Фотопроводящие светоклапанные устройства
В дисплеях подобного типа электронная адресация заменена оптической системой, управляющей светопередачей жидкого кристалла в соответствии с пространственным и временным изменением внешнего изображения, проецируемого на дисплей. В этом случае жидкий кристалл управляет передачей гораздо более интенсивного светового луча, который можно затем спроецировать на экран или другое устройство отображения. Подобную систему можно считать усилителем или трансформатором изображения.
На рис. 8 показана структура ЖК - фотопроводящего светоклапанного дисплея. Как и в других дисплеях, жидкий кристалл помещен между прозрачными проводниками. Однако одна поверхность покрыта фотопроводящим материалом, сопротивление которого уменьшается при освещении светом соответствующей длины волны и интенсивности. Изображение, проецируемое на этот материал, создает проводящий участок определенной Формы. Электропроводность участка вызывает в жидком кристалле динамическое рассеяние, модулирующее затем интенсивность второго источника света. ЖК - слой располагается в плоскости изображения проекционной системы, в которой имеется второй источник света для получения усиленного и увеличенного изображения, соответствующего изображению на проводнике.
Разработчики блокнотных компьютеров используют в своих машинах два основных типа цветных жидкокристаллических (ЖК) дисплеев с матрицами активных и пассивных элементов соответственно. Сегодняшний резкий рост количества блокнотных компьютеров, выпускаемых на рынок, обуславливается двумя факторами, а именно улучшением качества дисплеев выполненных по пассивной технологии, и постепенным решением проблем производства панелей с активной матрицей управляющих элементов.
Вне всякого сомнения ЖК - дисплеи с активной матрицей управляющих элементов являются самым предпочтительным видом цветных экранов. Они имеют более высокую четкость и контрастность, меньшую инерционность, более широкие углы обзора - и все это делает такие дисплеи серьезным соперником хорошего настольного монитора.
В большинстве случаев ЖК-дисплеи с активной матрицей имеют свои управляющие транзисторы для каждого элемента изображения (ЭИ) экрана. Эти транзисторы изготавливают по тонкопленочной технологии, поэтому в названиях подобных дисплеев встречается сокращение TFT (thin - film transistor - тонкопленочный транзистор)- Фактически для управления каждым ЭИ используется три транзистора, поэтому стандартный экран VGA с разрешением 640*480 ЭИ содержит свыше 900 тыс элементов. Транзисторы служат для управления прохождением света через три фильтра - по одному фильтру для каждого из основных цветов ( красного, зеленого и синего). Регулируя световой поток, можно воспроизводить изображения полного цветового спектра (естественно, с определенными ограничениями).
Однако ЖК-дисплеи с активной матрицей являются сравнительно новым видом технических средств, и каждая фирма-изготовитель подходит к их созданию по своему. Например, фирма Toshiba разрабатывает сейчас экран с разрешением до 1152*900 ЭИ, т.е. существенно более высоким, чем предельное по стандарту VGA разрешение (640*480) других цветных плоско панельных дисплеев. Некоторые изготовители блокнотных компьютеров собираются использовать графические средства стандарта SuperVGA с внешним монитором.
Только компания Sharp планирует создать для блокнотного компьютер ЖК-дисплей с активной матрицей, способный воспроизводить при стандартном разрешении VGA до 256 цветов одновременно (обычно число цветов ограничивается 16). благодаря чему качество воспроизводимых изображений оказывается более высоким, чем у большинства существующих VGA-мониторов. Все прочие изготовители плоско панельных дисплеев как с активными, тек и с пассивными матрицами производят устройства обеспечивающие воспроизведение до цветов на экранах с разрешением 640*480 ЭИ. Все цветные блокнотные компьютеры будут иметь 256-цветовую палитру при разрешении, соответствующем стандарту CGA (320*200 ЭИ).
Главным недостатком выпускаемых в настоящее время ЖК-дисплеев является их сравнительно высокая цена. Сейчас ТFT-панели стоят в два-четыре раза дороже, чем устройства с пассивной матрицей.
ЖК-дисплеи с активной матрицей стоят дороже главным образом потому, что из-за сложной технологии процент выпуска экранов, не содержащих дефектов очень мал, Фактически выход годных изделий, по-видимому настолько низок, что представители фирм-изготовителей просто отказываются называть цифры.
Определенные надежды на снижение цен дает новая технология компании Seiko-Epson. Эта технология изготовления ЖК-дисплеев является разновидностью тонкопленочной. Она носит название МIМ (metal-insulator-metal - " металл - диэлектрик - метал"), менее сложна, чем TFT, и, по мнению представителей компании, должна обеспечить более высокий процент выхода годных экранов, а, следовательно, более низкие цены ЖК - экранов приблизительно такие же, как цены TFT-панелей. Технология компании Epson имеет еще одно ограничение: цветовая палитра выпускаемых устройств содержит немногим более 20 тыс. цветов против обычных 256 тысяч. Изготавливать ЖК-дисплеи с пассивной матрицей, иногда называемые STN (supertwist nematic - супертвистированные нематические) или FSTN (film-compensated STN - супертвистированные нематические с компенсирующими пленочными элементами), довольно просто.
В отличии от ycтрoйств с активной матрицей, где для управления каждым ЭИ используются свои транзисторы, в ЖК-дисплеях с пассивной матрицей один управляющий транзистор обслуживает целую строку или столбец ЭИ. Качество изображения определяется такими параметрами, как яркость и контрастность, регулировка которых в ЖК-дисплеях с пассивной матрицей является менее эффективной. А в связи с меньшими возможностями управления прохождения свете через цветовые фильтры любое изображение на дисплеях этого типа кажется несколько размытым по сравнению с ЖК—дисплеями с активной матрицей. Все ЖК-дисплеи с пассивной матрицей воспроизводят 16 цветов при разрешении стандарта VGA и 256 цветов одновременно при разрешении 320*300 ЭИ, хотя и с меньшей peзкостью, чем TFT- или МIМ-экраны.
К недостаткам ЖК-дисплеев с пассивной матрицей относятся более узкий угол обзора - и гораздо более длительное время реакции. В действительности время реакции (т.е. время, требуемое для смены изображения на экране) некоторых ЖК- дисплеев этого типа настолько велико, что курсор "мыши" может "потонуть" или исчезнуть из виду в процессе работы. Если ЖК-дисплеи с активной матрицей позволяют изменять изображение за 30 мс., то для ЖК-дисплеев с пассивной матрицей этот параметр обычно находится в диапазоне от 180 до 350 мс и более.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1.Что такое дисплеи? 2. Какие виды дисплеев вы знаете? 3. 06ьясните принцип действия телевизионного дисплея. 4. Что такое знакогенератор? 5. Параметры знакогенератора. 6. Устройство, и работа знакогенератора. 7. В чём сущность 2— и 3-х мерной структуры ЗУ? 8. В чём отличие структуры ЗУ типа 2,5D от структур 2D и 3D? Каковы преимущества этой структуры? 9. Основные характеристики дисплеев. 10. Устройство и работа цветных мониторов. 11. Зачем нужны различные способы адресации в ЖК-дисплеях? 12. Что такое мультиплексирование? 13. Принцип адресации в матричных дисплеях со встроенными ключами. 14. Функционирование фотопроводящих светоклапанного устройства. 15. Рассказать о ЖК-дисплеях с активной и пассивной матрицей-
Что такое TFT-технология?
Чем отличается MIM-технология от ТFT-технологии?