Các loại màn hình màu LCD

Có hai loại màn hình màu LCD cơ bản: ma trận thụ động và ma trận chủ động.

Trong màn hình LCD màu, mỗi pixel (điểm ảnh) được tạo thành từ ba ô tinh thể lỏng. Điểm ảnh không thực sự tạo ra màu sắc mà bạn nhìn thấy. Đó là ánh sáng trắng (đèn nền) đi qua từng pixel, được lọc để tạo thành màu mong muốn.

Mặt kính phía trước được phủ vật liệu lọc màu phía trước từng chấm (ô) màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Ánh sáng đi qua các ô được lọc sẽ tạo ra màu sắc bạn nhìn thấy trên màn hình LCD.

Mỗi ô hoặc pixel phụ có thể được xử lý riêng bằng điện áp điều khiển. Ví dụ: điều này có nghĩa là màn hình Màn hình LCD 15 inch có độ phân giải 1024 x768 chứa 2.359296 điểm ảnh phụ (1024 x 768 x 3).

Đôi khi cơ chế gửi dòng điện tới một hoặc nhiều pixel bị lỗi; trong những trường hợp đó, bạn sẽ thấy một ô tối hoàn toàn, hay còn gọi là điểm ảnh bị kẹt và chết trên màn hình LCD.

Màn hình LCD ma trận thụ động sử dụng một tấm lưới đơn giản để cung cấp điện áp cho một pixel cụ thể trên màn hình. Quá trình tạo thành tấm lưới đó như sau:

Ví dụ: nếu dấu chấm ở hàng 0, cột 0 được cho là có màu đỏ thì các chấm xanh lục và xanh lam sẽ “Bật” tại điểm đó để chặn ánh sáng trắng xuyên qua tất cả trừ bộ lọc màu đỏ. Ánh sáng trắng đi qua bộ lọc màu đỏ trên kính phía trước và hiện ra màu đỏ. Khi tất cả các chấm màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam đều bật, tất cả ánh sáng sẽ bị chặn và pixel sẽ có màu đen. Nếu cả ba chấm đều tắt, tất cả ánh sáng sẽ đi qua và pixel sẽ có màu trắng.

Có những nhược điểm mặc dù tính đơn giản của hệ thống ma trận thụ động rất đẹp. Đầu tiên, thời gian phản hồi chậm. Thời gian phản hồi đề cập đến khả năng làm mới hình ảnh được hiển thị của LCD. Cách dễ nhất để quan sát thời gian phản hồi chậm trong màn hình LCD ma trận thụ động là di chuyển trỏ chuột nhanh từ bên này sang bên kia màn hình. Bạn sẽ nhận thấy một loạt “bóng ma” đi theo con trỏ. Thời gian cập nhật chậm như vậy khiến màn hình thụ động trở thành lựa chọn kém cho các hoạt động đồ họa nhanh (như trò chơi), hoạt ảnh và video chuyển động. Thứ hai, tỷ lệ tương phản của chúng kém thường dẫn đến hình ảnh bị mờ hoặc mờ. Thứ ba, góc nhìn của màn hình LCD ma trận thụ động màu cũng kém ở khoảng 45 độ. Điều đó có nghĩa là cái nhìn rõ ràng nhất của bạn về màn hình sẽ là nhìn thẳng vào nó.

TFT (hoặc ma trận hoạt động) tạo ra hình ảnh màu sắc sắc nét như màn hình CRT truyền thống. Về cơ bản, TFT là các bóng bán dẫn và tụ điện chuyển mạch cực nhỏ. Ba yếu tố này cung cấp nguồn ánh sáng đỏ, lục và lam cho mỗi pixel mà mắt bạn cảm nhận được. Chúng được sắp xếp thành một ma trận trên đế thủy tinh. Để giải quyết một pixel cụ thể, hàng thích hợp sẽ được bật và sau đó một khoản phí sẽ được gửi xuống đúng cột. Vì tất cả các hàng khác mà cột giao nhau đều bị tắt nên chỉ tụ điện ở pixel được chỉ định mới nhận được điện tích. Tụ điện có thể giữ điện tích cho đến chu kỳ làm mới tiếp theo. Và nếu chúng ta kiểm soát cẩn thận lượng điện áp cung cấp cho một tinh thể, chúng ta có thể làm cho nó không bị xoắn chỉ đủ để cho một chút ánh sáng xuyên qua. Điều này có nghĩa là quá trình chuyển đổi xảy ra ngay tại tế bào bật hoặc tắt đèn trắng và kết quả là thời gian phản hồi nhanh hơn và ít nhiễu xuyên âm hơn giữa các tế bào.

Khi các thành phần màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam đều tắt, ánh sáng trắng chiếu qua ba thành phần và điểm ảnh có màu trắng. Nếu tất cả các phần tử màu đỏ, lục và lam đều bật thì tất cả ánh sáng sẽ bị chặn và pixel sẽ có màu đen.

Thời gian phản hồi của LCD ma trận hoạt động rất nhanh – khoảng 16 mili giây hoặc cao hơn. Thời gian phản hồi nhanh như vậy mang lại hiệu suất tuyệt vời cho các ứng dụng đồ họa hoặc hoạt hình. Màn hình ma trận hoạt động cũng mang lại góc nhìn thoải mái từ 90 độ trở lên. Ngoài ra, tín hiệu truyền động cao hơn có thể được sử dụng để tạo ra hình ảnh có độ tương phản cao hơn và sáng hơn nhiều. Nhược điểm của LCD ma trận hoạt động là giá vẫn cao do chi phí xây dựng nhà máy TFT cao và công nghệ đắt tiền được sử dụng để chế tạo tất cả các bóng bán dẫn cực nhỏ (FET) trên tấm kính.

Gần như tất cả các màn hình LCD hiện đại, cả trong máy tính xách tay và màn hình máy tính để bàn đều sử dụng màn hình LCD ma trận hoạt động (TFT).