Тип дисплея lcd что это значит

LCD, LED и OLED: что выбрать и в чём разница дисплеев, мониторов и телевизоров

Жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей, ЖКД; жидкокристаллический индикатор, ЖКИ; англ. liquid crystal display, LCD) — дисплей на основе жидких кристаллов, а также устройство (монитор, телевизор) на основе такого дисплея.

Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) изготовлены из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул.

Основной их особенностью является возможность изменять ориентацию в пространстве под воздействием электрического поля. А если сзади матрицы поставить источник света, то, проходя через кристалл, поток будет окрашиваться в определенный цвет. Изменяя напряжённость электрического поля, можно изменять положение кристаллов, а значит и видимое количество одного из основных цветов. Кристаллы работают, как клапан или фильтр. Управление всей матрицей даёт возможность вывода на экран определённого изображения.

Жидкокристаллические материалы были открыты еще в 1888 году австрийским ученым Ф. Ренитцером, но только в 1930-м исследователи из британской корпорации Marconi получили патент на их промышленное применение.

В конце 1966 г. корпорация RCA продемонстрировала прототип LCD-монитора – цифровые часы. Значительную роль в развитии LCD-технологии сыграла корпорация Sharp. Она и до сих пор находится в числе технологических лидеров. Первый в мире калькулятор CS10A был произведен в 1964 г. именно этой корпорацией. В октябре 1975 г. уже по технологии TN LCD были изготовлены первые компактные цифровые часы. Во второй половине 70-х начался переход от восьмисегментных жидкокристаллических индикаторов к производству матриц с адресацией каждой точки. Так, в 1976 г. Sharp выпустила черно-белый телевизор с диагональю экрана 5,5 дюйма, выполненного на базе LCD-матрицы разрешением 160х120 пикселов.

Одним из самых качественных типов LCD-матриц является IPS. Именно IPS технология доминирует в мобильных устройствах, так как она обладает хорошей цветопередачей и, что особенно важно для смартфонов — хорошими углами обзора.

Ресурс работы ЖК телевизора (дисплея) около 60000 часов.

Светодиодный экран (LED screen, LED display) — устройство отображения и передачи визуальной информации (дисплей, монитор, телевизор), в котором каждой точкой — пикселем — является один или несколько полупроводниковых светодиодов (LED).

LED — именно так сейчас принято сокращенно называть жидкокристаллическую (ЖК) панель со светодиодной (LED) подсветкой. Не так давно для подсветки ЖК-матрицы использовались люминисцентные лампы (CCFL), но сегодня их окончательно и бесповоротно вытеснили светодиоды. Матрица работает на просвет. По сути, каждый RGB-пиксель представляет собой «заслонку» (а фактически фильтр) для света, излучаемого светодиодами. Кстати, очень интересный вариант, когда в телевизоре используется «локальная» подсветка, то есть множество светодиодов установлены позади матрицы и могут освещать только определенную зону. Тогда достигается высокий показатель контрастности в одном кадре, однако первые такие модели буквально «шли пятнами». Впрочем, сегодня большинство LED-телевизоров имеют торцевую подсветку, когда диоды расположены по бокам (в торце). Такая конструкция и позволяет сделать предельно плоские, энергоэффективные и легкие видеопанели.

Чаще всего срок службы LED телевизоров принадлежит диапазону от 50 до 100 тысяч часов.

Органический светодиод (англ. organic light-emitting diode, сокр. OLED) — полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, эффективно излучающих свет при прохождении через них электрического тока.

Основная технология создания дисплеев основана на том, что органическая пленка на углеродной основе помещается между двумя проводниками, пропускающими электрический ток, из-за которого пленка излучает свет.

Главное отличие этой технологии от LED в том, что свет испускается каждым пикселем в отдельности, так что яркий белый или красочный цветной пиксель может находиться рядом с пикселем черного или совершенно другого цвета, и они не будут влиять друг на друга.

Это отличает их от традиционных ЖК-панелей, которые оснащаются специальной подсветкой, свет от которой проходит через слой пикселей.

К сожалению, между собой OLED пиксели отличаются не только цветом, но и рядом других характеристик — уровнем яркости, сроком службы, скоростью включения/выключения и прочими. Чтобы обеспечить относительно равномерные характеристики экрана в целом, производителям приходится идти на самые разные ухищрения: варьировать форму и размер светодиодов, размещать их в особом порядке, использовать программные трюки, регулировать яркость свечения с помощью ШИМ (то есть, грубо говоря, пульсацией), и так далее.

Причем технологии реализации самих матриц немного различаются. Так, в LG используется «сэндвич», а у Samsung — классическая RGB-схема. OLED можно гнуть вроде как без особых последствий. Поэтому вогнутые телевизоры также были построены на базе этой технологии.

Источник

LCD-экран в смартфоне — особенности, преимущества и недостатки

Как работает технология экранов LCD, и почему она неактуальна сегодня?

Больше 10 лет назад в тренде были смартфоны с LCD-экранами. LCD (Liquid Crystal Display) — жидкокристаллический дисплей, под «жидкими кристаллами» которого расположена подсветка.

Одна из особенностей этих экранов — под воздействием температур кристаллы меняют свое агрегатное состояние. Это используется для регулирования светопроводимости, когда транзистора кристаллы ориентируются определенным образом в зависимости от сигнала. Перед ними есть поляризатор, который «собирает» световые волны в плоскость кристаллов. После них свет проходит через RGB-фильтр, благодаря чему становится зеленым, красным и синим. После этого он проступает на экране в виде субпикселя.

Когда дисплей смартфона включен, подсветка осуществляется белыми светодиодами, которые расположены по всему периметру экрана. Они равномерно распределяются по площади при помощи специальной подложки. И это стало одной из проблем LCD-экранов: свет доходит и до тех пикселей, которые должны быть черными. Этот эффект прозвали «черное свечение». Также кристаллы часто «застревают» — перестают двигаться даже когда получают сигнал от транзистора. Это становится главной причиной появления битых пикселей.

Еще одна проблема LCD-экранов — они не могут быть полностью безрамочными, так как из-за специфики источника света по краям дисплея иногда видны засветы.

• Дешевое производство, что позволяет снизить итоговую стоимость телефона.
• Слабая нагрузка на глаза.
• Низкое потребление энергии.

• «Светящийся» черный цвет.
• Часто появляются битые пиксели.

Имеющиеся недостатки LCD-дисплеев стали причиной того, что производители отказались от этих экранов на своих смартфонах. В 2020 году практически не производится мобильных устройств с этим типом экранов. На смену жидкокристаллическим дисплеям пришли более современные технологии.

Отличия IPS от LCD

Конечно, главная причина неактуальности LCD-дисплеев — технология IPS.

В IPS-дисплеях жидкие кристаллы поворачиваются все вместе в одной плоскости, которая параллельна поверхности экрана. Благодаря этому угол обзора увеличивается до 178 градусов. В отличие от LCD-дисплеев, у IPS-матрицы черные цвета более глубокие и без засветов. В IPS-экрана установлено по два транзистора к каждому пикселю. При этом, такие дисплеи потребляют намного больше энергии, чем LCD-дисплеи.

Также в LCD-экране производителям удалось повысить контрастность изображения. Благодаря этому картинка стала намного более четкой и «живой». Также, IPS-матрица оказывает меньше негативного влияния на глаза — даже через 2-3 часа использования телефона глаза не устают.

Источник

Типы матриц мониторов. LCD, LED, OLED и их производные

В нашем обзоре рассмотрим типы матриц мониторов, в которых желательно ориентироваться любому современному пользователю стационарного компьютера, ноутбука или же телевизора. Так при покупке нового устройства, чтобы сделать правильный выбор, необходимо представлять какие плюсы и минусы есть в современных матрицах, исходя из применяемой технологии.

В настоящее время для производства матрицы для монитора компьютера используются три основных технологии: LCD (Liquid Crystal Display), LED (Light-Emitting Diode), OLED (Organic Light Emitting Diod). Это корневые технологии (типы экранов) от которых идут все остальные. В том числе для ноутбуков и телевизоров.

Типы матрицы мониторов. Основные три кита

• LCD — это почти все (кроме OLED с 2020 года) современные недорогие матрицы для мониторов и телевизоров. В категорию входят: все TN матрицы; все IPS, VA и производные усовершенствованные.
• LED — не встречаются в чистом виде для матриц для мониторов. Используются технология LED для внешней рекламы: баннеры, уличное ТВ, бегущие строки. Слово LED в названии матрицы используется в качестве указания на тип подсветки, поэтому не обращайте внимание на этот рекламный трюк.
• OLED — новая прогрессивная технология с массой преимуществ. В отличии от LCD, светится каждый пиксель, подсветка не используется.

Исходя из предоставленных данных следует заключение, что матрицы мониторов бывают двух типов – жидкокристаллические и светодиодные. Также возможны их комбинации и вариации.

Основные типы матриц (экранов) LCD — это TN (TN+film), IPS (H-IPS, AS-IPS, H-IPS A-TW, AFFS-IPS, PLS-IPS), VA (MVA, PVA). С качестве экзотики можно затронуть OLED.

Таблица преимуществ и недостатков современных матриц мониторов

Тип матрицы	Достоинства	Недостатки
TN	Низкое время отклика (до 1 мс), дешевизна	Маленькие углы обзора, низкая контрастность, плохая цветопередача, инерционность, энергопотребление
IPS	Большие углы обзора, очень хорошая цветопередача (DCI-P3 и Rec. 2020)	Высокая цена, высокое время отклика (5-15 мс), плохие оттенки черного
VA	Низкое время отклика (до 2-3 мс), высокая частота обновления (до 200 hz), хорошая цветопередача, лучшая контрастность (3000:1)	Урезанные углы обзора
OLED	Низкое энергопотребление, большие углы обзора (до 180 гр), мгновенный отклик, высокая контрастность	Маленький срок службы диодов, высокая цена по сравнению с IPS, невозможность создания долговечного дисплея

Ну что же, рассмотрим теперь эволюционный процесс, пройденный дисплеями при становлении на службу человечеству.

Устройство LCD

Начнем с наиболее привычного нам ЖК экрана. В его состав входят:

• Матрица — это тонкие листы пластика, перемежающихся пленкой жидких кристаллов.
• Источник света.
• Соединительные провода.
• Корпус с металлическим обрамлением или без, которое придает жесткость изделию

Точка экрана, отвечающая за формирование изображения, называется пикселем, и состоит из:

• Прозрачные электроды в количестве двух штук.
• Прослойки молекул активного вещества между электродами (это и есть ЖК).
• Поляризаторы, оптические оси которых перпендикулярны друг-другу (зависит от конструкции).

Принцип работы LCD

Если между фильтрами не было бы ЖК, то свет от источника проходя через первый фильтр и поляризуясь в одном направлении, полностью задерживался бы вторым, из-за его того, что его оптическая ось перпендикулярна оси первого фильтра. Поэтому, как бы мы не светили на одну сторону матрицы, со второй стороны она остается черной.

Поверхность электродов, касающаяся ЖК обработана таким образом, чтобы создать определенный порядок расположения молекул в пространстве. Иначе говоря – их ориентацию, которая имеет свойство изменятся в зависимости от величины напряжения электрического тока, приложенного к электродам. Далее уже начинаются технологические различия в зависимости от типа матрицы.

TN матрица

Воздействуя на электроды напряжением можно изменять угол поворота кристалла вплоть до его полного распрямления, при котором свет через кристалл пройдет без преломления. А так, как он уже был поляризован первым фильтром, то второй его полностью задержит, и ячейка будет черной. Изменение величины напряжения изменяет угол поворота, а соответственно и степень прозрачности.

TN+Film матрица. От простой TN отличается наличием специального слоя, призванного повысить раствор обзора в градусах. На практике достигается значение в 150 градусов по горизонтали для лучших моделей. Применяется в подавляющем большинстве телевизоров и мониторов бюджетного уровня.

• Преимущества – низкое время отклика, дешевизна.
• Недостатки – маленькие углы обзора, низкая контрастность, плохая цветопередача, инерционность, энергопотребление

IPS (SFT) матрица

Да, и это тоже потомок той, самой древней ЖКИ пластины. По сути представляет собой более развитую и модернизированную TFT так, как называется Super Fine TFT (очень хороший ТФТ). Угол обзора увеличен лучших изделий достигает 178 градусов, а цветовой охват практически идентичен естественному.

• Преимущества – углы обзора, цветопередача.
• Недостатки – цена слишком высокая по сравнению с TN, время отклика редко бывает ниже 16 мс.

Виды IPS матрицы:

• Н-IPS – повышает контраст изображения и снижает время отклика.
• AS-IPS – основное качество заключается в повышении контрастности.
• H-IPS A-TW — H-IPS с технологией «True White», которая улучшает белый цвет и его оттенки.
• AFFS — увеличение напряжённости электрического поля для больших углов обзора и яркости.
• PLS-IPS — доработанная, с целью снижения себестоимости и оптимизации времени отклика (до 5 миллисекунд), версия IPS. Выведена концерном Самсунг и является аналогом Н-IPS, АН-IPS, которые запатентованы другими разработчиками электроники.

VA, MVA и PVA матрицы

Это тоже технология изготовления LCD, а не отдельный тип экрана.

• VA матрица – сокращение от «Vertical Alignment», в переводе — вертикальное выравнивание. В отличии от TN матрицы VA в выключенном состоянии свет не пропускают
• MVA матрица. Доработанная VA. Целью оптимизации было повышение углов обзора. Снижения времени отклика удалось благодаря задействованию технологии OverDrive.
• PVA матрица. Не является отдельным видом. Представляет собой MVA, запатентованный Самсунг под своим названием.

LED экран

Параллельно ЖКИ развивалась технология LED. Полноценные, чистокровные экраны ЛЕД изготавливаются из дискретных светодиодов либо матричным, либо кластерным способом и в магазинах бытовой техники не встречаются.

Причина отсутствия в продаже полновесных ЛЕД кроется в их больших габаритах, низком разрешении, крупнозернистости. Удел таких устройств – баннеры, уличное ТВ, медиафасады, устройство бегущей строки.

Не путайте маркетинговое название типа «LED-монитор» с настоящим светодиодным дисплеем. Чаще всего под этим название будет скрываться обычный ЖКИ типа TN+Film, но подсветка будет выполнена при помощи светодиодной лампы, а не люминесцентной. Это все, что в таком мониторе будет от LED технологии – только подсветка.

OLED дисплеи

Отдельным сегментом выступают OLED дисплеи, представляющие собой одно из самых перспективных направлений.

OLED — это органические светодиоды, которые самостоятельно испускают свет при прохождении через них электрического тока. На английском эта аббревиатура расшифровывается как Organic Light Emitting Diod.

Если переводить на русский язык, получатся светоизлучающие органические дисплеи. Органические — не значит «живые». Здесь под органикой подразумеваются углеродсодержащие полимеры, которые фосфоресцируют, если через них пропустить ток. Причем светятся они тем ярче, чем больше тока на них подать. Если ток не подавать вовсе, свечения не будет.

Технология OLED превзошла LCD и LED по многим показателям. До недавнего времени матрицы на основе органических светодиодов встречались только в смартфонах и телевизорах. В 2020 году выпуск ноутбуков с OLED-дисплеями начала компания ASUS.

• Преимущества: маленький вес, габариты; низкое энергопотребление; любые геометрические формы; углы обзора вплоть до 180 градусов; мгновенный отклик; контрастность превышает все известные альтернативные технологии; температурный диапазон шире, чем у других экранов.
• Недостатки: маленький срок службы; высокая цена.

Какая матрица лучше, как они влияют на зрение?

Итак, возможность выбора в магазинах ограничена тремя технологиями TN, IPS, OLED.

TN матрица обладает низкой стоимостью, имеет приемлемые временные задержки и постоянно совершенствует качество изображения. Но из-за низкого качества конечного изображения может рекомендоваться только для домашнего применения – иногда кино посмотреть, иногда игрушку погонять и время от времени поработать с тексами. Как вы помните время отклика у лучших моделей достигает 4 мс. Недостатки в виде плохой контрастности и неестественности цвета вызывает повышенную утомляемость глаз.

IPS это, конечно же, совсем другое дело! Яркие, сочные и естественные цвета передаваемой картинки предоставят превосходный комфорт работы. Рекомендуется для полиграфических работ, дизайнерам или тем, кто готов заплатить за удобство кругленькую сумму. Ну а играть будет не очень удобно вследствие высокого отклика – далеко не все экземпляры могут похвастаться даже 16 мс. Соответственно – спокойная, вдумчивая работа – ДА. Классно посмотреть киношку – ДА! Динамичные стрелялки – НЕТ! Зато глаза не устают.

OLED. Такой монитор могут себе позволить либо достаточно обеспеченные люди, либо пекущиеся о состоянии своего зрения. Если бы не цена, то можно было бы рекомендовать всем и каждому – характеристики этих дисплеев обладают достоинствами всех остальных технологических решений. На наш взгляд здесь нет недостатков, кроме стоимости.

Источник