Что такое матрица ноутбука и ее замена. Типы дисплеев, используемых в ноутбуках Что такое матрица ноутбука? Как она выглядит? Из чего состоит

Популярность ноутбуков возрастает с каждым днем, так как они отличаются компактностью и высокой мощностью. Но при этом конструкции остаются хрупкими, что особенно касается монитора.

Повредить подобный элемент относительно легко, что полностью выведет из строя устройство. Сегодня замена матрицы ноутбука это сложная операция, которую выполнить в домашних условиях сможет не каждый.

Основные понятия

Матрица ноутбука это его дисплей, который используется для формирования картинки на основе полученных от процессора сигналов. Эту часть еще очень часто называют экраном, так как все эти слова являются идентичными и обозначают технически одно и то же.

Матрица состоит из двух гибких слоев, между которыми помещают специальный жидкокристаллический раствор. Жидкие кристаллы позволили сделать экраны тонкими и небольшого веса, что и позволило устанавливать их на ноутбуки.

Подобные системы по стоимости являются одними из самых дорогих среди всех элементов компьютерной системы.

Структура матрицы и ее разновидности

Технически экран это система, которая состоит из множества жидкокристаллических кристаллов, которые отвечают за получения определенного цвета. Количество точек на один дюйм определяет разрешение матрицы. Чем это число выше, тем лучше можно получить картинку.

Каждый из пикселей состоит из 3-х субпикселей. Они представляют собой полоски красного, зеленого и синего цветов. Смешивания их можно получать различные оттенки. Чтобы добиться такого эффекта в матрицы встраивают специальную подсветку и несколько светофильтров. Последние атрибуты пропускают только определенный цвет, который и виден на выходе пользователю.

Матрицы для ноутбуков сегодня выпускают нескольких видов:

• TN (Twisted Nematic). Это самые дешевые экраны, которые имеют только неплохое время отклика. Но при этом дисплей плохо передает черный цвет, а если на нем появляются битые пиксели, то их очень хорошо заметно.
• MVA (Multi-Domain Vertical Alignment). Более современные модификации матриц. Они хорошо передают контрастность и цвета, а угол обзора уже достигает 160 градусов.
• IPS (In-Plane Switching). Контрастность таких экранов может достигать 300 к 1, а показатели цветопередачи являются самыми лучшими среди всех рассмотренных модификаций. Угол обзора матрицы достигает уже 170-180 градусов. Недостатком конструкции является значительное время отклика, достигающее 30-60 мс в зависимости от модификации.

Матрица ноутбука – это важный элемент, позволяющий человеку получать визуальную информацию. Поэтому следует подбирать продукцию, которая не влияет на зрение и позволяет комфортно работать с монитором.

Как известно, львиную долю стоимости любого ноутбука составляет стоимость установленной в нем матрицы. Но при покупке мобильного компьютера потенциальный покупатель чаще всего интересуется диагональю дисплея и его рабочим разрешением. Конечно, эта скупая информация способна создать некое общее представление о том, что и как будет видеть пользователь, но, на наш взгляд, процесс выбора матрицы, идеально подходящей для решения конкретных задач, заслуживает более пристального внимания.

3 вида матриц в ноутбуках: какой выбрать?

Все современные дисплей «обвешаны» немереным количеством торговых марок и технологий (Crystal, Shine, Bright, True, Ultra), запутаться в которых можно очень быстро. К тому же многие эти «лейблы» являются чисто маркетинговыми решениями, обладающими помимо декларируемых достоинств и недостатками, о которых производитель обычно не упоминает. Поэтому мы решили «разложить по полочкам» все современные технологии производства жидкокристаллических матриц, дабы было проще определиться с выбором ноутбука (где матрица является неотъемлемой частью) для выполнения определенных задач.

Немного истории

Первые упоминания о жидких кристаллах относятся к 1888 году, когда австрийский ботаник Ф.Райницер обнаружил эти удивительные структуры в ходе своих экспериментов. Однако термин «жидкий кристалл» был дан его коллегой немецким физиком О.Леманном, который попутно исследовал их электромагнитные и оптические свойства. По своей природе жидкие кристаллы представляют собой переходное состояние вещества между твердым и жидким состояниями, где сохраняется кристаллическая структура молекул и в то же время обеспечивается текучесть. Вы и сами можете это увидеть. В общем виде матрица состоит из двух листов гибкого поляризуемого материала со слоем жидкокристаллического раствора между ними. Если легко нажать на поверхность матрицы во время работы, то можно заметить, что он поддается, смещая жидкость, находящуюся внутри.

Семейства матриц: преимущества и недостатки

Современная же история жидкокристаллических матриц началась в 60-х годах прошлого века, когда в корпорации RCA (Radio Corporation of America) появились «прадедушки» дисплеев современных ноутбуков. Исследования Д. Фергасона, разработавшего первые образцы индикаторов на жидких кристаллах и Р.Вильямса, занимавшегося исследованиями воздействия электрического поля на нематические кристаллы и привели к рождению технологии жидкокристаллических матриц. Первым прототипом современного дисплея можно считать цифровые часы, появившиеся в 1966 году. Правда, по своей сути это был не полноценный дисплей, а матрица из восьмисегментных ЖК-индикаторов, первые дисплеи с адресацией каждой точки появились во второй половине 70-х годов.

За сорок лет своего существования жидкокристаллические матрицы прошли огромный путь, но применительно к ноутбукам вершиной их эволюции можно считать активную матрицу, изготовленную по технологии TFT (Thin Film Transistor – тонкопленочный транзистор), которая используется в подавляющем большинстве портативных компьютеров.

Три кита ЖК-технологий

Все современные матрицы для ноутбуков можно разделить на три большие группы по числу базовых технологий их изготовления. Главное отличие между ними – это способ расположения кристаллов в матрице, что непосредственно влияет на прохождение света, а соответственно, и на характеристики матрицы. Первой появилась технология TN (Twisted Nematic – скрученные нематические), которая появилась в начале 70-х годов. В такой матрице организация кристаллов напоминает скручивающуюся спираль. В чистом виде эта технология сегодня не используется, поскольку она не позволяет точно передавать цвета, да и контрастность и время отклика оставляют желать лучшего. Но самым главным минусом TN-матриц все же были углы обзора, особенно вертикальные, даже незначительное отклонение приводило к изменению цвета пикселя.

Такой сильный перепад яркости между верхом и низом
экрана возникает из-за недостаточно большого
угла обзора по вертикали

Поэтому вполне закономерным можно считать появление усовершенствованной технологии, получившей название TN+Film. Доработка достаточно проста, на матрицу наложили специальную пленку, которая и расширяет углы обзора. Полученные значения достигают 140 градусов по горизонтали (для сравнения, угол обзора обычной TN матрицы составляет всего лишь 90 градусов), по вертикали же ситуация улучшилась несильно. Если внимательно присмотреться к матрице на основе этой технологии, то можно заметить, что очень сложно найти такое положение, при котором бы наблюдалась равномерная засветка (чаще всего наблюдаются вертикальные искажения). Отклонившись от этого положения в сторону, практически сразу же можно заметить падение контрастности и искажение цветовой гаммы. Да и черный цвет на самом деле выглядит серым.

На экране ноутбука чистый белый фон, но явно видно
искажение цветопередачи при взгляде с боку

Большей четкости позволяет добиться увеличение разрешения, правда, при этом остальные параметры не меняются. Невысокое качество цветопередачи (вплоть до неестественного отображения), низкая контрастность, блеклость картинки, малые углы обзора – вот основные минусы этих матриц. Зато такие матрицы являются очень быстрыми (малое время отклика) и отличаются невысокой ценой, что и обуславливает их применение по сей день. Присмотритесь к экрану любого бюджетного ноутбука, и вы убедитесь в вышесказанном. Кстати, чаще всего дисплеи, созданные по технологии TN+Film имеют диагональ 14-15 дюймов, небольшое разрешение (обычно 1024х768 пикселей) и характеризуются яркостью 100-110 кд/м 2 (этого недостаточно для комфортной работы в солнечных условиях) и контрастностью в районе 50:1.

Матрица (жидкокристаллический экран) ноутбука является одной из самых дорогостоящих и важных компонентов ноутбука. И от качества матрицы цена ноутбука может колебаться в больших диапазонах.

Матрица, коротко говоря, состоит из двух листов гибкого поляризуемого материала, между которыми находится жидкокристаллический раствор, а чтобы нам было видно изображение, формируемое матрицей, за ней установлена отражающий элемент и мощная лампа подсветки. Если легонько нажать на работающую матрицу, то можно увидеть, как смещается этот раствор и на экране появляются цветные разводы. Стоит заметить, что при сильном нажатии или ударе, ремонт матрицы ноутбука уже будет невозможен и единственным выходом станет ее замена.

Качество цветопередачи ЖК-экранов превосходит качество цветопередачи обычных ЭЛТ-мониторов. Помимо этого, ЖК-дисплеи имеют низкое энергопотребление, которое составляет всего 5Вт (у ЭЛТ-мониторов – 100Вт) и плоскую поверхность, которая практически не дает бликов. Матрицы, которые используются в ноутбуках, обладают пониженным тепловыделением и не имеют электромагнитного излучения.

На сегодняшний день существует три основных вида матриц:

TN матрицы). Матрицы, с которых и началась эра ЖК-дисплеев. Они имеют хорошее время отклика и низкую себестоимость, но остальные показатели очень низки. В основном, данные матрицы используются в бюджетных ноутбуках.

Имеющиеся модификации: STN, DSTN, TN+Film (чаще всего используется производителями).

IPS матрицы. Матрицы которые появились вслед за TN+Film матрицами. На сегодняшний день это самая дорогая технология, которая имеет самую высокую цветопередачу. Минусами этой технологии являются высокое энергопотребление и самое большое время отклика.

Имеющиеся модификации: Super IPS, Dual Domain IPS, A-IPS.

MVA матрицы. Данная технология появилась вслед за IPS матрицами. Так как уже существовали две технологии, одна из которых была самой низко затратной, а друга – самой дорогой, то требовалась технология, которая бы была максимально приближенная по качеству к IPS и по стоимости к TN. Ею и стала MVA технология.

Имеющиеся модификации: PVA, ASV.

Если говорить про ремонт матрицы ноутбука , то в случае с механическим повреждением самой матрицы, он практически не возможен. Но существуют поломки, которые не связаны с механическим повреждением и в этом случае, ремонт матрицы ноутбука вполне возможет и значительно экономнее, нежели замена матрицы.

Как уже было сказано выше, в технологии ЖК-дисплеев используется лампа подсветки, которая также может выйти из строя. Кроме того, такая лампа подвержена старению и со временем она теряет свои цветовые и световые свойства. Если лампа подсветки вышла из строя, то ремонт матрицы ноутбука будет заключаться в замене лампы подсветки. По своей сути, такая процедура довольно сложная, но специалисты сервисного центра, имея опыт и навыки, с этим справляются, экономя значительные средства на замене всей матрицы.

Матрица на экране вашего компьютера.

Утилита Notepad считается простейшим текстовым редактором, годящимся не столько для редактирования быстро набранного текста, сколько простейшим представителем кодовых просмотрщиков. В связи с этим и можно использовать его возможности для проделывания простейших трюков, не требующих специальных навыков програмирования. На страницах блога Компьютер76 я покажу один из них.

Все смотрели фантастический фильм “Матрица”. В нескольких его кадрах появлялся ниспадающий код зелёного цвета из цифр и латинских букв на чёрном фоне по типу подбора программой уникального кода. Эта матрица на мониторе и стала своеобразным символом или визитной карточкой голливудской трилогии. Сделаем также с нашим компьютером. Ничего загружать из сети не нужно. Код матрицы будет транслироваться в консоли команд. Для компьютера матрица на экране монитора совершенно безвредна, единственный её минус – от ряби потихоньку начинаешь уставать. Но порой этот трюк придаёт помещению, в котором стоит компьютер, воспроизводящий бегающий код, некий потайной образ.

Откроем Notepad (он же Блокнот). Вставим туда вот этот текст (просто скопируйте его):

@echo off
color 02
:tricks
echo %random%%random%%random%%random%%random%%random%%random%%random%
goto tricks

И закройте его, предварительно назвав новый документ… да как хотите, но обязательно присвоив расширение .bat . (У меня название Matrix). Должно получиться следующее:

Вот что мы увидим после двойного щелчка по файлу:

Для придания мистичности происходящего у вас на экране, можно развернуть окно консоли во весь экран, придав манер заставки или процесса взлома государственного учреждения (никак не меньше!), пока вы занимаетесь своими делами. Развернуть окно можно нажатием клавиш ALT + Enter. Вернуть к предыдущему размеру можно повторным нажатием этой же комбинации.

На страницах блога Компьютер76 . Читайте и пробуйте.

Одним из решающих факторов является качество и тип используемого дисплея (матрицы). Для рядового потребителя, не имеющего познаний в этой области, все ноутбуки можно разделить на группы лишь по размеру дисплея. Да и размер, во многом определяет функциональную направленность портативного компьютера. Скажем ноутбуки с диагональю дисплея 14 – 15 дюймов, а тем более с диагональю 16 – 17 дюймов больше подходят в качестве полной альтернативы настольного ПК. С их помощью можно работать с графическими и мультимедийными файлами, конвертировать видео и записывать музыку. Однако при использовании в дорожных условиях такие аппараты достаточно громоздки и зачастую не обеспечивают требуемой автономности в работе.

Ноутбуки поменьше 8 – 12 дюймов, называемые нетбуками, полностью направленны на использование в дорожных условиях. Хотя они и несколько ограничены в функциональных возможностях в основном из-за небольшого размера дисплея и отсутствия привода для чтения оптических дисков – все же являются достаточно конкурентными, именно благодаря своей мобильности (легкости, небольшим размерам и достаточно продолжительной автономности в работе).

Помимо размера, габаритные характеристики используемой матрицы определяются еще и соотношением сторон. В стандартной вариации их два 4:3 (обычное) и 16:9 (широкоформатное). Обычное соотношение сторон давно используется при вещании телевизионных программ и фильмов. Широкоформатное изображение, еще 10-15 лет назад представляло для нас формат показываемых в кинотеатрах фильмов. Сейчас этот формат достаточно широко распространен и даже потихоньку внедряется в телевизионное вещание. К слову сказать, ноутбуки с форматом дисплея 3:4 уже практически не выпускаются – это прерогатива старых моделей.

Но это, так сказать чисто визуальная сторона вопроса. Нас интересует в первую очередь то, что скрывается от глаз непрофессионалов – это сравнительное качество отображаемой на дисплее картинки, в основном определяющееся типом используемой матрицы. Вы не задумывались над тем, что в характеристиках LCD-дисплеев для настольных ПК указывается угол обзора (по диагонали и вертикали), яркость, контрастность и разрешающая способность? Все это и есть качественные характеристики используемого дисплея. Это полным образом относится и к дисплеям ноутбуков. Обычно чем выше все эти параметры, тем лучше.

Теперь немного о типах используемых матриц.

1. TN+Film – одна из самых старых и самых распространенных в недорогих моделях ноутбуков технология производства матрицы. Дешевизна ее производства при относительно хороших характеристиках воспроизводимой картинки обуславливают ее широкое применение и по сей день. К недостаткам можно отнести сравнительно небольшие углы обзора и неважное качество передачи цвета изображения. Битые пиксели (нерабочие участки матрицы выглядят как белые точки). Зато время отклика матрицы очень низкое, что позволяет просматривать динамичные изображения без «торможения» картинки. Если вы собрались покупать недорогой бюджетный ноутбук, но этот тип матрицы практически со 100%-ной вероятностью будет там применен.
2. MVA – разработан компанией Fujitsu. Время отклика матрицы достаточно велико, что не очень хорошо для динамических изображений. Однако цветопередача и углы обзора, а также просто невероятная контрастность делают этот тип матрицы хорошей альтернативой предыдущему. К тому же битый пиксель выглядит как малозаметная черная точка. Неизвестно почему, но этот тип дисплея не получил широкого распространения и в основном применяется в ноутбуках фирмы разработчика – Fujitsu.
3. PVA – аналог предыдущего типа несколько модернизированный компанией Samsung. На данном этапе развития в ноутбуках применяется очень редко, скорее всего из-за того, что пока находится на стадии усовершенствования и модернизации. Работы ведутся в плане того, чтобы уменьшить время отклика матрицы для нормального просмотра динамических изображений. Не исключено что уже в ближайшем будущем эти матрицы будут широко применяться в дисплеях ноутбуков.
4. IPS – изначально разработанная фирмой Hitachi, сейчас под разными названиями (S-IPS, Dual Domain IPS, A-IPS) используются различными фирмами-производителями ноутбуков. Если не считать немного худшую контрастность и сравнительно большее время отклика (по сравнению с TN+Film), то это на сегодняшний день один из самых лучших типов дисплея для ноутбука. Однако из-за сравнительно большой стоимости используется только в дорогих моделях.

Конечно же, узнать тип используемой матрицы у продавца-консультанта в большинстве случаев – скорее всего дело гиблое. Они или не знают, о чем идет речь или соврут, чтобы не признавать свою неосведомленность. Так или иначе придется искать информацию в интернете.