Матрица на ноутбуке

Понятие матрицы ноутбука и все, что о ней нужно знать!

Матрица на ноутбуке

Элемент под названием матрица ноутбука – что это такое разберёмся подробнее. Какими они бывают и зачем предназначены?

Что такое матрица?

Элемент матрица является составляющей частью экрана. Вместе с рамкой и подсветкой. Изображение на экран выводится с помощью матрицы и подсветки. Но последняя только отвечает за яркость. А вот на самой матрице формируется изображение и его изменения.

Зачем нужен компонент

Несложно понять из описания, что матрица – элемент отвечающий за изображение на экране. Разбирать физическую составляющую этого процесса не имеет смысла: данный вопрос довольно сложный и отличается в зависимости от типа матрица.

Вместо этого будем рассматривать лишь общие положения и различия в зависимости от того, как они влияют на восприятие картинки пользователем.

Считать, что матрица формирует изображение (с точки зрения работы компонента) неверно. Изображение формируется видеокартой, а экран лишь показывает его, со всеми цветами и деталями. Поэтому одна и та же матрица будет одинаково работать с разными ноутбуками (если подходит к ним).

Разновидности

Эти различия изменяют не столько параметры самого изображения, сколько параметры его вида. Например, на TN матрицах можно без проблем видеть картинку под углом до 140 градусов.

А вот на LED угол колеблется в пределах 70 градусов. Такие особенности и создают различия. А вызваны они изменением технологий.

Ведь технологический процесс позволяет применять новые технологии при изготовлении элементов. Как раз замена этих самых элементов и позволяет менять внешний вид устройств, делая их тоньше, компактнее и практичнее. Также, это улучшает технические характеристики самих элементов.

TN матрица

Самыми распространёнными (из-за широкого использования бюджетных запчастей) являются матрицы на основе TN технологии. Они крайне дешёвые в изготовлении, что позволяет держать цену на ноутбуки в которых они используются ниже, по сравнению с остальными. К тому же эта технология куда как проще и ей больше лет.

Достоинства TN:

  • быстрый отклик (менее 25 мс);
  • низкая стоимость.

Именно низкая стоимость и быстрый отклик, которые являются единственными плюсами такой технологии, позволяют использовать TN по сей день. Не смотря на то, что создана она в 70-х годах XX века. Впрочем, недостатков у неё много:

  • низкая контрастность. Границы цветов на таких экранах выглядят смазанными;
  • плохая цветопередача. Лучше всего это ощущается на чёрном цвете, который в TN технологии больше похож на насыщенный серый;
  • малые углы обзора. Данный параметр получше, чем у большинства старых телевизоров, но воспринимается очень посредственно. С другой стороны, этот недостаток может быть и достоинством: находясь под углом увидеть содержимое экрана нельзя, а значит и подсмотреть тоже невозможно;
  • засвет битых пикселей. Они превращаются в светящиеся точки.

MVA матрица

Представляет собой переходной вариант между старой и новейшей технологией. Со своей стороны, она является балансом между качеством и ценой. На данный момент такие матрицы распространены больше всего, поскольку они лучше всего отвечают действующим требованиям к качеству.

Достоинства следующие:

  • высокие яркость и контрастность. Значения контраста достигают 500:1, что делает границы между цветами очень выраженными;
  • улучшенное отображение цветов. В этом плане проблемы TN технологии решены, но цветопередача далека от идеальной. Впрочем, следующий вариант тоже далёк от идеала;
  • обзор до 160 градусов. На экран удобнее смотреть со стороны, что бывает полезным при просмотре фильмов компанией;
  • цвет битого пикселя. Такие точки становятся чёрными, что зачастую сливается с общим изображением на дисплее.

MVA захватила средний ценовой диапазон и для него обладает высоким уровнем качества. Впрочем, добившись некоторых улучшений пришлось жертвовать другими параметрами. Недостатками технологии являются:

  • искажение цветопередачи. Присутствуют незначительные колебания в цветности на экране. Особенно, когда это касается работы с цветами в режиме 32 или 64 бита;
  • повышение отклика. Время перестройки изображения в соответствии с командами видеокарты имеет интервал от 25 до 50 мс. Что довольно ощутимо и порой выражается в незначительных морганиях экрана.

Лучшее качество – IPS

Такие матрицы свойственны ноутбукам из дорогого ценового диапазона. Они обладают лучшим качеством среди всех подобных. Устройства с ними обладают следующими преимуществами в изображении:

  • углы обзора. Колеблются между 170-180 градусами. Это самый широкий из возможных обзоров для всех технологий;
  • контраст 300:1. Уступает MVA, но чёткость границ цветов достигается другим способом. И такой контраст всё ещё лучше, чем у TN;
  • уникальная цветопередача. В указанной технологии лучшие цвета среди всех. И такой высокий уровень передачи цветов позволяет сгладить проигрыш в контрастности.

А вот недостатков у IPS несколько больше:

  • энергопотребление. Оно превышает другие технологии в несколько раз. Такие мониторы потребляют очень много заряда батареи;
  • долгий отклик. Минимум 30-мс, а максимум доходит до 70-мс. Это действительно большой показатель, который ухудшает качество картинки;
  • цена. Настолько же большая, как и энергопотребление.

Виды подсветки

Без такой вещи, как подсветка экрана невозможно нормально выводить изображение. Сама по себе матрица покажет лишь очертания цветов и изображений, без света, который через неё проходит, она не формирует изображения.

Поэтому лампы важны для монитора ноутбука, также, как и матрица. Существует 2 основных вида подсветки: ламповая и диодная.

Диодная

Считается более совершенной и распространена лучше. Главным достоинством является плавность передачи изображения и низкий потребляемый уровень энергии, при высоком свечении.

Недостаток в свою очередь заключается в том, что диодная лента выходит из строя целиком и сразу. Не бывает отключения отдельных диодов – лента портится сразу и меняется целиком.

Ламповая

Дешевле и проще в замене, можно менять отдельные лампы. Зато потребляет больше энергии и порой не даёт качественной картинки. Считается устаревшей технологией, но всё ещё используется некоторыми производителями, чтобы удешевить устройства.

Источник: https://vacenko.ru/ponyatie-matricy-noutbuka-i-vse-chto-o-nej-nuzhno-znat/

Что такое матрица ноутбука и ее замена

Матрица на ноутбуке

В этой статье кратко описаны понятия и термины которые касаются матрицы ноутбука. Рассказано о том, что такое разрешение матрицы, соотношение сторон, а также ее составные части и т.д.

Что такое матрица ноутбука? Как она выглядит? Из чего состоит?

Пиксели

Разрешение матрицы (экрана)

Диагональ экрана (матрицы)

Структура матрицы

Замена и ремонт матрицы ноутбука

Замена и ремонт матриц с подсветкой CCFL

Замена и ремонт матриц с LED подсветкой

Что такое матрица ноутбука? Как она выглядит? Из чего состоит?

Можно смело утверждать, что матрица = экран = дисплей = ЖК (LCD) панель. Все четыре слова практически равнозначны.

Жидкокристаллическая (LCD) матрица ноутбука – основная составляющая часть экрана. Она служит для отображения информации, обрабатываемой ноутбуком, в графическом виде, в диапазоне цветов и с параметрами свечения, воспринимаемых глазом человека.

Матрица крепится при помощи нескольких болтов внутри крышки ноутбука и закрывается рамкой. Выглядит матрица ноутбука так:

Конечно же, крепеж и внешний вид матрицы зависят о её модели. [В начало]

Пиксели.

Само понятие «Матрица» для экрана ноутбука употребляется в математическом контексте. Как и в математике, где в строках и столбцах матриц находятся числа, в LCD матрицах таким же образом расположены пиксели.

Пиксель – это точка на поверхности матрицы, которая может светиться любым из оттенков в формате RGB (из Red, Green и Blue цветов можно получить любой оттенок). У каждой такой точки есть свой адрес (номер в строке и столбце) по которому к ней можно обратиться и передать сигнал о том, какой цвет испускать. [В начало]

Разрешение матрицы.

Разрешение матрицы (экрана) – есть не что иное, как количество точек (пикселей) в ней по вертикали и горизонтали.

Наверняка вы слышали такие названия как HD и FullHD? Это маркетинговые названия стандартов разрешения телевидения высокой четкости (HDTV). Эти стандарты подразумевают, что изображение или экран (к которому применяется данное понятие) состоит из определенного числа точек, т.е. пикселей.

Например, говоря о фильме в формате Full HD, мы подразумеваем, что кадры в видеофайле имеют размер 1920 точек по горизонтали и 1080 точек по вертикали т.е. 1920×1080.

Формат HD подразумевает размер 1366×768. Для матриц ноутбуков, кстати, самое распространенное разрешение (рисунок ниже).

Такие разрешения не случайны, они подобраны таким образом, чтобы соблюсти соотношение сторон (отношение ширины кадра к высоте) принятых в кинематографе. В случае с HD и Full HD соотношение сторон составляет 16 к 9 (16:9). Если вспомнить школьный курс математики, то несложно определить что 1920 относится к 1080 также как и 16 относится к 9 (тоже и с 1366×768).

Отсюда и сопутствующая маркировка форматов матриц – 16:9, 16:10 и т.д.

Еще несколько вариантов исполнения матриц с различными разрешениями, соотношениями сторон и названиями стандартов:

Прямые или квадратные матрицы, соотношения сторон у которых (4:3 или 5:3):

XGA (1024×768 ), SXGA (1280×1024), SXGA+ (1400×1050), UXGA (1600×1200), QXGA (2048×1536)

Широкоформатные матрицы (W – wide), соотношения сторон у которых (16:10):

WXGA (1280×768 или 1280×800), WXGA+ (1440×900), WSXGA+ (1680×1050 или 1680×945), WUXGA (1920×1200)

Матрицы высокой четкости (HD – High Definition):

HD (1366×768), HD+ (1600×900), FullHD (1920×1080)

В отличие от матриц обычных мониторов, матрицы ноутбуков, как правило, имеют одно фиксированное (рабочее) разрешение и парочку совместимых, в то время как в дисплеях мониторов ПК различные наборы разрешений достигаются за счет цифровой интерполяции, поэтому их гораздо больше.

Но давайте вернемся к устройству матрицы ноутбука. [В начало]

Диагональ экрана (матрицы).

Диагональ любого экрана измеряется дюймами. Матрицы ноутбуков не являются исключением. Самые распространенные значения диагоналей – 15.6'; 17.3'; 10.1'; 11.1'; 13.3'; 14' и др.

Диагональ экрана напрямую зависит от соотношения сторон матрицы, её разрешения (количества пикселей) и размера пикселя. Как вы уже знаете, матрицы ноутбуков, в зависимости от стандарта, имеют определённое разрешение и соотношение сторон. Этими же параметрами определяется и диагональ.

Например, размеры сторон (ширина и высота) матрицы (рабочая область, а не весь корпус) )равны 382.08 мм и 214.92 мм соответственно.

Размер стороны определяется размером пикселя. И если размер пикселя равен 0.2388 мм, то, имея разрешение матрицы 1600х900 мы получаем 1600 * 0.2388 мм = 382,08 мм, а также 900 * 0.2388=214.92 мм.

И, разумеется, 1600*900 и 382.08*214.92 относятся друг к другу также как и 16 относятся к 9. Т.е. матрица, о которой мы говорим сконструирована по стандарту 16 : 9.

А если построить прямоугольник (или взять матрицу) с размерами 382.08*214.92 мм и измерить диагональ мы получим 17.3 дюйма (17.3').

В данном конкретном случае в расчетах были использованы характеристики матрицы модели N173FGE-L21 (1600*900) LED

Теперь мы видим каким образом матрицы классифицируются по размеру диагонали. Размер пикселя может быть другим (чем меньше – тем лучше), как может быть другим и разрешение, тогда и диагональ матрицы будет меньше или больше и всегда в рамках пропорций 16 : 9 (или другой стандарт).

Вот еще один наглядный рисунок о размерах, соотношении сторон и диагонали матриц ноутбуков.

Для справки: 1 дюйм = 2,54 см [В начало]

Структура матрицы.

Пиксель – не такая уж простая структура, он состоит из 3х субпикселей, каждый из которых отвечает за свой цвет: Red, Green и Blue соответственно.

Вот так выглядит поверхность матрицы ноутбука под микроскопом, на ней хорошо видно 3х цветные области.

Цвета от 3х областей сливаются в одну точку, которая получает оттенок в зависимости от долей RGB каждого субпикселя.

Как всё это работает?

Технологии меняются, а вместе с ними и схемы построения матриц для ноутбуков, однако общий принцип остается неизменным:

Кристаллы находятся между 2х стекол (очень прозрачных из-за отсутствия в своем составе натрия). На стекле находится 3 светофильтра, каждый из которых пропускает один из цветов RGB.

Под действием электрического тока жидкие кристаллы выстраиваются определенным образом (упорядочиваются) и начинают пропускать свет за счет поляризации. Свет поступает от лампы или светодиодов (тип матрицы CCFL и LED соответственно). Источник света находится ЗА стёклами и светофильтрами.

На светофильтрах находятся транзисторы, по одному на каждый субпиксель (т.е. по 3 на каждый цвет и пиксель), на них поддерживается напряжение для сохранения свечения и цвета пикселя.

Транзисторы очень малы. Все 3 шт. на пиксель умещаются, в среднем, в 0.2 – 0.3 мм. по высоте и ширине. Это достигается за счет применения TFT.

Т.о., современные матрицы ноутбуков состоят из:

  • Подсветки в виде лампы (CCFL) или светодиодов (LED)
  • Вертикального и горизонтального поляризационных фильтров
  • Жидких кристаллов (обычно, это вещество – цианофенил)
  • Цветового фильтра
  • Транзисторов, для сохранения состояния пикселя (TFT-пленка)

А вот так, схематически выглядит пиксель LED-матрицы в разрезе:

Жидкокристаллическая матрица, как вы видите, весьма сложная конструкция, поэтому её ремонт чрезвычайно сложен и в большинстве случаев нецелесообразен, исключением являются матрицы с ламповой подсветкой (CCFL), где можно произвести замену таких деталей как инвертор напряжения и источник свечения (лампу). [В начало]

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.