شاشات الكريستال السائل LCD. تطور شاشات التليفزيون. الإضاءة المتوهجة

، الكتب الإلكترونية ، الملاحون ، الأجهزة اللوحية ، مترجمين الكترونيين، والآلات الحاسبة ، والساعات ، وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى العديد من الأجهزة الإلكترونية الأخرى.

يجب أن نتذكر أيضًا المفاهيم التي ندرسها عندما ندرس فرعًا آخر من فروع الفيزياء ، الفرع الذي يتعامل مع طبيعة الضوء ، البصريات الفيزيائية. هي التي تشرح ما هو "الضوء المستقطب". هناك نوعان من النظريات في طبيعتها. أولاً ، يدعي أنها مكونة من جسيمات الطاقة النقية ، الفوتونات. تدعي نظرية أخرى ، وهي نظرية الطبيعة الموجية ، أنها تتكون من الأمواج. والضوء شيء غريب لدرجة أن هناك ظواهر لا يمكن تفسيرها إلا من خلال نظرية واحدة ، وهناك ظواهر لا يمكن تفسيرها إلا من خلال الآخرين.

نحن نركز على نظرية الطبيعة الموجية. تنص هذه النظرية على أن الضوء هو شكل من أشكال الطاقة المشعة ، على سبيل المثال حالة خاصة من الموجات الكهرومغناطيسية التي ترسلها البرامج الراديوية. يكمن الاختلاف في "الطيف" ، أي في نطاق الطول الموجي لأحدهما والآخر. يغطي طيف الضوء المرئي أطوال موجية من 380 نانومتر ، وهو بنفسجي ، إلى 780 نانومتر ، وهو الطول الموجي للضوء الأحمر. تحت هذا الطيف ، تنبعث انبعاثات تُعرف بالأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة جاما.

اعتبارًا من عام 2008 ، تستخدم معظم شاشات سطح المكتب المستندة إلى مصفوفات TN (وبعض * VA) ، وكذلك جميع شاشات الكمبيوتر المحمول ، مصفوفات ذات ألوان 18 بت (6 بت لكل قناة RGB) ، 24 بت تتم محاكاتها بالوميض مع التردد .

فقط تذكر أن الضوء هو إشعاع ، لذلك ينتقل على شكل موجة. الموجة المضيئة ، أثناء انتشارها ، "تهتز" في الطائرات التي لها خط مشترك يمر من خلاله إشعاع الضوء. تخيل أن أحد الأطفال بدأ في تحريك ذراعه لأعلى ولأسفل في حركات طبيعية. ستتشكل موجة على الفور وستنتشر على طول الحبل. عندما يهتز الطفل لأعلى ولأسفل ، تنتشر هذه الموجة في مستوى عمودي ، مثل الموجة التي يظهرها الخط الأزرق في الشكل.

إذا حركت ذراعها أفقيًا ، فستنتشر الموجة في مستوى أفقي ، مثل الموجة التي يظهرها الخط الأحمر في الشكل. ينتقل الضوء الطبيعي في موجات تهتز في مستويات من جميع الميول الممكنة. يوضح الشكل 1 المستويات الأفقية والعمودية فقط ، ولكن يوجد بينهما عدد لا نهائي من المستويات الأخرى التي تمر عبر الخط الأسود ، والذي يتوافق مع اتجاه انتشار شعاع الضوء.

حدثت قفزة هائلة في تطوير هذه التكنولوجيا مع ظهور أجهزة الكمبيوتر المحمولة الأولى. في البداية ، كانت المصفوفات بالأبيض والأسود ، ثم ملونة ، ولكن فقط من النوع "المبني للمجهول". لقد عرضوا صورًا ثابتة إلى حد ما وسطح مكتب كمبيوتر محمول ، ولكن بأدنى حركة ، تحولت "الصورة" إلى جصص مستمر - كان من المستحيل عمل أي شيء على الشاشة. بطبيعة الحال ، حد هذا من نطاق النوع الجديد من شاشات العرض. أدى التطور الإضافي لمصفوفات الكريستال السائل إلى إنشاء نوع جديد منها - "نشط". كانت هذه الشاشات بالفعل أكثر قدرة على عرض الأشياء المتحركة على الشاشة ، وهذا ساهم في ظهور الشاشات الثابتة. في بداية القرن الحادي والعشرين ، ظهرت أول أجهزة تلفزيون LCD. كان قطرها لا يزال صغيراً - حوالي 15 بوصة.

الموجة الوحيدة التي يمكن أن تنتشر بعد الكراك ستكون الموجة التي مرت طائرتها الاهتزازية عبر الصدع ، في في هذه الحالةالطائرة العمودية. كل شخص آخر سوف يتراجع لأنهم لا يستطيعون تجاوز الشقوق. بهذه الطريقة ، يمكنك جعل شعاع الضوء ينتشر في مستوى واحد. هذا النوع من الضوء يسمى "الضوء المستقطب". يمكن إنتاج الضوء المستقطب عن طريق توليد ضوء عام من خلال مرشح استقطاب ، وهو وسيط شفاف له هيكل يعمل كمجموعة من الشقوق المتوازية ، كما هو موضح في الشكل 2.

تحديد

أهم خصائص شاشات LCD:

  • يتم تحديد نوع المصفوفة من خلال التكنولوجيا التي يتم من خلالها تصنيع شاشة LCD ؛
  • فئة المصفوفة تحدد ISO 13406-2 أربع فئات مصفوفة ؛
  • الدقة - الأبعاد الأفقية والعمودية معبراً عنها بالبكسل. على عكس شاشات CRT ، تتمتع شاشات LCD بدقة ثابتة واحدة ، ويتم تحقيق الباقي عن طريق الاستيفاء (تحتوي شاشات CRT أيضًا على عدد ثابت من البكسل ، والذي يتكون أيضًا من نقاط حمراء وخضراء وزرقاء. ضروري) ؛
  • حجم النقطة (حجم البكسل) - المسافة بين مراكز البكسل المتجاورة. ترتبط مباشرة بالقرار المادي ؛
  • نسبة أبعاد الشاشة (أبعاد متناسبة) - نسبة العرض إلى الارتفاع (5: 4 ، 4: 3 ، 3: 2 (15 ÷ 10) ، 8: 5 (16 ÷ 10) ، 5: 3 (15 9) ، 16: 9 ، إلخ) ؛
  • قطري مرئي - حجم اللوحة نفسها ، مقاسة قطريًا. تعتمد مساحة شاشات العرض أيضًا على التنسيق: باستخدام نفس القطر ، تحتوي الشاشة 4: 3 على مساحة أكبر من شاشة 16: 9 ؛
  • التباين - نسبة سطوع النقاط الأفتح والأغمق عند سطوع ضوء خلفي معين. تستخدم بعض الشاشات مستوى إضاءة خلفية متكيفًا باستخدام مصابيح إضافية ، ولا ينطبق شكل التباين المعطى لها (ما يسمى بالديناميكية) على صورة ثابتة ؛
  • السطوع - مقدار الضوء المنبعث من الشاشة (يُقاس عادةً بالشموع لكل متر مربع) ؛
  • وقت الاستجابة - الحد الأدنى من الوقت الذي يستغرقه البكسل لتغيير سطوعه. يتكون من قيمتين:
    • وقت التخزين المؤقت ( تأخر الإدخال). القيمة العالية تتعارض مع الألعاب سريعة الوتيرة ؛ عادة صامت تقاس بالمقارنة مع شريط سينمائي في التصوير عالي السرعة. الآن (2011) في حدود 20-50 ؛ تم الوصول إليه في بعض النماذج المبكرة.
    • وقت التبديل. محدد في مواصفات الشاشة. القيمة العالية تحط من جودة الفيديو ؛ طرق القياس غامضة. الآن (2016) في جميع الشاشات تقريبًا ، يكون وقت التبديل المعلن 1-6 مللي ثانية ؛
  • زاوية الرؤية - الزاوية التي يصل عندها انخفاض التباين إلى المحدد ، لـ أنواع مختلفةالمصفوفات و من قبل مختلف الصانعينتُحسب بطرق مختلفة وغالبًا ما تكون غير قابلة للمقارنة. تشير بعض الشركات المصنعة إلى زوايا المشاهدة في المعلمات الفنية لشاشاتها ، على سبيل المثال: CR 5: 1 - 176/176 ° ، CR 10: 1 - 170/160 °. اختصار CR (م. نسبة التباين) يشير إلى مستوى التباين عند زوايا الرؤية المحددة بالنسبة إلى التباين عند عرضها بشكل عمودي على الشاشة. في المثال الموضح ، عند زوايا المشاهدة 170 درجة / 160 درجة ، يتم تقليل التباين في وسط الشاشة إلى قيمة لا تقل عن 10: 1 ، عند زوايا عرض تبلغ 176 درجة / 176 درجة - ليس أقل من قيمة 5: 1.

جهاز

من الناحية الهيكلية ، تتكون الشاشة من العناصر التالية:

يتكون الضوء من خلال الفلتر من موجات تهتز فقط في مستويات متوازية. يمكننا الآن فهم كيفية عمل شاشة الكريستال السائل. وهو يتألف من مجموعة من النقاط التي قد يتم تخطيها أو لا يتم تجاوزها بواسطة حزمة ضوئية مستقطبة. يوضح الشكل 2 تخطيطيًا جدًا لإحدى هذه النقاط.

في الجزء العلوي من الشكل 2 ، نرى شعاعًا من الضوء الطبيعي ، "ضوء ساقط" يمثله موجات زرقاء وحمراء ، يصل إلى مرشح الاستقطاب الشقي العمودي. هذا يسمح بمرور الموجات المنتشرة في المستوى العمودي ، مع الاحتفاظ بجميع الموجات الأخرى. يقع هذا الشعاع على طبقة رقيقة من nematics الملتوية ، والتي يكون هيكلها الجزيئي أيضًا رأسيًا. في ظل الظروف الطبيعية ، تظل جزيئات الكريستال السائل متوازية. الضوء الذي يصلهم من خلال مرشح الاستقطاب العمودي ويتم التحكم فيه بواسطة نبضات الكريستال بدقة في هذا المستوى ويستمر حتى يتم العثور على مرشح استقطاب أفقي.

  • مصفوفات LCD (في الأصل - حزمة مسطحة من الألواح الزجاجية ، بين طبقات توجد بلورات سائلة ؛ في 2000s ، بدأ استخدام المواد المرنة القائمة على البوليمرات) ؛
  • مصادر الضوء للإضاءة.
  • تسخير الاتصال (الأسلاك) ؛
  • السكن ، عادة من البلاستيك ، مع إطار معدني للتقوية.

تكوين بكسل LCD:

الآن ، نظرًا لأنه ضوء مستقطب في المستوى العمودي ، لا يمكنه عبور المرشح الأفقي وتبقى النقطة سوداء دون انبعاث ضوء. الآن دعونا نرى في الجزء السفلي من الشكل 2 ما يحدث عندما يتم تطبيق جهد كهربائي أو "تنشيط" الأقطاب الكهربائية المتصلة بطبقة الكريستال السائل. عندما تحصل على توتر ، سوف تدور الهياكل. اعتمادًا على التوتر ، سوف يلتفون حتى تصبح نهاياتهم بزاوية قائمة. نظرًا لأن التركيب البلوري موصل للضوء ، فإن الضوء المستقطب عموديًا يخترق البنية البلورية في الجزء الذي توجد فيه جزيئاته أيضًا عموديًا ، ويتم تنفيذه بواسطة البلورات ، نظرًا لأن هيكلها يلتف ويترك الطبقة البلورية السائلة في مستوى عمودي على المستوى الذي اخترقته فيه ، أي المستوى الأفقي.

  • قطبين كهربائيين شفافين
  • طبقة من الجزيئات تقع بين الأقطاب الكهربائية ؛
  • مرشحين مستقطبين ، تكون مستويات الاستقطاب (كقاعدة عامة) متعامدة.

إذا لم تكن هناك بلورات سائلة بين المرشحات ، فسيتم حظر الضوء المنقول بواسطة الفلتر الأول بالكامل تقريبًا بواسطة الفلتر الثاني.

وهذا الضوء ، مستوى الاستقطاب "الملتوي" بزاوية تسعين درجة ، يمكنه الآن المرور عبر مرشح استقطاب أفقي. ثم تبدأ النقطة في انبعاث الضوء. إذا أزيل الجهد من الأقطاب الكهربائية ، يعاد ترتيب البلورات ، وتعود إلى المستوى العمودي ، وفي نفس الوقت يتم إيقاف شعاع الضوء بواسطة مرشح أفقي ، "يمحو" النقطة.

هذا شرح مبسط ، لكن يمكنك بالفعل فهم كيفية عمله. تتكون شاشة الكريستال السائل بعد ذلك من سلسلة من الطبقات. الجزء السفلي عبارة عن طبقة مضيئة تنبعث منها ضوء أبيض ، عام ، غير مستقطب. يوجد أدناه مرشح استقطاب رأسي. يحتوي على طبقة رقيقة من الكريستال السائل تتكون من نقاط مستقلة متصلة بها أقطاب كهربائية رفيعة. وفوقه يوجد مرشح استقطاب جديد ، هذه المرة مرشح أفقي وأخيراً طبقة واقية من البلاستيك الشفاف عليه.

تتم معالجة سطح الأقطاب الكهربائية المتلامسة مع البلورات السائلة بشكل خاص من أجل التوجيه الأولي للجزيئات في اتجاه واحد. في مصفوفة TN ، تكون هذه الاتجاهات متعامدة بشكل متبادل ؛ لذلك ، في حالة عدم وجود إجهاد ، يتم ترتيب الجزيئات في بنية حلزونية. تعمل هذه البنية على كسر الضوء بحيث يتم تدوير مستوى استقطابها قبل المرشح الثاني ويمر الضوء خلاله دون خسارة. باستثناء امتصاص نصف الضوء غير المستقطب بواسطة المرشح الأول ، يمكن اعتبار الخلية شفافة.

تنبعث طبقة الخلفية الضوء ، الذي يتم استقطابه بواسطة المرشح الأول وينتشر عبر طبقة الكريستال السائل ، بغض النظر عما إذا كانت تقوم بتدوير مستوى الاستقطاب اعتمادًا على ما إذا كان هناك جهد في البلورة السائلة عند هذه النقطة أم لا. إذا كان هناك ، فإن مستوى الضوء المستقطب يدور ، ويمر عبر الفلتر الثاني ، وما تراه من خلال الزجاج هو نقطة صغيرة من الضوء. إذا لم يحدث ذلك ، فإن مستوى الضوء يظل عموديًا ، ويتم الاحتفاظ به بواسطة المرشح الثاني ، وما تراه هو نقطة سوداء.

إذا تم تطبيق جهد على الأقطاب الكهربائية ، فإن الجزيئات تميل إلى الاصطفاف في اتجاه المجال الكهربائي ، مما يشوه البنية الحلزونية. في هذه الحالة ، تتعارض القوى المرنة مع هذا ، وعندما يتم إيقاف الجهد ، تعود الجزيئات إلى موقعها الأصلي. مع قوة مجال كافية ، تصبح جميع الجزيئات تقريبًا متوازية ، مما يؤدي إلى عتامة الهيكل. من خلال تغيير الجهد ، يمكنك التحكم في درجة الشفافية.

تتكون الصور من مجموعات من النقاط الفاتحة والسوداء. شاشة ملونة تعمل بنفس الطريقة. الاختلاف الوحيد هو أن كل نقطة على الشاشة تتكون في الواقع من ثلاث نقاط صغيرة مجمعة معًا ، كل منها يحتوي على مرشح ألوان ، أحمر ، أخضر ، وأزرق. يضيء كل واحد بالكثافة الصحيحة التي تولدها الألوان.

هناك العديد من التفاصيل الأكثر إثارة للاهتمام ، ولكن في مثل هذه المقالة لا توجد طريقة للاقتراب منها. موضوع الأسبوع المقبل بالطبع. هذا ، في النهاية ، لم يجلب أي شيء مهم ، حيث كانت القاعدة التكنولوجية ضعيفة للغاية في ذلك الوقت. ابتكر أحد العلماء جهاز استشعار لدرجة الحرارة يعتمد على البلورات السائلة ، ودراسة أخرى لتأثير المجال الكهربائي على البلورات. يحتوي اللوحان على طبقة رقيقة من الكريستال السائل بينهما. والفكرة هي أن الضوء الذي يمر عبر المادة مستقطب واستخدام المستوى البلوري للاستقطاب يتم تدويره بزاوية 90 درجة.

لو ضغط متواصلعند تطبيقه بمرور الوقت ، قد يتحلل التركيب البلوري السائل بسبب انتقال الأيونات. لحل هذه المشكلة ، يتم استخدام تيار متناوب أو تغيير في قطبية المجال مع كل عنوان للخلية (حيث يحدث تغيير في الشفافية عند تشغيل التيار ، بغض النظر عن قطبية).

إذا وضعت عدد كبير منالأقطاب الكهربائية التي تنشئ مجالًا كهربائيًا بكثافة مختلفة في أجزاء مختلفة من الشاشة ، وهذا ممكن بالفعل بالتحكم المناسب ، ويمكن كتابتها بأحرف وأرقام وأشياء أخرى تحمل المعلومات. عند إنشاء شاشات ملونة ، يواجه المصنعون مشكلة أخرى: هذه الشاشات لا يمكنها التعامل مع الضوء المنعكس. هذه "الصفة" الواجبة تصبح نور نور. على جانب واحد من المصباح ، على المرآة الأخرى.

المصفوفات مقسمة إلى المبني للمجهول و الإيجابي. في المصفوفة السلبية ، يتم تشكيل الصورة سطرًا بخط ، ويتم تشغيل الخلية بالتتابع بجهد تصبح فيه شفافة. المساوئ هي أن الصورة ليست سلسة واهتزازية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يسمح معدل التغيير البطيء في شفافية الكريستال بإعادة الإنتاج الصحيح للصور المتحركة.

في المصفوفة بأكملها ، يمكن التحكم في كل خلية على حدة ، ولكن مع زيادة عددها ، يصبح هذا صعبًا ، نظرًا لزيادة عدد الأقطاب الكهربائية المطلوبة. لذلك ، يتم استخدام عنونة الصفوف والأعمدة في كل مكان تقريبًا.

يمكن أن يكون الضوء الذي يمر عبر الخلايا طبيعيًا - ينعكس من الركيزة (في شاشات LCD بدون إضاءة خلفية). ولكن في كثير من الأحيان يتم استخدامها ، بالإضافة إلى الاستقلال عن الإضاءة الخارجية ، فهي تعمل أيضًا على تثبيت خصائص الصورة الناتجة.

المصفوفة النشطة لها مزايا عديدة على المصفوفة السلبية. على سبيل المثال ، يكون السطوع والقدرة على رؤية الشاشة أفضل ، حتى مع انحراف 45 درجة أو أكثر ، دون تدهور شديد في جودة الصورة ، وهو أمر مستحيل في المصفوفة السلبية ، حيث يجب أن يكون العارض موجودًا في المقدمة. في المصفوفة النشطة ، يضاف ترانزستور إلى كل قطب كهربائي ، والذي يمكن أن "يخزن" البيانات الرقمية ، ويتم تخزين الصورة الناتجة في استقبال إشارة تحكم بقيمة مختلفة. ترانزستورات مصنوعة من مواد شفافة بحيث يمكن للضوء أن يمر دون انكسار.

شاشات LCD صغيرة الحجم بدون إضاءة خلفية نشطة تستخدم في الساعات الإلكترونية والآلات الحاسبة وما إلى ذلك موفر للطاقة للغاية، والتي توفر على المدى الطويل (تصل إلى عدة سنوات) العمل المستقلمثل هذه الأجهزة دون استبدال الخلايا الجلفانية.

من ناحية أخرى ، تتمتع شاشات LCD أيضًا بالعديد من العيوب ، والتي يصعب غالبًا إزالتها من حيث المبدأ ، على سبيل المثال:

هذه هي أدوات التحكم التي تساعدك على التحكم في كل بكسل على الشاشة. هذه الترانزستورات رفيعة للغاية وتتراوح سمكها من 1 إلى 01 ميكرون. هذه التقنية معقدة للغاية وبالتالي تواجه صعوبة في تحقيق نسبة مقبولة من المنتجات الصالحة للأكل ، لأن عدد الترانزستورات المستخدمة عالية للغاية. تختلف معايير وقواعد عدد الترانزستورات غير العاملة على شاشة واحدة من مصنع إلى آخر.

عامل مهم آخر في أداء العرض هو وقت رد الفعل. أو ، بخلاف ذلك ، هناك تأخير بين إدخال الإشارة وعرضها. هذا ليس معدل التحديث ، ولكنه عامل تحدده المواد المستخدمة لإنشاء لوحة العرض. عند القياس بعشرات ومئات من الثانية ، ستكون هناك معلومات دقيقة حول هذه المشكلة ، بالإضافة إلى الشركات المصنعة التي تحرص على حماية هذه البيانات التكنولوجية لأنفسهم بغيرة.

  • على عكس CRTs ، يمكنهم عرض صورة واضحة فقط بدقة واحدة ("اسمية"). يتم تحقيق الباقي عن طريق الاستيفاء ؛
  • بالمقارنة مع شاشات CRT ، فإن شاشات LCD ذات تباين منخفض وعمق أسود. غالبًا ما ترتبط زيادة التباين الفعلي بزيادة سطوع الإضاءة الخلفية إلى مستوى غير مريح. يؤثر الطلاء اللامع المستخدم على نطاق واسع للمصفوفة على التباين الذاتي فقط في ظروف الإضاءة المحيطة ؛
  • بسبب المتطلبات الصارمة لسمك المصفوفة الثابت ، هناك مشكلة اللون الموحد غير المتساوي (الإضاءة غير المتساوية) - في بعض الشاشات يوجد تفاوت غير قابل للاسترداد في انتقال السطوع (خطوط في التدرجات) المرتبط باستخدام الكتل الخطية ؛
  • تظل السرعة الفعلية لتغيير الصورة أيضًا أقل بشكل ملحوظ من سرعة شاشات CRT وشاشات البلازما. تعمل تقنية Overdrive على حل مشكلة السرعة جزئيًا فقط ؛
  • لا يزال اعتماد التباين على زاوية الرؤية يمثل عيبًا كبيرًا في التكنولوجيا. لا تحتوي شاشات CRT على هذه المشكلة على الإطلاق ؛
  • شاشات LCD ذات الإنتاج الضخم محمية بشكل سيئ من التلف الميكانيكي. المصفوفة ، غير المحمية بالزجاج ، حساسة بشكل خاص. مع الضغط القوي ، من الممكن حدوث تدهور لا رجعة فيه ؛
  • توجد مشكلة البكسل المعيب. المبلغ الأقصى المسموح به بكسل معيبة، اعتمادًا على حجم الشاشة ، يتم تحديده بـ المعيار الدولي ISO 13406-2 (في روسيا - GOST R 52324-2005). يحدد المعيار النموذج: جودة Num لشاشات LCD. أعلى درجة - 1 ، لا تسمح بوحدات البكسل المعيبة على الإطلاق. الأدنى هو 4 ، يسمح حتى النمط: عدد وحدات البكسل لكل نمط: عدد العمل. لا تتأثر شاشات CRT بهذه المشكلة ؛
  • تتدهور وحدات البكسل LCD ، على الرغم من أن معدل التدهور هو الأدنى من بين جميع تقنيات العرض ، باستثناء شاشات الليزر ، التي لا تتأثر على الإطلاق.
  • ليس نطاقًا كبيرًا جدًا من درجات حرارة التشغيل: هناك تدهور في الخصائص الديناميكية (والمزيد من عدم القدرة على التشغيل) حتى في درجات الحرارة المحيطة السلبية المنخفضة.

غالبًا ما تُعتبر OLED (الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي) تقنية واعدة يمكن أن تحل محل شاشات LCD ، لكنها واجهت العديد من الصعوبات في الإنتاج الضخم ، خاصةً بالنسبة للمصفوفات القطرية الكبيرة.

والمعلمة الأخيرة هي الدقة التي تتمتع بها الشاشة بأداء مثالي فيما يتعلق بعدد وحدات البكسل أفقيًا وعموديًا. هذه اختصارات قياسية نموذجية تشير إلى المعلمات. توجد معظم المواد في ثلاث حالات - صلبة وسائلة وغازية. تكمن الاختلافات بين هذه المواد في الهيكل الداخلي الذي يعتمد على درجة الحرارة والضغط.

في درجات الحرارة المنخفضة ، عندما تكون المادة صلبة ، لا يمكن للذرات أو الأيونات أو الجزيئات أن تتحرك بحرية. حركاتهم الوحيدة هي الاهتزازات الحرارية حول وضع التوازن. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تدخل المزيد من الطاقة إلى النظام ، مما يؤدي إلى تقلبات أكثر حدة. أخيرًا ، عند درجة الحرارة بين الحالة الصلبة والحالة السائلة ، يتم تحرير الروابط لدرجة أن الحركة الحرة للجزيئات تتداخل مع بعضها البعض وتغير اتجاه الحركة.

التقنيات

التقنيات الرئيسية في تصنيع شاشات LCD: TN + film و IPS (SFT، PLS) و MVA. تختلف هذه التقنيات في هندسة الأسطح والبوليمر ولوحة التحكم والقطب الكهربي الأمامي. أهمية عظيمةلها نقاء ونوع البوليمر البلوري السائل المستخدم في تصميمات محددة.

زمن استجابة شاشات LCD المصممة بتقنية SXRD (eng. شاشة عاكسة من السيليكون X-tal - مصفوفة بلورية سائلة سليكونية عاكسة) ، مخفضة إلى قالب: Num.

نمط: Anchor2

فيلم TN + (فيلم Twisted Nematic +) هو أبسط التقنيات. كلمة "فيلم" في اسم التقنية تعني "طبقة إضافية" تستخدم لزيادة زاوية المشاهدة (تقريبًا - من 90 إلى 150 درجة). في الوقت الحاضر غالبًا ما يتم حذف البادئة "فيلم" ، واصفةً هذه المصفوفات ببساطة TN. لم يتم العثور على طريقة لتحسين التباين وزوايا المشاهدة للوحات TN ، وزمن الاستجابة من هذا النوعتعد المصفوفات حاليًا واحدة من أفضل المصفوفات ، لكن مستوى التباين ليس كذلك.

تعمل مصفوفة فيلم TN + على النحو التالي: إذا لم يتم تطبيق جهد على البكسلات الفرعية ، فإن البلورات السائلة (والضوء المستقطب الذي تنقله) يتم تدويرها بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 90 درجة في المستوى الأفقي في المسافة بين الصفيحتين. ونظرًا لأن اتجاه استقطاب المرشح على اللوحة الثانية هو بالضبط 90 درجة مع اتجاه استقطاب المرشح على اللوحة الأولى ، يمر الضوء من خلالها. عندما تضيء وحدات البكسل الفرعية باللون الأحمر والأخضر والأزرق بالكامل ، تظهر نقطة بيضاء على الشاشة.

تشمل مزايا التكنولوجيا أقصر وقت استجابة بين المصفوفات الحديثةالنموذج: متى؟ ، فضلا عن التكلفة المنخفضة. العيوب: عرض لون رديء ، زوايا رؤية أصغر.

نمط: Anchor2

AS-IPS (متقدم تقنية Super IPS - IPS الفائق الممتد) - تم تطويره أيضًا بواسطة شركة هيتاشي في عام 2002. كانت التحسينات مرتبطة بشكل أساسي بمستوى التباين في لوحات S-IPS التقليدية ، مما جعلها أقرب إلى مستوى لوحات S-PVA. يتم استخدام AS-IPS أيضًا كاسم لشاشات NEC Corporation (على سبيل المثال ، NEC LCD20WGX2) التي تم إنشاؤها باستخدام تقنيات S-IPSالتي طورتها شركة LG Display Consortium.

H-IPS A-TW (شاشة IPS أفقية مع مستقطب أبيض حقيقي متقدم ) - تم تطويره بواسطة LG Display لصالح شركة NEC. إنها لوحة H-IPS مع مرشح ألوان TW (أبيض حقيقي) لجعل اللون الأبيض أكثر واقعية وزيادة زوايا المشاهدة دون تشويه الصورة (يلغي تأثير توهج لوحات LCD بزاوية - ما يسمى بـ "التوهج" ) ... يستخدم هذا النوع من اللوحات لإنشاء شاشات احترافية عالية الجودة.

AFFS (تبديل المجال الهامشي المتقدم ، الاسم غير الرسمي - S-IPS Pro) هو تحسين إضافي لـ IPS ، تم تطويره بواسطة BOE Hydis في عام 2003. جعلت القوة المتزايدة للمجال الكهربائي من الممكن تحقيق زوايا رؤية أكبر وسطوعًا ، بالإضافة إلى تقليل المسافة بين البكسل. تُستخدم الشاشات التي تعتمد على AFFS بشكل أساسي في أجهزة الكمبيوتر اللوحية استنادًا إلى المصفوفات المصنعة بواسطة Hitachi Displays.

تطوير تقنية "TFT فائقة الدقة" من شركة NEC
اسم تعيين قصير عام مميزات ملاحظاتتصحيح
شاشة TFT فائقة الجودة SFT 1996 زوايا رؤية واسعة ، أسود عميق ... مع التحسن في إعادة إنتاج الألوان ، أصبح السطوع أقل قليلاً.
متقدم SFT A-SFT 1998 أفضل وقت استجابة تطورت التكنولوجيا إلى A-SFT (Advanced SFT ، Nec Technologies Ltd. في عام 1998) ، مما قلل بشكل كبير من أوقات الاستجابة.
SFT فائقة التطور SA-SFT 2002 شفافية عالية تم تطوير SA-SFT بواسطة Nec Technologies Ltd. في عام 2002 ، تحسنت الشفافية بنسبة 1.4 مرة مقارنة بـ A-SFT.
فائقة التقدم SFT UA-SFT 2004 شفافية عالية
تجسيد اللون
تباين عالي		 يسمح بتحقيق شفافية أكبر بمقدار 1.2 مرة مقارنة بـ SA-SFT ، وتغطية 70٪ من نطاق ألوان NTSC وزيادة في التباين.
تطوير شركة هيتاشي لتقنية IPS
اسم تعيين قصير عام مميزات الشفافية /
التباين		 ملاحظاتتصحيح
شاشة TFT فائقة الجودة IPS 1996 زوايا رؤية واسعة 100/100
مستوى أساسي من		 تدعم معظم اللوحات أيضًا إعادة إنتاج ألوان واقعية (8 بت لكل قناة). جاءت هذه التحسينات على حساب أوقات استجابة أبطأ ، في البداية حوالي 50 مللي ثانية. كانت لوحات IPS أيضًا باهظة الثمن.
تقنية Super-IPS S-IPS 1998 لا يوجد تحول في اللون 100/137 تم استبدال IPS بـ S-IPS (Super-IPS ، Hitachi Ltd. في عام 1998) ، والتي ترث جميع مزايا تقنية IPS مع تقليل وقت الاستجابة
تقنية IPS الفائقة المتقدمة AS-IPS 2002 شفافية عالية 130/250 AS-IPS ، تم تطويره أيضًا بواسطة Hitachi Ltd. في عام 2002 ، زاد بشكل أساسي من تباين لوحات S-IPS التقليدية إلى مستوى حيث تحتل المرتبة الثانية بعد بعض لوحات S-PVA.
IPS بروفكتوس IPS-Pro 2004 تباين عالي 137/313 تقنية لوحة IPS Alpha مع نطاق لوني أوسع وتباين مماثل لتلك الموجودة في شاشات PVA و ASV بدون انعطاف.
IPS ألفا IPS-Pro 2008 تباين عالي الجيل القادم من IPS-Pro
IPS alpha next gen IPS-Pro 2010 تباين عالي هيتاشي تنقل التكنولوجيا إلى باناسونيك
تطوير تقنية IPS من LG
اسم تعيين قصير عام ملاحظاتتصحيح
تقنية Super-IPS S-IPS 2001 تظل LG Display واحدة من أفضل الشركات المصنعة للوحات Hitachi Super-IPS.
تقنية IPS الفائقة المتقدمة AS-IPS 2005 تباين محسّن مع نطاق لوني أوسع.
أفقي IPS الفخذين 2007 يتم تحقيق تباين أكبر وسطح شاشة أكثر اتساقًا بصريًا. بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن تقنية Advanced True Wide Polarizer ، المستندة إلى فيلم NEC المستقطب ، تحقق زوايا رؤية أوسع ، مما يلغي الوهج عند النظر إلى الزاوية. مستعمل في عمل احترافيمع الرسومات.
IPS المحسن e-IPS 2009 تتميز بفتحة أوسع لزيادة نقل الضوء مع وحدات بكسل مفتوحة بالكامل ، مما يسمح باستخدام مصابيح الإضاءة الخلفية الأرخص في الإنتاج ، مع استهلاك أقل للطاقة. زاوية عرض قطرية محسّنة ، وقت استجابة مخفض إلى 5 مللي ثانية.
IPS المهنية P-IPS 2010 يوفر 1.07 مليار لون (عمق لون 30 بت). المزيد من الاتجاهات الممكنة للبكسل الفرعي (1024 مقابل 256) وعمق ألوان حقيقي أفضل.
IPS المتقدمة عالية الأداء AH-IPS 2011 إعادة إنتاج محسّنة للألوان وزيادة الدقة و PPI وزيادة السطوع وتقليل استهلاك الطاقة.

نمط: Anchor2

تقنية VA (يتم اختصارها من انحياز عمودي- المحاذاة الرأسية) في عام 1996 بواسطة فوجيتسو. عند إيقاف تشغيل الجهد ، تتم محاذاة البلورات السائلة لمصفوفة VA عموديًا على المرشح الثاني ، أي أنها لا تنقل الضوء. عند تطبيق الجهد ، يتم تدوير البلورات بزاوية 90 درجة ، وتظهر نقطة ضوئية على الشاشة. كما هو الحال في مصفوفات IPS ، لا تنقل البيكسلات الضوء في غياب الجهد ، وبالتالي ، عندما تفشل ، فإنها تكون مرئية كنقاط سوداء.

وريثة تقنية VA هي تقنية MVA ( محاذاة عمودية متعددة المجالات ) ، التي طورتها شركة Fujitsu كحل وسط بين تقنيات TN و IPS. زوايا الرؤية الأفقية والرأسية لمصفوفات MVA هي 160 درجة (عند موديلات حديثةشاشات تصل إلى 176-178 درجة) ، بينما بفضل استخدام تقنيات التسريع (RTC) ، فإن هذه المصفوفات ليست بعيدة عن TN + Film في وقت الاستجابة. إنها تتجاوز بشكل كبير خصائص هذا الأخير من حيث عمق اللون ودقة إعادة إنتاجها.

تتمثل مزايا تقنية MVA في اللون الأسود الغامق (عند النظر إليه من منظور عمودي) وعدم وجود بنية بلورية حلزونية ومجال مغناطيسي مزدوج. عيوب MVA مقارنة بـ S-IPS: اختفاء التفاصيل في الظلال عند عرضها من منظور عمودي ، اعتماد توازن ألوان الصورة على زاوية الرؤية.

التقنيات التالية مماثلة لـ MVA:

  • PVA ( محاذاة عمودية منقوشة) من Samsung ؛
  • Super PVA من Sony-Samsung (S-LCD) ؛
  • Super MVA من CMO ؛
  • ASV ( عرض سوبر متقدم) ، وتسمى أيضًا ASVA ( محاذاة عمودية متناظرة محوريًا ) من شارب.

تعتبر مصفوفات MVA / PVA حلاً وسطًا بين TN و IPS ، من حيث التكلفة وخصائص المستهلك.

نمط: Anchor2

مصفوفة PLS ( التبديل من الطائرة إلى الخط) تم تطويره بواسطة Samsung كبديل لـ IPS وتم عرضه لأول مرة في ديسمبر 2010. من المتوقع أن تكون هذه المصفوفة أرخص بنسبة 15٪ من IPS.

مزايا:

  • كثافة بكسل أعلى مقارنة بـ IPS (ومماثلة لـ * VA / TN)

، والأجهزة اللوحية ، والمترجمين الإلكترونيين ، والآلات الحاسبة ، والساعات ، وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى العديد من الأجهزة الإلكترونية الأخرى.

اعتبارًا من عام 2008 ، تستخدم معظم شاشات سطح المكتب المستندة إلى مصفوفات TN (وبعض * VA) ، وكذلك جميع شاشات الكمبيوتر المحمول ، مصفوفات ذات ألوان 18 بت (6 بت لكل قناة RGB) ، 24 بت تتم محاكاتها بالوميض مع التردد .

شاشات LCD صغيرة الحجم بدون إضاءة خلفية نشطة تستخدم في الساعات الإلكترونية والآلات الحاسبة وما إلى ذلك موفر للطاقة للغاية، مما يضمن تشغيلًا ذاتيًا طويل المدى (حتى عدة سنوات) لهذه الأجهزة دون استبدال الخلايا الجلفانية.

من ناحية أخرى ، تتمتع شاشات LCD أيضًا بالعديد من العيوب ، والتي يصعب غالبًا إزالتها من حيث المبدأ ، على سبيل المثال:

  • على عكس CRTs ، يمكنهم عرض صورة واضحة فقط بدقة واحدة ("اسمية"). يتم تحقيق الباقي عن طريق الاستيفاء ؛
  • بالمقارنة مع شاشات CRT ، فإن شاشات LCD ذات تباين منخفض وعمق أسود. غالبًا ما ترتبط زيادة التباين الفعلي بزيادة سطوع الإضاءة الخلفية إلى مستوى غير مريح. يؤثر الطلاء اللامع المستخدم على نطاق واسع للمصفوفة على التباين الذاتي فقط في ظروف الإضاءة المحيطة ؛
  • بسبب المتطلبات الصارمة لسمك المصفوفة الثابت ، هناك مشكلة اللون الموحد غير المتساوي (الإضاءة غير المتساوية) - في بعض الشاشات يوجد تفاوت غير قابل للاسترداد في انتقال السطوع (خطوط في التدرجات) المرتبط باستخدام الكتل الخطية ؛
  • تظل السرعة الفعلية لتغيير الصورة أيضًا أقل بشكل ملحوظ من سرعة شاشات CRT وشاشات البلازما. تعمل تقنية Overdrive على حل مشكلة السرعة جزئيًا فقط ؛
  • لا يزال اعتماد التباين على زاوية الرؤية يمثل عيبًا كبيرًا في التكنولوجيا. لا تحتوي شاشات CRT على هذه المشكلة على الإطلاق ؛
  • شاشات LCD ذات الإنتاج الضخم محمية بشكل سيئ من التلف الميكانيكي. المصفوفة ، غير المحمية بالزجاج ، حساسة بشكل خاص. مع الضغط القوي ، من الممكن حدوث تدهور لا رجعة فيه ؛
  • توجد مشكلة البكسل المعيب. يتم تحديد الحد الأقصى المسموح به من وحدات البكسل المعيبة ، اعتمادًا على حجم الشاشة ، في المعيار الدولي ISO 13406-2 (في روسيا - GOST R 52324-2005). يحدد المعيار 4 فئات جودة لشاشات LCD. أعلى درجة - 1 ، لا تسمح بوحدات البكسل المعيبة على الإطلاق. الأدنى هو 4 ، مما يسمح بما يصل إلى 262 بكسل معيبًا لكل مليون عامل. لا تتأثر شاشات CRT بهذه المشكلة ؛
  • تتدهور وحدات البكسل LCD ، على الرغم من أن معدل التدهور هو الأدنى من بين جميع تقنيات العرض ، باستثناء شاشات الليزر ، التي لا تتأثر على الإطلاق.
  • ليس نطاقًا واسعًا جدًا من درجات حرارة التشغيل: هناك تدهور في الخصائص الديناميكية (والمزيد من عدم القدرة على التشغيل) حتى في درجات الحرارة المحيطة السلبية الصغيرة.
  • المصفوفات هشة للغاية ، واستبدالها مكلف للغاية

غالبًا ما تُعتبر OLED (الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي) تقنية واعدة يمكن أن تحل محل شاشات LCD ، لكنها واجهت العديد من الصعوبات في الإنتاج الضخم ، خاصةً بالنسبة للمصفوفات القطرية الكبيرة.

التقنيات

التقنيات الرئيسية في تصنيع شاشات LCD: TN + film و IPS (SFT، PLS) و MVA. تختلف هذه التقنيات في هندسة الأسطح والبوليمر ولوحة التحكم والقطب الكهربي الأمامي. من الأهمية بمكان نقاوة ونوع البوليمر بخصائص الكريستال السائل المستخدمة في تطويرات محددة.

زمن استجابة شاشات LCD المصممة بتقنية SXRD (eng. شاشة عاكسة من السيليكون X-tal - مصفوفة بلورية سائلة عاكسة من السيليكون) ، تم تقليلها إلى 5 مللي ثانية.

فيلم TN +

فيلم TN + (فيلم Twisted Nematic +) هو أبسط التقنيات. كلمة "فيلم" في اسم التقنية تعني "طبقة إضافية" تستخدم لزيادة زاوية المشاهدة (تقريبًا - من 90 إلى 150 درجة). في الوقت الحاضر غالبًا ما يتم حذف البادئة "فيلم" ، واصفةً هذه المصفوفات ببساطة TN. لم يتم العثور بعد على طريقة لتحسين التباين وزوايا المشاهدة للوحات TN ، ووقت الاستجابة لهذا النوع من المصفوفات هو حاليًا من الأفضل ، لكن مستوى التباين ليس كذلك.

تعمل مصفوفة فيلم TN + على النحو التالي: إذا لم يتم تطبيق جهد على البكسلات الفرعية ، فإن البلورات السائلة (والضوء المستقطب الذي تنقله) يتم تدويرها بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 90 درجة في المستوى الأفقي في المسافة بين الصفيحتين. ونظرًا لأن اتجاه استقطاب المرشح على اللوحة الثانية هو بالضبط 90 درجة مع اتجاه استقطاب المرشح على اللوحة الأولى ، يمر الضوء من خلالها. عندما تضيء وحدات البكسل الفرعية باللون الأحمر والأخضر والأزرق بالكامل ، تظهر نقطة بيضاء على الشاشة.

تشمل مزايا التقنية أقصر وقت استجابة بين المصفوفات الحديثة. [عندما؟] ، فضلا عن التكلفة المنخفضة. العيوب: عرض لون رديء ، زوايا رؤية أصغر.

IPS (SFT)

AS-IPS (تقنية Super IPS المتطورة- IPS الفائق الممتد) - تم تطويره أيضًا بواسطة شركة هيتاشي في عام 2002. كانت التحسينات مرتبطة بشكل أساسي بمستوى التباين في لوحات S-IPS التقليدية ، مما جعلها أقرب إلى مستوى لوحات S-PVA. يُستخدم AS-IPS أيضًا كاسم لشاشات NEC Corporation (مثل NEC LCD20WGX2) استنادًا إلى تقنية S-IPS التي طورها اتحاد شاشات LG.

H-IPS A-TW (شاشة IPS أفقية مع مستقطب أبيض حقيقي متقدم ) - تم تطويره بواسطة LG Display لصالح شركة NEC. إنها لوحة H-IPS مع مرشح ألوان TW (أبيض حقيقي) لجعل اللون الأبيض أكثر واقعية وزيادة زوايا المشاهدة دون تشويه الصورة (يلغي تأثير توهج لوحات LCD بزاوية - ما يسمى بـ "التوهج" ) ... يستخدم هذا النوع من اللوحات لإنشاء شاشات احترافية عالية الجودة.

AFFS (تبديل المجال الهامشي المتقدم ، الاسم غير الرسمي - S-IPS Pro) هو تحسين إضافي لـ IPS ، تم تطويره بواسطة BOE Hydis في عام 2003. جعلت القوة المتزايدة للمجال الكهربائي من الممكن تحقيق زوايا رؤية أكبر وسطوعًا ، بالإضافة إلى تقليل المسافة بين البكسل. تُستخدم الشاشات التي تعتمد على AFFS بشكل أساسي في أجهزة الكمبيوتر اللوحية استنادًا إلى المصفوفات المصنعة بواسطة Hitachi Displays.

تطوير تقنية "TFT فائقة الدقة" من شركة NEC
اسم تعيين قصير عام مميزات ملاحظاتتصحيح
شاشة TFT فائقة الجودة SFT 1996 زوايا رؤية واسعة ، أسود عميق ... مع التحسن في إعادة إنتاج الألوان ، أصبح السطوع أقل قليلاً.
متقدم SFT A-SFT 1998 أفضل وقت استجابة تطورت التكنولوجيا إلى A-SFT (Advanced SFT ، Nec Technologies Ltd. في عام 1998) ، مما قلل بشكل كبير من أوقات الاستجابة.
SFT فائقة التطور SA-SFT 2002 شفافية عالية تم تطوير SA-SFT بواسطة Nec Technologies Ltd. في عام 2002 ، تحسنت الشفافية بنسبة 1.4 مرة مقارنة بـ A-SFT.
فائقة التقدم SFT UA-SFT 2004 شفافية عالية
تجسيد اللون
تباين عالي		 يسمح بتحقيق شفافية أكبر بمقدار 1.2 مرة مقارنة بـ SA-SFT ، وتغطية 70٪ من نطاق ألوان NTSC وزيادة في التباين.
تطوير شركة هيتاشي لتقنية IPS
اسم تعيين قصير عام مميزات الشفافية /
التباين		 ملاحظاتتصحيح
شاشة TFT فائقة الجودة IPS 1996 زوايا رؤية واسعة 100/100
مستوى أساسي من		 تدعم معظم اللوحات أيضًا إعادة إنتاج ألوان واقعية (8 بت لكل قناة). جاءت هذه التحسينات على حساب أوقات استجابة أبطأ ، في البداية حوالي 50 مللي ثانية. كانت لوحات IPS أيضًا باهظة الثمن.
تقنية Super-IPS S-IPS 1998 لا يوجد تحول في اللون 100/137 تم استبدال IPS بـ S-IPS (Super-IPS ، Hitachi Ltd. في عام 1998) ، والتي ترث جميع مزايا تقنية IPS مع تقليل وقت الاستجابة
تقنية IPS الفائقة المتقدمة AS-IPS 2002 شفافية عالية 130/250 AS-IPS ، تم تطويره أيضًا بواسطة Hitachi Ltd. في عام 2002 ، زاد بشكل أساسي من تباين لوحات S-IPS التقليدية إلى مستوى حيث تحتل المرتبة الثانية بعد بعض لوحات S-PVA.
IPS بروفكتوس IPS-Pro 2004 تباين عالي 137/313 تقنية لوحة IPS Alpha مع نطاق لوني أوسع وتباين مماثل لتلك الموجودة في شاشات PVA و ASV بدون انعطاف.
IPS ألفا IPS-Pro 2008 تباين عالي الجيل القادم من IPS-Pro
IPS alpha next gen IPS-Pro 2010 تباين عالي هيتاشي تنقل التكنولوجيا إلى باناسونيك
تطوير تقنية IPS من LG
اسم تعيين قصير عام ملاحظاتتصحيح
تقنية Super-IPS S-IPS 2001 تظل LG Display واحدة من أفضل الشركات المصنعة للوحات Hitachi Super-IPS.
تقنية IPS الفائقة المتقدمة AS-IPS 2005 تباين محسّن مع نطاق لوني أوسع.
أفقي IPS الفخذين 2007 يتم تحقيق تباين أكبر وسطح شاشة أكثر اتساقًا بصريًا. بالإضافة إلى ذلك ، ظهرت تقنية Advanced True Wide Polarizer ، المستندة إلى فيلم NEC المستقطب ، لتحقيق زوايا رؤية أوسع ، مما يلغي الوهج عند النظر إلى الزاوية. تستخدم في أعمال الرسومات الاحترافية.
IPS المحسن e-IPS 2009 تتميز بفتحة أوسع لزيادة نقل الضوء مع وحدات بكسل مفتوحة بالكامل ، مما يسمح باستخدام مصابيح الإضاءة الخلفية الأرخص في الإنتاج ، مع استهلاك أقل للطاقة. زاوية عرض قطرية محسّنة ، وقت استجابة مخفض إلى 5 مللي ثانية.
IPS المهنية P-IPS 2010 يوفر 1.07 مليار لون (عمق لون 30 بت). المزيد من الاتجاهات الممكنة للبكسل الفرعي (1024 مقابل 256) وعمق ألوان حقيقي أفضل.
IPS المتقدمة عالية الأداء AH-IPS 2011 إعادة إنتاج محسّنة للألوان وزيادة الدقة و PPI وزيادة السطوع وتقليل استهلاك الطاقة.

VA / MVA / PVA

تقنية VA (يتم اختصارها من انحياز عمودي- المحاذاة الرأسية) في عام 1996 بواسطة فوجيتسو. عند إيقاف تشغيل الجهد ، تتم محاذاة البلورات السائلة لمصفوفة VA عموديًا على المرشح الثاني ، أي أنها لا تنقل الضوء. عند تطبيق الجهد ، يتم تدوير البلورات بزاوية 90 درجة ، وتظهر نقطة ضوئية على الشاشة. كما هو الحال في مصفوفات IPS ، لا تنقل البيكسلات الضوء في غياب الجهد ، وبالتالي ، عندما تفشل ، فإنها تكون مرئية كنقاط سوداء.

وريثة تقنية VA هي تقنية MVA ( محاذاة عمودية متعددة المجالات ) ، التي طورتها شركة Fujitsu كحل وسط بين تقنيات TN و IPS. زوايا الرؤية الأفقية والعمودية لمصفوفات MVA هي 160 درجة (على طرز الشاشات الحديثة حتى 176-178 درجة) ، بينما بفضل استخدام تقنيات التسريع (RTC) ، فإن هذه المصفوفات ليست بعيدة عن TN + Film من حيث الاستجابة زمن. إنها تتجاوز بشكل كبير خصائص هذا الأخير من حيث عمق اللون ودقة إعادة إنتاجها.

تتمثل مزايا تقنية MVA في اللون الأسود الغامق (عند النظر إليه من منظور عمودي) وعدم وجود بنية بلورية حلزونية ومجال مغناطيسي مزدوج. عيوب MVA مقارنة بـ S-IPS: اختفاء التفاصيل في الظلال عند عرضها من منظور عمودي ، اعتماد توازن ألوان الصورة على زاوية الرؤية.

التقنيات التالية مماثلة لـ MVA:

  • PVA ( محاذاة عمودية منقوشة) من Samsung ؛
  • Super PVA من Sony-Samsung (S-LCD) ؛
  • Super MVA من CMO ؛
  • ASV ( عرض سوبر متقدم) ، وتسمى أيضًا ASVA ( محاذاة عمودية متناظرة محوريًا ) من شارب.

تعتبر مصفوفات MVA / PVA حلاً وسطًا بين TN و IPS ، من حيث التكلفة وخصائص المستهلك.

الرجاء

مصفوفة PLS ( التبديل من الطائرة إلى الخط) تم تطويره بواسطة Samsung كبديل لـ IPS وتم عرضه لأول مرة في ديسمبر 2010. من المتوقع أن تكون هذه المصفوفة أرخص بنسبة 15٪ من IPS.

مزايا:

  • كثافة بكسل أعلى مقارنة بـ IPS (ومماثلة لـ * VA / TN) [المصدر غير محدد 124 يومًا]. يمكن أن يكون المصدر خارجيًا (على سبيل المثال ، الشمس) أو مدمجًا (إضاءة خلفية). عادةً ما توجد مصابيح الإضاءة الخلفية المدمجة خلف طبقة الكريستال السائل وتسطع من خلالها (على الرغم من وجود إضاءة جانبية أيضًا ، على سبيل المثال ، في الساعات).

    الإضاءة الخارجية

    يعرض أحادي اللون لساعات اليد و الهواتف المحمولةفي معظم الأحيان يستخدمون الإضاءة الخارجية (من الشمس ومصابيح الغرفة وما إلى ذلك). عادة ما تكون هناك طبقة عاكسة مرآوية أو غير لامعة خلف طبقة البكسل البلورية السائلة. للاستخدام في الظلام ، تم تجهيز هذه الشاشات بإضاءة جانبية. هناك أيضًا عروض انعكاسية تكون فيها الطبقة العاكسة (المرآوية) شفافة وتقع الإضاءة الخلفية خلفها.

    الإضاءة المتوهجة

    في الماضي في بعض ساعة معصمتستخدم شاشة LCD أحادية اللون مصباحًا متوهجًا صغيرًا. ولكن نظرًا لارتفاع استهلاك الطاقة ، فإن المصابيح المتوهجة غير مواتية. بالإضافة إلى ذلك ، فهي غير مناسبة للاستخدام ، على سبيل المثال ، في أجهزة التلفزيون ، لأنها تولد الكثير من الحرارة (ارتفاع درجة الحرارة ضار بالبلورات السائلة) وغالبًا ما تحترق.

    لوحة مضيئة كهربائيا

    تستخدم بعض الساعات وشاشات العرض شاشات الكريستال السائل أحادية اللون التي تستخدم لوحة مضيئة كهربيًا للإضاءة الخلفية. هذه اللوحة عبارة عن طبقة رقيقة من الفسفور البلوري (على سبيل المثال ، كبريتيد الزنك) ، حيث يحدث التلألؤ الكهربائي - يتوهج تحت تأثير التيار. يضيء عادة الضوء الأزرق المخضر أو ​​الأصفر البرتقالي.

    الإضاءة بمصابيح تفريغ الغاز ("البلازما")

    خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، كانت الغالبية العظمى من شاشات LCD مضاءة من الخلف من واحد أو أكثر من مصابيح تفريغ الغاز (غالبًا مع الكاثود البارد - CCFL ، على الرغم من بدء استخدام EEFL مؤخرًا). مصدر الضوء في هذه المصابيح هو بلازما يولدها تفريغ كهربائي عبر غاز. لا ينبغي الخلط بين هذه الشاشات وبين شاشات البلازما ، حيث يتوهج كل بكسل من تلقاء نفسه ويكون مصباح تفريغ الغاز المصغر.

  • Mukhin I.A ، الأوكرانية O.V.طرق تحسين جودة الصور التليفزيونية المستنسخة بألواح الكريستال السائل. مواد التقرير في المؤتمر العلمي والتقني "التلفزيون الحديث". موسكو ، آذار (مارس) 2006.