LCD

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LCD 42
LCD 42

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LCD Dell
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LCD LG
LCD LG

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LCD é um monitor de tela plana , display visual eletrônico , ou monitor de vídeo que utiliza as propriedades de Luz modulação de cristais líquidos (LCs). LCs não emitem luz diretamente.
Eles são usados ​​em uma ampla gama de aplicações, incluindo Monitores de Computador , Televisão , painéis de instrumentos, apresenta cockpit de aeronaves , sinalização , etc Eles são comuns em dispositivos de consumo, como players de vídeo, dispositivos de Jogos, relógios , relógios, calculadoras e telefones . LCDs têm substituído tubo de raios catódicos (CRT) exibe na maioria das aplicações. Eles estão disponíveis em uma ampla gama de tamanhos de tela de CRT e telas de plasma , e desde que não utilize fósforos, eles não podem sofrer image burn-in. LCDs são, no entanto, suscetíveis a persistência de Imagens. [ 1 ]
LCDs são mais eficientes e oferecem mais segura disposição do que CRTs. Seu baixo consumo de energia elétrica que lhe permite ser usado em Bateria -powered eletrônico do equipamento. É um dispositivo eletrônico modulada óptico composto de qualquer número de segmentos preenchidos com cristais líquidos e vestiu em frente a uma fonte de luz ( backlight ) ou refletor para produzir imagens em cores ou monocromático . Os mais flexível usar uma matriz de pequenos pixels . As primeiras descobertas que levaram ao desenvolvimento da tecnologia LCD, a descoberta dos cristais líquidos, data de 1888. [ 2 ] Em 2008, as vendas mundiais de televisores com telas de LCD superaram a venda de unidades CRT.
LCD Visão Geral
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LCD despertador

Cada pixel de uma de LCD geralmente consiste de uma camada de moléculas alinhadas entre dois transparente eletrodos , e dois polarizadores filtros , os eixos de transmissão, que são (na maioria dos casos) perpendiculares entre si. Sem real de Cristal Líquido entre os filtros polarizadores, a luz que passa através do filtro primeira seria bloqueada pelo polarizador (cruzado) segundo.
A superfície dos eletrodos que estão em contato com o material de cristal líquido são tratados de forma a alinhar as moléculas de cristal líquido em uma direção particular. Este tratamento consiste tipicamente de um fino de polímero camada que é unidirecionalmente esfregou usando, por exemplo, um pano. A direção do alinhamento de cristal líquido é então definido pela direção da fricção. Eletrodos são feitos de um condutor transparente chamado Indium Tin Oxide (ITO). A Liquid Crystal Display é intrinsecamente um dispositivo "passivo", é uma válvula de luz simples. De gestão e controle dos dados a ser exibido é realizada por um ou mais circuitos comumente denotado como drivers de LCD . [ 3 ]
Antes de aplicar um Campo elétrico , a orientação das moléculas de cristal líquido é determinado pelo alinhamento nas superfícies dos eletrodos. Em um dispositivo twisted nematic (ainda o dispositivo de cristal líquido mais comum), as direções da superfície de alinhamento para os dois eletrodos são perpendiculares entre si, e assim as moléculas se arranjam em uma helicoidais , estrutura ou torção. Isto reduz a rotação da polarização da luz incidente, eo dispositivo aparece cinza . Se a tensão aplicada é grande o suficiente, as moléculas de cristal líquido no centro da camada são quase completamente sem torção ea polarização da luz incidente não é rodada que passa através da camada de cristal líquido. Esta luz será principalmente polarizada perpendicular ao segundo filtro, e, portanto, ser bloqueado e os pixels aparecerá Preto . Ao controlar a voltagem aplicada através da camada de cristal líquido em cada pixel, a luz pode ser autorizado a passar em quantidades variáveis ​​constituindo assim diferentes níveis de cinza.
 
 
LCD com polarizador superior removido do dispositivo e colocado na parte superior, de modo que os polarizadores superior e inferior são paralelas.
O efeito óptico de um dispositivo twisted nematic no Estado de tensão-on é muito menos dependente de variações na espessura do dispositivo que, no estado de tensão-off. Devido a isso, estes dispositivos são normalmente operados entre polarizadores cruzados de tal forma que eles aparecem brilhantes sem tensão (o Olho é muito mais sensível às variações no estado escuro do que o estado brilhante). Esses dispositivos também podem ser operados entre polarizadores paralelos, caso em que os estados claras e escuras são invertidos. O estado de tensão-off escuro nesta configuração aparece manchado, no entanto, por causa de pequenas variações de espessura em todo o dispositivo.
Tanto o material de cristal líquido e do material da camada de alinhamento contêm compostos iônicos . Se um campo elétrico de uma polaridade específica é aplicada por um longo período de Tempo, este material iónico é atraído para a superfície e degrada o desempenho do dispositivo. Isto é evitado quer aplicando uma corrente alternada ou invertendo a polaridade do campo elétrico como o dispositivo é dirigida (a resposta da camada de cristal líquido é idêntica, independentemente da polaridade do campo aplicado).
Exibe para um pequeno número de dígitos individuais e / ou símbolos fixos (como em relógios digitais , calculadoras de bolso , etc) podem ser implementadas com eletrodos independentes para cada segmento. Em contraste total alfanumérico e / ou displays variável gráfica são normalmente implementadas com pixels dispostos como uma matriz consistindo de linhas conectados eletricamente em um lado da camada de LC e colunas do outro lado, o que torna possível abordar cada pixel nas intersecções. O método geral da matriz de endereçamento consiste em abordar sequencialmente um lado da matriz, por exemplo, selecionar as linhas uma por uma e aplicando as informações de imagem do outro lado para as colunas de linha por linha. Para mais detalhes sobre os diversos esquemas de endereçamento ver matriz de matriz passiva e matriz ativa dirigida LCDs .
LCD Breve História
 
1888: Friedrich Reinitzer (1858-1927) descobre a Natureza líquido cristalino de colesterol extraído de cenouras (isto é, dois pontos de fusão e de geração de cores) e publicou suas descobertas em uma reunião da Sociedade Química de Viena em 03 de Maio de 1888 (F . Reinitzer: Beiträge zur Kenntniss des Cholesterins, Monatshefte für Chemie (Wien) 9, 421-441 (1888) ). [ 4 ]
1904: Otto Lehmann publica seu Trabalho "flüssige Krista" (Cristais Líquidos).
1911: Charles Mauguin primeiras experiências de líquidos cristais confinada entre as placas em camadas finas.
1922: Georges Friedel descreve a estrutura e propriedades de cristais líquidos e as classificou em três tipos (nemáticos, smectics e cholesterics).
1927: Vsevolod Frederiks inventa a válvula eletricamente ligado a luz, chamado de transição Fréedericksz , o efeito essencial de toda a tecnologia LCD.
1936: A Marconi Wireless Telegraph Company patentes a primeira aplicação prática da tecnologia, "A válvula de luz de cristal líquido" .
1962: A primeira grande publicação idioma Inglês sobre o tema "Estrutura Molecular e Propriedades de Cristais Líquidos" , pelo Dr. George W. Gray . [ 5 ]
1962: Richard Williams, da RCA descobriu que os cristais líquidos tinha algumas interessantes características eletro-óptico e ele percebeu um efeito electro-óptico, gerando stripe-padrões em uma fina camada de material de cristal líquido pela aplicação de uma voltagem. Este efeito é baseado em uma instabilidade eletro-hidrodinâmica formando o que hoje é chamado de "domínios Williams" dentro do cristal líquido. [ 6 ]
1964: George H. Heilmeier , que então trabalhava nos laboratórios RCA sobre o efeito descoberto por Williams alcançou a mudança de cores a campo induzido realinhamento de corantes dicróicos em um cristal líquido homeotropically orientada. Problemas práticos com este efeito eletro-óptico novo feito Heilmeier continuar a trabalhar na dispersão efeitos em cristais líquidos e, finalmente, a realização do visor de cristal líquido operacional primeiro com base no que ele chamou de modo de dispersão dinâmica (DSM). Aplicação de uma tensão a um display DSM muda o inicialmente clara camada de cristal líquido transparente em um estado de turvação leitosa. Exibe DSM pode ser operado em transmissivo e no modo reflexivo, mas eles exigiam uma considerável corrente flua para o seu funcionamento. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] George H. Heilmeier foi introduzido no Hall of Fame Inventores Nacional e creditado com a invenção de LCD. [ 10 ] Heilmeier trabalho é um Milestone IEEE . [ 11 ]
1960: trabalho pioneiro sobre os cristais líquidos foi realizado em 1960 pela UK 's Estabelecimento Radar Real em Malvern , na Inglaterra. A equipe da RRE apoiado o trabalho em curso por George Gray e sua equipe na Universidade de Hull , que finalmente descobriu a cristais líquidos cyanobiphenyl, que tinha a estabilidade correta e propriedades de Temperatura para aplicação em LCDs.
1970: Em 04 de dezembro de 1970, o efeito de campo twisted nematic em cristais líquidos foi apresentada para a patente por Hoffmann-La Roche, na Suíça , ( Suíça patente n º 532 261 ) com Wolfgang Helfrich e Schadt Martin (então trabalhando para os Laboratórios de Pesquisa Central) listado como inventores. [ 7 ] Hoffmann-La Roche então licenciado a invenção ao fabricante suíça Brown, Boveri & Cie , que produziu displays de relógios de pulso durante a década de 1970 e também para a indústria eletrônica Japonesa, que logo produziu o primeiro digitais relógios de pulso de quartzo com TN -LCDs e muitos outros produtos. Fergason James , enquanto trabalhava com Sardari Arora e Alfred Saupe na Kent State University Liquid Crystal Institute , apresentou um patente idênticos nos Estados Unidos em 22 de Abril de 1971. [ 12 ] Em 1971 a empresa de Fergason ILIXCO (agora LXD Incorporated ) produziu o primeiro LCDs baseado na TN-efeito, que logo substituído os tipos de má Qualidade DSM devido a melhorias de tensões operacionais mais baixos e menor consumo de energia.
1972: O primeiro de matriz ativa painel display de cristal líquido foi produzido nos Estados Unidos pela Westinghouse , em Pittsburgh, Pennsylvania . [ 13 ]
1983: Pesquisadores da Brown, Boveri & Cie (BBC), na Suíça , inventou a super-torcida nematic estrutura (STN) para matriz passiva dirigida LCDs. H. Amstutz et al. foram listados como inventores no pedido de patente correspondente arquivado na Suíça, em 7 de Julho de 1983 e 28 de Outubro de 1983. Patentes foram concedidas na Suíça CH 665491, Europa EP 0131216, [ 14 ] Patente dos EUA 4.634.229 e muitos mais países. Detalhes científicos são publicados no artigo referido [ 15 ]
1990: Sob diferentes títulos inventores concebeu efeitos eletro como alternativas a torcida nematic de efeito de campo LCDs (TN e STN-LCD). Uma abordagem era usar eletrodos interdigitais em um substrato de vidro só para produzir um campo elétrico essencialmente paralela à substratos de vidro (Abstract) . [ 16 ] Para aproveitar ao máximo as propriedades deste Switching No-Plane (IPS), tecnologia mais trabalho foi necessário. Após uma análise minuciosa, detalhes de incorporações vantajosas são arquivados na Alemanha por Guenter Baur et al. e patenteado em vários países (Abstract) . [ 17 ] O Instituto Fraunhofer, em Freiburg, onde os inventores trabalhou, atribui essas patentes a Merck KGaA, Darmstadt, o fornecedor líder mundial de substâncias LC.
1992: Pouco tempo depois, os engenheiros da Hitachi trabalhar vários detalhes práticos da tecnologia IPS para interligar a matriz de transistores de película fina como uma matriz e evitar indesejáveis ​​campos dispersos entre pixels (Abstract) . [ 18 ] Hitachi também melhora o ângulo de visão dependência, otimizando ainda mais a forma dos eletrodos ( Super IPS ).
NEC e Hitachi se tornar fabricantes precoce de matriz ativa dirigida LCDs baseado na tecnologia IPS. Este é um marco para a implementação LCDs de tela grande com o desempenho visual aceitável para monitores de tela plana de computador e telas de televisão.
1996 Samsung desenvolve a técnica de padronização óptica que permite multi-domínio LCD . Domínio e de multi- Plane Switching Em seguida permanecem os designs LCD dominante até 2010. [ 19 ]
2007:. No 4 º trimestre de 2007, pela primeira vez televisores LCD supera CRT unidades em vendas em todo o Mundo [ 20 ]
2008: TVs LCD se tornam a maioria, com uma quota de mercado de 50% dos 200 milhões de TVs previsão de Navio mundial em 2008 de acordo com o Banco de exibição . [ 21 ]
Em outubro de 2011, a Toshiba anunciou 2560x1600 pixels em um painel LCD de 6,1 polegadas, adequado para uso em um computador Tablet , [ 22 ] especialmente para a exibição de caracteres chineses.
A descrição detalhada das origens e da história complexa de telas de cristal líquido a partir da perspectiva de um insider durante os primeiros dias foi publicado por Joseph A. Castellano em Liquid Gold: The Story of Liquid Crystal Displays ea criação de uma indústria . [ 23 ] Um outro relatório sobre as origens ea história de LCD a partir de uma perspectiva diferente até 1991 foi publicado por Hiroshi Kawamoto, disponível no IEEE History Center. [ 24 ]
LCD Iluminação
 
Como painéis LCD não produzem luz própria, eles exigem um mecanismo de iluminação externa para ser facilmente visível. Na maioria dos monitores, o qual consiste de um cátodo frio lâmpada fluorescente , que está situado atrás do painel LCD. Para a bateria unidades (por exemplo, laptops ) este requer um conversor para converter DC para AC . De matriz passiva exibe geralmente não são backlit, mas de matriz ativa exibe quase sempre são, com algumas exceções, como a exibição do original de Game Boy Advance .
Recentemente, dois tipos de LED backlit têm aparecido em algumas televisões como uma alternativa ao convencional LCDs com iluminação traseira. Em um esquema, os LEDs são usados ​​para iluminação do painel LCD completo. Em outro esquema, um conjunto de Vermelho, Verde e Azul LEDs usados ​​para iluminar um pequeno aglomerado de pixels, o que pode melhorar o contraste e nível de preto em algumas situações. Por exemplo, os LEDs em uma seção da tela pode ser regulada para produzir uma seção escuras da imagem, enquanto os LEDs em outra seção são mantidos brilhante. Ambos os sistemas permitem também um elegante painel do que em telas convencionais.
LCD de matriz passiva e matriz ativa dirigida LCDs
 
 
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A finalidade geral alfanumérico LCD, com duas linhas de 16 caracteres.
Monocromática de matriz passiva LCDs foram padrão em laptops mais cedo (embora alguns monitores de plasma utilizado) eo original Nintendo Game Boy [ 25 ] até meados da década de 1990, quando a cor de matriz ativa tornou-se padrão em todos os laptops. O fracasso comercial do Macintosh Portable (lançado em 1989) foi um dos primeiros a usar um monitor de matriz ativa (embora ainda monocromático).
LCDs de matriz passiva são usadas ainda hoje para aplicações menos exigentes do que os laptops e TVs. Em particular, dispositivos portáteis com menor teor de informações a serem exibidas, onde o consumo menor de energia (sem backlight ), baixo custo e / ou leitura na luz solar direta são necessários, use este tipo de display.
Exibe tendo uma estrutura de matriz passiva estão empregando super-torcida nematic STN ou dupla camada STN tecnologia (DSTN) (o último dos quais aborda um problema que mudam de cor com o anterior), e cor-STN (CSTN), em que a cor é adicionadas usando um filtro interno.
STN LCDs foram otimizados para tratar de matriz passiva. Eles exibem uma maior limiar da característica contraste vs tensão do que o original TN LCDs. Isto é importante, porque pixels são submetidos a tensões parciais, mesmo quando não selecionada. Crosstalk entre pixels ativado e não ativado tem que ser tratada adequadamente, mantendo a tensão RMS de não-ativado pixels abaixo do limite de tensão, [ 26 ] pixels, enquanto ativado são submetidos a tensões acima do limiar. [ 27 ] STN LCDs têm de ser continuamente renovado alternando tensão pulsada de uma polaridade durante uma moldura e pulsos de polaridade oposta durante o próximo quadro. Pixels individuais são abordados pela linha correspondente e circuitos coluna. Este tipo de exibição é chamada de matriz passiva dirigida , porque o pixel deve manter seu estado entre as atualizações sem o benefício de uma carga elétrica constante. Como o número de pixels (e, correspondentemente, colunas e linhas) aumenta, este tipo de exibição se torna menos viável. Lenta tempos de resposta e pobres contraste são típicos de matriz passiva dirigida LCDs com muitos pixels.
New zero-energia (biestável) LCDs não requerem contínua refrescante. Reescrever só é necessária para as mudanças informações da imagem. Potencialmente, de matriz passiva de endereçamento pode ser usado com estes novos dispositivos, se a sua escrita / apagar características são adequados.
De alta resolução de telas coloridas, modernas, tais como LCD monitores de computador e televisores , use uma matriz ativa estrutura. A matriz de transistores de película fina (TFTs) é adicionado aos eletrodos em contato com a camada de LC. Cada pixel tem seu próprio dedicado transistor , permitindo que cada linha da coluna para acessar um pixel. Quando uma linha linha é selecionada, todas as linhas da coluna estão conectados a uma linha de pixels e tensões correspondentes à informação de imagem são levados para todas as linhas da coluna. A linha de linha é então desactivado e da linha próxima linha é selecionada. Todas as linhas de linha são selecionados em seqüência durante uma atualização operação. Displays de matriz ativa dirigida look "mais brilhante" e "mais acentuada" do que de matriz passiva dirigida exibe do mesmo tamanho, e geralmente têm tempos de resposta mais rápida, produzindo imagens muito melhor.
LCD matriz ativa tecnologias
 
 
 
A Casio 1,8 na cor TFT LCD , que equipa o Sony Cyber-shot DSC-P93A câmeras digitais compactas
Ver artigo principal: transistor de Filme fino visor de cristal líquido e Active-Matrix display de cristal líquido
LCD nematic torcido (TN)
Veja também: efeito de campo twisted nematic
Torcida exibe nematic contêm cristais líquidos que torcer e destorcer em vários graus para permitir a passagem de luz. Quando nenhuma voltagem é aplicada a uma célula de cristal líquido TN, luz polarizada passa através da camada LC 90 graus torcida. Em proporção à tensão aplicada, os cristais líquidos destorcer mudando a polarização e que bloqueiam o caminho da luz. Corretamente ajustando o nível da tensão de quase qualquer nível de cinza ou transmissão pode ser alcançado.
LCD in-plane switching (IPS)
In-plane switching é uma tecnologia de LCD que alinha os cristais líquidos em um plano paralelo ao substratos de vidro. Neste método, o campo elétrico é aplicado através de eletrodos opostos sobre o mesmo substrato de vidro, de modo que os cristais líquidos podem ser reorientados (ligado) no mesmo plano. Isto requer dois transistores para cada pixel, em vez do único transistor necessário para uma película fina de exibição padrão transistor (TFT). Antes LG IPS avançado foi introduzida em 2009, os transistores adicionais resultou no bloqueio de mais área de transmissão, exigindo assim uma brilhante luz de fundo e poder consumir mais, tornando este tipo de exibição menos desejáveis ​​para computadores notebook. Esta tecnologia recente, com menor consumo de energia pode ser encontrado no da Apple iMac , iPhone e iPhone 4 , a Hewlett-Packard EliteBook estações de trabalho móveis e os 701 Nokia . Atualmente Panasonic está usando uma versão melhorada EIPs para seu grande tamanho LCD TV-produtos, bem como Hewlett-Packard em seu tablet TouchPad com base WebOS.
IPS LCD vs AMOLED
LG afirmou o smartphone LG Optimus preto com um LCD IPS (LCD NOVA) tem o brilho até 700 nits, enquanto o concorrente tem apenas IPS LCD com 518 nits e um duplo Active-matrix OLED display (AMOLED) com 305 nits. LG também alegou a exibição NOVA a ser 50 por cento mais eficiente do que LCDs regular e para consumir apenas 50 por cento do poder de displays AMOLED ao produzir branco na tela. [ 28 ] Quando se trata de relação de contraste, display AMOLED ainda tem o melhor desempenho devido à sua tecnologia subjacente, em que os níveis de preto são exibidos como breu e não em cinza escuro. Em 24 de Agosto de 2011, a Nokia anunciou o Nokia 701 e também fez a afirmação dos mais brilhantes mostrar o mundo em 1000 nits. A tela também teve camada da Nokia ClearBlack, melhorando a relação de contraste e aproximando-a de que as telas AMOLED.
LCD comutação avançada campo franja (AFFS)
Conhecido como comutação de franja campo (FFS) até 2003, [ 29 ] comutação campo avançado franja é similar ao IPS ou S-IPS que oferece desempenho superior e gama de cores com alta luminosidade. AFFS foi desenvolvido por Hydis Technologies Co., Ltd, Coréia (formalmente Hyundai Electronics, LCD Task Force). [ 30 ]
AFFS aplicada aplicações notebook minimizar a distorção de cor, mantendo um ângulo de visão para uma exposição profissional. Mudança de cor e desvio causado por vazamento de luz é corrigida através da optimização da gama branco, que também aumenta a Reprodução de branco / cinza.
Em 2004, Hydis Technologies Co., Ltd licenciado AFFS a Mostra Japão Hitachi. Hitachi está usando AFFS para a fabricação de painéis high-end. Em 2006, licenciou Hydis AFFS a Sanyo Epson Corporation Dispositivos de imagens.
Pouco tempo depois, apresentou uma evolução Hydis transmissão de alta da tela AFFS, chamado HFFS (FFS +).
Hydis introduzido AFFS + com legibilidade ao ar livre melhorou em 2007. AFFS painéis são principalmente utilizados na cockpits de aviões comerciais mais recentes exibições.
LCD Alinhamento Vertical (VA)
Exibe alinhamento vertical são uma forma de LCDs em que os cristais líquidos se alinham naturalmente verticalmente para os substratos de vidro. Quando nenhuma voltagem é aplicada, os cristais líquidos permanecer perpendicular ao substrato criando uma tela de preto entre polarizadores cruzados. Quando uma voltagem é aplicada, os cristais líquidos mudança para uma posição inclinada permitindo a passagem de luz e criar um display de escala de cinza, dependendo da quantidade de inclinação gerada pelo campo elétrico.
LCD Modo Fase Azul
Ver artigo principal: Azul Fase Modo LCD
Azul fase de modo LCDs têm sido mostrados como amostras de Engenharia no início de 2008, mas eles não estão em produção em massa ainda. A física de azul fase de modo LCDs sugerem que muito curto tempos de comutação (~ 1 ms) pode ser alcançado, assim que o tempo de controle de cores seqüenciais podem possivelmente ser realizado e filtros de cor caro seria obsoleto. Para mais detalhes consulte o LCD Azul Fase Modo .
LCD Controle de qualidade
 
Alguns painéis LCD com defeito transistores , fazendo com que pixels permanentemente aceso ou apagado que são comumente referidos como pixels preso ou pixels mortos , respectivamente. Ao contrário dos circuitos integrados (CIs), painéis de LCD com alguns transistores defeituosos são geralmente ainda utilizável. Políticas dos fabricantes para o número aceitável de pixels defeituosos variam muito. Em um ponto, a Samsung realizou uma política de tolerância zero para monitores LCD vendidos na Coréia. [ 31 ] A partir de 2005, embora adere, Samsung ao menos restritivas ISO 13406-2 padrão. [ 32 ] Outras empresas têm sido conhecida a tolerar como muitos como 11 pixels mortos em suas políticas. [ 33 ] as políticas de pixels mortos são frequentemente debatidas entre fabricantes e clientes. Para regular a aceitação de defeitos e para proteger o usuário final, ISO lançou a ISO 13406-2 padrão. [ 34 ] No entanto, nem todos os fabricantes de LCD está em conformidade com o padrão ISO e da norma ISO é muitas vezes interpretada de diferentes maneiras.
Painéis de LCD são mais propensos a ter defeitos que a maioria dos ICs, devido à sua maior dimensão. Por exemplo, um 300 milímetros SVGA LCD tem 8 defeitos e um wafer de 150 mm tem apenas 3 defeitos. No entanto, 134 dos 137 morre na wafer será aceitável, enquanto que a rejeição do painel de LCD seria um rendimento de 0%. Nos últimos anos, o controle de qualidade foi melhorada. Um painel de LCD SVGA com 4 pixels defeituosos é geralmente considerado defeituoso e os clientes podem solicitar uma troca por um novo. [ para quem? ] Alguns fabricantes, principalmente na Coréia do Sul, onde alguns dos maiores fabricantes de painéis LCD, como LG, são localizado, agora têm "garantia de pixel de zero defeito", que é um processo de seleção extra, que pode então determinar "A" e "B" painéis grau. [ pesquisa original? ] Muitos fabricantes seria substituir um produto, mesmo com um pixel defeituoso. Mesmo quando tais garantias não existem, a localização de pixels defeituosos é importante. Uma tela com apenas alguns pixels defeituosos pode ser inaceitável se os pixels defeituosos são próximos uns dos outros.
Painéis de LCD também têm defeitos conhecidos como opacificação (ou menos comumente mura ), que descreve as manchas irregulares de mudanças na luminosidade . É mais visível em áreas escuras ou pretas de cenas exibidas. [ 35 ]
LCD Zero-power (biestável) exibe
 
Veja também: Ferro Mostrar Líquido
O dispositivo biestável zenital (ZDB), desenvolvido pela QinetiQ (anteriormente DERA ), pode reter uma imagem sem poder. Os cristais podem existir em uma das duas orientações estável ("Black" e "White") e poder só é necessário para alterar a imagem. Exibe ZBD é uma empresa spin-off da QinetiQ que fabricam ambos os tons de cinza e dispositivos de cor ZBD.
Exibe Kent também tem desenvolvido um "não poder" mostrar que utiliza polímero estabilizado de cristal líquido cholesteric (ChLCD). Kent recentemente [ quando? ] demonstrou o uso de um ChLCD para cobrir toda a superfície de um telemóvel , permitindo-lhe alterar as cores, e manter essa cor, mesmo quando a energia é cortada. [ 36 ]
Em 2004, pesquisadores da Universidade de Oxford demonstrou dois novos tipos de zero-energia biestável LCDs com base em técnicas Zenital biestável. [ 37 ]
Várias tecnologias biestável, como o 360 ° BTN eo cholesteric biestável, dependem, principalmente, as propriedades em massa do cristal líquido (LC) e usar o padrão de ancoragem forte, com Filmes de alinhamento e misturas LC semelhantes aos materiais tradicionais monoestável. Outras tecnologias de bi-estável, por exemplo, BiNem ® tecnologia, baseiam-se principalmente nas propriedades de superfície e necessidade específica fracos materiais de ancoragem.
LCD Especificações
 
Fatores importantes a considerar ao avaliar um LCD:
Resolução contra o intervalo: Fundamentalmente resolução é a granularidade (ou o número de níveis) com a qual uma característica de desempenho da tela é dividida. A resolução é muitas vezes confundido com faixa ou a saída de ponta a ponta-total da tela. Cada uma das características principais de um ecrã tem uma resolução de ambos e uma gama que estão amarrados uns aos outros, mas muito diferentes. Freqüentemente, o intervalo é uma limitação inerente da tela enquanto a resolução é uma função da eletrônica que fazem o trabalho mostrar.
Desempenho espacial: LCDs vêm em tamanho único para uma variedade de aplicações e uma variedade de resoluções dentro de cada um desses aplicativos. LCD desempenho espacial também é por vezes descrita em termos de um "dot pitch". O tamanho (ou intervalo espacial) de um LCD é sempre descrito em termos da distância diagonal de um canto ao seu oposto. Este é um remanescente histórico dos primórdios da televisão CRT quando as telas CRT foram fabricados nos fundos de garrafas de vidro, uma extensão direta dos tubos de raios catódicos utilizados em osciloscópios . O diâmetro da garrafa determinado o tamanho da tela. Mais Tarde, quando foi para a televisão um formato mais quadrado, o quadrado telas foram medidos na diagonal para comparar com as telas mais velhos round. [ 38 ]
A resolução espacial de um LCD é expressa em termos do número de colunas e linhas de pixels (por exemplo, 1024 × 768). Esta tinha sido uma das poucas características de desempenho LCD que era de fácil compreensão e não está sujeita à interpretação. Cada pixel é normalmente composto por um vermelho, verde e pixel sub azul. No entanto, existem sistemas mais recentes para compartilhar sub-pixels entre os pixels e adicionar cores adicionais de sub-pixels. Então, daqui para frente, a resolução espacial pode ser mais sujeita a interpretação.
Um fator externo a considerar na avaliação de resolução do monitor é a resolução dos seus próprios Olhos. Para uma Pessoa normal com visão 20/20, a resolução dos seus olhos é de cerca de um minuto de arco. Em termos práticos isso significa que para uma TV de definição padrão mais velhos definir a distância de visualização ideal foi de cerca de oito vezes a altura (não diagonal) da tela de distância. A essa distância as linhas individuais de pixels se fundem em um sólido. Se você estivesse mais perto da tela do que isso, você seria capaz de ver as linhas individuais de pixels. Se você for mais longe, a imagem das linhas de pixels ainda merge, mas o total da imagem torna-se menor que chegar mais longe. Para uma HDTV set com um pouco mais do dobro do número de linhas de pixels, a distância de visualização ideal é de cerca de metade do que é para um conjunto de definição padrão. Quanto maior a resolução, o mais perto que você pode sentar-se ao conjunto ou quanto maior o conjunto pode ser útil sentar à mesma distância como uma exibição mais velhos definição padrão.
Para um monitor de computador LCD ou algum outro que está sendo visto de uma distância muito próxima, a resolução é freqüentemente expressa em termos de dot pitch ou pixels por polegada. Isto é consistente com a indústria de impressão (outra forma de um display). Revistas, e outros prémios mídia impressa são muitas vezes a 300 pontos por polegada. Como com a discussão distância acima, este fornece uma imagem muito sólida e detalhada procurando. LCDs, especialmente em dispositivos móveis, são frequentemente muito menos do que isso como o maior o dot pitch, mais ineficiente opticamente a tela e mais poder que queima. Executando o LCD é freqüentemente metade, ou mais, da energia consumida por um dispositivo móvel.
Uma consideração adicional no desempenho espacial estão a ver cone e relação de aspecto. A relação de aspecto é a relação entre a largura ea altura (por exemplo, 4:3, 5:4, 16:9 ou 16:10). Mais velhos, TVs de definição padrão foram 4:3. Novos televisores de alta definição (HDTV) é 16:9, assim como computadores notebook mais novo. Os filmes são muitas vezes filmado em muito diferentes proporções (mais larga) aspecto, Razão pela qual haverá ainda ser freqüentemente barras pretas nas partes superior e inferior de uma tela HDTV.
O Ângulo de visão de um LCD pode ser importante dependendo do seu uso ou localização. O ângulo de visão é geralmente medido como o ângulo em que o contraste do LCD cai abaixo de 10:1. Neste ponto, as cores normalmente começam a mudar e pode mesmo inverter, tornando-se vermelho verde e assim por diante. Ângulos de visão para LCDs costumavam ser muito restritiva no entanto, melhorou filmes ópticos foram desenvolvidos que dão quase 180 graus de visualização ângulos da esquerda para a direita. De cima para baixo ângulos de visão pode ainda ser restritiva, pelo projeto, como olhar para um LCD a partir de um ângulo extremo para cima ou para baixo não é um modelo de uso comum e esses fótons são desperdiçados. Fabricantes em geral concentram a luz em um avião da esquerda para a direita para obter uma imagem mais brilhante aqui.
Desempenho sincronismo temporal /: Ao contrário do desempenho espacial, o desempenho temporal é uma característica que menor é melhor. Especificamente, o intervalo é o de pixels tempo de resposta de um LCD, ou o quão rápido você pode alterar o brilho de uma sub-pixel é de um nível para outro. Para os monitores LCD, esta é medida em BTB (preto com preto) ou GTG (gray to gray). Estes diferentes tipos de medições de fazer a comparação difícil. [ 39 ] Além disso, este número quase nunca é publicado em publicidade de vendas.
Taxa de atualização ou a resolução temporal de um LCD é o número de vezes por segundo em que a exibição atrai os dados que está sendo dada. Desde pixels ativados LCD não piscam on / off entre os Quadros, os monitores LCD não apresentam cintilação refresh-induzida, não importa o quão baixo a atualização. taxa. [ 40 ] televisores LCD High-end agora apresentam até 240 Hz taxa de atualização, o que exige processamento digital avançado para inserir adicionais quadros interpolados entre as imagens reais para suavizar o movimento da imagem. No entanto, como as altas taxas de atualização não pode ser efectivamente suportados pelo tempo de resposta de pixel eo resultado pode ser artefatos visuais que distorcem a imagem de maneira desagradável.
Desempenho temporal pode ser mais tributado se é um 3D mostrar. Displays 3D trabalho, mostrando uma série de imagens diferentes para cada olho, alternando de olho a olho. Para uma visualização em 3D deve exibir o dobro de muitas imagens no mesmo período de tempo como uma tela convencional e, conseqüentemente, o tempo de resposta do LCD se torna mais importante. LCDs 3D com tempos de resposta marginal, irá apresentar manchas imagem.
É realmente maior em sua visão a preto e branco ( bastonetes ) do que na visão de cor ( cones ). Você é mais capaz de ver flicker ou qualquer tipo de distorção temporal em uma imagem de exibição por não olhar diretamente para ela como suas hastes são em sua maioria agrupadas na periferia de sua visão.
Desempenho de cor : Existem muitos termos para descrever a performance de cores de um LCD. Eles incluem uma gama de cores que é a gama de cores que podem ser exibidos e profundidade de cor que é a resolução de cor ou a resolução ou a finura com que a gama de cores é dividido. Embora gama de cores pode ser expressa como três pares de números, o XY coordenadas dentro do espaço de cor do vermelho mais vermelho, verde, verde e azul mais azul, é geralmente expressa como uma proporção da área total no espaço de cores que um display pode mostrar em relação para alguns, tais como padrão dizendo que uma exposição foi "120% do NTSC". NTSC é o National Television Standards Committee, a especificação velha TV de definição padrão. Gama de cores é um recurso relativamente simples. No entanto, com técnicas ópticas inteligentes que são baseados na forma como os humanos ver as cores, denominado trecho de cor , [ 41 ] cores pode ser mostrado que estão fora da faixa nominal do visor. Em qualquer caso, a gama de cores é raramente discutido como uma característica do display como LCDs são projetados para corresponder à cor varia do conteúdo que se destinam a mostrar. Ter uma gama de cores que excede o conteúdo é um recurso inútil. [ 42 ]
Profundidade de cor ou suporte de cor às vezes é expressa em bits, ou como o número de bits por sub-pixel ou o número de bits por pixel. Isto pode ser ambíguo como uma cor de 8 bits LCD pode ser 8 bits total de spread entre vermelho, verde e azul ou 8 bits cada para cada cor em um display diferente. Além disso, LCDs, por vezes, usam uma técnica chamada dithering que é cores tempo médio para conseguir cores intermediárias, tais como alternando entre duas cores diferentes para obter uma cor no meio. Isto dobra o número de cores que podem ser exibidos, mas isso é feito à custa do desempenho temporal do display. Dithering é comumente usado em monitores de computador onde as imagens são na sua maioria estática eo desempenho temporal é sem importância.
Quando a profundidade de cor é relatado como suporte a cores, é geralmente expressa em termos de número de cores do LCD pode mostrar. O número de cores é a tradução da base 2 bits números em comum base-10. Por exemplo, 8 bits, em termos comuns significa 2 elevado à potência 8 ou 256 cores. 8-bits por cor ou 24-bits seria 256 x 256 x 256 ou mais de 16 milhões de cores. A resolução de cor do olho Humano depende tanto a gama de cores a ser cortado eo número de fatias, mas para a maioria dos displays comuns o limite é de cerca de 28-bit de cor. TVs LCD comumente exibir mais de que, como o processamento digital pode introduzir distorções de cor e os níveis adicionais de cor são necessários para garantir cores verdadeiras.
Existem aspectos adicionais para LCD a cores e gerenciamento de cores, como o ponto branco e correção de gama , que descrevem o que a cor branca é e como as outras cores são exibidas em relação ao branco. Televisores LCD também têm freqüentemente software de reconhecimento facial, que reconhece que uma imagem na tela é um cara e tanto ajustar a cor eo foco diferente do resto da imagem. Estes ajustes podem ter efeitos importantes sobre o consumidor, mas não são facilmente quantificáveis, as Pessoas gostam do que eles gostam e todo mundo não gosta da mesma coisa. Não há substituto para olhar para o LCD um vai comprar antes de comprá-lo. Filme retrato, uma outra forma de display, tem ajustes semelhantes construído para ele. Há muitos anos, a Kodak teve que superar a rejeição inicial de seu filme retrato no Japão por causa desses ajustes. Em os EUA, as pessoas geralmente preferem uma imagem mais colorida facial do que na realidade (maior saturação de cor ). No Japão, os consumidores geralmente preferem uma imagem menos saturada. O filme Kodak que inicialmente enviado para o Japão foi tendencioso na direção errada para os consumidores japoneses. Monitores de televisão têm a sua built-in preconceitos também.
Rácio de brilho e contraste: Relação de contraste é a relação entre o brilho de um pixel full-on para um pixel full-off e, como tal, seria diretamente ligado ao brilho se não fosse a invenção da luz de fundo piscando (ou estouro dimming ) . O LCD em si é apenas uma válvula de luz, não gerar luz, a luz vem de um fundo que seja um tubo fluorescente ou um conjunto de LEDs . Piscar a luz de fundo foi desenvolvido para melhorar o desempenho de movimento de LCDs, transformando a luz de fundo, enquanto os cristais líquidos estavam em transição de uma imagem para outra. No entanto, um benefício colateral da luz de fundo piscando foi contraste infinita. O contraste relatado na maioria dos LCDs é o que o LCD é qualificada menos não, o seu desempenho real. Em qualquer caso, há duas ressalvas grande para relação de contraste como uma medida de desempenho LCD.
A primeira desvantagem é que os rácios de contraste são medidos em um Quarto completamente escuro. No uso real, a sala nunca é completamente escuro, como um terá sempre a luz do LCD em si. Além disso, pode haver luz solar entrando por uma janela ou luzes que refletem outro quarto fora da superfície do LCD e degrada o contraste. Como uma questão prática, o contraste de uma LCD, ou qualquer apresentação, é governado pela quantidade de reflexos da superfície, e não pelo desempenho do visor.
A segunda advertência é que o olho humano só imagem uma relação de contraste de um máximo de cerca de 200:1. [ carece de fontes? ] impressão em preto sobre um papel branco é de cerca de 15-20:1. É por isso que ângulos de visão são especificados para o ponto onde cair abaixo de 10:1. Uma imagem de 10:01 não é grande, mas é perceptível.
Brilho é normalmente referida como a saída máxima do LCD. Na era CRT, Trinitron CRTs tinha uma vantagem de brilho sobre a competição, por isso o brilho era comumente discutido em propaganda na TV. Com a tecnologia LCD atuais, brilho, embora importante, é geralmente o mesmo de fabricante para fabricante e, consequentemente, não é muito discutido, exceto para notebook LCDs e outros vídeos que serão vistos à luz do Sol. Em geral, mais brilhante é melhor, mas há sempre um trade-off entre brilho e Vida útil da bateria em um dispositivo móvel.

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