Устройство и принцип работы жк телевизора – Неисправности телевизоров — причины и методы устранения, структурная схема и принцип работы ТВ — Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры

Содержание

Устройство LCD телевизора

Современные технологии в производстве телевизоров позволяют производителям выпускать высококачественные, надежные, ультрасовременные устройства, которые к тому же могут иметь действительно огромные размеры экранов. В частности, наибольшим распространением пользуются жидкокристаллические экраны. Устройство ЖК телевизора позволило достичь отличной глубины цвета, высокой четкости изображения, и при этом такие устройства потребляют мало электроэнергии.

0.1. Устройство задней крышки ЖК телевизора

В данной публикации речь пойдет об устройстве, а также принципе работы LCD телевизора, но для начала стоит разобрать, что же такое LCD-дисплей и какими преимуществами он обладает.

1. Что такое LCD телевизор

Для того чтобы понять, как работает ЖК телевизор, стоит понять, что вообще такое ЖК или LCD экран.

LCD – это сокращение от Liquid Crystal Display, что в переводе на русский язык означает – жидкокристаллический дисплей. Таким образом, ЖК и LCD телевизор – это одно и то же. Что такое телевизор знает каждый, а вот принцип работы ЖК телевизора известен далеко не всем. Заключается он в использовании специальных молекул, получивших название – жидкие кристаллы, за свои уникальные особенности. Они находятся в жидком состоянии и под воздействием электромагнитного поля способны принимать цилиндрическую форму и менять свое положение. Кроме этого такое вещество  имеет оптические свойства присущие кристаллам, они способны преломлять лучи света, и в зависимости от своего положения пропускать или поглощать тот или иной световой спектр.

Другими словами они являются светофильтрами (поляризаторами), которыми можно управлять при помощи электричества. Благодаря этому появляется возможность управлять процессом поляризации, то есть управлять тем, какой спектр видимого излучения будет проходить через слой жидких кристаллов, а какой спектр будет поглощаться. Так и возникает изображение на экране.

2. Устройство LCD телевизора

Главным элементом в ЖК телевизорах является матрица. Она представляет собой некий массив их огромного множества мельчайших элементов, которые именуются – пиксели. Именно пиксели и формируют изображение. Благодаря современным технологиям производители достигли возможности управлять каждым пикселе в отдельности. Матрица ЖК телевизора имеет несколько слоев. Ключевая роль принадлежит двум первым слоям. Они сделаны из абсолютно чистого и прозрачного, а также свободного от натрия стеклянного материала, именуемого субстратом (или подложка). Между этими слоями и располагаются молекулы жидких кристаллов, а точнее тончайший слой из этих молекул.

Суть работы матрицы заключается в том, что эти молекулы пропускают только определенный спектр излучения, оставляя основные три цвета – синий, зеленый и красный. В зависимости от технологии, освещение молекул жидких кристаллов может осуществляться двумя способами:

  • Отражение света;
  • Прохождение света.

Проще говоря, принцип работы LCD матрицы заключается в фильтрации света миллионами отдельных затворов (пикселей). Они собраны в сетку (если посмотреть на экран телевизора через мощное увеличительное стекло, то можно увидеть эту сетку) и являются неким фильтром, который пропускает только три основных цвета – синий, зеленый и красный, из которых в дальнейшем и формируется многоцветная картинка.

В качестве источника света в первых LCD телевизорах использовались люминесцентные лампы, одна на сегодняшний день эта технология освещения считается устаревшей. Вместо ламп сегодня производители используют светодиоды – так называемая LED подсветка ЖК матрицы.

3. Как устроен плазменный экран: Видео

4. Частота обновления экрана ЖК телевизора

Очень часто в момент покупки телевизора мы сталкиваемся с таким показателем, как частота обновления экрана. Этот параметр определяет, сколько кадров в секунду способен отобразить экран телевизора. Стоит отметить, что на качество изображения в фильмах это никак не влияет, так как даже минимальный показатель на сегодняшний день составляет не менее 60 Гц (60 кадров в секунду), что значительно больше, чем частота обычной киносъемки – 24 Гц, и даже частоты видео-контента в европейских странах – 50 Гц.

Высокая частота обновления экрана ЖК телевизора необходима только при подключении к компьютеру. Это отображается на плавности анимации элементов рабочего стола и приложений. Кроме этого, частота обновления экрана ни на что не влияет.

Но от чего же тогда зависит качество изображения? А зависит она от времени отклика матрицы ЖК. Отклик матрицы – это время, которое необходимо для того чтобы жидкие кристаллы смогли отреагировать на поступившие сигналы и изменить свое положение, тем самым изменить цвет передаваемого изображения. Благодаря современным технологиям, ЖК матрицы имеют достаточно быстрый отклик, благодаря чему они практически не уступают своим прямым конкурентам – плазменным панелям, но при этом LCD телевизоры имеют существенной больший ресурс.

www.techno-guide.ru

ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ




Стр 1 из 3Следующая ⇒

Плоскопанельные телевизоры

ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изображение на экране любого телевизора формируется из точек, именуемых пикселями. Пиксель всегда состоит из трёх субпикселей. Каждый субпиксель от­вечает за свой цвет — красный, зелёный или синий. С помощью смеши­вания трех этих цветов в разных пропорциях можно получить практи­чески любой цвет. Расстояния между центрами субпикселей очень малы, поэтому для человеческого глаза три горящих субпикселя в большинстве случаев выглядят как одна точка.

При помощи пикселей и субпиксе­лей формируется изображение на всех существующих типах экранов: жидкокристаллических, ЭЛТ и плаз­менных.

ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕЛЕВИЗОРЫ (LCD)

Конструкция и принцип работы ЖК-телевизора

Схема работы LCD-телевизора:

Внутри корпуса у задней стенки расположена одна или несколько ярких ламп подсветки, интенсивность свечения которых можно изме­нять. Перед лампой находится матрица. Матрица — плоский массив однотипных элементов. В данном случае элементом является жидкий кристалл со светофильтром красного, синего или зеленого цвета. Сна­ружи матрицу защищает стеклянный экран, иногда дополненный спе­циальной пленкой.

Лампа подсветки создает постоянный свет. Между лампой и экраном находится матрица. К каждому жидкому кристаллу матрицы отдельно подведено электричество. При изменении электрического напряже­ния меняется структура жидкого кристалла, и он пропускает больше или меньше света. Чем больше света пропускает кристалл, тем ярче светится точка на экране.

Перед каждым кристаллом стоит светофильтр, который пропускает свет только с одной длиной волны (синий, красный или зеленый). Крис­талл и светофильтр формируют субпиксель. Субпиксели красного, си­него и зеленого цвета объединяются в группы (триады) и формируют пиксель изображения.

Теперь немного усложним описание:

Световые волны потому и называются волнами, что представляют собой электромагнитные колебания. В отличие от волн на поверхно­сти воды, электромагнитные волны (и свет в том числе) могут коле­баться в разных плоскостях (не только вверх-вниз, ной в любой другой плоскости).


Поляризационный фильтр пропускает через себя волны с опреде­ленным направлением колебаний, а остальные поглощает. В этом и заключается таинственный процесс поляризации, который так часто встречается при описании ЖК-телевизоров.

Устройство TFT-панели:

1 — Стеклянные пластины.

2,3 — Горизонтальный и верти­кальный поляризаторы.

4 — RGB-светофильтр.

5,6 — Горизонтальные и верти­кальные управляющие шины.

7 — Слои прочного полимера,

8 — Разделители.

9 — Тонкоплёночные транзисторы.

10 — Фронтальный электрод.

11 — Задние электроды.
Стрелка — свет от внешнего ис­точника.

 

В ЖК-телевизорах используются две пластины из поляризующего ма­териала, между которыми находится раствор жидких кристаллов — моле­кул стержневидной формы. В отсутствие внешнего воздействия кристал­лы пропускают свет через поляризаторы, в результате чего видна под­ложка. Электрическое поле, приложенное к жидкости, ориентирует крис­таллы в одном направлении. В результате кристаллы по­ворачивают плос-кость по­ляризации света, и он не может пройти через эту сборку. В результате этого ячейка кристаллов, к кото­рой приложено напряже­ние, выглядит тёмной. Таким образом, система «поляризационные фильтры + жидкий кристалл» пропускает или не пропускает идущий через них от лампы-подсветки свет.

 

Технологии изготовления ЖК-экранов

TN+film (Twisted Nematic + film)

Частица «film» в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно от 90° до 150°). К сожалению, способа улучшения контрастности и време­ни отклика для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у дан­ного типа матриц является на существующий момент одно из лучших, а вот уровень контрастности нет. TN+film — самая простая технология.



Матрица TN+film работает следующим образом: если к субпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы поворачиваются относитель­но друг друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. Так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если желтые, зеленые и голу­бые субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.

К достоинствам технологии можно отнести самое маленькое время отклика среди современных матриц.

 

IPS (In-Plane Switching)

Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN+film. Хотя с помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 170°, а так­же высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне

Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут пер­пендикулярно первому, и свет через него не проходит. Отображение черного цвета является идеальным. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.

При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов повора­чиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропус­кают свет.

Особенности LCD-технологии

Яркость и контрастность

Яркость субпикселя в современных моделях плавно меняется за счет поляризации светового потока в диапазоне от 0 до 90 градусов. Благо­даря этой особенности LCD-телевизоры лишены недостатка плазмен­ных панелей (хуже отображают темные оттенки) и хорошо отображают темные оттенки, которые легко отличимы друг от друга.

Изменение яркости

Жидкие кристаллы не обладают мгновенной реакцией на управляю­щий импульс, поэтому смена яркости субпикселей происходит не мгно­венно. Проходит определенное время, пока молекула жидкого крис­талла изменится. Отсюда ограниченная скорость реакции субпикселя и, как следствие, проблемы с отображением быстро меняющихся дина­мических сюжетов. Эти две характеристики связаны между собой, поэтому будем рас­сматривать их вместе. Чем ярче экран, тем легче будет на него смотреть при ярком солнеч­ном свете. Производители пишут в характеристиках большие значения яркости и выдают это за плюс. Вот тут мы подходим к определению контраст­ности.

Контрастность — это коэффициент, выражающий отношение между максимальным и минимальным значениями яркости. Чем выше контрастность, тем более чёткой будет картинка, тем бо­лее резкими будут казаться границы предметов на экране. Но оказалось, что повы­сить контрастность очень легко. Для этого достаточно увеличить яр­кость, с чем у технологии LCD нет никаких проблем. Вот и получается: на коробке написан высокий коэффициент контрастности, но это зна­чение достигается при максимальной яркости экрана, а при такой яр­кости на телевизор смотреть просто невозможно. На сегодняшний день всё не так плохо. На выручку производителям опять приходят такие технологии как IPS. Как мы помним, в этих технологиях жидкие кристаллы в расслабленном состоянии не пропускают свет. При этом получается настоящий чёрный цвет и при­личные показатели контрастности

Угол обзора

LCD-технологии изначально присущи проблемы с углами обзора. Как мы помним, LCD-дисплей похож на бутерброд, который состоит из нескольких слоев. Стоит зрителю отклониться от плоскости экрана, свет сразу изменяет угол поляризации и изменяется яркость пикселя. Разработчики прилагают максимум усилий, чтобы решить эту проб­лему. Углом обзора считается такой сектор, в пределах которого контрастность меняется не более, чем в 10 раз. Зна­чит, если производитель пишет в характеристиках, что угол обзора ра­вен 160 градусов, то при отклонении в одну либо другую сторону на 80 градусов контрастность будет составлять не менее 10% от исходной. Таким образом, стоит сдвинуться немного в сторону, как заметно из­менится цветопередача и упадёт контрастность, а о просмотре теле­визора на граница углов обзора лучше сразу забыть. Если уж контраст­ность упала в 10 раз, что говорить про цвета?

«Битый пиксель»

Если управляющий транзистор выйдет из строя (кристалл не ломает­ся, если что-то и выходит из строя, то только транзистор), то пиксель перестанет функционировать. В зависимости от технологии битый пиксель может выглядеть как светящаяся или как черная точка. Если по технологии кристалл в отключенном состоянии не пропускает свет, то битый пиксель будет незаметным (черным), если кристалл в отклю­ченном состоянии пропускает максимум света, то, естественно, битый пиксель будет гореть.

«Черный цвет»

Молекулы жидкого кристалла никогда не могут поляризовать весь свет на 90 градусов. Даже если приложить к ним максимальное напря­жение, они будут пропускать какую-то часть света. Поэтому чёрный цвет никогда не получается идеальным. Вместо чёрного на экране ЖК-телевизора отображаются оттенки темно-серого.

Угол обзора

У плазменных панелей угол обзора составляет не менее 160 градусов как по горизонтали, так и по вертикали. Это вполне чест­ные показатели, и при отклонении на 80 градусов от центра экрана из­менения контрастности незаметны, цвета на картинке остаются без изменений. Это означает, что можно смотреть фильмы из любой точки комнаты (в том числе и развалившись на кушетке в противоположном от панели углу). Кроме того, плазменная панель вполне комфортно раз­местится под потолком бара и будет незаменима, например, для кол­лективного просмотра футбольных матчей (угла обзора по вертикали и по горизонтали для этого хватит).

Яркость и контрастность

Яркость измеряется в канделах на квадратный метр. Для ЭЛТ-телевизоров отличным показателем считается яркость порядка 400 кд/м2. Плазменные панели очень редко опускаются ниже этой отметки. Это означает, что просмотр одинаково комфортен при любом свете и не зависит от того, под каким углом на экран падает свет. Но гнаться за высокими показателями по этому параметру не стоит, ведь просмотр ТВ при максимальной яркости вряд ли можно считать комфортным

В PDP-технологии выклю­ченный пиксель совсем не излучает свет, поэтому получается глубокий чёрный цвет. Если добавить к этому высокую яркость, то получим от­личные показатели контрастности.

 

LED ТЕЛЕВИЗОРЫ

Всё познаётся в сравнении. До недавнего времени мы пользовались жидкокристаллическими телевизорами и мониторами, в большинстве своём оснащёнными традиционной подсветкой на основе так называемых флуоресцентных (люминесцентных) ламп с холодным катодом (Cold Cathode Fluorescent Lamps, CCFL), проще говоря, ламп дневного света. И всё бы хорошо, но подсветка с помощью флуоресцентных ламп имеет ряд недостатков, которые можно считать фундаментальными. Например, при CCFL подсветке достаточно сложно реализовать действительно глубокие чёрные тона – постоянно включенные лампы всё равно создают определённую «утечку» света даже на тех фрагментах изображения, которые по задумке в данный момент должны быть тёмными. Отсюда также логически вытекает субъективно воспринимаемое снижение чёткости картинки.

Помимо этого, подсветка с помощью флуоресцентных ламп затрудняет передачу множества цветовых оттенков, в результате чего добиться хорошей цветовой насыщенности оказывается очень сложно.

Среди других проблем технологии CCFL LCD также нельзя не отметить сложность с достижением высоких частот развёртки, ограниченный срок службы ламп, сравнительно высокое энергопотребление, и, наконец, экологический нюанс — необходимость использования ртути в составе ламп.

 

LED-подсветка бывает разная

К настоящему времени разработан ряд различных технологий подсветки ЖК экранов с помощью светодиодов. Как правило, для создания модулей подсветки (Back Light Unit, BLU), используют LED-массивы, составленные из белых (White) или разноцветных — RGB (Red, Green, Blue; красных, зелёных, голубых) светодиодов.

Принцип подсветки также представлен двумя основными вариантами прямой (Direct) и торцевой (Edge). В первом случае это массив светодиодов, расположенный позади ЖК-панели. Другой способ, позволяющий создавать сверхтонкие дисплеи, получил название Edge-LED и предусматривает размещение светодиодов подсветки по периметру внутренней рамки панели, а равномерное распределение подсветки осуществляется с помощью специальной рассеивающей панели, расположенной за ЖК экраном – как это делается в мобильных устройствах.

Сторонники прямой светодиодной подсветки обещают более качественный результат за счёт большего количества светодиодов и технологии локального затемнения для снижения цветовых разводов. Обратная сторона прямой подсветки – большее количество светодиодов и сопутствующее повышение расхода энергии и цены. К тому же о сверхтонком дизайне телевизора придётся забыть.

 

По своей сути ЖК экран — это многослойный «пирог», составленный из фильтров цвета, массивов жидких кристаллов, ламп подсветки и пр. Ячейки жидких кристаллов сами по себе не светятся, но, в зависимости от уровня поданного на них напряжения, открываются для пропускания света полностью, приоткрываются частично или просто закрыты в случае отображения тёмного участка картинки.

Роль ламп подсветки во всей это истории – просветить приоткрывшиеся ЖК ячейки, чтобы на экране получилась финальная картинка. В случае использования традиционных флуоресцентных ламп слой подсветки оказывается настолько толстым, что занимает больший объём, нежели все остальные слои вместе взятые.

 

 

 

Немаловажный фактор – расход электричества. Традиционные ЖК телевизоры, конечно же, экономнее былых моделей с электронно-лучевыми кинескопами, но не стоит забывать, что и диагонали нынче уже не те, так что с большими ЖК телевизорами электросчетчики и сейчас крутятся достаточно быстро. Что касается новых LED-моделей, светодиодная подсветка позволяет значительно сократить расход энергии без ущерба для яркости изображения

Плоскопанельные телевизоры

ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изображение на экране любого телевизора формируется из точек, именуемых пикселями. Пиксель всегда состоит из трёх субпикселей. Каждый субпиксель от­вечает за свой цвет — красный, зелёный или синий. С помощью смеши­вания трех этих цветов в разных пропорциях можно получить практи­чески любой цвет. Расстояния между центрами субпикселей очень малы, поэтому для человеческого глаза три горящих субпикселя в большинстве случаев выглядят как одна точка.

При помощи пикселей и субпиксе­лей формируется изображение на всех существующих типах экранов: жидкокристаллических, ЭЛТ и плаз­менных.

ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕЛЕВИЗОРЫ (LCD)



Рекомендуемые страницы:

lektsia.com

Устройство телевизоров — принципы работы и история

Круглосуточный прием заказов на ремонт по тел. 327-69-23

История создания телевизоров

Идея передавать изображения на любые расстояния существовала еще в глубокой древности и веками воплощалась в сказках. Но от сказочного «серебряного блюдечка с наливным яблочком» до величайшего открытия 20 века, которым стало телевидение, прошло почти сто лет поисков и открытий.

Попытки передать неподвижные изображения на расстоянии были предприняты А. Беном в 1843 году. Он создал аппарат, в котором с помощью сургучно-металлических пластин отправлялись и принимались изображения. В 1873 году У. Смит сделал открытие, что полупроводники при изменении освещения способны менять электрическое сопротивление. Светлые точки освещаются более сильно, чем темные. Этот принцип используют в телевидении. Изучение систем с механической разверткой изображения развивалось вплоть до Второй мировой войны. Было предложено несколько систем разверток, но наибольшее развитие получила развертка с помощью диска, предложенная в 1884 году немецким изобретателем П. Нипковым. Он разработал так называемый «электрический телескоп», в котором для развертки применил диск с отверстиями.

Немецкий физик Генрих Герц в 1887 году первым обнаружил влияние света на электричество. А в феврале 1888 года великий русский ученый А. Столетов провел блестящий опыт, продемонстрировавший внешний фотоэффект и показавший, как свет влияет на электричество, но не сумел объяснить это явление. Его дальнейшие работы привели к созданию первого в мире фотоэлемента. Явление вырывания электронов с поверхности вещества под действием света, Столетов А.Г. назвал актино-электрическим разрядом, фотоэффектом. В 1889 году М. Вольфке запатентовал первый телевизионный аппарат, но сигнал по нему передавался очень слабо. Подобными исследованиями занимались и другие великие ученые, Ф. Ленард, Дж. Томпсон, О. Ричардсон, К. Комптон, Р. Милликен, Ф. Иоффе, П. Лукирский и С. Прилежаев. Но лишь в 1905 году А. Энштейн, на основе квантовой теории, смог дать полное объяснение электронной природы фотоэффекта, который позже назвали «электрическим глазом».

Французский ученый М. Леблан и американский ученый Е. Сойер, независимо друг от друга, создали труды об основных принципах работы телевидения, описали принцип, в котором для передачи изображения требуется его быстрое покадровое сканирование с дальнейшим превращением его в электрический сигнал. В то время уже существовало и использовалось радио, поэтому сам собой решился вопрос с передачей электрического сигнала.

Первые практические успехи в создании механического телевидения стали появляться к середине 20-х годов, а уже к началу 1930 года в Германии, Англии, США и Италии начали работать первые телевизионные студии. В 1933 году русский эмигрант В. Зворыкин в США продемонстрировал передающую электронную трубку для телевидения, названную «иконоскопом». В дальнейшем были разработаны более совершенные и сложные трубки, но все это уже не изменило основных принципов иконоскопа.

Типы телевизоров

В настоящее время используются следующие типы телевизионных приемников:

  • Кинескопный
  • Плазменный
  • Проекционный
  • Жидкокристалический

Принцип работы телевизоров:

Кинескопный

Кинескоп телевизора представляет собой стеклянную колбу, на одном конце которой электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), а на другом — экран, покрытый фосфоросодержащим составом. Трубка «выпускает» поток электронов (электронный луч). Когда электрон попадает на фосфорный пиксель, он начинает светиться. В черно-белых телевизорах ЭЛТ одна, а в цветных их три — для красного, синего и зеленого цветов. Луч движется слева направо, создает линию из пикселей, потом перемещается вниз и создает еще одну линию и так далее. Так как луч движется очень быстро, глаза воспринимают «картинку» целиком. Частота обновления измеряется в герцах (Гц). Кинескоп может иметь плоскую и дутую поверхность.

Плазменный

Принцип плазменной панели основан на воздействии ультрафиолета на специальные частицы — люминофоры. При прохождении электрического разряда через разреженный газ получается ультрафиолет и образуется проводящий «коридор», состоящий из плазмы. С помощью вертикальных и горизонтальных проводников на внутренней стороне панели, осуществляется кадровая и строчная развертка. Процессор телевизора управляет на огромной скорости раздачей зарядов для каждого пикселя, таким образом создается целостное изображение на экране.

Проекционный

Принцип работы проекционных телевизоров основан на передаче высококачественного изображения малого формата на большой экран. Изображение внутри проекционного телевизора формируется в небольшом источнике с помощью ЭЛТ трубок или ЖК дисплея, а затем проецируется на большой экран через систему оптики и зеркал. Система проекционного телевизора состоит из проектора, экрана, панели управления и звуковой системы. В телевизорах для дома все части находятся в одном корпусе и поэтому такие аппараты имеют большой размер. Проекционная технология обеспечивает телевизору сочность картинки в сочетании и с мягкостью свойственной плазме, и с высокой степенью цветности. К тому же у проекционных телевизоров отсутствует такое явление, как видимые пиксели экрана, и даже подойдя вплотную к экрану вы не увидите отдельных точек изображения.

Жидкокристаллический

Принцип работы ЖК-панелей построен на явлении поляризации светового потока.

LCD панель состоит из двух слоев поляризованного стекла «склеенных» вместе. Один из слоев покрыт специальным полимером, содержащим отдельные жидкие кристаллы. Электрический ток пропускается через кристаллы, заставляя их вращаться под определенным углом. При этом кристаллы пропускают через второй слой стекла определенное количество света. Для проведения света жидким кристаллам необходим внешний источник света, который располагается за поляризованным стеклом. Свет от ламп проходит через жидкие кристаллы, повернутые под определенным углом и через специальный фильтр создает необходимое изображение.

LED телевизоры, в качестве подсветки ЖК-матрицы используют светодиоды, которые потребляют значительно меньше энергии, имеют лучшую яркость, контрастность и цветопередачу, меньше выделяют тепла и служат намного дольше.

Характеристики современных телевизоров

  • диагональ экрана
  • яркость экрана
  • чувствительность приёмника (тюнера)
  • многостандартность
  • количество звуковых каналов (моно, стерео NICAM)
  • количество запоминаемых программ (каналов) в памяти
  • наличие дистанционного управления
  • возможность работы в качестве монитора
  • наличие доп. цифровых функций: PIP, телетекст, электронный телегид (EPG)
  • синхронизация времени и даты с цифровым телевещанием
  • наличие встроенного приёмника (декодера) цифрового телевидения DVB-(T/C/S), в большинстве случаев DVB-(T/T2/C/C2/S/S2)
  • возможность приема сигнала HDTV, UHDTV
  • наличие разъёмов RCA, YPbPr, SCART, DVI, VGA, S-Video, DisplayPort, HDMI
  • встроенный медиаплеер
  • технология Smart TV
  • долговечность и надёжность
  • операционная система (открытая/закрытая)

Стандарты и технологии телевизионного вещания

  • количеством строк по горизонтали
  • частотой кадровой развёртки
  • расстоянием между частотами несущих изображения и звука
    • 4,5 МГц
    • 5,5 МГц
    • 6,0 МГц
    • 6,5 МГц
  • полярностью модуляции изображения
    • Негативная — синхроимпульсы 100% мощности передатчика, уровень чёрного 75% мощности передатчика, уровень белого 10% мощности передатчика
    • Позитивная — синхроимпульсы 0% мощности передатчика, уровень чёрного 25% мощности передатчика, уровень белого 100% мощности передатчика (применяется во Франции)
  • видом модуляции звука
    • ЧМ (частотная)
    • АМ (амплитудная)
  • способом кодирования цвета

При выборе телевизора обращайтесь за консультацией к опытным специалистам. Они помогут подобрать качественную технику, соответствующую Вашим требованиям, вписывающуюся в Ваш интерьер. А также помогут реализовать идеи в области аудио-видео техники, разобраться в ее многообразии и по достоинству оценить современные технологии.

На нашем сайте Вы можете посмотреть прайсы на:

Круглосуточный вызов мастера для устранения неисправностей и ремонта телевизоров любых марок в СПб и ЛО по телефону 327-69-23

www.maxiservis24.ru

Конструкция и принцип работы ЖК-телевизора




⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Схема работы LCD-телевизора:

Внутри корпуса у задней стенки расположена одна или несколько ярких ламп подсветки, интенсивность свечения которых можно изме­нять. Перед лампой находится матрица. Матрица — плоский массив однотипных элементов. В данном случае элементом является жидкий кристалл со светофильтром красного, синего или зеленого цвета. Сна­ружи матрицу защищает стеклянный экран, иногда дополненный спе­циальной пленкой.

Лампа подсветки создает постоянный свет. Между лампой и экраном находится матрица. К каждому жидкому кристаллу матрицы отдельно подведено электричество. При изменении электрического напряже­ния меняется структура жидкого кристалла, и он пропускает больше или меньше света. Чем больше света пропускает кристалл, тем ярче светится точка на экране.

Перед каждым кристаллом стоит светофильтр, который пропускает свет только с одной длиной волны (синий, красный или зеленый). Крис­талл и светофильтр формируют субпиксель. Субпиксели красного, си­него и зеленого цвета объединяются в группы (триады) и формируют пиксель изображения.

Теперь немного усложним описание:

Световые волны потому и называются волнами, что представляют собой электромагнитные колебания. В отличие от волн на поверхно­сти воды, электромагнитные волны (и свет в том числе) могут коле­баться в разных плоскостях (не только вверх-вниз, ной в любой другой плоскости).

Поляризационный фильтр пропускает через себя волны с опреде­ленным направлением колебаний, а остальные поглощает. В этом и заключается таинственный процесс поляризации, который так часто встречается при описании ЖК-телевизоров.

Устройство TFT-панели:

1 — Стеклянные пластины.

2,3 — Горизонтальный и верти­кальный поляризаторы.

4 — RGB-светофильтр.

5,6 — Горизонтальные и верти­кальные управляющие шины.

7 — Слои прочного полимера,

8 — Разделители.

9 — Тонкоплёночные транзисторы.

10 — Фронтальный электрод.

11 — Задние электроды.
Стрелка — свет от внешнего ис­точника.

 

В ЖК-телевизорах используются две пластины из поляризующего ма­териала, между которыми находится раствор жидких кристаллов — моле­кул стержневидной формы. В отсутствие внешнего воздействия кристал­лы пропускают свет через поляризаторы, в результате чего видна под­ложка. Электрическое поле, приложенное к жидкости, ориентирует крис­таллы в одном направлении. В результате кристаллы по­ворачивают плос-кость по­ляризации света, и он не может пройти через эту сборку. В результате этого ячейка кристаллов, к кото­рой приложено напряже­ние, выглядит тёмной. Таким образом, система «поляризационные фильтры + жидкий кристалл» пропускает или не пропускает идущий через них от лампы-подсветки свет.


 

Технологии изготовления ЖК-экранов

TN+film (Twisted Nematic + film)

Частица «film» в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно от 90° до 150°). К сожалению, способа улучшения контрастности и време­ни отклика для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у дан­ного типа матриц является на существующий момент одно из лучших, а вот уровень контрастности нет. TN+film — самая простая технология.

Матрица TN+film работает следующим образом: если к субпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы поворачиваются относитель­но друг друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. Так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если желтые, зеленые и голу­бые субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.

К достоинствам технологии можно отнести самое маленькое время отклика среди современных матриц.

 

IPS (In-Plane Switching)

Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN+film. Хотя с помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 170°, а так­же высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне



Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут пер­пендикулярно первому, и свет через него не проходит. Отображение черного цвета является идеальным. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.

При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов повора­чиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропус­кают свет.

Особенности LCD-технологии

Яркость и контрастность

Яркость субпикселя в современных моделях плавно меняется за счет поляризации светового потока в диапазоне от 0 до 90 градусов. Благо­даря этой особенности LCD-телевизоры лишены недостатка плазмен­ных панелей (хуже отображают темные оттенки) и хорошо отображают темные оттенки, которые легко отличимы друг от друга.

Изменение яркости

Жидкие кристаллы не обладают мгновенной реакцией на управляю­щий импульс, поэтому смена яркости субпикселей происходит не мгно­венно. Проходит определенное время, пока молекула жидкого крис­талла изменится. Отсюда ограниченная скорость реакции субпикселя и, как следствие, проблемы с отображением быстро меняющихся дина­мических сюжетов. Эти две характеристики связаны между собой, поэтому будем рас­сматривать их вместе. Чем ярче экран, тем легче будет на него смотреть при ярком солнеч­ном свете. Производители пишут в характеристиках большие значения яркости и выдают это за плюс. Вот тут мы подходим к определению контраст­ности.

Контрастность — это коэффициент, выражающий отношение между максимальным и минимальным значениями яркости. Чем выше контрастность, тем более чёткой будет картинка, тем бо­лее резкими будут казаться границы предметов на экране. Но оказалось, что повы­сить контрастность очень легко. Для этого достаточно увеличить яр­кость, с чем у технологии LCD нет никаких проблем. Вот и получается: на коробке написан высокий коэффициент контрастности, но это зна­чение достигается при максимальной яркости экрана, а при такой яр­кости на телевизор смотреть просто невозможно. На сегодняшний день всё не так плохо. На выручку производителям опять приходят такие технологии как IPS. Как мы помним, в этих технологиях жидкие кристаллы в расслабленном состоянии не пропускают свет. При этом получается настоящий чёрный цвет и при­личные показатели контрастности

Угол обзора

LCD-технологии изначально присущи проблемы с углами обзора. Как мы помним, LCD-дисплей похож на бутерброд, который состоит из нескольких слоев. Стоит зрителю отклониться от плоскости экрана, свет сразу изменяет угол поляризации и изменяется яркость пикселя. Разработчики прилагают максимум усилий, чтобы решить эту проб­лему. Углом обзора считается такой сектор, в пределах которого контрастность меняется не более, чем в 10 раз. Зна­чит, если производитель пишет в характеристиках, что угол обзора ра­вен 160 градусов, то при отклонении в одну либо другую сторону на 80 градусов контрастность будет составлять не менее 10% от исходной. Таким образом, стоит сдвинуться немного в сторону, как заметно из­менится цветопередача и упадёт контрастность, а о просмотре теле­визора на граница углов обзора лучше сразу забыть. Если уж контраст­ность упала в 10 раз, что говорить про цвета?

«Битый пиксель»

Если управляющий транзистор выйдет из строя (кристалл не ломает­ся, если что-то и выходит из строя, то только транзистор), то пиксель перестанет функционировать. В зависимости от технологии битый пиксель может выглядеть как светящаяся или как черная точка. Если по технологии кристалл в отключенном состоянии не пропускает свет, то битый пиксель будет незаметным (черным), если кристалл в отклю­ченном состоянии пропускает максимум света, то, естественно, битый пиксель будет гореть.

«Черный цвет»

Молекулы жидкого кристалла никогда не могут поляризовать весь свет на 90 градусов. Даже если приложить к ним максимальное напря­жение, они будут пропускать какую-то часть света. Поэтому чёрный цвет никогда не получается идеальным. Вместо чёрного на экране ЖК-телевизора отображаются оттенки темно-серого.



Рекомендуемые страницы:

lektsia.com

Чем отличается принцип работы ЖК телевизора от плазмы?

Чем отличается принцип работы ЖК телевизора от плазмы?

Те, кто собираются приобрести телевизор, наверняка столкнутся с вопросом о том, что лучше: купить ЖК телевизор или плазму, и какой вариант более рациональнее. Однозначного ответа на такой вопрос никто дать не сможет. Все будет зависеть от того, что вам конкретно нужно, а также от того, в каких условиях вы собираетесь смотреть ваш новый телевизор. Поэтому, чтобы выбрать самый оптимальный для себя вариант, стоит узнать о положительных и отрицательных сторонах этих двух технологий.

 

Принцип работы ЖК телевизоров

Экран ЖК телевизора работает по простому принципу: жидкие кристаллы, а точнее их молекулы, изменяют свое расположение в пространстве за счет воздействия электротока. Расположив за лампой подсветки экрана слой таких кристаллов, можно создать подобие электрического светопереключателя. Плоскость поляризации будет влиять на свет, который или задержится ЖК экраном или пройдет через него, что на дисплее будет отражаться в виде темных и светлых участков. Данные участки по-другому называют точками или пикселями. Таких пикселей в ЖК телевизоре насчитывается огромное количество. Слой молекул жидких кристаллов называют «жалюзи». Проходя через эти «жалюзи», свет попадает в специальный светофильтр. Здесь на каждый отдельный пиксель приходится по три субпикселя: красный, синий и зеленый. Эти три цвета считаются основой цветного телевидения, так как при их разной комбинации можно получить абсолютно любой тон. На таком принципе и работают все ЖК телевизоры.

Принцип работы плазменных телевизоров

Плазменные телевизоры работают немного по другой схеме. Каждый отдельный пиксель в таком телевизоре включает в себя три микролампы с ксеноном и неоном. Все три лампы имеют разный цвет: красный, зеленый, синий или RGB. Каждая колбочка с газом оснащена электродом, через который поступает напряжение. От уровня поступающего напряжения будет зависеть яркость каждой ячейки. В результате из основных цветов получается нужный оттенок.

 

Так что же лучше?

Телевизоры с плазменной технологией не бывают меньше тридцати двух дюймов по диагонали – это ограничение обусловлено технологическими причинами. Обычно такие телевизоры выпускают с диагональю от сорока двух дюймов. Размер ЖК дисплеев может варьироваться от миниатюрных (экран наручных часов) до экранов с диагональю в сто дюймов. Поэтому, отвечая на вопрос, что же лучше: ЖК или плазма, нужно знать параметры помещения, где предполагается расположить телевизор. Плазменные телевизоры станут хорошим вариантом для большой комнаты, где возможно дополнительное размещение домашнего кинотеатра. Если комната небольшая, то отличным выбором будет ЖК телевизор, так как в таких комнатах недостатки плазмы будут заметны отчетливее, например, шум охлаждающих вентиляторов или высокое выделение тепла.

К тому же, некоторые характеристики плазменных телевизоров являются излишними для восприятия зрителей, что делает ЖК экраны более приемлемыми. Главным плюсом плазменного экрана является его высокая контрастность, которая создает превосходную цветопередачу. В свою очередь ЖК телевизоры отличаются высокой яркостью, что позволяет смотреть видео в ярко освещенной комнате, в то время как плазма хороша лишь в затемненных помещениях. Поэтому, если в магазине плазменный экран покажется вам хуже, чем ЖК, то у вас в доме, при менее ярком свете, результат от плазмы будет лучше.

Эффект выгорания пикселей в плазменных телевизорах может появиться в случае подачи статического изображения, например, если устанавливать вместо обычной заставки неподвижную фотографию или подключать телевизор к компьютеру. Обычный просмотр плазмы, как правило, не создает такой проблемы. ЖК и плазменные телевизоры имеют хороший запас часов наработки на отказ, поэтому при сравнении этот параметр значения не имеет. Отличие может заключаться еще и в цене: обычно плазменные панели стоят заметно дороже, чем ЖК телевизоры.

Похожие статьи, где мы их сравниваем:

В чем отличие ЖК от плазмы

Преимущества ЖК и плазмы

domisad.org

Принцип работы ЖК ТВ с LED подсветкой: На примере IPS Alpha

История современного ЖК-телевизора, который сегодня можно найти в любой квартире, началась с открытия удивительных веществ — «жидких кристаллов». Еще 128 лет назад австрийский ботаник Ф. Рейнитцер обратил внимание на их необычные свойства. Позже, в XX веке, эти свойства были изучены и нашли свое применение в технике. С точки зрения телевидения главное свойство жидких кристаллов — способность упорядочиваться (и соответственно поляризовать проходящий через них свет) под действием электрического поля.

Первые устройства индикации, построенные на жидких кристаллах, появились в 1968 году. С тех пор основная область их применения — средства отображения информации.

Но для создания ЖК-телевизора еще нужно создать матрицу пикселов 720х476 точек (для системы NTSC), каждый пиксел в которой состоял бы из трех субпикселов красного, зеленого и синего цветов. Кроме того, необходимо научиться этим управлять (не забываем, что дело происходит в 60-х годах прошлого века).

Первый дисплей на жидких кристаллах появился в 1963 году. А вот для создания ЖК-телевизора, пригодного для массового производства потребовалось немало времени и сил. Нужен был существенный прогресс электроники, чтобы создать простые, надежные и недорогие системы управления пикселами, а также синтез простых в производстве и недорогих жидких кристаллов.

Несмотря на все трудности, этот путь был с успехом пройден. Сегодня ЖК-телевизоры являются наиболее массовой телевизионной технологией. Давайте разберёмся, почему?

Устройство ЖК-телевизора

В первую очередь простотой и относительно низкой себестоимостью. Именно эти качества делают ее столь привлекательной для производителей телевизоров. За последние два десятка лет было придумано множество разновидностей ЖК-матриц, но все ЖК-телевизоры обладают одинаковым принципом работы и сходной структурой.

Как уже говорилось, жидкие кристаллы представляют собой особые жидкости, которые под действием электрического поля могут упорядочивать свою молекулярную структуру. А такие упорядоченные «кристаллические» структуры начинают избирательно пропускать свет, вызывая, в частности, его поляризацию. То есть ЖК-матрица ведет себя как поляризатор, управляемый электрическим полем. Если к нему добавить другой, «постоянный», то можно управлять прозрачностью этого «бутерброда». Остается добавить цветные светофильтры для «окрашивания» проходящего света, лампу подсветки — и ЖК-телевизор готов.

Достоинства и недостатки ЖК видны уже сейчас. Достоинства заключены в относительно низком энергопотреблении: главный потребитель — это лампа подсветки. Другое достоинство — широкие возможности снижения геометрических размеров пикселей: уже сейчас в широкой продаже имеются Full HD телевизоры с диагональю экрана 26 дюймов, а есть отдельные образчики с диагональю 22 дюйма. И это не предел.

Но надо сказать, что и в структуре ЖК-транспаранта есть, что улучшать. Самые распространенные до недавнего времени ЖК-матрицы — так называемые TN (Twisted Nematic). В них жидкие кристаллы образуют спиральные структуры и поворачивают плоскость поляризации проходящего света. К сожалению, недостатков у этой конструкции хватает: помимо относительно небольшой скорости переключения таких панелей, ее пиксел является открытым «по умолчанию», а значит, «битый» пиксел (пиксел с поврежденной цепью управления) будет постоянно неприятно светиться. Еще один существенный недостаток — низкая контрастность, ибо управляющие электроды (пусть и весьма прозрачные) приходится наносить с обеих сторон матрицы.

Новые ЖК-телевизоры выполнены по другой технологии: IPS alpha, совместное изобретение Hitachi и NEC. В современном виде этой технологией практически в совершенстве владеет компания Panasonic.

Ключевая особенность IPS alpha в том, что молекулы жидких кристаллов расположены не поперек плоскости экрана, а вдоль. Именно поэтому при сравнении IPS-технологии с более старыми, их обозначают VA (Vertically Aligned LCD) или ЖК с вертикальным расположением молекул. Благодаря «горизонтальному» (вдоль плоскости экрана) расположению молекул жидких кристаллов IPS удалось добиться увеличения угла обзора свыше 170°, а также высокой контрастности (управляющие электроды расположены только позади матрицы) и цветопередачи. Кстати, теперь «по умолчанию» пиксели закрыты (так, что «битый» пиксел будет черным).

Другая известная проблема ЖК-матриц — время переключения. Поскольку смена состояния ЖК-пиксела (переключение) сопряжено со сменой ориентации молекул в вязкой среде. Понятно, что этот процесс не может происходить мгновенно, а это накладывает ограничения на итоговое время реакции.

В принципе, на сегодняшний день эта проблема решена в панелях IPS alpha, хотя до «плазменных» скоростей им далеко. Высокая скорость переключения новых ЖК-панелей позволяет более качественно отображать 3D-видео: дело в том, что при смене чередующихся кадров для правого и левого глаза, возможно частичное наложение двух изображений (очки уже переключились на правый глаз, а телевизор еще только перерисовывает кадр левый), что вызывает смазывание. Благодаря высокой скорости IPS alpha кадры оказываются надежно «изолированы» друг от друга.

Новое качество подсветки

Где-то в районе 2008 года массовым явлением на рынке ЖК-телевизоров стали так называемые LED-панели (LED — Light-emitting diode, светодиод). Что это такое?

Как уже говорилось, обязательной компонентой ЖК-телевизора выступает лампа подсветки. В современных телевизорах это газоразрядная лампа с холодным катодом. Подобная подсветка имеет одно существенное преимущество (простота и дешевизна изготовления) и ряд недостатков. Во‑первых, лампа горит всегда и освещает весь экран равномерно. Это повышает неэффективный расход энергии, а кроме того, снижает контрастность изображения: дело в том, что светодиодные поляризаторы неидеальны и часть подсветки «прорывается» сквозь закрытые пикселы, так что черный оказывается не таким черным, как хотелось бы.

А вот если заменить единую ламповую подсветку матрицей из белых светодиодов, то мы получаем разом и экономию электроэнергии, и возможность независимого управления освещением различных участков экрана, так что мы можем максимально осветить светлую часть картинки и одновременно затемнить темную, получая недостижимую ранее контрастность.

Кроме того, светодиоды имеют меньшие габариты, чем лампа той же светимости. Так что LED-панели оказываются еще и более компактными.

Все эти новые свойства выводят современные ЖК-телевизоры с LED-подсветкой на качественно новый уровень. Высокая контрастность и точная цветопередача современных ЖК-телевизоров с LED-подсветкой ставят их в один ряд с плазменными панелями, то есть делает лучшим на сегодняшний день устройством отображения высококачественного видео.

www.popmech.ru

Структурная схема телевизора

Для того чтобы по внешнему проявлению той или иной неисправности телевизора иметь возможность определить неисправный каскад, важно представлять принцип действия ТВ приемника, назначение всех каскадов и их взаимодействие. Структурная схема телевизора позволяет быстрее понять функциональный состав телевизора по отдельным узлам и разобраться в порядке их взаимодействия между собой.

Итак, структурная схема телевизора — это упрощенная принципиальная электрическая схема, в которой для удобства и наглядности функциональные узлы электрической схемы ТВ приемника, объединены в отдельные блоки с указанием их связей между собой.

За прошедшие десятилетия развития, телевизионная техника претерпела значительные изменения.  От черно-белых телевизоров, далее к цветным и наконец к цифровым жидкокристаллическим и плазменным панелям. Соответственно изменялась и структурная схема. Скорее не менялась, а дополнялась новыми блоками. Так в цветных телевизорах появились дополнительно: блок цветности, блок дистанционного управления, блок коммутации внешних устройств. В ЖК телевизорах, схема еще несколько усложняется.

Черно-белые телевизоры

Эта схема относится не только к полупроводниковым черно-белым телевизорам, но и к ламповым.

Цветные телевизоры

Здесь в схему добавились новые блоки уже перечисленные выше: плата ДУ, видеопроцессор с декодером цветности, могут быть добавлены декодер телетекста, DVD плеер, USB -медиаплеер.

ЖК телевизор

Здесь схема еще больше изменилась, так как в основном используется цифровая обработка сигнала.  Например COFDM — обработка данных с ортогональным частотным разделением каналов с кодированием, широко использующееся в телевидении. Аббревиатура LVDS — способ передачи сигналов на матрицу. Инвертор — вырабатывает напряжение для ламп подсветки (или светодиодов в телевизорах LCD и OLED) и регулирует его. Флеш память (ПЗУ)  — это собственная память телевизора хранящая информацию о ваших настройках, встроенных функциях, управлении приемником. ОЗУ — оперативная память, участвует в обработке данных при работе ТВ. С остальным я думаю и так понятно.

Структурная схема ЖК телевизора

 

Нечто подобное будет и на структурной схеме плазменного телевизора.

На принципиальной схеме для разделения на функциональные блоки применяется позиционные обозначения элементов конденсаторов, резисторов и так далее. Например, R805, C806, будут относится к блоку питания, а R705 и C706 к строчной развертке. Соответственные обозначения будут присутствовать и на плате шасси телевизора.


data-matched-content-rows-num=»4,8″
data-matched-content-columns-num=»1,4″
data-matched-content-ui-type=»image_stacked»
data-ad-format=»autorelaxed»>

xn--80aanab4adj2bicdg1q.xn--p1ai