Рідко-кристалічні монітори

Ще один тип моніторів - рідко-кристалічні (LCD). Перші рідкокристалічні матеріали були відкриті більш 100 років тому австрійським ученим Ф. Ренітцером. Згодом було виявлено велику кількість матеріалів, які можна використовувати в якості рідкокристалічних модуляторів, проте практичне використання технології почалося порівняно недавно.

Технологія LCD-дисплеїв заснована на унікальних властивостях рідких кристалів, які одночасно володіють певними властивостями як рідини (наприклад, плинністю), так і твердих кристалів (зокрема анізотропією (від грец. Anisos - нерівний і tropos - напрям - залежність властивостей середовища від напрямку. Анізотропія характерна, напр., для механічних, оптичних, магнітних, електричних та ін властивостей кристалів.). У LCD-панелях використовують так звані нематические кристали, молекули яких мають форму довгастих пластин, об'єднаних в скручені спіралі. LCD-елемент, крім кристалів , включає в себе прозорі електроди й поляризатори. При додатку напруги до електродів спіралі розпрямляються. Використовуючи на вході і виході поляризатори, можна використовувати такий ефект розкручування спіралі, як електрично керований вентиль, який то пропускає, то не пропускає світло. Екран LCD-дисплея складається з матриці LCD-елементів. Для того щоб отримати зображення, потрібно адресувати окремі LCD-елементи. Розрізняють два основні методи адресації і відповідно два види матриць: пасивну та активну. У пасивної матриці точка зображення активується подачею напруги на провідники-електроди рядка і стовпця. При цьому електричне поле виникає не тільки в точці перетину адресних

Активна матриця LCD

провідників, але і на всьому шляху розповсюдження струму, що перешкоджає досягненню високого контрасту. В активній матриці кожною точкою зображення управляє свій електронний перемикач, що забезпечує високий рівень контрастності. Зазвичай активні матриці реалізовані на основі тонкоплівкових польових транзисторів (Thin Film Transistor, TFT). TFT-екрани, інакше звані екранами з активною матрицею, мають найвищий серед плоскопанельних пристроїв дозволом, широко використовуються в ноутбуках, автомобільних навігаційних пристроях і різноманітних цифрових приставках.

LCD-дисплей не випромінює, а працює як оптичний затвор. Тому для відтворення зображення йому потрібно джерело світла, який розташовується позаду LCD-панелі. Час життя внутрішнього джерела світла TFT LCD-монітора залежить від його типу. Як правило, джерела світла для 15-дюймових моніторів втрачають близько 50% початкової яскравості за 20 000 годин.

Плазмові панелі (pdp)

Принцип дії плазмової панелі заснований на світінні спеціальних люмінофорів (фосфоресціюючі речовини) при впливі на них ультрафіолетового випромінювання. У свою чергу це випромінювання виникає при електричному розряді в середовищі сильно розрідженого газу. При такому розряді між електродами з керуючою напругою утвориться провідний «шнур», що складається з іонізованих молекул газу (плазми) (аналогічний принцип роботи реалізований у лампах денного світла - газ у колбі (скляній трубі) починає світитися при пропущенні напруги через нього). Тому-то газорозрядні панелі, що працюють на цьому принципі, і отримали назву «газорозрядних» або «плазмових" панелей. Подаючи керуючі сигнали на вертикальні і горизонтальні

Плазмова панель

провідники, нанесені на внутрішні поверхні скла панелі, схема керування панелі здійснює відповідно «рядкову» і «кадрову» розгортку растра телевізійного зображення. При цьому яскравість кожного елемента зображення визначається часом світіння відповідної "осередку» плазмової панелі: самі яскраві елементи «горять» постійно, а в найбільш темних місцях вони зовсім не «підпалюються». Світлі ділянки зображення на PDP (Plasma Display Panel) світяться рівним світлом, і тому зображення абсолютно не мерехтить, чим вигідно відрізняється від «картинки» на екрані традиційних кінескопів.

Плазмова панель

Плазмові панелі створюються шляхом заповнення простору між двома скляними поверхнями інертним газом. Весь простір поділяється на безліч пікселів (елементів зображення), кожен з яких складається з трьох подпікселей, що відповідають одному з трьох кольорів (червоний, зелений і синій) (див. рис.) Комбінуючи ці три кольори можна відтворити будь-який інший колір. У кожному подпікселе розташовані маленькі прозорі електроди, на які подається високочастотна напруга. Під дією цієї напруги виникає електричний розряд. При взаємодії плазми газового розряду з частинками фосфору в кожному подпікселе виникає випромінювання відповідного кольору (червоного, зеленого або синього). Робота кожного подпікселя повністю контролюється електронікою, що дозволяє кожному пікселю відтворювати до 16 млн. різних квітів.

В даний час для створення плоских дисплеїв (Flat Panel Display, FPD) використовуються різні технології і рішення, хоча на ринку до сих пір домінують рідкокристалічні екрани. Як відомо, технології, які застосовуються при створенні сучасних дисплеїв, умовно можуть бути розділені на дві групи. До першої відносяться пристрої, засновані на випромінюванні світла, наприклад традиційні, виконані на базі електронно-променевих трубок (ЕПТ), та плазмові дисплеї PDP (Plasma Display Panel). У другу групу входять пристрої трансляційного типу, в тому числі і РК-монітори. Пристрої обох груп мають цілком певні достоїнства і недоліки. Якщо ж говорити про майбутнє, то перспективні рішення в області створення сучасних дисплеїв дійсно часто поєднують у собі особливості обох технологій.

Так, сьогодні велика увага приділяється створенню дисплеїв на базі автоелектронної емісії (Field Emisson Display, FED). На відміну від РК-екранів, які працюють з відбитим світлом, FED-панелі самі генерують світло, що ріднить їх з екранами на базі ЕЛТ і плазмовими дисплеями. Проте якщо у ЕПТ всього три електронні гармати, то в FED-пристроях для кожного пікселя призначений свій електрод, завдяки чому товщина панелі не перевищує декількох міліметрів. При цьому кожен піксел управляється безпосередньо, як і в ЖК-дисплеях з активною матрицею. Свій родовід FED-пристрої ведуть з розробок середини 1990-х років, коли інженери намагалися створити по-справжньому плоский кінескоп.