En LCD udsender ikke et billede. Den starter med en hvid baggrundsbelysning, der altid er tændt, og fjerner så lys fra den — lag for lag, pixel for pixel — indtil det, der er tilbage, er et billede. Alt hvad en LCD gør godt, og alt hvad der går galt med den, følger af det ene forhold: sortniveauet er kun så godt som afskærmningen, og en pixel svigter, når den lukker, der styrer den, holder op med at reagere. Denne side gennemgår lagene i rækkefølge og viser præcis, hvor døde og fastlåste pixels kommer fra.
På denne side
- Hvilke lag består en LCD-skærm af? — sandwichen der gør en hvid lampe til et billede
- Hvordan styrer flydende krystaller lyset? — den elektriske lukker bag hver underpixel
- Hvordan skaber underpixels farve? — tre filtre, og hvorfor dit øje ser én farve i stedet for tre prikker
- Hvad er forskellen på IPS-, VA- og TN-paneler? — tre måder at arrangere de samme krystaller på, med forskellige afvejninger
- Hvordan adskiller OLED sig fra LCD? — slet ingen baggrundsbelysning, og hvad det ændrer ved fejlene
- Hvorfor får LCD-skærme døde og fastlåste pixels? — hvor i stakken hver fejl opstår, og hvilken der kan repareres
- Hvordan tester du en LCD-skærm? — hvad hver ensfarvet flade afslører om lagene
Hvilke lag består en LCD-skærm af?
Et LCD-panel er en stak lag, og lyset passerer gennem dem alle på vej til dig:
- Baggrundsbelysningen. En plade af hvide lysdioder bag panelet, tændt så snart skærmen er tændt. Den ændrer sig aldrig for at danne billedet.
- En diffusor. Fordeler lyset jævnt, så billedet ikke er lysere tæt på lysdioderne.
- Den første polarisator. Filtrerer lyset ned til én enkelt retning, som en sprække der kun lader lys svingende i én retning slippe igennem.
- Laget af flydende krystaller, inddelt i celler — én pr. underpixel — hver med sin egen transistor.
- Farvefiltre. Rød, grøn og blå, ét over hver celle.
- Den anden polarisator, drejet 90° i forhold til den første.
De to krydsede polarisatorer er nøglen. Alene blokerer de stort set alt: lys, der slipper gennem den første, har den forkerte retning til den anden. De flydende krystaller sidder imellem dem og afgør, celle for celle, om lyset skal drejes, så det kan komme igennem.
Hvordan styrer flydende krystaller lyset?
Flydende krystaller er grunden til teknologiens navn: en tilstand af stof, der flyder som en væske, mens molekylerne forbliver ordnet som i en krystal. Den ordning kan ændres med en lille spænding, og det ændrer, hvad der sker med lyset, der passerer igennem.
Uden spænding ligger molekylerne i et snoet arrangement, der drejer lyset 90° på vejen igennem — hvilket bringer det i perfekt linje med den anden polarisator. Lyset slipper igennem, og underpixlen lyser.
Med spænding påtrykt retter molekylerne sig ud. Lyset drejes ikke længere, rammer den anden polarisator i den forkerte retning og bliver blokeret. Underpixlen bliver mørk. Varierer man spændingen derimellem, varierer man lysstyrken trinløst, og det er sådan et panel frembringer nuancer i stedet for blot tændt og slukket.
Hver underpixel er altså en elektrisk styret lukker, og panelet består af millioner af dem, der arbejder uafhængigt. Intet her frembringer lys — hver celle kan kun trække fra den baggrundsbelysning, der sidder bag den. Derfor er LCD-sort i virkeligheden meget mørkegråt, og derfor viser et helt mørkt rum forskellen. Vores test af skærmkontrast viser, hvor godt dit panel adskiller de mørke nuancer.
Hvordan skaber underpixels farve?
Hver pixel består af tre underpixels ved siden af hinanden, hver med et farvefilter over sig: én rød, én grøn, én blå. Flydekrystalcellen bag hver af dem afgør, hvor meget lys der slipper igennem, og dit øje blander de tre til én oplevet farve, fordi de er alt for små til at skelnes hver for sig på normal betragtningsafstand.
Alle tre på fuld styrke giver hvidt. Alle tre lukkede giver sort. Rød og grøn med blå lukket giver gult; grøn og blå giver cyan. Med 256 niveauer pr. underpixel bliver det omkring 16,7 millioner kombinationer, og det er derfra „16,7 millioner farver“ på et datablad stammer.
Moderne telefonpaneler presser over 300 pixels ind pr. tomme, hvilket omtrent er det punkt, hvor det menneskelige øje holder op med at skelne enkelte prikker på en armslængdes afstand. Den tæthed er også grunden til, at en enkelt defekt underpixel på en telefon er langt sværere at få øje på end den samme fejl på et stort, groft tv-panel.
Hvad er forskellen på IPS-, VA- og TN-paneler?
Alle tre er LCD-skærme, der bruger lagene ovenfor. Det, der er forskelligt, er hvordan krystallerne er arrangeret, og hvilken vej de bevæger sig, og det giver reelt forskellige skærme:
- IPS lægger krystallerne parallelt med panelet og drejer dem i det plan. Bedst farvenøjagtighed og langt de bedste betragtningsvinkler, hvilket er grunden til, at den dominerer telefoner, tablets og alt, der bruges til designarbejde. Historisk langsommere, selv om moderne IPS er hurtig nok til det meste spil.
- VA stiller dem vinkelret på panelet. Den blokerer lys langt mere effektivt i lukket tilstand, så kontrasten er væsentligt højere, og sortniveauet ser reelt mørkt ud — det sædvanlige valg til fjernsyn. Prisen er farveskift, så snart man bevæger sig væk fra midten.
- TN er det oprindelige snoede arrangement. Billig og meget hurtig, men med mærkbart dårligere farve og betragtningsvinkler. I dag mest begrænset til budgetskærme og spilskærme med høj opdateringsfrekvens.
Paneltypen ændrer også, hvilke pixelfejl du bør forvente. Billigere paneler viser generelt flere af dem, simpelthen fordi fremstillingstolerancerne er videre.
Hvordan adskiller OLED sig fra LCD?
OLED fjerner baggrundsbelysningen, polarisatorerne og de flydende krystaller fuldstændig. Hver underpixel er en organisk forbindelse, der frembringer sit eget lys, når der løber strøm igennem den. For at vise sort slukker en OLED-pixel simpelthen — der er ingen lampe bagved at blokere, så sort er reelt sort, og kontrasten er i praksis ubegrænset.
Den forskel ændrer, hvordan de to teknologier går i stykker, og det betyder meget, når du skal stille en diagnose:
- LCD fejler i retning af fastlåste pixels. En krystalcelle, der holder op med at reagere, lader baggrundslys slippe igennem, hvor den burde blokere, hvilket giver en permanent tændt prik — ofte til at redde.
- OLED fejler i retning af døde pixels. Der er intet baggrundslys, der kan slippe ud, så en svigtende underpixel går ud i stedet for at lyse — og kan ikke reddes.
- OLED ældes desuden ujævnt. De organiske forbindelser svækkes ved brug, og blå svækkes hurtigst, og det er dét, der giver indbrænding. LCD gør ikke dette.
Pixelfejl på OLED gennemgår, hvorfor LCD-løsningerne ikke virker der.
Hvorfor får LCD-skærme døde og fastlåste pixels?
Nu forklarer strukturen fejlene præcist. Hver underpixel afhænger af sin egen tyndfilmstransistor, og et 1080p-panel rummer omkring seks millioner af dem.
En død pixel er en transistor, der helt er holdt op med at levere strøm. Cellen kan ikke styres, alle tre underpixels forbliver mørke, og pixlen læses som en sort prik. Der er ikke længere noget at sende et signal til, og netop derfor kan ingen software hente den tilbage.
En fastlåst pixel er en transistor, der stadig har strøm, men er holdt op med at skifte. Cellen er frosset fast i én stilling og lader en fast mængde lys slippe gennem sit farvefilter, uanset hvad panelet bliver bedt om at vise. Da elektronikken stadig lever, kan hurtig gennemløb af farver nogle gange ryste den løs — og det er hele grundlaget for blinkemetoden.
Lysgennemtrængning er en helt tredje ting og bliver konstant fejltolket som en pixelfejl. Det er lys, der slipper ud langs panelets kanter, hvor lagene ikke slutter helt tæt, synligt som lysere felter i hjørnerne af en sort skærm. Ingen pixel er defekt, og ingen software ændrer på det.
Hvordan tester du en LCD-skærm?
At kende strukturen gør testen enkel, for hver fuldskærmsfarve udspørger sit eget lag:
- Sort afslører alt, der slipper lys igennem, når det ikke burde: fastlåste pixels, lysgennemtrængning og skyer.
- Hvid afslører alt, der ikke slipper lys igennem: døde pixels og støv på glasset.
- Rød, grøn og blå isolerer de enkelte underpixels. En defekt underpixel gemmer sig på sin egen farve og ses tydeligt på de to andre.
- Grå afslører problemer med ensartethed og banding på tværs af baggrundsbelysningen.
Hvordan du kører en test for døde pixels gennemgår den forberedelse, der gør resultatet troværdigt, og vores guide til LCD-skærmes sundhed lægger kontrol af kontrast, ensartethed og baggrundsbelysning oven i pixeltesten.
