21735

Дисплей и его разновидности

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Крупицы люминофора Зерно триады экрана Экран Заполнение экрана Шаг матрицы зерен экрана Рис 5. Шаг матрицы зерен экрана Dot Pitch принято измерять в миллиметрах. Однако отождествлять эти два параметра не очень корректно и параметр Dot Pitch лучше перевести как зернистость экрана но не размер зерна. У 15 мониторов проволочка одна она расположена снизу на высоте примерно 1 3 высоты экрана.

Русский

2013-08-03

147 KB

1 чел.

Лекция 5. Дисплей и его разновидности

Вопросы:

  1.  Основные технические характеристики.
  2.  Управление монитором.
  3.  Плоские дисплеи.

Литература: 1. Гук. М. Аппаратные средства IBM PC. Питер, 2005, с. 498-510.

  1.  Дисплей и его основные технические характеристики.

1.1. Общая характеристика дисплея.

Дисплей может быть основан на различных физических принципах: электронно-лучевые трубки, газоплазменные матрицы, жидкокристаллические индикаторы и другие приборы. Наибольшее распространение получили дисплеи на электронно-лучевых трубках.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) по-английски сокращенно называется CRT (Cathode Ray Tube — катодно-лучевая трубка). Иногда CRT расшифровывается и как Cathode Ray Terminal, что соответствует уже не самой трубке, а устройству, на ней основанному. Вместо сокращения ЭЛТ в нашем обсуждении можно использовать и название кинескоп — это ЭЛТ с электромагнитной системой отклонения луча, которая характерна и для телевизионных, и для компьютерных мониторов. В персональных компьютерах узлы, формирующие изображение, расположены в системном блоке, в результате дисплей функционально упростился и стал похож на монитор, применяемый в телевидении.

Монитор содержит только ЭЛТ с видеоусилителями сигналов яркости лучей, генераторы разверток, блок питания и схемы управления этими узлами. Традиционный телевизионный монитор имеет низкочастотный вход композитного видеосигнала или(и) раздельные входы модуляции лучей и рассчитан на работу в стандартах PAL, SECAM или NTSC, определяющих способы цветопередачи и фиксирующих частоты синхронизации.

Монитор компьютера должен обеспечивать существенно более широкую полосу пропускания видеосигнала, поэтому композитный вход для него неприемлем. Кроме того, этому монитору приходится работать с разными параметрами синхронизации, которые зависят от выбранного режима разрешения и требований к развертке. Параметры синхронизации могут меняться в процессе работы, и компьютерный монитор должен отрабатывать эти переключения режимов.

В монохромных мониторах экран трубки покрыт однородным слоем мелкозернистого люминофора, который при хорошей фокусировке луча дает высокую четкость и разрешающую способность, фактически определяемую лишь параметрами генераторов разверток. В цветных мониторах люминофор неоднороден — имеются три типа частиц, каждый из которых дает свечение своим базисным цветом. Соответственно имеются три электронные пушки, каждая из которых «обстреливает» только свои частицы люминофора. Лучи всех трех пушек синхронно сканируют экран. Управляя интенсивностью каждого из лучей, получают требуемый цвет изображения каждой точки. Существует ряд технологий ЭЛТ, различающихся способом наведения лучей на свои частицы люминофора.

Классической является ЭЛТ с теневой маской (Shadow Mask). Ее экран покрывается не сплошным люминофором, а отдельными зернами-триадами. Каждое зерно состоит из трех крупиц люминофора, которые при попадании на них потока электронов светятся базисными цветами. Крупицы триад имеют строго фиксированное относительное расположение, и сами триады наносятся на поверхность в виде равномерной матрицы (Рис5.1). Крупицы каждого цвета «обстреливаются» из отдельной электронной пушки через теневую маску с отверстиями, соответствующими зернам матрицы.

    Крупицы люминофора,

Зерно                                       триады

экрана

Экран

      Заполнение

      экрана

         Шаг матрицы зерен экрана

                                  Рис 5.1.

Точность попадания лучей в свои крупицы обеспечивается тщательностью изготовления кинескопа и настройкой системы сведения лучей. Шаг матрицы зерен экрана — Dot Pitch — принято измерять в миллиметрах. В первом приближении можно считать, что он совпадает и с размером зерна. Однако отождествлять эти два параметра не очень корректно, и параметр Dot Pitch лучше перевести как зернистость экрана, но не размер зерна.

В ЭЛТ со щелевой маской. (Slot Mask) вместо отверстий в маске имеются вертикальные щели, а форма пятен цветного люминофора иная.

  

Рис 5.2. Щелевая маска

В ЭЛТ с апертурной решеткой (Apperture Grilles) люминофор нанесен на вертикально расположенные нити (каждая нить своего цвета), выстроенные «частоколом». Маска у них щелевая.

В трубках Trinitron (изобретение фирмы Sony) применяется объединенная пушка с тремя лучами. Здесь маску поддерживает одна или несколько горизонтальных проволочек, тень от которых заметна на экране. У 15" мониторов проволочка одна, она расположена снизу на высоте примерно 1/3 высоты экрана. У мониторов большего размера может быть и 2-3 нити.

1.2. Технические характеристики.

В настоящее время распространены мониторы классов VGA и SVGA, имеющие аналоговый интерфейс. Мониторы VGA, допускающие работу в режиме 640 х 480, вытеснены мониторами класса SVGA, которые должны поддерживать по крайней мере режим 800 х 600.

Главным параметром монитора является размер диагонали экрана (Screen Size), который принято измерять в дюймах. По умолчанию считается, что ширина экрана больше его высоты и соотношение этих размеров составляет 4:3. Такую ориентацию можно назвать «пейзажной» (Landscape), хотя это определение обычно опускают. Заметим, что стандартные графические режимы с высоким разрешением (640 х 480, 800 х 600 и далее) имеют то же соотношение числа точек в строке и числа строк. Этим достигается неискаженное изображение фигур: квадрат на экране будет иметь стороны с одинаковым числом пикселов. Существуют и мониторы с «портретной» (Portrait) ориентацией, у которых высота больше ширины. Данный тип монитора предназначался для издательских систем и позволял более полно использовать площадь экрана при выводе книжных страниц. В настоящее время «портретные» мониторы встречаются редко, а в издательской деятельности чаще используют «просто» большие мониторы (19", 21" и больше).  Размеры экранов приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1. Размеры экрана мониторов

Диагональ,

Размер изображения, мм

Разрешение

дюйм

по горизонтали        

                         по вертикали

максимальное    

                     рекомендуемое

14

254-264

190-200

1024 х 768

640 х 480

15

274-284

205-215

1280 х 1024

800 х 600

17

315-325

237-245

1600 х 1200

1024 х 768

19

355-365

267-275

1600 х 1200

1280 х 1024

21

396-406

298-306

1600 х 1200

1280 х 1024

24

436-447

328-336

1900 х 1200

1600 х 1200

Для цветных мониторов важным параметром является размер зерна экрана. Зерно экрана является мельчайшей частицей изображения. Существуют мониторы с зернистостью 0,42, 0,39, 0,31, 0,28, 0,26 мм и тоньше.

По зернистости и размеру экрана можно определить разрешающую способность экрана. Количество зерен в строке равно ширине рабочей области, деленной на шаг зерна. Однако размер экрана задают по диагонали, а не как ширину и высоту, причем указывается внешний размер, а не размер рабочей области, и в дюймах, а не в миллиметрах. Кроме того, для мониторов с теневой маской зернистость определяет шаг триад по диагонали, а для щелевой маски или апертурной решетки — горизонтальный шаг. Поэтому для режима 800 х 600 зернистость 0,28 мм экрана 14" (с теневой маской) является приемлемой. А вот для режима 1024 х 768 при такой же зернистости только-только хватает экрана размером 15". При этом качество отображения мелких элементов будет оставлять желать лучшего. В результате работа на таком мониторе будет сильно утомлять и даже вести к ухудшению зрения.

Допустимая частота развертки определяется в основном параметрами отклоняющей системы и мощностью генератора строчной развертки. В соответствии с нормами ТСО99 минимальная частота вертикальной развертки (частота кадра) должна составлять 85 Гц в любом режиме, а
рекомендуемая — 100 Гц, Для обеспечения прогрессивной (нечередующейся) развертки в режимах с высоким разрешением (большим числом строк) требуется очень высокая частота строчной развертки. Так, для режима 1024 х 768 при частоте кадра 85 Гц строчная частота должна быть порядка 70 кГц, а для 1600 х 1200 при частоте кадра 100 Гц — 126 кГц.

На реальную разрешающую способность существенно влияет полоса пропускания видеотракта (Video Bandwidth). При недостаточно широкой полосе пропускания мелкие детали — точки или вертикальные линии толщиной в один пиксел — могут становиться нечеткими и даже незаметными. В технических данных на монитор обычно указывают предельное разрешение и максимальные частоты разверток. Однако это вовсе не означает, что максимальное разрешение можно использовать на максимальной частоте, да еще и при нечередующейся развертке. Оценить предел возможностей позволяет полоса пропускания. Грубо требуемую полосу пропускания (BW, Гц) можно оценить через число точек в строке (Н), число строк (V) и частоту вертикальной развертки кадра(F, Гц):

BW=kxHxVxF   (Гц)

Поправочный коэффициент к = (1,3...1,4) учитывает «простои» вывода точек на обратном ходе по строке и кадру. Для чересстрочной развертки в формулу подставляется половина частоты развертки.

Так, например, для прогрессивной развертки (N1) с частотой кадров 75 Гц для режима 800 х 600 требуется полоса 45 МГц, для 1024 х 768 - 75 МГц, а для 1280 х 1024 - 125 МГц. Чем больше размер экрана, тем больше должна быть полоса пропускания, поскольку чем больше экран, тем большего от него требуют разрешения. Так, по самым жестким меркам высококачественный монитор 14" должен иметь полосу 65 МГц, 15" — 100 МГц, а 17" - более 135 МГц.

  1.  Эргономические характеристики.

Эти характеристики определяют воздействие дисплея на организм человека, работающего с ним, и характеризуют комфортность его работы. К ним относятся:

антибликовое состояние экрана;

потенциал статического электричества;

электромагнитное излучение;

экологические данные.

Антибликовое состояние экрана определяется правильной ориентацией экрана относительно источника освещения, а также уровнем плоскости самого экрана, которыцй традиционно изготавливают слегка выпуклым для приближения угла падения электронного луча к прямому на краях экрана. Новые мониторы имеют плоский экран, что обеспечивает меньшие искажения и отсутствие бликов. Уменьшить блики позволяет и специальное антибликовое покрытие экрана (Antiglare coating), а также применение стеклянных поляризационных фильтров.

Потенциал статического электричества снижают, применяя антистатическое покрытие, снимающее электростатический заряд с экрана, — это отмечается аббревиатурой AS (Anti Static) в перечислении достоинств монитора. Потенциал снижают также многие экранные фильтры — у них даже имеется провод с зажимом, который нужно присоединить, например, к неокрашенной металлической части заземленного корпуса компьютера.

Высокий потенциал определить просто — поднести палец к экрану, и если с расстояния в несколько миллиметров произойдет разряд (щелчок со слабым покалыванием или щекотанием), значит, потенциал велик. Если разряд возникает с расстояния сантиметра и больше, защитный антистатический фильтр просто необходим.

Большая часть излучения исходит из задней стенки (с тыльной части трубки) и достается не оператору, а его соседу при неудачной расстановке техники. Уровень радиации мониторов стремятся уменьшать, и аббревиатура LR (Low Radiation) указывает на заботу производителя о здоровье пользователя, но без конкретных цифр. Строгие нормы по допустимому уровню электромагнитных излучений в различных частях спектра заданы шведским стандартом MPR II, который фактически стал международным.

Более жесткие требования по всем параметрам монитора (и компьютера) предъявляет стандарт ТСО99, в котором содержатся требования по эргономике (режимы разрешений и частоты регенерации), электромагнитным излучениям, экологии (выделение вредных веществ, а также способ утилизации).

2. Управление монитором

Управление монитором определяют следующие  основные функции:

настройки цветов;

качество сведения лучей;

настройка геометрии;

синхронизация;

цифровое управление;

управление энергопотреблением.

2.1. Настройка цветов

Яркость (Brightness) и контрастность (Contrast) изображения обычно регулируют с помощью органов управления, расположенных на лицевой панели монитора. Иногда даётся возможность регулировки баланса базисных цветов, но для верного воспроизведения цвета (в режимах High Color и True Color) такая регулировка может оказаться и вредной. В высококачественных мониторах предусматривают возможность регулировки цветовой температуры (Colour Temperature) белого цвета, вручную или используя канал DDC. Цветовую температуру определяют через цвет свечения раскаленного железа. Обычные лампы накаливания дают «белый» цвет с температурой около 3 000 К, и этот свет нам кажется желтоватым. Люминесцентные лампы дневного света дают цветовую температуру около 10 000 К, и этот свет кажется голубоватым. «Истинно белый» цвет имеет некоторую промежуточную температуру. В мониторах используют более высокие значения — 6 500 и даже 9 300 К. Произвольное значение температуры белого цвета можно задать балансировкой яркости двух цветов (красного и синего) относительно фиксированного уровня зеленого. Рядового пользователя больше интересует чистота цвета (Colour Purity), которая может ухудшаться при намагничивании элементов кинескопа. Для размагничивания кинескопа предназначена специальная катушка, расположенная по контуру экрана. Она кратковременно включается в момент включения монитора, но некоторые мониторы позволяют выполнить размагничивание (Degauss) и во время работы. Монитор чувствителен к внешним магнитным полям. Приближение динамиков с сильным магнитным полем может привести к появлению цветных пятен на экране, а работающий близко динамик даст даже «цветомузыкальный» эффект.

2.2. Качество сведения лучей

Важным параметром монитора, не имеющим численного определения, является качество сведения лучей. При хорошем сведении тонкие белые линии (например, символы) должны быть белыми, а не радужными. Сведение лучей чаще всего ухудшается  по углам экрана. Для проверки качества сведения в первом приближении подходит наблюдение за сообщениями при загрузке, выводимыми обычно белыми символами. Удобен также внимательный осмотр рамок окон оболочки типа Norton Commander. В тестовых программах типа Checklt имеются видеотесты с изображениями тонких сеток, выводимых в графических режимах относительно высокого разрешения. Пожалуй, самым удобным средством проверки качества изображения является утилита NokiaTest. Регулировка сведения представляет собой сложный технический процесс.

2.3. Настройка геометрии

 Регулировка размеров по вертикали (V.Size) и горизонтали (H.Size) позволяет подогнать параметры генераторов развертки так, чтобы изображение попадало в заданную область. Здесь возможны два вида недостатков изображения:

а) изображение разворачивается в меньшую область, чем нужно (Underscan);

б) вылезает за границы экрана (Overscan).

Кроме регулировки размеров важна и юстировка — подбор смещения по вертикали (V.Shift, V-Position или V.Phase) и горизонтали (H.Shift, H-Position или H.Phase). Название этих регулировок смещением (Shift) или позицией (Position) ближе к пользователю, поскольку отражает видимое на экране действие. Название их же фазой (Phase) ближе инженеру, поскольку отражает фазовый сдвиг генераторов относительно синхроимпульсов.

Кроме размера и положения мониторы могут иметь регулировку геометрических искажений типа трапеции (Trapezoid) и «бочки» (Pincushion). Все эти регулировки удобнее всего производить при выводе тестового изображения в виде сетки с квадратными ячейками. Все квадраты должны выглядеть действительно квадратными. Желательно проверять одно и то же изображение с разным уровнем яркости — его размеры и форма не должны заметно изменяться. Если размер меняется (чем ярче, тем крупнее), это означает недостаточную мощность источника высокого напряжения кинескопа и его нестабильность при изменении яркости. Объяснение связи простое: чем ниже напряжение, тем ниже скорость электронов и больше угол отклонения луча при таком же магнитном поле развертки. Кроме геометрических искажений, наблюдение сетки может выявить такие дефекты монитора, как нестабильность генераторов развертки, которая может быть вызвана плохой фильтрацией питающих напряжений. Пульсации с частотой питающей сети приводят к волнистости вертикальной линии справа (волна обычно движется вверх или вниз) или периодическому изменению размера по вертикали. Высокочастотные пульсации приводят к дрожанию или размытости изображения опять-таки в правой части экран, (там набегает большая погрешность относительно синхроимпульсов).

2.4. Синхронизация и цифровое управление

Мониторы EGA имели два существенно различающихся режима синхронизации. Режим задавался относительной полярностью вертикальных синхроимпульсов. Для каждого режима (Mode 1 и Mode 2) использовались отдельные элементы подстройки, коммутируемые в зависимости от полученного указания на режим синхронизации. Поначалу обеспечение возможности работы монитора на разных частотах синхронизации представляло сложную техническую проблему. Одними из первых эту проблему решили разработчики фирмы NEC, и под соответствующие мониторы фирма даже зарезервировала торговую марку MultiSync. Потом появились названия MultiScan и MultiFrequency, которые обозначают ту же возможность. Адаптеры VGA и SVGA могут использовать различные режимы разрешения без столь существенного изменения частот, но от этого легче не стало — возникла потребность выбора частот развертки. Для распознавания режима также стали применять изменение полярности синхросигналов, но теперь уже обоих — H.Sync и V.Sync. При изменении параметров синхронизации (например, при переключении задач, работающих в разных графических режимах) приходится подстраивать геометрические параметры изображения, что вручную делать не очень удобно.

Решить проблему подстройки позволило цифровое управление (Digital Control, или DC), которое стало обычным практически для всех современных мониторов. Суть цифрового управления сводится к тому, что в монитор встраивается специализированный микроконтроллер, управляющий практически всеми параметрами монитора. Потенциометры, традиционно использовавшиеся для всех регулировок, заменили кнопками управления (пара кнопок заменяет одну ручку). В первых мониторах цифровое управление только повышало надежность (потенциометры подвержены износу), но вскоре пошли дальше. Поскольку микроконтроллер может хранить большое количество параметров (он для этого имеет энергонезависимую память), несложно его заставить запоминать наборы параметров, заданных для каждого используемого видеорежима. Таким образом, после первоначального «обучения» контроллер быстро устанавливает запомненные настройки для текущего видеорежима. Установленный видеорежим распознается по частотам и полярности сигналов синхронизации. Цифровое управление множеством параметров потребовало бы большого количества кнопок. Чтобы не загромождать лицевую панель монитора и облегчить работу пользователя, тому же микроконтроллеру поручили на экране монитора организовать дисплей для диалогового режима настройки. Такой дисплей, встроенный в экран, сокращенно называется OSD (On Screen Display). Применение OSD позволяет всего тремя-четырьмя кнопками обеспечить неограниченное число регулировок: одна или две кнопки требуются для выбора настраиваемого параметра в меню дисплея, и еще две кнопки позволяют изменять настраиваемый параметр в обе стороны. Впрочем, такая крайность необязательна — для таких регулировок, как, например, яркость, можно выделить и специальную пару кнопок. Меню дисплея появляется на экране во время настройки, перекрывая небольшую часть выводимого изображения, и автоматически исчезает по окончании настройки. От функций OSD сделали еще один небольшой шаг — ввели в монитор режим самотестирования. В этом режиме микроконтроллер при отсутствии сигнала от компьютера сам формирует цветное графическое изображение, по которому можно произвести настройку и оценить качество монитора. Конечно, монитор должен определить причину отсутствия сигнала — это ведь может быть и команда DPMS — системы управления энергопотреблением.

2.5. Управление энергопотреблением

Монитор, особенно цветной с большим экраном, является одним из основных потребителей электроэнергии — современный цветной монитор 15" потребляет около 80 Вт, для большего экрана больше и мощность. Основные режимы энергопотребления для мониторовследущие:

 On= включено — активная (нормальная) работа. Для 15" монитора типовое потребление - 80 Вт.

 Stand-by= резерв — отключение видеосигналов и снижение яркости до минимума, при этом потребление монитора снижается примерно на 20 %. Из этого режима в нормальный (On) монитор переходит быстро (около секунды). Поддержка состояния Stand-by не является обязательной для всех мониторов. Для монитора 15" типовое потребление —60 Вт.
 Syspend — отключение строчной развертки, накала и высокого напряжения кинескопа, что снижает потребление на 70 %. Переход в режим On занимает около 15 секунд. Для монитора 15" типовое потребление — менее 15 Вт.

 Off — отключение всех схем монитора, кроме блока DPMS, потребление снижается до единиц ватт. Переключение в нормальный режим займет около 30 секунд (как включение монитора). Если в этом режиме обесточивается и блок DPMS, то монитор можно будет включить только вручную (нажатием кнопки).

Работу системы энергосбережения должен поддерживать и монитор, и дисплейный адаптер, и BIOS. Переход в режимы с пониженным потреблением и события вк4лючения настраиваются в CMOS Setup параметрами управления энергопотреблением (Power Management).

3. Плоские дисплеи

Плоские дисплеи выполняются в виде матрицы ячеек с какими-либо электрооптическими эффектами. Матрицы сканируются аналогично телевизионному растру, так что каждая ячейка управляется импульсно. Для повышения контрастности часто применяют двойное сканирование: экран разбивается на две части, в которых сканирование происходит одновременно. Таким образом повышается частота обращения к каждой ячейке.

1-е сканирование     22   2-е сканирование

   Рис. 5.3

Дисплеи на жидкокристаллических (ЖК) панелях LCD (Liquid Crystall Display — ЖК-дисплей) основаны на изменении оптической поляризации отраженного или проходящего света под действием электрического поля. Слой жидкокристаллического вещества расположен между двумя стеклами с поляризационными решетками. Жидкокристаллическое вещество способно менять направление поляризации проходящего света в зависимости от состояния молекул. При отсутствии электрического поля направление поляризации меняется на 90°, а в дисплеях, изготовленных по технологии STN (Super Twisted Nematic), поворот достигает 270°  рис.5.4..

                          +

     Поляризованный

      световой поток

                              Е

                           _

  Рис. 5.4. Ячейка ЖК-вещества

Под действием электрического поля молекулы «распрямляются», и угол поворота уменьшается. Таким образом, в сочетании с поляризационными решетками стекол можно управлять прозрачностью элемента, изменяя величину электрического поля Е. В дисплеях DSTN (Double Super Twisted Nematic) ячейки сдваиваются, что позволяет повысить контрастность изображения. Дисплейная панель представляет собой матрицу ячеек, каждая из которых находится на пересечении вертикальных и горизонтальных координатных проводников.

               +

                                     _ Рис. 5.5. Схема дисплейной панели Passive Matrix

В пассивной матрице (Passive Matrix) дисплеев на жидкие кристаллы воздействуют поля самих координатных проводников. Ячейкам пассивной матрицы свойственна большая инерционность — порядка 300-400 мс (время на «перестройку» структуры молекул жидкокристаллического вещества), из-за чего на такие дисплеи плохо выводится динамическое изображение. Специально для таких дисплеев применяется особый режим отображения указателя мыши — за ним тянется шлейф, без которого быстро перемещаемый указатель визуально теряется. В активной матрице (Active Matrix) каждая ячейка управляется транзистором, которым, в свою очередь, управляют через координатные шины.

     Шина Х

     Шина У

                                        Рис. 5.6. Схема дисплейной панели  Active Matrix

В любом случае панели требуют подсветки — либо задней (Back Light), либо боковой (Side Light) от дополнительного (чаще люминесцентного) источника освещения. Иногда используют внешнее освещение, при этом за панелью располагается зеркальная поверхность. Активные матрицы обеспечивают более высокую контрастность изображения.

Современные плоские TFT LCD-дисплеи представляют собой «бутерброд» из двух стекол, между которыми расположены слои жидкокристаллического вещества и матрица тонкопленочных транзисторов (TFTThin Film Transistor). На переднем и заднем стеклах нанесены поляризационные решетки с взаимно перпендикулярным направлением поляризации. Жидкокристаллическая прослойка при отсутствии электрического поля поворачивает угол поляризации проходящего света на 90°, благодаря чему «бутерброд» становится прозрачным для проходящих лучей.

Под действием электрического поля от напряжения, подаваемого транзистором каждой ячейки матрицы, угол поворота поляризации может быть уменьшен до нуля. Чем больше приложенное напряжение, тем меньше угол поворота и тем менее прозрачной будет ячейка. Инерционность ячеек активной матрицы порядка 20-30 мс меньше, чем

пассивной, но все равно ощутима.

Цветные дисплеи имеют более сложные ячейки, состоящие из трех элементов для управления каждым из базисных цветов. В цветных дисплеях каждый пиксел состоит из трех ячеек, каждая из которых снабжена своим светофильтром (красным, зеленым и синим). Управляя тремя транзисторами пиксела, можно изменять его цвет и яркость, что, собственно, и требуется от дисплея. Разрешающая способность по цвету у LCD-мониторов пока ниже — только 6 бит на каждый цветовой канал. Размер пиксела плоского дисплея близок к зерну ЭЛТ-мониторов:

у дисплея 15" с разрешением 1024 х 768 — около 0,3 мм,

у дисплея 18" с разрешением 1280 х 1024 — около 0,28 мм.

Матричная организация экрана не позволяет изменять разрешение экрана с той же легкостью, как у ЭЛТ-монитора: увеличить его просто невозможно, а уменьшить без потерь качества можно только одновременно

с уменьшением размера изображения. Матричная организация располагает к применению цифрового интерфейса связи с графическим адаптером.  

Выпускаемые плоские дисплеи имеют и обычный аналоговый интерфейс, совместимый с любым (S)VGA-адаптером, однако лучше использовать цифровой интерфейс.

Преимущества TFT LCD-дисплеев: высокая яркость изображения, отсутствие геометрических искажений, четкая фокусировка, отсутствие мерцания экрана (из-за инерционности ячеек, не требуется высокой частоты развертки), малое потребление (25-40 Вт) и тепловыделение, малый вес и, конечно же, малое занимаемое место. Кроме того, они практически нечувствительны к внешним электромагнитным полям, от которых плавает, дергается и искажается изображение ЭЛТ-мониторов. Ряд моделей позволяет поворачивать экран на 90° (и, соответственно, менять местами координаты), так что он принимает «портретную» ориентацию.

Недостатки TFT-дисплеев: низкая контрастность изображения, зависимость качества изображения от угла наблюдения (меньший угол нормального восприятия цветного изображения), инерционность ячеек, невозможность смены разрешения (кроме как малопривлекательной интерполяцией), возможность отказа ячеек (на дисплее допускается неработоспособность нескольких транзисторов) и, конечно же, пока высокая цена. Фотореалистичность изображений, характерная для современных ЭЛТ-дисплеев, для LCD-дисплеев пока что недостижима.

Газоплазменные панели (Gas Plasma) основаны на свечении газа под действием электрического поля. Эти панели PDP (Plasma Display Panel), часто желто-черные, потребляют больше энергии, чем LCD, что препятствует их применению в системах с автономным питанием.

Электролюминесцентные панели EL (Electro-Luminescent) пока не получили широкого распространения из-за технологических трудностей создания долговечных элементов.

Светодиодные матрицы LED (Light Emmited Diode — светоизлучающий диод), казалось бы, могли стать решением всех проблем плоских дисплеев. Однако светодиоды имеют настолько высокую потребляемую мощность по сравнению с другими типами индикаторов, что их в плоских панелях не применяют.

Дисплеи на светящихся полимерных полупроводниках LEP (Light Emission Plastic) основаны на свечении этого материала в электрическом поле. Для работы этого дисплея требуется низкое напряжение — всего 3 В. Эти пока что только монохромные (черно-желтые) дисплеи еще не нашли широкого применения из-за малого срока службы.

Недавно появилась технология FED (Field Emission Display), основанная на свечении люминофора при бомбардировке их потоком электронов (тот же эффект используется и в ЭЛТ). Однако в отличие от ЭЛТ, имеющей три пушки (для каждого цвета), FED-панели имеют матрицу микроскопических триад пушек, расположенную между двумя плоскими пластинами. Каждый пиксел обслуживает группа из нескольких сотен микропушек, управляемых общим транзистором (как и в активной LCD-матрице). Вместо отклоняющих систем и генераторов развертки применяется коммутация транзисторов матрицы. Поскольку длина «ствола» пушки существенно сократилась, снизился и уровень необходимого для работы высокого напряжения.

PAGE  13


Световой поток

Стекла поляризационных решеток

ЖК вещество


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13249. Вивчення резонансу в електричному колі змінного струму 870.5 KB
  Лабораторна робота № 10 Тема: Вивчення резонансу в електричному колі змінного струму. Мета: виявити явище резонансу в електричному колі шляхом дослідження залежності сили струму в ньому від частоти змінної напруги; дослідити вплив активного опору на форму резонансн
13250. Визначення розмірів плати за забруднення ґрунтів 55 KB
  Лабораторна робота № Тема: Визначення розмірів плати за забруднення ґрунтів Теоретична частина Ґрунт це самостійне природне тіло яке утворилося з поверхневих шарів гірських порід під сукупним впливом тварин рослин мікроорганізмів клімату води рельєфу місц...
13251. Розрахунок санітарно-захисної зони для джерела електромагнітного випромінювання 45 KB
  Лабораторна робота № Розрахунок санітарнозахисної зони для джерела електромагнітного випромінювання Теоретичні відомості Основними джерелами електромагнітних полів ЕМП є: атмосферна електрика радіовипромінювання електричне та магнітне поля Землі потуж
13252. Оцінка рівня радіаційного фону 56.5 KB
  Лабораторна робота № Тема: Оцінка рівня радіаційного фону Теоретична частина Випромінювання з високою енергією здатні віднімати електрони від атомів і приєднувати їх до інших атомів з утворенням пар позитивних і негативних іонів називається іонізуючим випромі
13253. Визначення концентрації оксиду вуглецю (СО) в атмосферному повітрі 142 KB
  Лабораторна робота № Тема: Визначення концентрації оксиду вуглецю СО в атмосферному повітрі Теоретична частина Автомобільний транспорт є однією з галузей що у значній мірі визначає розвиток промисловості і сільського господарства будьякої країни. Тому світов
13254. Оцінка збитків заподіяних атмосфері, при вивезенні твердих побутових відходів 36 KB
  Лабораторна робота № Побутові відходи Тема: Оцінка збитків заподіяних атмосфері при вивезенні твердих побутових відходів. Мета: Ознайомитись з проблемою твердих побутових відходів взагалі та проблемою вивезення твердих побутових відходів зокрема а також з метод...
13255. Визначення рівня шумового забруднення 70.5 KB
  Лабораторна робота № Тема: Визначення рівня шумового забруднення Теоретична частина Шум це одна з форм фізичного хвильового забруднення природного середовища. Під шумом розуміють усі неприємні та небажані звуки чи їхню сукупність які заважають нормально прац
13256. ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ УЧАСНИКІВ ДОРОЖНЬОГО РУХУ 5.86 MB
  ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ УЧАСНИКІВ ДОРОЖНЬОГО РУХУ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт для студентів базового напряму 6.070101 Транспортні технології спеціальностей 78.07010104 Організація і регулювання дорожнього руху та 78.07010102 Організація перев...
13257. Архітектура персонального компютера 54.97 KB
  Архітектура персонального компютера Вузловою компонентою ПК є центральний процесор ЦП. Він виконує обчислювальну роботу керує обміном даними між оперативною памяттю та пристроями вводувиводу. Продуктивність ЦП залежить від частоти яку задає йому тактовий генера