ЖК монітор - це..? У чому його переваги і особливості

Далі в статті ми опишемо як працює LCD дисплей і його основні переваги.

Принцип роботи ЖК дисплея

Екрани LCD (Liquid Crystal Display), або рідкокристалічні монітори, зроблені з речовини під назвою ціанофеніл. Воно знаходиться в рідкому стані, але володіє властивостями, які притаманні кристалічним тілам. Ціанофеніл - це рідина, що володіє азинотропією властивостей, пов'язаних з упорядкованістю в орієнтації молекул.

Рідкі кристали - це суміш певних речовин, яка володіє властивостями як рідин, так і кристалів. Хоча як рідина вона плинна і може заповнити собою весь простір, в який поміщена. А як кристал вона складається з молекул, які розташовуються в чіткому структурованому порядку.

Рідкі кристали, які використовуються в дисплеях, складаються зі стрижнеподібних молекул. Зазвичай вони розташованих паралельно один одному. Як наслідок, завдяки напруженості, рідкі кристали можуть змінювати своє становище в просторі.

Рідкі кристали розташовані в основному структурному елементі ЖК-дисплея - в пікселях, точніше в субпікселях. У субпікселях кристали розташовані шарами таким чином, щоб виходити спіраль. Така спіралевидна система стоїть між двома електродами і двома кольоровими платівками з поляризаційною плівкою. Враховуючи, що всі дисплеї працюють за принципом RGB, то логічно припустити, що і LCD працює так само. У першій комірці пластики червоні, у другій і третій - зелені і сині, відповідно.

Поляризаційна плівка.

Вона пропускає через себе світлові коливання певної орієнтації. У результаті вертикально орієнтовані світлові коливання проходять через першу платівку, а через другу - горизонтальні.

Що відбувається далі? Субпіксель підсвічується, світло проходить через першу платівку і стає вертикально орієнтованим.

Далі є три варіанти розвитку подій:

• При відсутності напруги на електродах рідкі кристали залишаються в стані спокою і утворюють спіраль. Насамперед світло проходить через неї і в результаті орієнтація змінюється на горизонтальну. У той час як світло виходить назовні через другу платівку. Як підсумок, ми бачимо яскравий колір - червоний, зелений або синій.
• При подачі напруги на електроди кристали повертаються перпендикулярно першій вертикальній платівці. А саме світло проходить через них, орієнтація залишається вертикальною, а горизонтальна платівка вже не пропускає його. Тому в результаті - більш тьмяне світло або його відсутність, тобто чорний колір.
• При різній подачі напруги на три різних субпікселі. Наприклад, на червоний - сильна, на зелений - слабша, а на синьому - відсутність напруги. Тому ми побачимо яскравий червоний, тьмяний зелений і не побачимо синього кольору зовсім.

На ЖК-дисплеях встановлено зазвичай від мільйона пікселів. А субпікселів, відповідно, втричі більше. Саме тому ми можемо бачити різні відтінки і півтони. Тому чим більше пікселів, тим приємніше і природні буде виглядати картинка на вашому LCD-моніторі.

Корисні посилання на тему

Недоліки екранів LCD

• Рівень яскравості. Такі монітори малочутливі до змін яскравості. Тому навіть при прокрутці її на максимум користувач може не особливо помітити зміну яскравості. Особливо якщо він знаходиться на сонці. А також деякі LCD-монітори можуть просто не забезпечувати комфортний рівень яскравості для користувача.
• Контрастність. У рідкокристалічних моніторів контрастність нижча, ніж у моніторів OLED. Крім того деякі монітори не чутливі до змін рівня контрастності екрану. Або ж може бути відсутня глибина контрастності.
• Рівномірність підсвічування екрану. Іноді в LCD-дисплеях буває досить складно домогтися рівномірності підсвічування екрану. Внаслідок чого на дисплеї можна помітити більш світлі або темні ділянки. Це стає дуже помітно при однотонному тлі екрану. А пов'язано це з тим, що чим більше дисплей, тим більше в ньому встановлено матриць, які його підсвічують.
• Якість зображення. При переході на іншу роздільну здатність відмінна, від рекомендованого, може легко «з'їдатися» якість зображення. Але це можна виправити. Завдяки технологіям як апаратного, так і програмного згладжування, цей мінус вже майже усунений.

Технологія ЕЛТ

ЕЛТ використовує вакуумну скляну оболонку, яка велика (тобто в довжину від передньої частини екрану до задньої), досить важка, і відносно крихка. Заради безпеки, передня частина екрану, як правило, зроблена з товстого скла так, щоб бути сильно ударопостійкою і блокувати більшість рентген-випромінювання, що дуже важливо, якщо ЕЛТ використовується в споживчих товарах.

Плюси:

• Відмінний колір, широке колірне охоплення та глибокий рівень чорного. З колірної гами ЕЛТ не зрівняється жоден дисплей, крім OLED.
• Немає рідного дозволу; єдина технологія відображення здатна до справжньої multisyncing (відображення різних дозволів з різною частотою оновлення без необхідності масштабування).
• Немає вхідної затримки.
• Немає ореолів і розмиття при швидкому русі через відсутність часу відгуку, і імпульсній основі операції.
• Мінімальні спотворення кольору, насиченості, контрастності та яскравості.
• Дозволяє використовувати лазерні індекси.
• Відмінний кут огляду.

Мінуси:

• Великий розмір і вага, особливо для великих екранів (20-дюймові (51 см), важать близько 50 фунтів (23 кг)).
• Відносно висока потужність при високій яскравості, контрастності, частоті оновлення.
• Виділяє значну кількість тепла при роботі.
• Бувають геометричні спотворення, викликані змінною відстані подорожі пучка, але, на щастя, майже немає спотворення в сучасних і/або високого класу ЕЛТ-моніторах.
• Може постраждати від вигорання екрану.
• Виробляє помітне мерехтіння при низькій швидкості оновлення.
• Крім телевізорів, ЕЛТ-монітори, як правило, виробляється тільки у співвідношенні сторін 4:3 (хоча деякі широкоформатні монітори ЕЛТ, зокрема, GDM-FW900 Sony, дійсно існують).
• Ремонтобслуговування становить деяку небезпеку.
• Кольорові дисплеї не можуть бути зроблені в розмірах менше 17,78 сантиметра. Максимальний розмір прямого дисплея обмежений приблизно 101,60 см. через практичні та виробничі обмеження (ЕЛТ такого розміру буде важити близько 135,9 кг).

Види та особливості моніторів.

При купівлі комп'ютера часто буває, що монітор вибирають за залишковим принципом - на який вистачить грошей, що залишилися від покупки системного блоку. Певний сенс у цьому є. На продуктивність комп'ютера характеристики монітора не впливають. Але слід розуміти, що дешевий монітор низькою максимальною роздільною здатністю, «змащеним» зображенням і поганою кольоропередачею може звести нанівець переваги топової відеокарти. А мерехтливе підсвічування призведе до швидкої стомлюваності і може негативно позначитися на зору. Так що економія на моніторі може «вийти боком», особливо, якщо комп'ютером передбачається користуватися часто і помногу. Тому до вибору монітора краще поставитися з усією відповідальністю, підібравши його відповідно до завдань.

Основний вплив на ціну монітора надає його розмір по діагоналі. Але і серед моніторів одного розміру ціни можуть різнитися на порядок залежно від інших характеристик. Слід розуміти, що багато характеристик моніторів важливі одним користувачам і абсолютно нецікаві іншим. Знаючи, які характеристики потрібні для виконання конкретних завдань, можна зробити правильний вибір, підібравши хороший монітор за оптимальною ціною.

Залежно від призначення прийнято виділяти чотири групи від дешевих до дорогих моделей схожого розміру: офісні, мультимедійні, ігрові та професійні.

Офісні монітори призначені для роботи з офісними програмами. Вимоги до таких моніторів мінімальні і спрямовані на те, щоб знизити стомлюваність при тривалій роботі: достатня яскравість, контрастність і якісне підсвічування.

Для мультимедійних моніторів на перший план виходять характеристики, що забезпечують ефектну «картинку». Хороша кольоропередача, велика діагональ, надширокий (Ultrawide) формат виділяють ці монітори серед інших.

Під ігровими моніторами маються на увазі монітори з високою максимальною роздільною здатністю, великою частотою оновлення і низьким часом відгуку. Тут кольоропередача може бути принесена в жертву якісному відтворенню динамічних сцен. Ігрові монітори зазвичай широкоформатні. Ultrawide і вигнуті монітори також часто позиціонуються як ігрові.

Монітори професійних дизайнерів, фотографів і художників повинні забезпечувати максимальну глибину кольору і якісну квітопередачу. Бажані також велика максимальна роздільна здатність, невеликий розмір пікселя (це забезпечить чіткість зображення) і розширені налаштування калібрування.

Що таке РК - монітор

Якщо перекладати рідкокристалічний англійською мовою, то виходить Liquid crystal display, тобто РК і LCD це одне і теж. Принцип роботи всіх існуючих на даний момент екранів ґрунтується саме на даній технології. Також вони мають практично однакову конструкцію:

• Матриця з рідкими кристалами;
• Підсвічування;
• Металева рамка для забезпечення жорсткості;

Такі дисплеї дуже популярні у виробників електроніки. Вони використовуються у виробництві всіх електронних засобів, починаючи від калькуляторів і закінчуючи телевізорами.

Технологія OLED

OLED (organic light-emitting diode) - світловипромінювальний діод (LED), в якому емісійний електролюмінесцентний шар плівки складається з органічних сполук, які випускають світло у відповідь на електричний струм. Цей шар органічного напівпровідника знаходиться між двома електродами, і, зазвичай, принаймні, один з цих електродів є прозорим.

Плюси:

• Відмінний кут огляду.
• Дуже мала вага.
• Відмінний рівень чорного. Немає ореолу і розмиття при швидкому русі через суб-мілісекундний час відгуку.
• Широка гамма і яскраві кольори через відсутність підсвічування.

Мінуси:

• Може постраждати від вигорання екрану.
• Складні і дороги у виробництві в даний час.
• Органічні матеріали (станом на 2011), розпадаються протягом довгого часу, що робить дисплей непридатним через деякий час.

У чому особливості рідкокристалічних моніторів

Рідкі кристали прийшли на зміну ЕЛТ-моніторам і досить швидко витіснили останніх з ринку електротоварів. Працюють вони на матриці, що складається з маленьких і дуже гнучких транзисторів.

Завдяки тому, що в їхньому пристрої відсутня електронно-променева трубка, такі монітори не викликають електромагнітного випромінювання, що робить їх абсолютно безпечними для зору людини. Також вони відрізняються відмінною частотою оновлення екрану, що робить роботу за ними комфортною, оскільки картинка виходить плавною і очі не втомлюються.

ЖК-монітори дуже дешеві у виробництві. Кожен піксель тут унікальний, тому такі монітори не підходять для професійного використання, оскільки технологія не дозволять домогтися хорошого позиціонування. Через горизонтально розташований світлофільтр, домогтися хорошого кута огляду на них неможливо.

Плазмові монітори

Окремої згадки заслуговують плазмові монітори та екрани, які є одним з видів плоских дисплеїв, що використовуються у великих екранах - 30 дюймів (76 см) або більше. Вони називаються «плазмовими», тому що технологія використовує невеликі клітини, що містять електрично-заряджений іонізований газ, також відомі як люмінесцентні лампи.

Плюси:

• Висока контрастність, відмінні кольори і глибокий рівень чорного.
• Суб-мілісекундий (0,001 мс) час відгуку.
• Мінімальні спотворення кольору, насиченості, контрастності та яскравості.
• Відмінний кут огляду.
• Немає геометричних спотворень.
• М'який і менш кутовий вигляд зображення, ніж у LCD.
• Висока масштабованість.

Мінуси:

• Великий крок пікселя, тобто або низька роздільна здатність, або великий екран. Таким чином, кольорові дисплеї виробляються тільки в розмірах більше 32 дюймів (81 см.).
• Зображення мерехтить через фосфорну основу.
• Скляний екран може викликати бліки і відображення.
• Висока робоча температура та енергоспоживання. ЖК-дисплеї споживають менше електроенергії.
• Вхідна затримка.
• Відносно велика вага.
• Тільки один рідний дозвіл. Відображення інших роздільних здатностей вимагає масштабування відео, що знижує якість зображення з меншою роздільною здатністю.
• Постійна розрядність. Плазмові клітини можуть бути тільки увімкнені або вимкнені, в результаті чого - більш обмежений колірний діапазон, ніж у ЖК або ЕЛТ.
• Може постраждати від вигорання екрану. Це було серйозною проблемою на ранніх плазмових дисплеях, але в більш нових моделях стали включати методи, щоб знизити ймовірність випадкового вигорання.
• Щодо крихки; слід транспортувати, зберігати, і експлуатувати у вертикальному положенні, оскільки скляний екран може розбитися під власною вагою, якщо не буде підтримуватися належним чином.
• При виробництві можлива поява битих пікселів.

Які ще бувають монітори

З моменту появи першого ЖК-монітора, технологія не стояла на місці. Сучасні моделі мають різні матриці, характеристики і призначення.

Дисплеї TFT. Найбільш недорогі і поширені моделі. При їх виготовленні використовуються пікселі, закручені по спіралі. Тому вони чудово підходять для перегляду відео та ігор. При цьому мають низький час відгуку. Також мають дуже великий термін експлуатації. При належному догляді вони зможуть прослужити більше десяти років.

Є у них і недоліки. Так, у них невеликий кут огляду, варто трохи розгорнути екран і картинка стає важковидобувною. Навіть при наявності активної матриці, вони будуть програвати за цією характеристикою екранам, виготовленим за технологією IPS або OLED. Кольоропередач, хорошою контрастністю і яскравими кольорами вони також не можуть похвалитися.

ДОВІДКА! Підходять для офісного або домашнього використання. Однак, для людей, хто професійно займається дизайном або фотографією, вони не підійдуть.

IPS дисплеї. У даному моніторі пікселі розташовуються паралельно, а також активна матриця. Завдяки цьому монітор володіє широким кутом огляду і відмінною кольоропередачею. Відтворюване зображення дуже яскраве, яскраве і має хорошу контрастність. Але вони не підходять для відтворення відео, оскільки паралельне розташування пікселів призвело до великого часу відгуку. Якщо дивитися відео, то рухомі предмети залишатимуть шлейфи.

Застосовуються вони професійними фотографами і дизайнерами, так як їм важливо, щоб кольоропередача була реалістична, а показники кута огляду і яскравості зображення були максимальні.

Також це досить дорогі монітори, в основному орієнтовані на професійне використання.

ДОВІДКА! Таку технологію застосовує фірма Apple, інженери якої зуміли домогтися відмінного часу відгуку. Але своїми секретами розробки вони не діляться.

LED монітори. Це різновид екранів LCD, підсвічування яких здійснюється за рахунок світлодіодів. Вони відрізняються хорошим кутом огляду, високою контрастністю і дуже ергономічним дизайном.

На ринку присутня дуже велика кількість різних видів моніторів. Всі вони відрізняються характеристиками, призначенням і ціною. Це дозволяє без зусиль придбати потрібний пристрій, який буде відповідати всім вимогам.