliki 8 bit, yang memungkinkan untuk menghasilkan 256 (28=256) corak warna di setiap saluran, dan secara total matriks tersebut mereproduksi 16.777.216 corak warna. Pada saat yang sama, untuk banyak matriks 18-bit, lembar data menunjukkan bahwa matriks tersebut mereproduksi 16,2 juta corak warna. Ada apa di sini dan apakah ini mungkin? Ternyata dalam matriks 18-bit, melalui segala macam trik, Anda dapat mendekatkan jumlah corak warna dengan apa yang direproduksi oleh matriks 24-bit sebenarnya. Untuk mengekstrapolasi corak warna dalam matriks 18-bit, dua teknologi (dan kombinasi keduanya) digunakan: dithering dan FRC (Frame Rate Control). Inti dari teknologi dithering adalah corak warna yang hilang diperoleh dengan mencampurkan corak warna terdekat dari piksel tetangga. Mari kita lihat contoh sederhana. Mari kita asumsikan bahwa sebuah piksel hanya dapat berada dalam dua keadaan: terbuka dan tertutup, dengan keadaan tertutup piksel menghasilkan warna hitam, dan keadaan terbuka menghasilkan warna merah. Jika alih-alih satu piksel kita mempertimbangkan sekelompok dua piksel, maka, selain hitam dan merah, kita juga bisa mendapatkan warna perantara, sehingga mengekstrapolasi dari mode dua warna ke mode tiga warna. Akibatnya, jika pada awalnya monitor seperti itu dapat menghasilkan enam warna (dua untuk setiap saluran), maka setelah dithering, monitor tersebut sudah dapat mereproduksi 27 warna. Skema dithering memiliki satu kelemahan signifikan: peningkatan corak warna dicapai dengan mengurangi resolusi. Faktanya, hal ini meningkatkan ukuran piksel, yang dapat berdampak negatif saat menggambar detail gambar. Inti dari teknologi FRC adalah memanipulasi kecerahan masing-masing subpiksel dengan menyalakan/mematikannya. Seperti pada contoh sebelumnya, sebuah piksel dianggap hitam (mati) atau merah (aktif). Setiap subpiksel diperintahkan untuk menyala pada kecepatan bingkai, yaitu pada kecepatan bingkai 60 Hz, setiap subpiksel diperintahkan untuk menyala 60 kali per detik. Hal ini memungkinkan warna merah dihasilkan. Jika Anda memaksa piksel untuk menyala bukan 60 kali per detik, tetapi hanya 50 kali (pada setiap siklus jam ke-12, matikan piksel daripada menyalakannya), maka kecerahan piksel yang dihasilkan akan menjadi 83% dari maksimum, yang akan memungkinkan terbentuknya warna perantara warna merah. Kedua metode ekstrapolasi warna yang dibahas memiliki kelemahan masing-masing. Dalam kasus pertama, ada kemungkinan layar berkedip dan sedikit peningkatan waktu reaksi, dan dalam kasus kedua, ada kemungkinan hilangnya detail gambar. Cukup sulit untuk membedakan matriks 18-bit dengan ekstrapolasi warna dari matriks 24-bit yang sebenarnya. Pada saat yang sama, biaya matriks 24-bit jauh lebih tinggi.

Prinsip pengoperasian layar TFT-LCD

Prinsip umum pembentukan gambar pada layar diilustrasikan dengan baik pada Gambar. 1. Namun bagaimana cara mengontrol kecerahan masing-masing subpiksel? Biasanya dijelaskan kepada pemula seperti ini: di belakang setiap subpiksel terdapat penutup kristal cair. Tergantung pada tegangan yang diterapkan padanya, ia mentransmisikan lebih banyak atau lebih sedikit cahaya dari lampu latar. Dan semua orang langsung membayangkan semacam peredam pada engsel kecil yang berputar ke sudut yang diinginkan... kira-kira seperti ini:

Pada kenyataannya, tentu saja, semuanya jauh lebih rumit. Tidak ada penutup material pada engselnya. Dalam matriks kristal cair nyata, fluks cahaya dikontrol seperti ini:

Cahaya dari lampu latar (kita ikuti gambar dari bawah ke atas) pertama-tama melewati filter polarisasi bawah (pelat berbayang putih). Sekarang ini bukan lagi aliran cahaya biasa, melainkan aliran cahaya terpolarisasi. Kemudian cahaya melewati elektroda kontrol tembus cahaya (pelat kuning) dan bertemu dengan lapisan kristal cair dalam perjalanannya. Dengan mengubah tegangan kontrol, polarisasi fluks cahaya dapat diubah hingga 90 derajat (pada gambar sebelah kiri), atau dibiarkan tidak berubah (kanan). Perhatian, kesenangan akan segera dimulai! Setelah lapisan kristal cair, filter cahaya ditempatkan dan di sini setiap subpiksel diwarnai dengan warna yang diinginkan - merah, hijau atau biru. Jika kita melihat layar dengan filter polarisasi atas dihilangkan, kita akan melihat jutaan subpiksel bercahaya - dan masing-masing subpiksel bersinar dengan kecerahan maksimum, karena mata kita tidak dapat membedakan polarisasi cahaya. Dengan kata lain, tanpa polarizer atas kita hanya akan melihat cahaya putih seragam di seluruh permukaan layar. Namun segera setelah Anda memasang filter polarisasi atas, filter tersebut akan “mengungkapkan” semua perubahan yang dilakukan kristal cair terhadap polarisasi cahaya. Beberapa subpiksel akan tetap bersinar terang, seperti yang kiri pada gambar, yang polarisasinya diubah 90 derajat, dan sebagian lagi akan padam, karena polarizer atas berada dalam antifase ke polarizer bawah dan tidak memancarkan cahaya dengan polarisasi default. Ada juga subpiksel dengan kecerahan sedang - polarisasi aliran cahaya yang melewatinya diputar bukan sebesar 90, tetapi dengan jumlah derajat yang lebih kecil, misalnya, sebesar 30 atau 55 derajat.

Keuntungan dan kerugian

Simbol : (+) kelebihan, (~) dapat diterima, (-) kekurangan

monitor LCD

Monitor CRT

Kecerahan (+) dari 170 menjadi 250 cd/m2(~) dari 80 hingga 120 cd/m2
Kontras (~) 200:1 hingga 400:1(+) dari 350:1 hingga 700:1
Sudut pandang (sebaliknya) (~) 110 hingga 170 derajat(+) lebih dari 150 derajat
Sudut pandang (berdasarkan warna) (-) dari 50 hingga 125 derajat(~) lebih dari 120 derajat
Izin (-) Resolusi tunggal dengan ukuran piksel tetap. Secara optimal hanya dapat digunakan pada resolusi ini; Tergantung pada fungsi ekspansi atau kompresi yang didukung, resolusi yang lebih tinggi atau lebih rendah dapat digunakan, namun tidak optimal.(+) Berbagai resolusi didukung. Dengan semua resolusi yang didukung, monitor dapat digunakan secara maksimal. Batasan ini hanya ditentukan oleh penerimaan frekuensi regenerasi.
Frekuensi vertikal (+) Frekuensi optimal 60 Hz, cukup untuk menghindari kedipan(~) Hanya pada frekuensi di atas 75 Hz tidak ada kedipan yang terlihat jelas
Kesalahan registrasi warna (+) tidak(~) 0,0079 hingga 0,0118 inci (0,20 - 0,30 mm)
Fokus (+) sangat bagus(~) dari memuaskan hingga sangat baik>
Distorsi geometris/linier (+) tidak(~) mungkin
Piksel rusak (-) hingga 8(+) tidak
Sinyal masukan (+) analog atau digital(~) analog saja
Penskalaan pada resolusi yang berbeda (-) tidak ada atau digunakan metode interpolasi yang tidak memerlukan overhead besar(+) sangat bagus
Akurasi Warna (~) True Color didukung dan suhu warna yang diperlukan disimulasikan(+) True Color didukung dan terdapat banyak perangkat kalibrasi warna di pasaran, yang merupakan nilai tambah yang pasti
Koreksi gamma (penyesuaian warna dengan karakteristik penglihatan manusia) (~) memuaskan(+) fotorealistik
Keseragaman (~) sering kali gambar lebih cerah di bagian tepinya(~) seringkali gambar lebih terang di bagian tengah
Kemurnian warna/kualitas warna (~) bagus(+) tinggi
Berkedip (+) tidak(~) tidak terlihat di atas 85 Hz
Waktu inersia (-) dari 20 hingga 30 ms.(+) dapat diabaikan
Pembentukan gambar (+) Gambar dibentuk oleh piksel, yang jumlahnya hanya bergantung pada resolusi spesifik panel LCD. Pitch piksel hanya bergantung pada ukuran piksel itu sendiri, bukan pada jarak antar piksel. Setiap piksel dibentuk secara individual untuk fokus, kejelasan, dan definisi yang unggul. Gambar lebih lengkap dan halus(~) Piksel dibentuk oleh sekelompok titik (triad) atau garis. Pitch suatu titik atau garis bergantung pada jarak antar titik atau garis yang berwarna sama. Akibatnya, ketajaman dan kejernihan gambar sangat bergantung pada ukuran dot pitch atau line pitch dan kualitas CRT.
Konsumsi energi dan emisi (+) Praktis tidak ada radiasi elektromagnetik yang berbahaya. Konsumsi daya sekitar 70% lebih rendah dibandingkan monitor CRT standar (25 hingga 40 W).(-) Radiasi elektromagnetik selalu ada, namun tingkatnya bergantung pada apakah CRT memenuhi standar keselamatan. Konsumsi energi dalam kondisi pengoperasian adalah 60 - 150 W.
Dimensi/berat (+) desain datar, ringan(-) Desain berat, memakan banyak tempat
Antarmuka monitor (+) Antarmuka digital, namun sebagian besar monitor LCD memiliki antarmuka analog internal untuk menghubungkan ke output analog paling umum dari adaptor video(-) Antarmuka analog

literatur

  • A.V.Petrochenkov “Perangkat keras-komputer dan periferal”, -106 halaman sakit.
  • V.E. Figurnov “IBM PC untuk pengguna”, -67 halaman.
  • “HARD "n" SOFT" (majalah komputer untuk berbagai pengguna) No. 6 2003.
  • NI Gurin “Bekerja di komputer pribadi,” - 128 halaman.

, kamera digital, e-book, navigator, juga penerjemah elektronik, kalkulator, jam tangan, dll. (lebih jarang menggunakan LCD), serta di banyak perangkat elektronik lainnya.

Gambar di dalamnya dibentuk menggunakan elemen individual, biasanya melalui sistem pemindaian. Perangkat sederhana dengan layar (jam tangan elektronik, telepon, pemutar, termometer, dll.) dapat memiliki layar monokrom atau 2-5 warna. Gambar multiwarna dibentuk menggunakan triad RGB.

Spesifikasi

Karakteristik terpenting dari layar LCD:

  • Resolusi - dimensi horizontal dan vertikal, dinyatakan dalam piksel. Berbeda dengan monitor CRT, LCD memiliki satu resolusi tetap, sisanya dicapai melalui interpolasi.
  • Ukuran titik (pixel size) adalah jarak antara pusat piksel yang berdekatan. Berhubungan langsung dengan resolusi fisik.
  • Rasio aspek layar (format proporsional) - rasio lebar dan tinggi (5:4, 4:3, 3:2 (15 10), 8:5 (16 10), 5: 3 (15 9), 16: 9, dll.)
  • Diagonal semu adalah ukuran panel itu sendiri, diukur secara diagonal. Luas tampilan juga bergantung pada formatnya: monitor dengan format 4:3 memiliki area lebih besar dibandingkan monitor dengan format 16:9 dengan diagonal yang sama.
  • Kontras adalah rasio kecerahan titik paling terang dan paling gelap pada kecerahan lampu latar tertentu. Beberapa monitor menggunakan tingkat cahaya latar adaptif dengan menggunakan lampu tambahan; angka kontras yang diberikan untuk monitor tersebut (yang disebut dinamis) tidak berlaku untuk gambar statis.
  • Kecerahan adalah jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sebuah layar, biasanya diukur dalam candela per meter persegi.
  • Waktu respons adalah waktu minimum yang diperlukan piksel untuk mengubah kecerahannya. Terdiri dari dua besaran:
    • Waktu buffering ( kelambatan masukan). Nilai yang tinggi mengganggu permainan dinamis; biasanya diam; diukur dengan perbandingan dengan kinescope dalam fotografi kecepatan tinggi. Sekarang (2011) dalam 20-50 ms; di beberapa model awal mencapai 200 ms.
    • Waktu peralihan adalah waktu yang ditunjukkan dalam spesifikasi monitor. Nilai yang tinggi menurunkan kualitas video; metode pengukurannya ambigu. Sekarang di hampir semua monitor, waktu peralihan yang dinyatakan adalah 2-6 ms.
  • Sudut pandang - sudut di mana penurunan kontras mencapai nilai tertentu dihitung secara berbeda untuk berbagai jenis matriks dan oleh produsen yang berbeda, dan seringkali tidak dapat dibandingkan. Beberapa produsen menunjukkannya. dalam parameter monitornya, sudut pandang seperti: CR 5:1 - 176°/176°, CR 10:1 - 170°/160°. Singkatan CR (rasio kontras) menunjukkan tingkat kontras pada sudut pandang tertentu relatif terhadap tegak lurus layar. Pada sudut pandang 170°/160°, kontras di tengah layar dikurangi ke nilai tidak lebih rendah dari 10:1, pada sudut pandang 176°/176° tidak lebih rendah dari nilai 5:1.
  • Tipe matriks: teknologi yang digunakan untuk membuat layar LCD.

Perangkat

Subpiksel layar LCD berwarna

Secara struktural, layar terdiri dari matriks LCD (pelat kaca, di antara lapisan-lapisannya terdapat kristal cair), sumber cahaya untuk penerangan, rangkaian kontak dan bingkai (kotak), seringkali plastik, dengan bingkai logam yang kaku.

Setiap piksel matriks LCD terdiri dari lapisan molekul antara dua elektroda transparan, dan dua filter polarisasi, bidang polarisasinya (biasanya) tegak lurus. Dengan tidak adanya kristal cair, cahaya yang ditransmisikan oleh filter pertama hampir sepenuhnya terhalang oleh filter kedua.

Permukaan elektroda yang bersentuhan dengan kristal cair diperlakukan secara khusus untuk mengarahkan molekul ke satu arah. Dalam matriks TN, arah-arah ini saling tegak lurus, sehingga molekul-molekul, jika tidak ada tegangan, berbaris dalam struktur heliks. Struktur ini membiaskan cahaya sedemikian rupa sehingga bidang polarisasinya berputar sebelum filter kedua dan cahaya melewatinya tanpa kehilangan. Terlepas dari penyerapan setengah dari cahaya tak terpolarisasi oleh filter pertama, sel dapat dianggap transparan.

Jika tegangan diterapkan ke elektroda, maka molekul cenderung berbaris searah medan listrik, yang mendistorsi struktur sekrup. Dalam hal ini, gaya elastis melawan hal ini, dan ketika tegangan dimatikan, molekul kembali ke posisi semula. Dengan kekuatan medan yang cukup, hampir semua molekul menjadi paralel, menghasilkan struktur buram. Dengan memvariasikan voltase, Anda dapat mengontrol tingkat transparansi.

Jika tegangan konstan diterapkan dalam waktu lama, struktur kristal cair dapat menurun karena migrasi ion. Untuk mengatasi masalah ini, arus bolak-balik atau perubahan polaritas medan digunakan setiap kali sel ditangani (karena perubahan transparansi terjadi ketika arus dihidupkan, terlepas dari polaritasnya).

Di seluruh matriks, dimungkinkan untuk mengontrol masing-masing sel secara individual, tetapi seiring bertambahnya jumlah sel, hal ini menjadi sulit dicapai, karena jumlah elektroda yang dibutuhkan meningkat. Oleh karena itu, pengalamatan baris dan kolom digunakan hampir di semua tempat.

Cahaya yang melewati sel bisa alami - dipantulkan dari media (dalam layar LCD tanpa lampu latar). Namun lebih sering digunakan, selain tidak tergantung pada pencahayaan luar, juga menstabilkan properti gambar yang dihasilkan.

TN+film (Nematik + Film Memutar)

Film TN+ adalah teknologi paling sederhana. Bagian film dalam nama teknologi berarti lapisan tambahan yang digunakan untuk meningkatkan sudut pandang (kira-kira dari 90° hingga 150°). Saat ini, awalan film sering dihilangkan, menyebut matriks tersebut hanya TN. Sayangnya, cara untuk meningkatkan kontras dan waktu respons panel TN belum ditemukan, dan waktu respons matriks jenis ini saat ini adalah salah satu yang terbaik, tetapi tingkat kontrasnya tidak.

Susunan film TN+ bekerja seperti ini: Ketika tidak ada tegangan yang diterapkan ke subpiksel, kristal cair (dan cahaya terpolarisasi yang dipancarkannya) berputar 90° relatif satu sama lain dalam bidang horizontal di ruang antara dua pelat. Dan karena arah polarisasi filter pada pelat kedua membentuk sudut 90° dengan arah polarisasi filter pada pelat pertama, maka cahaya melewatinya. Jika subpiksel merah, hijau, dan biru menyala penuh, titik putih akan muncul di layar.

Keunggulan teknologi ini antara lain waktu respons terpendek di antara matriks modern, serta biaya rendah. Kekurangan: rendisi warna lebih buruk, sudut pandang terkecil.

IPS, atau SFT (TFT Super Halus)

Teknologi In-Plane Switching (Super Fine TFT) dikembangkan oleh Hitachi dan NEC. Perusahaan-perusahaan ini menggunakan dua nama berbeda untuk teknologi yang sama - NEC Technologies Ltd. menggunakan SFT, dan Hitachi menggunakan IPS. Teknologi tersebut dimaksudkan untuk mengatasi kekurangan film TN+. Meskipun IPS mampu meningkatkan sudut pandang hingga 178°, serta kontras tinggi dan reproduksi warna, waktu responsnya tetap pada level rendah.

Pada tahun 2008, panel IPS (SFT) adalah satu-satunya monitor LCD yang selalu menghadirkan kedalaman warna RGB penuh 24 bit, 8 bit per saluran. Matriks TN yang lebih lama berukuran 6-bit per saluran, sama seperti bagian MVA.

Jika tidak ada tegangan yang diterapkan ke matriks IPS, molekul kristal cair tidak berputar. Filter kedua selalu diputar tegak lurus dengan filter pertama, dan tidak ada cahaya yang melewatinya. Oleh karena itu, tampilan warna hitam mendekati ideal. Jika transistor rusak, piksel yang “rusak” untuk panel IPS tidak akan berwarna putih, seperti pada matriks TN, melainkan hitam.

Ketika tegangan diterapkan, molekul kristal cair berputar tegak lurus terhadap posisi awalnya dan mentransmisikan cahaya.

IPS sekarang digantikan oleh teknologi PANGGUL, yang mewarisi semua keunggulan teknologi IPS sekaligus mengurangi waktu respons dan meningkatkan kontras. Warna warna panel H-IPS terbaik tidak kalah dengan monitor CRT konvensional. H-IPS dan e-IPS yang lebih murah secara aktif digunakan pada panel berukuran 20". LG.Philips, Dell, NEC, Samsung, Chimei tetap menjadi satu-satunya produsen panel yang menggunakan teknologi ini .

AS-IPS(Advanced Super IPS - advanced super-IPS) - juga dikembangkan oleh Hitachi Corporation pada tahun 2002. Peningkatan ini terutama berkaitan dengan tingkat kontras panel S-IPS konvensional, sehingga mendekati kontras panel S-PVA. AS-IPS juga digunakan sebagai nama untuk monitor NEC (misalnya NEC LCD20WGX2) berdasarkan teknologi S-IPS yang dikembangkan oleh konsorsium LG.Philips.

AFS(Pengalihan Bidang Pinggiran Tingkat Lanjut, nama tidak resmi S-IPS Pro). Teknologi ini merupakan penyempurnaan lebih lanjut dari IPS yang dikembangkan oleh BOE Hydis pada tahun 2003. Peningkatan kekuatan medan listrik memungkinkan untuk mencapai sudut pandang dan kecerahan yang lebih besar, serta mengurangi jarak antarpiksel. Tampilan berbasis AFFS terutama digunakan di PC tablet, pada matriks yang diproduksi oleh Hitachi Displays.

Pengembangan teknologi Super Fine TFT dari NEC
Nama Sebutan singkat Tahun Keuntungan Catatan
TFT Super Halus SFT 1996 Sudut pandang lebar, hitam pekat Kebanyakan panel juga mendukung realistik. Dengan peningkatan rendering warna, kecerahan menjadi sedikit lebih rendah.
SFT tingkat lanjut A-SFT 1998 Waktu respons terbaik Teknologi ini telah berkembang menjadi A-SFT (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. pada tahun 1998), yang secara signifikan mengurangi waktu respons.
SFT Super Canggih SA-SFT 2002 Transparansi tinggi SA-SFT dikembangkan oleh Nec Technologies Ltd. pada tahun 2002, meningkatkan transparansi sebesar 1,4 kali lipat dibandingkan dengan A-SFT.
SFT Ultra-Lanjutan UA-SFT 2004 Transparansi tinggi
Penampilan warna
Kontras tinggi
Diizinkan mencapai transparansi 1,2 kali lebih besar dibandingkan SA-SFT, cakupan 70% rentang warna NTSC dan peningkatan kontras.
Pengembangan teknologi IPS oleh Hitachi
Nama Sebutan singkat Tahun Keuntungan Transparansi/
Kontras
Catatan
Super TFT IPS 1996 Sudut pandang lebar 100/100
Tingkat dasar
Sebagian besar panel juga mendukung rendering warna yang realistis (8-bit per saluran). Peningkatan ini disebabkan oleh waktu respons yang lebih lambat, awalnya sekitar 50 ms. Panel IPS juga sangat mahal.
Super-IPS S-IPS 1998 Tidak ada perubahan warna 100/137 IPS digantikan oleh S-IPS (Super-IPS, Hitachi Ltd. pada tahun 1998), yang mewarisi semua keunggulan teknologi IPS sekaligus mengurangi waktu respons
Super-IPS Tingkat Lanjut AS-IPS 2002 Transparansi tinggi 130/250 AS-IPS, juga dikembangkan oleh Hitachi Ltd. pada tahun 2002, terutama meningkatkan kontras panel S-IPS tradisional ke tingkat yang kedua setelah beberapa S-PVA.
IPS-Provectus IPS-Pro 2004 Kontras tinggi 137/313 Teknologi panel IPS Alpha dengan gamut warna lebih luas dan kontras sebanding dengan layar PVA dan ASV tanpa corner glow.
IPS alfa IPS-Pro 2008 Kontras tinggi IPS-Pro generasi berikutnya
IPS alfa generasi berikutnya IPS-Pro 2010 Kontras tinggi Hitachi mentransfer teknologi ke Panasonic
Pengembangan teknologi IPS oleh LG
Nama Sebutan singkat Tahun Catatan
Super-IPS S-IPS 2001 LG Display tetap menjadi salah satu produsen utama panel berbasis teknologi Hitachi Super-IPS.
Super-IPS Tingkat Lanjut AS-IPS 2005 Peningkatan kontras dengan gamut warna yang diperluas.
IPS Horisontal PANGGUL 2007 Kontras yang lebih besar dan permukaan layar yang lebih seragam secara visual telah dicapai. Selain itu, teknologi Advanced True Wide Polarizer yang didasarkan pada film polarisasi NEC juga tampaknya mencapai sudut pandang yang lebih luas dan menghilangkan silau bila dilihat dari sudut tertentu. Digunakan dalam pekerjaan grafis profesional.
IPS yang ditingkatkan E-IPS 2009 Ini memiliki aperture yang lebih lebar untuk meningkatkan transmisi cahaya dengan piksel terbuka penuh, yang memungkinkan penggunaan lampu latar yang lebih murah untuk diproduksi dan memiliki konsumsi daya yang lebih rendah. Sudut pandang diagonal telah ditingkatkan, waktu respons telah dikurangi menjadi 5 ms.
IPS profesional P-IPS 2010 Menyediakan 1,07 miliar warna (kedalaman warna 30-bit). Orientasi subpiksel yang lebih mungkin (1024 versus 256) dan kedalaman warna sebenarnya yang lebih baik.

*VA (Penjajaran Vertikal)

Di sisi lain, monitor LCD juga memiliki beberapa kelemahan yang seringkali sulit dihilangkan, misalnya:

Layar OLED (matriks dioda pemancar cahaya organik) sering dianggap sebagai teknologi menjanjikan yang dapat menggantikan monitor LCD, namun mengalami kesulitan dalam produksi massal, terutama untuk matriks diagonal besar.

Produsen LCD

  • Optronik Acer Unipac (AUO)
  • Perusahaan Chi Mei Innolux (Chimei Innolux)
  • Tabung Gambar Chunghwa (CPT)
  • HyDis
  • Teknologi Tampilan Toshiba Matsushita (TMD)
  • iiyama iiyama Corporation - Memproduksi monitor secara eksklusif.