Jak działa LCD: kompleksowy przewodnik

How LCD Displays Work: A Comprehensive Guide


Wyświetlacze LCD zmieniły sposób, w jaki używamy urządzeń takich jak telefony i telewizory. Pracują przy użyciu inteligentnej inżynierii i specjalnych materiałów. W 2023 r. Rynek wyświetlaczy LCD na całym świecie był wart 179,9 miliarda dolarów. Oczekuje się, że rośnie o 3,98% każdego roku do 2033 roku. Wzrost ten pokazuje, że wyświetlacze LCD są nadal ważne, nawet z nową technologią. Ulepszenia, takie jak szybsze aktualizacje ekranu i mini-LED, sprawiają, że są popularne w samochodach i gadżetach.

Kluczowe wyniki

Ekrany LCD Użyj ciekłych kryształów i świateł, aby pokazać zdjęcia. Nie robią własnego światła.

Kolor LCD Użyj czerwonych, zielonych i niebieskich kropek, aby pokazać jasne zdjęcia. Są idealne do telefonów i tabletek.

Czarno-białe LCD oszczędzają energię i dobrze działają w świetle słonecznym. Są świetne do kalkulatorów i narzędzi medycznych.

Sterownik LCD decyduje, jak każda kropka pokazuje kolor i światło. Wysyła sygnały, aby wyjaśnić zdjęcia.

Podświetlenie są ważne dla zobaczenia ekranu. Jaśniejsze ekrany są łatwiejsze do zobaczenia w świetle słonecznym.

Podstawowe części wyświetlaczy LCD

Aby zrozumieć wyświetlacze LCD, musisz znać ich główne części. Każda część ma zadanie, które pomaga tworzyć zdjęcia na ekranie. Rozbijmy je.

Szkło LCD: kontroler lekkiego

Szkło LCD kontroluje ile światła przechodzi, aby tworzyć obrazy. Nie tworzy własnego światła, ale używa podświetlenia, aby świecić. Szkło ma warstwy polaryzatorów i ciekłych kryształów. Warstwy te współpracują, aby zablokować lub wypuścić światło na podstawie sygnałów elektrycznych. W ten sposób ekran staje się dla ciebie widoczny.

Producenci testują szkło LCD, aby upewnić się, że działa dobrze. Oto kilka przykładów:

Typ testu

Co sprawdza

Testowanie temperatury przechowywania

Sprawdź, czy może poradzić sobie z gorącym lub zimnym po wyłączeniu.

Testowanie temperatury roboczej

Testuje, jak to działa przy napięciu w normalnych zakresach temperatur.

Testy cykliczne temperatury

Mierzy sposób, w jaki radzi sobie z nagłymi zmianami temperatury.

Testowanie wibracji

Testuje, jak reaguje na wstrząsanie w różnych kierunkach.

Testy oporności na wilgoć

Sprawdza, czy działa w gorących i wilgotnych warunkach.

Testowanie zrzutu opakowania

Zapewnia, że ​​produkt i pudełko pozostają nienaruszone po upuszczeniu.

Testowanie ESD

Testy, jeśli poradzi sobie z nagłymi wstrząsami elektrycznymi.

Testy te upewniają się, że szkło LCD poradzi sobie z trudnymi warunkami.

Ciekłe kryształy i piksele

Ciekłe kryształy są kluczowym materiałem na wyświetlaczach LCD. Pływają jak ciecz, ale mają cząsteczki, które ustawiają się jak ciało stałe. To pozwala im kontrolować światło po zastosowaniu energii elektrycznej.

Każdy piksel w LCD ma ciekłe kryształy. Piksel jest najmniejszą częścią ekranu, który pokazuje światło lub kolor. Na ekranach kolorów każdy piksel ma trzy subkonsy: czerwony, zielony i niebieski. Zmieniając światło w tych pod-pikselach, ekran tworzy kolory, które widzisz.

Napięcie i kontrola światła

Energia elektryczna jest ważna dla działania LCD. Podczas korzystania z urządzenia sygnały elektryczne przechodzą do ciekłych kryształów. Sygnały te zmieniają sposób ustawiania się kryształów, która kontroluje światło.

Na przykład, gdy nie wysyła się energii elektrycznej, kryształy blokują światło, co sprawia, że ​​piksel jest ciemny. Po wysłaniu energii elektrycznej kryształy przepuszczają światło, dzięki czemu piksel jest jasny. Ta kontrola światła i ciemności tworzy zdjęcia i słowa na ekranie.

Kolor TFT LCDS vs. Monochrome LCDS

Wybór międzyKolor TFT LCDS IMonochromatyczne LCD zależy od twoich potrzeb. Każdy typ ma specjalne funkcje i zastosowania.

Struktura pikseli i podbiski w kolorze TFTS

Kolor TFT LCDS Użyj inteligentnej konstrukcji pikseli, aby wyświetlać jasne obrazy. Każdy piksel ma trzy pod-piksele: czerwony, zielony i niebieski (RGB). Te subpiksele mieszają światło, aby stworzyć miliony kolorów. Niewielki przełącznik, zwany tranzystorem, kontroluje każdy pod-piksel. Po naładowaniu pod-piksela mała jednostka pamięci przechowuje ładunek. To utrzymuje obraz stały, aż ekran odświeży się.

Oto proste spojrzenie na konfigurację piksela wKolor TFT LCDS:

Aspekt

Opis

Struktura piksela

Piksele mają trzy pod-piksele: czerwony, zielony i niebieski (RGB).

Głębokość koloru

24-bitowa głębokość kolorów pokazuje 16,7 miliona kolorów.

Odświeżanie

Zwykle 60 Hz dla płynnych zmian obrazu.

Czas odpowiedzi

Tranzystory kontrolują subpiksele w celu zmniejszenia rozmycia ruchu.

Ten projekt pomagaKolor TFT LCDS Pokaż jasne i szczegółowe zdjęcia.

Zalety kolorowych lcds

Kolor TFT LCDS mieć wiele korzyści dla nowoczesnych urządzeń. Pokazują jasne kolory i ostre detale, poprawiając, jak wyglądają rzeczy. Wysokie rozdzielczości sprawiają, że nawet drobne szczegóły są łatwe do zobaczenia. Szerokie kąty widokowe, często ponad 160 °, zachowaj obraz z różnych pozycji. Nowa technologia, taka jak TDDI, łączy funkcje dotykowe i wyświetlane w jeden układ. To sprawia, że ​​urządzenia są bardziej niezawodne i tańsze w produkcji.

Oto kilka kluczowych funkcjiKolor TFT LCDS:

Metryczny

Opis

Rezolucja

Wysoka rozdzielczość sprawia, że ​​obrazy są ostre i szczegółowe.

Przeglądanie kątów

Co najmniej 160 ° dla wyraźnych widoków pod dowolnym kątem.

Współczynnik kontrastu

Pokazuje różnicę między obszarami jasnymi i ciemnymi.

Jasność

Pomaga widoczność w innym oświetleniu.

Stawki odświeżania

Szybsze stawki zmniejszają rozmycie i poprawiają przejrzystość ruchu.

Te funkcje tworząKolor TFT LCDS Idealne do telefonów, tabletek i ekranów samochodów.

Zastosowania monochromatycznych LCD

Monochromatyczne LCD Najlepiej są do prostych, trwałych i niskiej mocy zastosowania. Używają ciekłych kryształów do sterowania światłem, tworząc wyraźne obrazy. To sprawia, że ​​są idealne do narzędzi medycznych, w których mają znaczenie szczegóły. Na przykład lekarze używają ich do sprawdzania promieni rentgenowskich, ponieważ wykazują doskonały kontrast.

Powszechne zastosowaniaMonochromatyczne LCD włączać:

Narzędzia medyczne, takie jak monitory glukozy i systemy rentgenowskie.

Maszyny przemysłowe wymagające twardych, długotrwałych ekranów.

Codzienne gadżety, takie jak kalkulatory i e-czytniki.

Monochromatyczne LCD pokonaćKolor TFT LCDS pod pewnymi względami. Używają mniejszej mocy, dzięki czemu baterie trwają dłużej. Łatwiej je zobaczyć w świetle słonecznym, które jest świetne do użytku na świeżym powietrzu.

Oto porównanie kluczowych czynników międzyMonochromatyczne LCD IKolor TFT LCDS:

Czynnik

Monochrome LCD

Kolor tft

Współczynnik kontrastu

1:15 (bardzo dobrze)

1: 800 (różni się)

Kąt oglądania

6 O’Clock Standard

170 °+ (IPS)

Czytelność światła słonecznego

Lepsze (brak blaknięcia kolorów)

Potrzebuje wysokiej jasności

Zastosowanie mocy (typowe)

150MW

800 mW

Wpływ na żywotność baterii

Ponad 30 dni (monitor glukozy)

5-7 dni (ta sama bateria)

Cena jednostkowa

15−50

50−300+

Złożoność kierowcy

Prosty

Potrzebuje kontrolera TFT

Koszt życia

Niższe (100k+ godziny)

Wyższe (50K-80K godzin)

Monochromatyczne LCD są najlepszym wyborem, gdy kluczowe są trwałość i wydajność.

Rola kierowcy LCD

.Kierowca LCD działa jak mózg ekranu. Upewnia się, że każdy piksel ma odpowiedni sygnał, aby wyświetlać wyraźne obrazy. Zmienia dane wejściowe na sygnały elektryczne, aby kontrolować ciekłe kryształy. Bez tego ekran nie wyświetla poprawnie zdjęć.

Jak sygnały docierają do pikseli

Sterownik wysyła sygnały do ​​pikseli, aby ustawić jasność i kolor. Wykorzystuje inteligentne algorytmy do szybkiej i dokładnej pracy. Na przykład algorytm DL-CMA wysyła sygnały w zaledwie 0,418 sekundy. Jest to szybsze niż inne, takie jak Mimo i Elm.

Algorytm

Czas testowy (y)

RLS

0.588

WIĄZ

0.623

Mimo

0.682

DL-CMA

0.418

Niektóre systemy wykorzystują kompensację kanału do rozwiązania problemów sygnałowych. To sprawia, że ​​obrazy są jasne, nawet gdy wszystko się porusza. Te ulepszenia pomagają ekranom LCD pokazać ostre wizualizacje w ruchliwych ustawieniach.

Bar chart comparing test time in seconds for different signal transmission algorithms


Monochromatyczne kontra sterowniki TFT

Monochromatyczne sterowniki są prostsze i zużywają mniej energii. Kontrolują mniej pikseli niż kolorowe sterowniki TFT. Kolor sterowniki TFT zarządzają milionami sub-pikseli, każdy z własnym tranzystorem. Umożliwia to jasne kolory i wysokie szczegóły, ale zużywa więcej energii. Nowe sterowniki używają teraz sztucznej inteligencji do poprawy koloru i oszczędzania mocy. To je czyniIdealne na telefony i narzędzia medyczne.

Technologia chip-on-szklana w LCDS

Technologia Chip-on-Glass (COG) umieszcza kierowcę na samym szklance LCD. Ten projekt usuwa dodatkowe części, oszczędzając przestrzeń i zwiększając go. COG wysyła również sygnały lepiej, utrzymując wydajność w czasie. Recenzje pokazują jego niezawodność, a FSC LCD osiąga wydajność luminancji 5,13 CD/W. Jest to znacznie lepsze niż starsze projekty.

Model LCD

Luminance (CD/M2)

Moc (w/m2)

Wydajność luminancji (LE) (CD/W)

Sharp 60 "LCD TV

450

230

1.95

FSC LCD

1,050

204

5.13

COG jest teraz najlepszym wyborem dla małych i energooszczędnych urządzeń.

Podświetlenie i widoczność w wyświetlaczach LCD


Bar chart comparing test time in seconds for different signal transmission algorithms


Podświetlenie pomagaEkrany LCD rozświetlają Więc możesz je zobaczyć. Bez tego ekran pozostaje ciemny, ponieważ ciekłe kryształy nie robią światła. Podświetlenie błyszczy przez ekran, powodując, że obrazy i wysyłanie tekstu jest jasne w pomieszczeniu lub na zewnątrz.

Dlaczego podświetlenie ma znaczenie dla widoczności

Podświetlenie wpływa na to, jak dobrze możesz zobaczyć ekran LCD. Urządzenia takie jak telefony, monitory medyczne i ekrany fabryczne wymagają podświetlenia w celu uzyskania jasnych widoków. Jasność, mierzona wnity LubCandela na metr kwadratowy (CD/m²), zmiany na podstawie urządzenia. Na przykład urządzenia domowe potrzebują 200–400 nitów, podczas gdy ekrany wojskowe mogą wymagać do 1500 nitów w celu widoczności światła słonecznego.

Parametr

Urządzenia do urządzeń domowych

Urządzenia przemysłowe

Urządzenia wojskowe i morskie

Urządzenia medyczne

Jasność (nity)

200–400

400–800

800–1500

500–1000

Luminance (CD/m²)

200–400

400–800

800–1500

500–1000

Podczas wybierania LCD pomyśl oJasność, której potrzebujesz.Wyższa jasność działa lepiej w jasnych miejscach, takich jak na zewnątrz lub słoneczne pokoje.

Oświetlone krawędziami diod LED i filmy wzmacniające jasność

LED oświetlone krawędziami są wspólne dla podświetlenia LCD. Używają diod LED na krawędziach ekranu, aby rozprzestrzeniać światło za pomocą filmów dyfuzora i wzmacniających jasność (BEFS). Filmy te sprawiają, że światło jest silniejsze i bardziej skoncentrowane. Filmy z podwójną jasnością (Dbefs) Popraw jasność nawet bardziej niż zwykłe BEF.

Technologia/rodzaj filmu

Opis

Wyświetlacze oświetlone krawędziami

Użyj folii dyfuzora i skrzyżowanych jasności (xbefs) Aby prowadzić światło.

Film wzmacniający jasność (BEF)

Zwiększa siłę światła i zawęża kąt oglądania.

Film z podwójną jasnością (DBEF)

Oferuje wyższą jasność niż standardowe BEF.

Lekka płyta prowadząca (LGP)

Rozkłada światło równomiernie na ekranie.

Technologie te oszczędzają energię, lepiej skupiając światło. Oznacza to, że potrzebna jest mniej mocy dla tej samej jasności. LED i BEF oświetlone krawędziami są świetne dla urządzeń, w których liczy się żywotność baterii.

Nawet oświetlenie na ekranie

Nawet podświetlenie sprawia, że ​​ekran wygląda gładko bez jasnych lub ciemnych plam. Ma to kluczowe znaczenie dla zadań takich jak obrazowanie medyczne, w których nierównomierne światło może powodować błędy. Producenci testują ekrany pod kątem spójności światła. Na przykład model CG247X ma średnią zmianę 5,1%, podczas gdy model U2415B ma wyższą zmianę 8,1%.

Model wyświetlania

Średnia różnica luminancji

Wysoka zmienność luminancji

CG247X

5.1%

3.5%

U2415b

8.1%

8.5%

Wybierz ekrany o niskiej zmienności luminancji dla równego oświetlenia. Jest to szczególnie ważne w przypadku zastosowań zawodowych lub przemysłowych.

Dodatkowe funkcje i niestandardowe opcje wyświetlaczy LCD

Ekrany dotykowe: rezystancyjny vs. pojemnościowy

Ekreny dotykowe są powszechne na dzisiejszych ekranach LCD, ale działają inaczej. Dwa główne typy - odporne na pojemność i pojemność - mają unikalne mocne strony.

Ekrany rezystancyjne wymagają ciśnienia, aby wykryć dotyk. Pracują z rękawiczkami, rysikami lub w mokrych warunkach. Pojemne ekrany wyczuwają energię elektryczną w skórze. Są bardzo wrażliwe i pozwalają gestom takie jak przesuwanie lub szczypanie. Ale nie działają dobrze w mokrych miejscach ani z rękawiczkami.

Oto proste porównanie:

Funkcja

Ekran pojemnościowy

Ekran rezystancyjny

Wrażliwość dotykana

Bardzo wrażliwy; pozwala na gesty.

Wymaga presji; Brak gestów.

Pracuje w mokrych miejscach

NIE; Walki w mokrych warunkach.

Tak; działa dobrze.

Koszt

Droższe.

Tańsza opcja.

Zastanów się, gdzie użyjesz ekranu przed wybraniem. Ekrany pojemnościowe są świetne dla telefonów i tabletek. Ekrany rezystancyjne są lepsze dla fabryk lub narzędzi medycznych.

Ramki i warstwy ochronne

Uszki i warstwy ochronne pomagają ekranom LCD trwać dłużej i działają lepiej. Filmy ochronne, takie jak optycznie czyste kleje (OCAS), poprawiają sposób, w jaki wygląda ekran poprzez zmniejszenie odbicia. Sprawiają również, że kolory są ostrzejsze i łatwiejsze do zobaczenia w jasnym świetle.

Korzyści z filmów ochronnych obejmują:

Zachowaj wysoką jakość ekranu, zmniejszając odbicie światła.

Z czasem bądź silny, nie zmieniając białych.

Blokuj brud, uszczelniając szczeliny między warstwami ekranu.

Uszkody zapewniają ekran dodatkową obsługę. Chronią go przed uszkodzeniami spowodowanymi kroplami lub pogodą. OCA pozwala również cieńsze ramki, zapewniając więcej miejsca na ekranie bez utraty siły.

Niestandardowe projekty dla różnych zastosowań

Ekrany LCD można dostosować do różnych zadań. Na przykład urządzenia domowe używają LCD, ponieważ kosztują mniej i nie wypalają się łatwo. Fabryki lubią one za długie życie i niski koszt. W szpitalach specjalne LCD mogą dopasować lub nawet pokonać OLED, aby wyświetlać jasne, szczegółowe obrazy.

Oto porównanie korzyści LCD i OLED:

Przypadek użycia

Korzyści LCD

Korzyści OLED

Urządzenia domowe

Niskie, długie życie, bez problemów z wypażeniem

Nie dotyczy

Sprzęt fabryczny

Trwałe i niedrogie

Nie dotyczy

Wojskowy

Nie dotyczy

Szybkie, czyste obrazy, szerokie kąty oglądania

Morski

Nie dotyczy

Wysoki kontrast dla lepszej widoczności

Medyczny

Specjalne rywal LCDS OLEDS dla jasności

Nie dotyczy

Dostosowywanie LCD sprawia, że ​​są użyteczne i niezawodne dla wielu branż.

Wyświetlacze LCD Pokaż, jak niesamowita może być nowoczesna technologia. Każda część, podobnie jak szkło LCD i podświetlenie, współpracuje ze sobą w celu tworzenia wyraźnych i niezawodnych obrazów. Wyświetlacze te są zbudowane tak, aby trwać, oszczędzać energię i działają dobrze w wielu branżach.

Oto stół pokazujący, jak wyświetlają wyświetlacze LCD:

Parametr

LCD

Współczynnik kontrastu

Zwykle między 1000: 1 a 5000: 1

Kolor Gamut

Szeroki, ale mniejszy niż OLED

Kąt oglądania

Kolory zanikają pod ostrymi kątami

Czas odpowiedzi

Waha się od 1 ms do 5 ms

Długość życia

Trwa ponad 100 000 godzin

Ryzyko wypalenia

Brak ryzyka

Jasność

Bardzo jasne z podświetleniami LED

Efektywność energetyczna

Oszczędza energię dzięki jasnym lub białym ekranom

Koszt

Tańsze niż inne typy wyświetlaczy

Wyświetlacze LCD zmieniły sposób, w jaki używamy ekranów dzisiaj. Zastąpili obszerne CRT cieńszymi, lżejszymi i bardziej energooszczędnymi opcjami. Od telewizorów po telefony i systemy samochodowe, LCD są obecnie dużą częścią naszego codziennego życia.

FAQ

Czym wyświetlacze LCD różnią się od wyświetlaczy OLED?

LCD używają podświetlenia, aby oświetlić piksele. OLEDS tworzą własne światło dla każdego piksela. LCD kosztują mniej i trwają dłużej. OLEDS wykazują lepszy kontrast i ciemniejsze czarne. Wybierz LCDS za oszczędzanie pieniędzy i trwałości. Wybierz OLED dla najwyższej jakości wizualizacji.

Dlaczego ekrany LCD potrzebują podświetleń?

LCD nie mogą zrobić własnego światła. Podświetlenie świecą, aby pokazać obrazy. Bez podświetleń ekran pozostaje ciemny. Pomagają Ci zobaczyć ekran w całym oświetleniu, nawet na zewnątrz.

W jaki sposób LCD oszczędzają moc w porównaniu do innych ekranów?

LCD wykorzystują podświetlenie LED i specjalne filmy, aby oszczędzać energię. Te skupiają się lepiej, zużycie mocy cięcia. Monochromatyczne LCD wykorzystują jeszcze mniej energii, doskonały do kalkulatorów i narzędzi medycznych.

Czy ekrany LCD mogą obsługiwać ekstremalne temperatury?

Tak, LCD są testowane pod kątem trudnych warunków. Testy sprawdzają, czy działają w cieple czy zimno. Testowane są również nagłe zmiany temperatury. To sprawia, że są dobre do użytku na świeżym powietrzu i przemysłowym.

Czy LCD można dostosować do różnych branż?

Tak, LCD można wykonać do określonych zadań. Warstwy ochronne i ekrany dotykowe sprawiają, że są silniejsze. Jasność i rozdzielczość można dostosować. Medical LCD koncentrują się na przejrzystości, podczas gdy przemysłowe są budowane tak, aby trwać i oszczędzać energię.

 

Udział:

Chcielibyśmy cię usłyszeć.

Zostaw wiadomość, skontaktujemy się z Tobą jak najszybciej!

Zadzwoń bezpośrednio do nas

0755-21074414

Szanujemy twoją prywatność. Po przesłaniu danych kontaktowych zgadzamy się skontaktować się z Tobą zgodnie z naszymPolityka prywatności.

×

Skontaktuj się z nami

*Szanujemy twoją prywatność. Po przesłaniu danych kontaktowych zgadzamy się skontaktować się z Tobą zgodnie z naszymPolityka prywatności.

×

Pytać się

*Nazwa
*E-mail
Nazwa firmy
Teren
*Wiadomość
*Sprawdź kod

*Szanujemy twoją prywatność. Po przesłaniu danych kontaktowych zgadzamy się skontaktować się z Tobą zgodnie z naszymPolityka prywatności.