Setting96.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ремонт ЖК монитора. Замена инвертора подсветки

Ремонт ЖК монитора. Замена инвертора подсветки

Ремонт монитора

Монитор персонального компьютера — это основное средство вывода информации. Современные жидкокристаллические мониторы — достаточно сложное электронное оборудование, выход из строя одного из компонентов которого влечёт за собой полный отказ всего устройства. Но если вы столкнулись с проблемами в работе монитора, не спешите нести его на свалку, возможно, ваш монитор ещё можно починить.

Содержание статьи:

Из чего состоит ЖК монитор

В статье Как подключить монитор к блоку питания компьютера мы уже касались темы восстановления работоспособности компьютерного монитора. Сегодня поговорим о другой проблеме, а именно о том, как починить монитор, если на нём не горят лампы подсветки.

CCFL - лампы подсветки монитора

Дело в том, что изображение на ЖК мониторах подсвечивается при помощи специальных устройств:

  • люминесцентные лампы подсветки монитора расположены по краям корпуса экрана сверху/снизу или справа/слева;
  • светодиодная подсветка мониторов располагается на задней стенке экрана, либо (реже) по краям его корпуса.

В рамках данной статьи мы будем говорить именно о восстановлении подсветки LCD мониторов на основе люминесцентных (газоразрядных) ламп .
Если одна из таких ламп «перегорает«, то картинка на мониторе будет выглядеть не так ярко, как это было до поломки, цвета будут гораздо тускнее.
Когда в мониторе такого типа выходят из строя сразу все лампы (а их, чаще всего, может быть от двух до четырёх, реже, либо в портативных устройствах — одна лампа подсветки), при включении компьютера может показаться, что изображения на экране просто нет и он полностью вышел из строя. Но если поднести экран к источнику яркого света или посветить на дисплей фонариком, то можно увидеть, что картинка на устройстве присутствует. Особенно хорошо это будет заметно под острым углом и при изменении изображения на экране : при сворачивании/разворачивании окон операционной системы, при перемещении окон по рабочему столу, при воспроизведении видео роликов и так далее.

Платы жидкокристаллического монитора

Давайте рассмотрим, из чего состоит компьютерный монитор.
На картинке мы видим, как устроен монитор, оснащённый встроенным блоком питания, то есть такой монитор, который соединяется с электрической розеткой проводом питания без дополнительных блоков на нём. Монитор без блока питания выглядит аналогично, только у него отсутствует плата питания, а инвертор напрямую соединён с контроллером дисплея.
Контроллер дисплея часто называют скалер, но это не совсем верно, так как, на самом деле понятие скалер гораздо уже:

Итак, сегодня мы не будем разбираться с тем, как провести компонентный ремонт платы монитора, а поговорим о модульном ремонте .

Что такое инвертор подсветки монитора

Если на экране монитора изображение отображается, а подсветки нет, то есть две основные вероятные причины этой проблемы:

  • неисправность ламп подсветки монитора

В этом случае нам необходимо найти аналогичную подходящую лампу в замен неисправной . Либо, если таковой нет в наличии, можно впаять вместо лампы подсветки резистор подходящей мощности и сопротивления.

  • неисправность инвертора подсветки монитора

А испортиться в инверторе есть чему: выйти из строя может как простой элемент сопротивления в цепи, так и более сложный. Это могут быть резисторы, транзисторы, конденсаторы, ну и сами высоковольтные трансформаторы. Зачастую, вышедшие из строя детали можно определить по характерным чёрным следам на электронной плате.

ВНИМАНИЕ! Ни в коем случае не допускайте прикосновений к инвертору монитора и к другим платам, если устройство подключено к сети. Напряжение на некоторых элементах монитора может достигать 1500 вольт и даже больше!

Что же делать, если лампы подсветки целы, а изображения на экране всё равно не видно? Возможны две ситуации (напоминаем, что в рамках настоящей статьи мы не рассматриваем тонкости компонентной диагностики и ремонта):

  1. Наш монитор имеет внешний блок питания и отдельную плату инвертора . В таком случае мы просто приобретаем новый инвертор или подходящий б/у и подключаем его к плате контроллера матрицы. Благо, в подавляющем большинстве случаев интерфейсы подключения инвертора универсальны.
  2. Наш монитор оснащён встроенным блоком питания , элементы которого расположены на одной плате с инвертором . Конечно, и в этом случае можно найти аналогичную плату для замены, но мы рассмотрим другой вариант решения проблемы.

Определение контактов соединения инвертора с блоком питания

В первую очередь нам также потребуется найти подходящий инвертор. Купить инвертор можно и в интернет-магазинах, и на барахолках.

Внешний инвертор монитора

Очень простой способ — купить испорченный монитор, коих в интернете очень много. К примеру, ЖК мониторы с диагональю экрана 17» с различными неисправностями продаются рублей за 500, но после недолгого общения с продавцом достаточно часто можно забрать монитор за каких-нибудь 100 рублей. Согласитесь, неплохая альтернатива приобретению нового инвертора за 500-1000 рублей из поднебесной. Разумеется, всегда есть риск, что в купленном мониторе инвертор также окажется испорченным, но тут уж, как говорится, кто не рискует, тот не пьёт шампанского

Теперь нам необходимо определиться с подключением.
Плата инвертора с блоком питания имеет лишь один разъём подключения для коннекта с платой контроллера матрицы. Зная, какие контакты есть на выходе этой платы и платы внешнего инвертора, мы можем соединить их проводами.
Рассматриваем плату монитора ViewSonic с блоком питания и видим там схему контактов разъёма

Схема разъёма внутреннего блока питания монитора

На картинке выше у нас следующая расшифровка разъёма:

  • два левых контакта +12 отвечают, как видно из обозначения, за подачу плюса;
  • два средних контакта GND отвечают за массу (или минус);
  • правый верхний контакт ON/OFF отвечает за подачу сигнала на включение/выключение монитора;
  • нижний правый контакт BRIG отвечает за управление монитором.

Теперь посмотрим, что у нас есть на выходе с платы внешнего инвертора

Схема разъёма внешнего инвертора монитора

Здесь контакты расположены одним рядом и имеют следующее назначение слева направо:

  • два контакта GND — это масса (минус);
  • контакт ADJ — это управление подсветкой;
  • контакт ON/OFF — включение и выключение подсветки;
  • два крайних контакта VCC — соответственно, подача плюса.

В нашем случае мы будем соединять попарно одним проводом контакты плюса и массы, и по одному проводу на включение/выключение платы и на управляющий контакт. В идеале, можно на каждый контакт цеплять отдельный провод.

Подключение внешнего инвертора к плате блока питания монитора

Теперь, когда мы определились с контактами на платах, можно приступать к их соединению. Реализовать коннект между платами можно разными способами, наиболее простые из них:

  • непосредственно с разъёма, подцепив провода к контактам на выходе;
  • врезавшись в провода, идущие от блока питания к плате контроллера;
  • подпаяв провода на инвертор к плате питания.

Воспользуемся третьим способом, но, если у вас нет паяльника, то второй вариант в этом случае может быть предпочтительнее.

Читать еще:  Как отрегулировать монитор philips

Припаиваем провода к плате питания монитора

Припаиваем с обратной стороны платы блока питания монитора по проводу к плюсовому, минусовому, управляющему контакту и контакту включения/выключения монитора.
Контакты в обязательном порядке заизолировать друг от друга термоусадочной трубкой на каждый провод или обычной изолентой.

Соединяем провода с разъёмом внешнего инвертора монитора

Теперь от разъёма инвертора отрезаем обратку и попарно соединяем провода с теми, что мы припаяли к плате питания.

  • провод от +12 к двум проводам контактов VCC;
  • провод от GND к двум проводам контактов GND платы инвертора;
  • провод от контакта BRIG соединяем с проводом ADJ;
  • провода ON/OFF плат соединяем между собой.

Соединения для надёжности и порядка тоже пропаиваем.

Готово, уже можно подключать платы, соединять монитор с компьютером и включать его, проверяя работу.

Сборка монитора после ремонта

Последнее, что хотелось бы отметить в рамках данной статьи — это сборка монитора после замены инвертора .

Дело в том, что под задней крышкой монитора на самом деле не так много места, как может показаться. Внешнему инвертору там просто может не найтись пристанища. Что же делать? Вырезать отверстие в самой крышке? Вовсе не обязательно. Мы можем установить внешний инвертор на место старого, нужно лишь освободить для него пространство. Чтобы это сделать, взглянем на плату блока питания с испорченным инвертором подсветки с обеих сторон:

Выпаиваем ненужные элементы инвертора с платы блока питания монитора

Та часть платы, что выделена на картинке выше, отвечала как раз за работу инвертора. Под некоторыми элементами платы мы можем видеть значительные потемнения, говорящие о выходе из строя этих компонентов. Дабы освободить место в корпусе монитора для внешнего инвертора, мы отпаяем от платы основные компоненты, которые не имеют отношения к блоку питания. Вот что у нас получилось

Внутренний блок питания монитора после выпаивания элементов

Вы можете удалить больше элементов, но в нашем случае и этого вполне достаточно. После выпаивания высоковольтных трансформаторов, катушек, конденсаторов и диодов места для внешнего инвертора подсветки освободилось достаточно.
Внешний инвертор можно прикрепить как к плате, так и к защитному корпусу монитора. Мы закрепим инвертор на хомуты, подсоединим к нему провода от ламп подсветки монитора и соберём всю конструкцию

Корпус монитора после ремонта

Подключаем уже восстановленный монитор к компьютеру и проверяем его работу

Работа восстановленного монитора с рабочей подсветкой

Что ж, данный монитор после ремонта прослужит нам ещё не одну тысячу рабочих часов.

Тема: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

Администратор Регистрация 08.06.2007 Возраст 51 Сообщений 13,354 Вес репутации 10

Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

Внимание . Данная схема нарисована для мониторов со светодиодной подсветкой.
Недостаток такой регулировки заключается в том что придется разобрать монитор и подключиться к подсветке согласно ниже приведенной схеме.
Также вам придется сделать калибровку под свой фото датчик и на свой вкус. Чтобы посмотреть максимальное и минимально значение датчика , включите терминальный режим в программе компилятора (кнопка serial monitor). Мой датчик при прямом попадании света показывает sens=80
Еще можете увеличить или уменьшить число ступеней регулировки до нужного вам колличества.

Код для Carduino / Arduino

int ledPin = 9 ;
int sens = 0 ;
int light = 0 ;
void setup ()
<
pinMode ( ledPin , OUTPUT );
Serial . begin ( 115200 );
>

void loop ()
<
sens = analogRead ( 0 );

if (( sens > 0 ) && ( sens < 10 )) light = 10 ;
if (( sens > 10 ) && ( sens < 20 )) light = 50 ;
if (( sens > 20 ) && ( sens < 30 )) light = 100 ;
if (( sens > 30 ) && ( sens < 40 )) light = 150 ;
if (( sens > 40 ) && ( sens < 50 )) light = 180 ;
if (( sens > 50 ) && ( sens < 60 )) light = 210 ;
if (( sens > 70 ) && ( sens < 80 )) light = 230 ;
if ( sens > 80 ) light = 255 ;

analogWrite ( ledPin , light );
Serial .print( sens , DEC );
Serial .print( » » );
delay ( 300 );
>

МиниатюрыМиниатюры

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Местный Регистрация 21.07.2008 Возраст 37 Сообщений 140 Вес репутации 192

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Администратор Регистрация 08.06.2007 Возраст 51 Сообщений 13,354 Вес репутации 10

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Местный Регистрация 21.07.2008 Возраст 37 Сообщений 140 Вес репутации 192

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Администратор Регистрация 08.06.2007 Возраст 51 Сообщений 13,354 Вес репутации 10

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Продвинутый Регистрация 29.02.2008 Возраст 53 Сообщений 337 Вес репутации 247

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

Супер! Это практически моя мечта
Осталось придумать как заменить подсветку на светодиодную.

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Администратор Регистрация 08.06.2007 Возраст 51 Сообщений 13,354 Вес репутации 10

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Продвинутый Регистрация 29.02.2008 Возраст 53 Сообщений 337 Вес репутации 247

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

Сообщение от Chip

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Администратор Регистрация 08.06.2007 Возраст 51 Сообщений 13,354 Вес репутации 10

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

  • Просмотр профиля
  • Сообщения форума
  • Личное сообщение

Продвинутый Регистрация 29.02.2008 Возраст 53 Сообщений 337 Вес репутации 247

Re: Автоматическая регулировка яркости светодиодной подсветки.

Сообщение от Chip

Цитирую, надеюсь, он не против:

"в мониках стоит платка 140*1.5 мм на ней 27 ярких белых светодиода..самому сложно но вожно.встявляется вместо лампы"

"сходи на форум ЕЕЕРС спроси мертвых матриц от 701 оттуда и ковырнешь)))"

Как-то мне не хотелось бы разбирать матрицу. А со сторонним инвертором можно просто лампу на него переключить и отключить питание от встроенного инвертора — переделок минимум. Осталось только выяснить как он управляется. Наверняка скважностью, но это вопрос к спецам.

Upd1 Вот, статейку про инверторы нашел. Там написано: "Наибольшая глубина яркости достигается при изменении управляющего напряжения DIM (контакт 4 соединителя CON1) от 0 (максимальная яркость) до 5 В (минимальная яркость)". Так что, управляется как и у тебя — напряжением, но инверсно.

Upd2 А вот приложил схему моего инвертора (Prology PCM-700t). Гляньте, плиз, может можно им управлять через транзистор 5Q03?

Upd3 Кстати, штатными кнопками должно регулироваться, я попробую. Это как раз должно быть управление, приходящее с 18-й ноги процессора на 1-ю ногу микросхемы 9ТА.

МиниатюрыМиниатюры

Ремонт телевизионного инвертора своими руками

Инвертор в телевизоре представляет собой устройство для для запуска и стабильной работы люминесцентных ламп подсветки ЖК панели. Обеспечивает постоянство свечения этих источников света в течение длительного времени и эффективно управляет их яркостью. Может быть выполнен в виде одного или двух отдельных блоков (master/slave), а также располагаться вместе с блоком питания на единой плате. При самостоятельном ремонте инвертора телевизионного приемника необходимо знать функции, которые он выполняет.

Читать еще:  Параметры регулировки тнвд маз

стандартный инвертор

Задачи телевизионного инвертора:

    • преобразование постоянного напряжения 12 — 24 вольта в высоковольтное переменное
    • стабилизация и регулировка тока ламп
    • регулировка яркости подсветки
    • обеспечение защиты от перегрузок и короткого замыкания
    Электрическая схема простого инвертора на 2 лампы подсветки

    микросхема ШИМ Устройство реализовано на ШИМ контроллере U1 (OZ960), двух сборках полевых транзисторных ключей (u1, u2) и высоковольтных трансформаторах Т1, Т2. Через разъем CN1 подается питание 12 вольт (F1), команда на включение (ON/OFF), и постоянное напряжение (Dimm) для регулировки яркости. Узел защиты (D2, D4, D5, D6) проводит анализ тока или напряжения на выходе устройства и вырабатывает напряжения перегрузки и обратной связи (ОС), поступающие на ШИМ. В случае превышения одним из этих напряжений порогового значения происходит блокировка автогенератора на U1, а инвертор будет находиться в состоянии защиты. Узел блокируется при пониженном напряжении питания, при «просадке» питающего напряжения в момент включения нагрузки, при перегрузке преобразователя или коротком замыкании.

    Характерные признаки неисправности инвертора

    • Лампы подсветки не включаются
    • Лампы подсветки включаются на короткое время и выключаются
    • Нестабильная яркость и мигание экрана
    • Инвертор периодически не включается после длительного простоя
    • Неравномерность засветки экрана при 2-х инверторной схеме

    Особенности ремонта инверторного блока

    транзисторная сборкаПри диагностике неисправностей, связанных с корректной работой инвертора, следует прежде всего убедиться в отсутствии пульсаций питающего напряжения и его стабильности. Обратить внимание на прохождение команд запуска и управления яркостью подсветки с материнской платы. Исключить влияние ламп подсветки, используя их эквивалент в случаях, когда проблема не ясна. Воспользоваться возможностью снять защиту с инвертора на время ремонта для определения дефектной детали. Не забывать о внимательном визуальном осмотре платы и о том, чем пользуется каждый профессиональный телемастер при ремонте телевизоров на дому, — измерениями напряжения, сопротивления, емкости с помощью специальных приборов или тестера.

    Иногда при внимательном осмотре платы можно увидеть «сгоревшие» детали, которые подлежат замене. Очень часто выходят из строя полевые транзисторные ключи, но, порой, их замена не всегда приводит к положительному результату. Работоспособность блока может восстановиться на неопределенное время, а потом неисправность может повториться снова. Вы устранили следствие, но не причину. Поэтому, не зная тонкостей ремонта этих устройств, можно потерять много времени и сил для их восстановления. И, если есть сомнения в успехе дела, вызовите мастера, который уже много раз чинил подобные устройства и знает все «подводные камни и мели» благодаря накопленному опыту и профессиональным знаниям.

    трансформатор инвертора Слабым звеном в составе инверторных блоков считаются высоковольтные трансформаторы. Работа в условиях высоких напряжений требует особого качества сборки этих компонентов и предъявляет высокие требования к свойствам изоляции. Кроме того, следует сказать, что трансформаторы во время работы подсветки могут ощутимо нагреваться.Такие дефекты, как обрыв или межвитковое замыкание обмоток у этих деталей, явление обыденное. Диагностика этих элементов может быть затруднена тем, что замыкание или обрыв могут наблюдаться только в рабочем режиме, а «прозвонка» их в обесточенном состоянии не выявит у них проблем. Здесь на помощь может прийти перемена местами сомнительного и исправного трансформатора и дальнейший анализ ситуации.

    инверторыВ разных телевизорах используются инверторы с разным числом трансформаторов. В малогабаритных аппаратах в инверторе могут стоять 2 — 4 трансформатора, в телевизорах больших диагоналей, особенно прежних лет выпуска, встречалось количество однотипных изделий числом до 20. Естественно, большое их количество снижает надежность схемы в целом, поэтому в современных моделях их использование сведено к минимуму за счет инновационных технических решений.

    Признаком неисправности инвертора в большинстве случаев является отсутствие изображения на экране телевизора при наличии звука. Однако возможны ситуации, когда телевизор, попытавшись включиться, снова переходит в дежурный режим или начинает мигать светодиодами на передней панели, а звук в этом случае не появляется. Характер дефекта другой, а источником может быть все тот-же блок инвертора. В некоторых моделях телевизоров присутствует сигнал обратной связи с инвертора на процессор материнской платы, сигнализирующий о сбоях в его работе. Не получив подтверждения от инвертора, что с ним все в порядке, процессор изменяет режим работы телевизора на дежурный или выводит сообщения об ошибках через светодиодные индикаторы. У некоторых производителей после определенного числа неудачных запусков система может перестать подавать команду на включение подсветки до сброса ошибок или очистки памяти.

    инвертор и блок питанияИнвертор представляет собой сложное электронное устройство, самостоятельный ремонт которого может вызвать определенные трудности. Эти блоки для телевизоров диагоналей от 26 дюймов и выше «привязаны» к конкретной ЖК панели и являются, по мнению производителей, единым устройством (вместе с блоком T-con). Очень редко на эти изделия можно найти электронные схемы, а на контроллер матрицы вообще никогда. Поэтому даже профессионалу при диагностике этой аппаратуры приходится вспоминать опыт ремонта аналогичных устройств, руководствоваться общими принципами их схемотехнических решений и пользоваться базой даташитов на микросхемы драйверов подсветки и ключевые транзисторы. Если вы решились на ремонт инвертора своими руками, но что-то пошло не так, вызывайте мастера, который в сжатые сроки и недорого решит проблемы с работоспособностью вашего телевизора.

    Поделиться в соцсетях

    Информация о материале Автор: ТВ-мастер Технический центр Москва 84953695454 Опубликовано: 29 января 2016 Обновлено: 23 апреля 2020 Создано: 25 января 2016 Просмотров: 63100

    Принцип работы

    Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны 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. Как ни странно, но жидкие кристаллы старше ЭЛТ почти на десять лет, первое описание этих веществ было сделано еще в 1888 г. Однако долгое время никто не знал, как их применить на практике: есть такие вещества и все, и никому, кроме физиков и химиков, они не были интересны. Итак, 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. Впрочем, дальше этого дело не пошло, поскольку технологическая база в то время была еще слишком слаба. Первый настоящий прорыв совершили ученые Фергесон (Fergason) и Вильямс (Williams) из корпорации RCA (Radio Corporation of America). Один из них создал на базе жидких кристаллов термодатчик, используя их избирательный отражательный эффект, другой изучал воздействие электрического поля на нематические кристаллы. И вот 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. Работа ЖКД основана на явлении поляризации светового потока. Известно, что так называемые кристаллы поляроиды способны пропускать только ту составляющую света, вектор электромагнитной индукции которой лежит в плоскости, параллельной оптической плоскости поляроида. Для оставшейся части светового потока поляроид будет непрозрачным. Таким образом поляроид как бы «просеивает» свет, данный эффект называется поляризацией света. Когда были изучены жидкие вещества, длинные молекулы которых чувствительны к электростатическому и электромагнитному полю и способны поляризовать свет, появилась возможность управлять поляризацией. Эти аморфные вещества за их схожесть с кристаллическими веществами по электрооптическим свойствам, а также за способность принимать форму сосуда, назвали жидкими кристаллами. Основываясь на этом открытии и в результате дальнейших исследований, стало возможным обнаружить связь между повышением электрического напряжения и изменением ориентации молекул кристаллов для обеспечения создания изображения. Первое свое применение жидкие кристаллы нашли в дисплеях для калькуляторов и в электронных часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров. Сегодня, в результате прогресса в этой области, начинают получать все большее распространение LCD-дисплеи для настольных компьютеров.

    Экран LCD монитора представляет собой массив маленьких сегментов (называемых пикселями), которыми можно манипулировать для отображения информации. LCD монитор имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две панели, сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного материала, называемого субстрат или подложка, которые собственно и содержат тонкий слой жидких кристаллов между собой [см. рис. 2.1]. На панелях имеются бороздки, которые направляют кристаллы, сообщая им специальную ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями. Продольные бороздки получаются в результате размещения на стеклянной поверхности тонких пленок из прозрачного пластика, который затем специальным образом обрабатывается. Соприкасаясь с бороздками, молекулы в жидких кристаллах ориентируются одинаково во всех ячейках. Молекулы одной из разновидностей жидких кристаллов (нематиков) при отсутствии напряжения поворачивают вектор электрического (и магнитного) поля в световой волне на некоторый угол в плоскости, перпендикулярной оси распространения пучка. Нанесение бороздок на поверхность стекла позволяет обеспечить одинаковый угол поворота плоскости поляризации для всех ячеек. Две панели расположены очень близко друг к другу. Жидкокристаллическая панель освещается источником света (в зависимости от того, где он расположен, жидкокристаллические панели работают на отражение или на прохождение света).

    Плоскость поляризации светового луча поворачивается на 90╟ при прохождении одной панели [см. рис. 2.2]. При появлении электрического поля, молекулы жидких кристаллов частично выстраиваются вертикально вдоль поля, угол поворота плоскости поляризации света становится отличным от 90 градусов и свет беспрепятственно проходит через жидкие кристаллы [см. рис. 2.3]. Поворот плоскости поляризации светового луча незаметен для глаза, поэтому возникла необходимость добавить к стеклянным панелям еще два других слоя, представляющих собой поляризационные фильтры. Эти фильтры пропускают только ту компоненту светового пучка, у которой ось поляризации соответствует заданному. Поэтому при прохождении поляризатора пучок света будет ослаблен в зависимости от угла между его плоскостью поляризации и осью поляризатора. При отсутствии напряжения ячейка прозрачна, так как первый поляризатор пропускает только свет с соответствующим вектором поляризации. Благодаря жидким кристаллам вектор поляризации света поворачивается, и к моменту прохождения пучка ко второму поляризатору он уже повернут так, что проходит через второй поляризатор без проблем [см. рис 2.4а].

    а) напряжения нет б)напряжение есть

    В присутствии электрического поля поворота вектора поляризации происходит на меньший угол, тем самым второй поляризатор становится только частично прозрачным для излучения. Если разность потенциалов будет такой, что поворота плоскости поляризации в жидких кристаллах не произойдет совсем, то световой луч будет полностью поглощен вторым поляризатором, и экран при освещении сзади будет спереди казаться черным (лучи подсветки поглощаются в экране полностью) [см. рис 2.4б]. Если расположить большое число электродов, которые создают разные электрические поля в отдельных местах экрана (ячейки), то появится возможность при правильном управлении потенциалами этих электродов отображать на экране буквы и другие элементы изображения. Электроды помещаются в прозрачный пластик и могут иметь любую форму. Технологические новшества позволили ограничить их размеры величиной маленькой точки, соответственно на одной и той же площади экрана можно расположить большее число электродов, что увеличивает разрешение LCD монитора, и позволяет нам отображать даже сложные изображения в цвете. Для вывода цветного изображения необходима подсветка монитора сзади, таким образом, чтобы свет исходил из задней части LCD дисплея. Это необходимо для того, чтобы можно было наблюдать изображение с хорошим качеством, даже если окружающая среда не является светлой. Цвет получается в результате использования трех фильтров, которые выделяют из излучения источника белого света три основные компоненты. Комбинируя три основные цвета для каждой точки или пикселя экрана, появляется возможность воспроизвести любой цвет. Вообще-то в случае с цветом несколько возможностей: можно сделать несколько фильтров друг за другом (приводит к малой доле проходящего излучения), можно воспользоваться свойством жидкокристаллической ячейки — при изменении напряженности электрического поля угол поворота плоскости поляризации излучения изменяется по-разному для компонент света с разной длиной волны. Эту особенность можно использовать для того, чтобы отражать (или поглощать) излучение заданной длины волны (проблема состоит в необходимости точно и быстро изменять напряжение). Какой именно механизм используется, зависит от конкретного производителя. Первый метод проще, второй эффективнее.

    Первые LCD дисплеи были очень маленькими, около 8 дюймов, в то время как сегодня они достигли 15″ размеров для использования в ноутбуках, а для настольных компьютеров производятся 20″ и более LCD мониторы. Вслед за увеличением размеров следует увеличение разрешения, следствием чего является появление новых проблем, которые были решены с помощью появившихся специальных технологий, все это мы опишем далее. Одной из первых проблем была необходимость стандарта в определении качества отображения при высоких разрешениях. Первым шагом на пути к цели было увеличение угла поворота плоскости поляризации света в кристаллах с 90╟ до 270╟ с помощью STN технологии.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector