Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2011 в 18:08, реферат
Первый рабочий жидкокристаллический дисплей был создан Фергесоном (Fergason) в 1970 году. До этого жидкокристаллические устройства потребляли слишком много энергии, срок их службы был ограничен, а контраст изображения был удручающим. На суд общественности новый ЖК-дисплей был представлен в 1971 году и тогда он получил горячее одобрение. Жидкие кристаллы (Liquid Crystal) - это органические вещества, способные под напряжением изменять величину пропускаемого света. Жидкокристаллический монитор представляет собой две стеклянных или пластиковых пластины, между которыми находится суспензия. Кристаллы в этой суспензии расположены параллельно по отношению друг к другу, тем самым они позволяют свету проникать через панель. При подаче электрического тока расположение кристаллов изменяется, и они начинают препятствовать прохождению света. ЖК технология получила широкое распространение в компьютерах и в проекционном оборудовании.
Введение 3
Глава I. Назначение жидкокристаллических мониторов 4
Глава II. Устройство ЖК монитора 5
2.1. Принцип работы 8
2.2. Важнейшие характеристики 9
2.3. Технологии STN, DSTN, TFT, S-TFT 10
Глава III. Преимущества и недостатки ЖК мониторов 15
Глава IV. Выбор ЖК монитора 17
Заключение 19
Список литературы 20
STN | Super Twisted Nematic |
DSTN | Double Super Twisted Nematic |
TFT | Thin Film Transistor |
S-TFT | Super Thin Film Transistor |
Технология STN позволяет увеличить торсионный угол (угол кручения) ориентации кристаллов внутри LCD с 90° до 270°, что обеспечивает лучшую контрастность изображения при увеличении размеров монитора.
Часто STN ячейки используются в паре. Такая конструкция называется DSTN, в которой одна двухслойная DSTN-ячейка состоит из 2 STN-ячеек, молекулы которых при работе поворачиваются в противоположные стороны. Свет, проходя через такую конструкцию в «запертом» состоянии, теряет большую часть своей энергии. Контрастность и разрешающая способность DSTN достаточно высокая, поэтому появилась возможность изготовить цветной дисплей, в котором на каждый пиксель приходится три ЖК-ячейки и три оптических фильтра основных цветов. Цветные дисплеи не способны работать от отраженного света, поэтому лампа задней подсветки - их обязательный атрибут. Для сокращения габаритов лампа находится с боку, а напротив нее зеркало, поэтому большинство LCD-матриц в центре имеют яркость выше, чем по краям (это не относится к настольным ЖК мониторам). Также STN ячейки используются в режиме TSTN, когда два тонких слоя полимерной пленки добавляются для улучшения цветопередачи цветных дисплеев или для обеспечения хорошего качества монохромных мониторов.
TFT, то есть тонкопленочный транзистор, это те управляющие элементы, при помощи которых контролируется каждый пиксель на экране. Тонкопленочный транзистор действительно очень тонкий, его толщина 0,1–0,01 мкм.
Технология
создания TFT очень сложна, при этом
имеются трудности с
TFT обладают рядом преимуществ
перед ЭЛТ-мониторами, среди которых
— пониженное потребление
Рис.
5. Технология TFT
Совсем
недавно специалистами компании
Hitachi была создана новая технология
многослойных ЖК-панелей Super TFT, которая
значительно увеличила угол уверенного
обзора ЖК панели. Технология Super TFT использует
простые металлические
Японская
компания NEC недавно объявила, что
по качеству изображения ее LCD дисплеи
вскоре достигнут уровня лазерных принтеров,
перешагнув порог в 200 ppi, что соответствует
31 точке на квадратный мм, или шагу
точек 0,18 мм. Как сообщили в NEC, применяемые
сегодня многими
На прошедшей в 1999 году в США конференции «Society for information Display» было сделано несколько докладов, свидетельствующих об успехах в создании жидкокристаллических дисплеев на пластиковой подложке. Компания Samsung представила прототип монохромного дисплея на полимерном субстрате с диагональю 5,9 дюйма и толщиной 0,5 мм. Толщина самой подложки составляет около 0,12 мм. Дисплей имеет разрешение 480х320 точек и контрастность 4:1. Вес — всего 10 грамм.
Инженеры
из Лаборатории кинотехники
Группа
специалистов IBM разработала технологию
производства тонкопленочных транзисторов
с применением органических материалов,
позволяющую изготавливать
Для
повышения разрешения LCD-экранов
компания Displaytech предложила не создавать
изображение на поверхности большого
LCD-экрана, а вывести картинку на
маленький дисплей высокого разрешения,
а затем с помощью оптической
проекционной системы увеличить
ее до нужных размеров. При этом Displaytech
использовала оригинальную технологию
Ferroelectric LCD (FLCD). Она основана на так
называемых кирально-смектических жидких
кристаллах, предложенных для использования
еще в 1980 г. Слой материала, обладающего
ферроэлектрическими свойствами и
способного отражать поляризованный свет
с вращением плоскости
Развитием
низкотемпературной технологии с использованием
поликристаллического кремния LTPS занимается
Toshiba. По словам представителей этой корпорации,
они позиционируют новые
В
настоящее время ЖК-мониторы являются
основным, бурно развивающимся
Таблица 3. Плюсы и минусы ЖК мониторов
«Плюсы» и «минусы» | |
+ | - |
Яркость от 170 до 250 кд/м | Угол обзора
(по цвету) (-) от 50 до 125 градусов |
Оптимальная частота вертикальной развертки 60 Гц, чего достаточно для отсутствия мерцания | Одно разрешение с фиксированным размером пикселей |
Абсолютная фокусировка | зависимость контраста от угла обзора |
Аналоговый или цифровой входной сигнал | |
Отсутствие мерцания | |
Изображение формируется пикселями, число которых зависят только от конкретного разрешения LCD-панели | |
Практически
никаких опасных |
|
компактный, уплощенный дизайн, малый вес |
Массово производимые ЖК - мониторы плохо защищены от повреждений. Особенно чувствительна матрица, незащищённая стеклом. При сильном нажатии возможна необратимая деградация. Также существует проблема дефектных пикселей.
Предельно допустимое количество дефектных пикселей, в зависимости от размеров экрана, определяется в международном стандарте ISO 13406-2 (в России - ГОСТ Р 52324-2005). Стандарт определяет 4 класса качества ЖК - мониторов. Самый высокий класс — 1, вообще не допускает наличия дефектных пикселей. Самый низкий — 4 класс (допускает наличие до 262 дефектных пикселей на 1 миллион работающих).
Вопреки расхожему мнению пиксели ЖК - мониторов деградируют, хотя скорость деградации наименьшая из всех технологий отображения, за исключением лазерных дисплеев, не подверженных деградации пикселей.
.Перспективной технологией, которая может заменить ЖК - мониторы, часто считают OLED-дисплеи (матрица с органическими светодиодами). С другой стороны, эта технология встретила сложности в массовом производстве, особенно для матриц с большой диагональю.
Рис. 6. Макрофотография ЖК-матрицы.
«Внешность
Таблица 4. Критерии выбора ЖК монитора
«Мертвые пиксели» | На плоской панели может не работать несколько пикселей. Распознать их нетрудно — они всегда одного цвета. Они возникают в процессе производства и восстановлению не подлежат. Полностью избежать их наличия в настоящее время невозможно — это привело бы к большой выбраковке панелей и, как следствие, к повышению цены в несколько раз. Приемлемым считается, когда на всей матрице не более трех таких пикселей. Но если для вас отсутствие «мертвых пикселей» критично, перед покупкой конкретного монитора проверьте его |
Угол просмотра | Если вы когда-либо ранее пользовались ноутбуком, вы, вероятно, знаете, что работать за ЖК-монитором лучше всего под определенным углом. У некоторых мониторов значение этого угла довольно велико и сравнимо с ЭЛТ. В этом случае вы можете видеть изображение даже тогда, когда монитор не находится непосредственно перед вами. В настоящее время нормой считается угол в 120°. Отметим, что некоторые владельцы ноутбуков находят небольшие значения угла полезными — в тех случаях, когда требуется, чтобы ваш сосед не видел, что происходит на экране вашего монитора |
Контрастность | Сами по себе пиксели не вырабатывают свет, они лишь пропускают его от подсветки. И темный экран вовсе не означает, что подсветка не работает — просто пиксели блокируют этот свет и не пропускают его сквозь экран. Для определения количества уровней яркости, которое способен обеспечить монитор, и используется контрастность. Хорошим считается соотношение 250:1 |
Яркость | Яркость жидкокристаллического дисплея может быть выше яркости электронно-лучевой трубки, но, как правило, она не превышает 225 кандел на квадратный метр — это сопоставимо с яркостью телевизора. |
Размер экрана | Размер диагонали ЖК - монитора в точности совпадает с размером изображения. Поэтому экран в 15,1 дюйма на самом деле показывает 15,1 дюйма, что позволяет комфортно работать в разрешении 1024×768, что для 15-дюймовых ЭЛТ - мониторов уже мелковато |
Информация о работе Устройство жидкокристаллического монитора