Жидкие кристаллы были открыты еще в конце 19 века, но первые устройства отображения на основе жидких кристаллов появились только в конце шестидесятых годов 20 века. В восьмидесятых годах были предприняты первые попытки применения LCD экранов в компьютерах. Монохромные ЖК мониторы сильно «проигрывали» по качеству изображения экранам на основе ЭЛТ. Но с развитием прогресса, были разработаны новые технологии производства ЖК мониторов с применением инновационных материалов. Новые вещества со свойствами жидких кристаллов позволили очень сильно улучшить характеристики ЖК дисплеев.

Сегодня технология ЖК мониторов является одной из наиболее перспективных. Этот сектор рынка самый быстро растущий (65% в год), несмотря на то, что на долю ЖК экранов приходится всего 10% продаж по всему миру.

Устройство жидкокристалического экрана

Жидкие кристаллы – это смесь определенных веществ, находящихся в кристаллическом и жидком состоянии одновременно. Как жидкость эта смесь является текучей и заполняет собой пространство, а как кристалл – образуется из молекул, которые расположены с четкой структурой.

Устройство практически всех LCD дисплеев идентично. Конструкция любого ЖК-дисплея включает следующие составляющие:

  • ЖК-матрица;
  • Светоисточник;
  • Контактный жгут;
  • Корпус.

Жидкие кристаллы, используемые в LCD экранах, состоят из стержнеобразных молекул, располагающихся параллельно друг другу. Так как они являются жидкостными – могут «течь», меняя свою пространственную ориентацию в зависимости от поступления электрического напряжения.

Основным структурным элементом любого LCD дисплея является пиксель, который состоит из субпикселей (три ячейки). Каждый субпиксель состоит из жидких кристаллов, расположенных послойной, образующих из внутренних молекул спираль. Такая структура кристаллов зажимается двумя электродами и цветными пластинами с покрытием из поляризационной пленки. Красные пластины находятся в первой ячейке, зеленые – во второй, синие – в третьей.

Принцип работы LCD дисплея

В производстве LCD экранов используются цианофенилы – вещества, пребывающие в жидком состоянии, но обладающие свойствами, присущими кристаллическим телам. Принцип работы ЖК дисплеев основан на поляризационных свойствах кристаллических молекул, которые пропускают составляющую света с вектором электрической магнитной индукции расположенным в параллельной оптической плоскости поляроида. Что касается каких-либо других световых спектров, то их кристаллы не пропускают. Цианофенил – светофильтр, который пропускает только один световой спектр (один из основных цветов). Этот эффект получил название «поляризация света».

Управление поляризацией стало возможным за счет смены расположения длинных жидкокристаллических молекул в зависимости от электрического магнитного поля. Смена формы и расположения циенофенилов осуществляется в зависимости от того, с какой силой воздействует на них электромагнитное поле. Происходит смена углов преломления света и поляризация.

Это основные свойства, раскрывающие вопрос о том, как работает LCD монитор. Смена силы электромагнитного поля молекул жидких заставляет молекулы жидких кристаллов менять свое положение, в результате чего и формируется изображение.

Контроль качества LCD мониторов

Все ЖК дисплеи тестируются по стандартам ТСО. Испытания проводятся на расстоянии 30 сантиметров от передней части экрана и вокруг него в радиусе 50 сантиметров. Проверка монитора осуществляется и по другим параметрам:

  • Насколько удобен экран в использовании;
  • Как дисплей воздействует на окружающую среду;
  • Какой уровень излучения у экрана (магнитного и электрического);
  • Какой уровень пожаробезопасности;
  • Какова степень энегосбереения и т.д.

Также любой ЖК-экран проходит проверку на содержание тяжелых металлов.

В последнее время всё большей популярностью пользуются мониторы и телевизоры с жидкокристаллическим экраном. Компактность, отсутствие мерцания, нечувствительность к помехам от электромагнитных полей, четкость и отсутствие проблем с геометрией изображения – основные причины, позволившие ЖК-дисплеям вытеснить громоздкие мониторы с электронно-лучевой трубкой, и занять лидирующее положение на рынке современной техники.

В основе любого ЖК-дисплея лежат жидкие кристаллы, а точнее — их способность изменять свою ориентацию под воздействие электрических полей. Эти кристаллы располагаются между двумя прозрачными стеклянными пластинами – электродами, образуя жк-матрицу. Вся полученная конструкция втиснута между двумя поляризационными фильтрами, перпендикулярными по плоскости поляризации. То есть свет, пропущенный через первый фильтр, будет полностью блокироваться вторым при отсутствии жидких кристаллов.

Кристаллическая структура в матрице преломляет свет таким образом, что он проходит между фильтрами без потерь. Если между электродами образуется электрическое поле, то молекулы структуры выстраиваются по его направлению, искажая его структуру. При этом прослеживается зависимость: чем больше напряжение поля – тем меньше света пройдёт через второй фильтр. Таким образом, варьируя напряжение, можно изменять яркость света, поступающего со второго фильтра.

Свет, поступающий на фильтры, вырабатывается электролюминесцентными лампами, но всё большую популярность приобретает подсветка с использованием матрицы светодиодных элементов. Это вызвано тем, что при такой подсветке значительно улучшается контрастность и цветопередача.

Типы ЖК-матриц

На сегодняшний день есть три основных типа жк-матриц: TN, IPS и *VA.

TN
TN – это самый старый и самый массовый, на данный момент, тип матрицы.

К её достоинствам можно отнести её малое время отклика и низкую стоимость. Благодаря этому TN-матрица – самая распространённая среди всех типов.

Недостатком является малые угля обзора, недостаточная насыщенность чёрного цвета и худшая цветопередача.

Рассмотрим матрицу поподробнее. В основе работы TN-матрицы лежат несколько слоёв жидких кристаллов. Кристаллы в этой матрице поворачиваются в горизонтальной плоскости, все слои вещества параллельны стеклянным электродам. Верхний слой и нижний слои перпендикулярны друг к другу с плоскости самой матрицы, а слои между ними образуют этот плавный переход на 90 градусов. То есть все слои образуют скрученную спираль (отсюда и название – Twisted Nematic, скрученный кристалл). Свет, проходя эту конструкцию, поворачивается на 90 градусов и беспрепятственно выходит через поляризационный фильтр. При подаче напряжения кристаллы разворачиваются, и света проходит меньше. При полном развороте ячейки остаются тёмными. Так как кристаллы ориентированы в горизонтальной плоскости, то при взгляде на изображение под разными углами, цвета будут искажены матрицей.

В целом TN-матрица самый привлекательный вариант для обычного пользователя и именно она лежит в основе большинства компьютерных мониторов и экранов ноутбука.

IPS
IPS – вторая по времени проявления матрица после TN.

К достоинствам этой матрицы можно отнести идеальную цветопередачу и большие углы обзора. Это единственный тип матрицы, поддерживающий True Color. Благодаря этому, она востребована для работы с графикой.

Недостатком является высокая стоимость и высокое, по сравнению с TN, время отклика. Хотя в последних модификациях матрицы это время было существенно снижено.

Главным отличием матрицы является то, что кристаллы хоть и параллельны плоскости экрана, но поворачиваются они одновременно. То есть при отсутствии напряжения экран будет чёрным. Ещё одним кардинальным отличием является расположение обоих электродов на одной стеклянной пластине(в остальных типах, как мы помним, были две прозрачных пластины-электрода, между которыми находились жидкие кристаллы).

Мониторы с IPS-матрицей – идеальный выбор для людей, профессионально работающих с графикой и изображением. Они используются в крупных фотоцентрах, издательствах, студиях графического дизайна.

*VA
*VA подразумевает два типа матриц – MVA и PVA, использующих один принцип работы. Эта матрица – разумный компромисс между TN и IPS.

Достоинством матрицы является чистый чёрный цвет пикселей, улучшенная цветопередача (по сравнению с TN), более быстрое время отклика, чем у IPS.

Недостатками матрицы является то, что она уступает, хоть и в меньшей степени, чем TN, по цветопередаче и углам обзора матрице IPS.

Аббревиатура VA расшифровывается как Vertical Alignment – вертикальное выравнивание. По названию можно сделать вывод, что кристаллы в матрице расположены в вертикальной плоскости – перпендикулярно поляризационным фильтрам. Свет, проходя через них, не меняет своё направление, поэтому при отсутствии напряжения можно наблюдать глубокий чёрный цвет. При подаче напряжения, кристаллы поворачиваются на 90 градусов в вертикальной плоскости и благодаря этому, свет проходит через второй фильтр без потерь.

*VA-матрица сочетает в себе достоинства TN и IPS матриц, поэтому становится всё более популярной. Но из-за более высокой цены на матрицу, ей пока не удалось вытеснить более быструю и дешёвую TN.

Типичные неисправности матриц

Жидкокристаллический экран – одна из важных составляющих современного ноутбука и самая хрупкая. Любой неосторожный удар или падение с небольшой высоты могут послужить причиной его выхода из строя.
В целом, все проблемы, возникающие с экраном, делятся на проблемы с подсветкой матрицы, проблемы с дешифратором сигнала и шлейфом, проблемы с матрицей ноутбука и прочие, более мелкие и специфические. Рассмотрим каждую из них подробнее.

Проблемы с подсветкой матрицы

Этот вид проблемы делится на два, более мелких типа – проблемы с лампой подсветки и проблемы с инвертором.

Лампа подсветки, как и обычная лампа, постепенно тускнеет и может перегореть. Первыми признаками проблем с лампой являются уменьшение яркости экрана и покраснение изображения. Лампа может выйти из строя и внезапно. Это может произойти из-за заводского брака, перепада напряжения, подаваемого к лампе, механического повреждения и других причин. Как следствие – экран перестаёт полностью работать.

Лампа ноутбука для своей работы требует напряжение около тысячи вольт, а на экран подаётся порядка 20. Как же быть в таком случае? Для преобразования служит инвертор. Инвертор – это плата, преобразующая низковольтное входное напряжение в высоковольтное. Ещё одной его функцией является регулировка яркости.

Инвертор состоит из двух частей – трансформатора и управляющей платы. При выходе из строя трансформатора экран остаётся тёмным при включении. При поломке управляющей платы возникает такая же проблема, но бывает, что при включении ноутбука экран гаснет через небольшой промежуток времени.

Проблемы с дешифратором сигнала и шлейфом

Дешифратор – это плата, преобразующая цифровой сигнал с видеокарты ноутбука в изображение. Дешифратор и видеокарту связывает шлейф, поэтому проблемы с дешифратором и проблемы со шлейфом имеют одни и те же признаки. Обычно это либо отсутствие изображения на экране, либо пропажа некоторых участков изображения или появление графических артефактов(искажений).

Проблемы с матрицей ноутбука

ЖК-матрицы, которые мы рассматривали выше, очень хрупкая часть ноутбука. Повреждения матриц возникают вследствие ударов корпуса ноутбука, от неосторожного закрытия крышки и от многих других факторов. Как следствие, возникают следующие проблемы – появляются битые пиксели, невооружённым глазом видны трещины и растёкшиеся жидкие кристаллы, может просто не включаться экран. Чаще всего повреждения матрицы видны невооружённым глазом.

Есть ещё ряд более мелких проблем, связанных с эксплуатацией ноутбука. Самой распространённой из них является попадание внутрь посторонних предметов, воды, пыли.

Особенности ремонта и замены матрицы ноутбука

Ремонт матрицы ноутбука очень сложная процедура, требующая опытного специалиста с определёнными навыками. Непосредственная работа с матрицей требуется в двух основных случаях: при проблемах с самой матрицей и при проблемах с лампой подсветки.

Как было сказано выше, лампы подсветки являются частью матрицы ноутбука, поэтому требуют её разбора и сбора. При отсутствии опыта или по неосторожности эта процедура может привести к поломке и замене матрицы, которая является не самым дешевым компонентом ноутбука.

При механическом повреждении самой матрицы, ремонт оказывается невозможен. Проблемы с работоспособностью матрицы решаются в большинстве случаев её заменой на новую.

Но при огромном ассортименте различных ноутбуков трудно найти такую же матрицу. Производитель ноутбуков может в одной модели использовать матрицы различных производителей. В мастерской мы подберем необходимый экран для вашего ноутбука, замена матрицы займет не более получаса.

При установке матрицы бывают определенные трудности. Во-первых, у матриц могут отличаться системы крепежа в дисплейный блок ноутбука. Поэтому эту систему иногда приходится переделывать под новую матрицу.

Во-вторых, некоторые под некоторые модели ноутбуков матрицы приходится прошивать. За передачу данных о производителе отвечает специальная микросхема памяти на матрице. Поэтому, для ввода новой матрицы, эту микросхему отпаивают, и с помощью специального устройства – программатора вносят туда данные, которые соответствуют данным старой матрицы и схему припаивают обратно. После этого ноутбук видит нужный ему дисплей и уже корректно работает с ним.

Как следует из вышесказанного, для ремонта и замены матрицы ноутбука нужен коллектив высококвалифицированных специалистов, а в некоторых случаях и дорогостоящее оборудование. Попытка починить матрицу самому или отдать на починку людям с невысокой квалификацией и опытом может закончиться плачевно и вылиться в намного более дорогостоящий ремонт.

Продажа матриц для ноутбуков в Петрозаводске:

8 (8142) 272-142
Звоните прямо сейчас!

10.0″ 1024×600 матов. /LED
10.1″ 1024×576 глянцев. /LED
10.1″ 1024×600 матов. /LED
10.1″ 1024×600 глянцев. /LED
10.1″ 1280×800 глянцев. /LED, slim, for Asus Eee Pad TF101 (IPS)
10.1″ 1280×800 глянцев. /LED, slim, for Asus Eee Pad TF101, w_ touch glass (IPS)
10.1″ 1280×800 глянцев. /LED, slim, for Asus Eee Pad TF300 (IPS)
10.1″ 1366×768 матов. /LED, разъём внизу справа
10.1″ 1366×768 глянцев. /LED, разъём внизу слева
10.1″ 1366×768 глянцев. /LED, разъём внизу справа
10.2″ 1024×600 матов. /LED
10.6″ 1280×768 глянцев. /ламп.
10.6″ 1280×768 глянцев. /LED
11.1″ 1366×768 глянцев. /LED, for Sony VGN-TZ-ser.
11.6″ 1366×768 глянцев. /LED
11.6″ 1366×768 глянцев. /LED, slim
12.1″ 1024×768 матов. /ламп.
12.1″ 1280×800 матов. /ламп.
12.1″ 1280×800 глянцев. /ламп.
12.1″ 1280×800 глянцев. /LED, 40pin
12.1″ 1366×768 глянцев. /LED, 30pin
13.1″ 1600×900 матов. /LED, for Sony VGN-Z ser.
13.3″ 1280×800 глянцев. /ламп.
13.3″ 1280×800 глянцев. /ламп., for Sony
13.3″ 1280×800 глянцев. /LED, for MacBook Unibody
13.3″ 1280×800 глянцев. /LED, for Lenovo
13.3″ 1366×768 глянцев. /LED, for HP CQ35 ser.

13.3″ 1366×768 глянцев. /LED, slim

13.3″ 1366×768 глянцев. /LED, slim, for Asus U36SG (модуль матрицы в сборе (чёрный цвет))
14.0″ 1366×768 глянцев. /LED, разъём внизу слева
14.0″ 1366×768 глянцев. /LED, разъём внизу справа
14.0″ 1600×900 глянцев. /LED, разъём внизу слева
14.0″ 1600×900 глянцев. /LED, разъём внизу справа
14.1″ 1024×768 20pin
14.1″ 1024×768 30pin
14.1″ 1280×800 матов
14.1″ 1280×800 глянцев.
14.1″ 1280×800 глянцев. /LED, 30pin mini
14.1″ 1280×800 глянцев. /LED, 30pin +12pin
14.1″ 1440×900 глянцев.
14.1″ 1440×900 матов. /LED, for Lenovo T400 ser.
15.0″ 1024×768
15.0″ 1400×1050
15.4″ 1280×800 глянцев. (обычные)
15.4″ 1440×900 глянцев.
15.4″ 1440×900 глянцев. /LED, 50pin, for Dell
15.4″ 1440×900 глянцев. /LED, 40pin mini, for MacBook Pro Unibody
15.4″ 1680×1050 матов.
15.4″ 1680×1050 глянцев.
15.6″ 1366×768 глянцев. /LED, slim
15.6″ 1920×1080 матов. /LED, разъём внизу слева
15.6″ 1920×1080 матов. /LED, разъём внизу справа
16.0″ 1366×768 глянцев. /LED
16.4″ 1600×900 глянцев.
17″ 1440×900 матов.
17″ 1440×900 глянцев.
17″ 1440×900 глянцев. (2-х ламп., 6.5mm)
17″ 1440×900 глянцев. (2-х ламп., 6.5mm, for Sony VGN-AR ser.)
17″ 1920×1200 глянцев.
17.1″ 1920×1200 глянцев. /LED, for MacBook Pro Unibody
17.1″ 1920×1200 глянцев. /LED, 20 + 40pin, for Dell
17.3″ 1600×900 глянцев. /LED, разъём внизу слева
17.3″ 1600×900 матов. /LED, разъём внизу слева
17.3″ 1600×900 глянцев. /LED, разъём внизу справа