Активно-матричный жидкокристаллический дисплей

Активно -матричный жидкокристаллический дисплей ( AMLCD ) является чрезвычайно распространенным типом жидкокристаллического дисплея ( ЖКД ). Вытеснив пассивно-матричные ЖК-дисплеи из общего использования, в просторечии активно-матричный ЖК-дисплей также называют просто ЖК -дисплеем . По состоянию на 2025 год термин «AMLCD» не является общепринятым в техническом жаргоне ; вместо этого, из-за их повсеместности, обычно указываются различные типы активно-матричных жидкокристаллических дисплеев — TFT LCD , IPS LCD , MicroLED и QLED — вот лишь несколько примеров.

Различные типы AMLCD используются в качестве плоских дисплеев во многих различных приложениях, включая телевизоры , компьютерные мониторы , автомобильные информационно-развлекательные системы , ноутбуки , планшетные компьютеры и смартфоны . AMLCD являются относительно зрелой технологией и востребованы в вышеуказанных приложениях отчасти из-за их малого веса, гибкости, тонкости, световой эффективности , плотности пикселей , качества изображения, диапазона возможных цветовых гамм и быстрого времени отклика .

По сравнению с другими современными технологиями отображения, большинство технологий AMLCD испытывают трудности с контрастностью. Поскольку AMLCD требует подсветки , обычно невозможно отобразить настоящий черный цвет — вместо этого отображается темно-серый.

Помимо прочего, в AMLCD, выпускаемых с конца 2000-х годов, из-за их меньшего размера, меньшего энергопотребления, меньшей токсичности и более высокой общей яркости используются светодиодные лампы подсветки вместо CCFL .

Использование светодиодной подсветки позволяет некоторым AMLCD (в основном телевизорам) использовать такие методы, как локализованное затемнение, для увеличения воспринимаемого коэффициента контрастности . Когда контроллер дисплея обнаруживает темноту в кадре или отображаемой GOP , группы светодиодов, составляющих подсветку дисплея, затемняются в соответствующем физическом месте (количество локализованных зон затемнения, предоставляемых дисплеем, обычно исчисляется сотнями, но сильно варьируется, как правило, увеличиваясь пропорционально MSRP дисплея ). К сожалению, локализованное затемнение нередко приводит к тому, что части изображения (например, субтитры во время темной сцены) неправильно и нежелательно затемняются до уровня, при котором изображение нечетко видно. Поэтому дисплеи, в которых локализованное затемнение нельзя отключить, непригодны для таких приложений, как нелинейное редактирование или цветокоррекция , где требуются точность цветопередачи и правильная гамма .

Эта проблема хорошо известна и преследует AMLCD уже несколько десятилетий. Среди прочих технологий она способствовала разработке дисплеев MicroLED , типа AMLCD. Дисплей MicroLED использует один светодиод на пиксель в качестве подсветки, поэтому дисплей MicroLED способен отображать черный цвет, просто выключив соответствующий светодиод — сделав соответствующий пиксель полностью темным. Однако по состоянию на февраль 2025 года дисплеи MicroLED не получили широкого распространения и значительно дороже других дисплеев AMLCD.

Концепция ЖК-дисплеев с активной матрицей была предложена Бернардом Дж. Лехнером в RCA Laboratories в 1968 году. [1] Первый функциональный AMLCD с тонкопленочными транзисторами был создан Т. Питером Броди , Фан-Ченом Ло и их командой в Westinghouse Electric Corporation в 1972 году. [2] [3] Однако потребовались годы дополнительных исследований и разработок другими специалистами, чтобы выпустить успешные продукты.

Этимология

Термин «активная матрица» был введен Т. Питером Броди в 1975 году. [4]

Введение

Наиболее распространенный тип AMLCD содержит, помимо поляризационных листов и ячеек жидкого кристалла, матрицу тонкопленочных транзисторов для создания жидкокристаллического дисплея на тонкопленочных транзисторах . [5] Эти устройства хранят электрическое состояние каждого пикселя на дисплее, пока все остальные пиксели обновляются. Этот метод обеспечивает гораздо более яркое и четкое изображение, чем пассивная матрица того же размера. Важной характеристикой этих дисплеев является их угол обзора.

Тонкопленочные транзисторы обычно используются для построения активной матрицы, поэтому эти два термина часто взаимозаменяемы, хотя тонкопленочный транзистор является всего лишь одним компонентом в активной матрице, а некоторые конструкции с активной матрицей используют другие компоненты, такие как диоды . В то время как пассивный матричный дисплей использует простую проводящую сетку для подачи напряжения на жидкие кристаллы в целевой области, активно-матричный дисплей использует сетку транзисторов и конденсаторов со способностью удерживать заряд в течение ограниченного периода времени. Из-за коммутационного действия транзисторов только нужный пиксель получает заряд, и пиксель действует как конденсатор для удерживания заряда до следующего цикла обновления, улучшая качество изображения по сравнению с пассивной матрицей. Это специальная версия схемы выборки и хранения .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "IEEE Jun-ichi Nishizawa Medal". Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) . Архивировано из оригинала 2013-09-12 . Получено 2013-11-01 .
  2. ^ "Жидкокристаллическая панель отображения изображений с интегрированной схемой адресации". Google Patents . 1972-10-10.
  3. ^ Броди, TP; Фан Чэнь Ло; Сзепеси, ZP; Дэвис, DH (1975). "Электролюминесцентная дисплейная панель размером 6 x 6 дюймов и разрешением 20 строк на дюйм". IEEE Transactions on Electron Devices . 22 (9): 739. doi :10.1109/T-ED.1975.18214. S2CID  1378753.
  4. ^ Вернер, Кен; Кастеллано, Джозеф А. (2022). «60-я годовщина TFT и эволюция дисплеев высокого разрешения». Information Display . 38 (2): 52– 54. doi :10.1002/msid.1292. ISSN  0362-0972.
  5. ^ "История TFT LCD". Архивировано из оригинала 2013-08-23 . Получено 2011-02-22 . Существует много видов AMLCD. Для своих интегрированных коммутационных устройств большинство используют транзисторы, изготовленные из осажденных тонких пленок, которые поэтому называются тонкопленочными транзисторами (TFT).
  • Премия Фонда Эдуарда Рейна 1988 года в области технологий им. д-ра Т. Питера Броуди: «Основы разработки жидкокристаллического дисплея TFT»
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Active-matrix_liquid-crystal_display&oldid=1273379697"