Ответы на вопросы к экзамену / 18 ЖК (LCD) мониторы

18. ЖК (LCD) мониторы.

Технология использования жидких кристаллов исторически сложилась для несложных индекаторов, типа цифровых табло.

В основе технологии лежит св-во взаимодействия некоторых органических веществ с поляризованным светом.

Если рассмотреть условную ячейку ЖК устр-ва, то в упрощённом виде она представляет собой молекулу, ось поляризации которой может вращаться. Если на такую ячейку направить луч поляризованного света, у которого также имеется своя ось поляризации.

Наибольшее пропускание удет при совпадении осей, а в некоторых угловых положениях свет практически полностью гасится.

В простых ч-б индекаторах используется пассивный принцип. Свет поступает сверху на поляризатор. Между поляризатором и зеркалом в нужных позициях размещены капсулы с ЖК веществом, управляемые электрическим сигналом. Внизу пакета находится обыкновенное зеркало. Если на ячейку подано такое напряжение, что ось совпадает с осью прошедшего чрез поляризатор света. Свет проходит сквозь капсулу и отражается от зеркала обратно. Итог: точка является светлой. Если же эл. сигнал смещает ось поляризации ЖК вещества в несоответствующем положение, то прошедший сквозь поляризатор не может пройти сквозь капсулу до зеркала и отразиться. Итог: точка чёрная.

Пассивные схемы применяются только в дешёвых простых индекаторах. Большинство матриц являются пассивными системами.

А,B – ячейки (А ближе к пользователю). Свет от лампы подсветки является неполяризованным, т.е. в нём присутствуют всевозможные оси поляризации.

Ячейка B под управлением элктрического сигнала выполняет ф-и активного поляризатора, выделяющего из всевозможных осей некоторое угловое расположение.

Ячейка A выполняет ф-и управляемого затвора для поляризованного света. Она может либо почти полностью пропустить поляризованный поток, сформированный ячейкой B, либо в некоторой степени его ослабить, либо почти полностью прикрыть.

Комбинация 2-х независимых каналов А и В позволяет получить большее число градаций пропускания (ослабления) света.

В цветных матрицах применяется цветофильтры RGB, устанавливаемые поверх ячеек.

В этом случае качество передачи цвета в числе прочего зависит от точности светофильтра и от частоты спектрального баланса ламп подсветки.

Одной из основных характеристик ЖК-ячеек является быстродействие, т.е. max период, в течение которого ячейка переходит в новое состояние.

TN+Film; Twisted Nematics+Film; PVA(MVA) - Paterned Vertical Array (Alignment); IPS (In-Plan Switching).

Другой важной характеристикой ЖК-мониторов является контрастность – отношение самого яркого элемента изображения к самому тёмному.

Как правило, физические пределы контрастности связаны с устройством матрицы, ламп подсвета, покрытием экрана.

Однако современные технологии позволяют использовать адаптационные св-ва человеческого глаза, реализуя методы динамической контрастности.

Когда на экране присутствуют очень яркие элементы, порог чувствительности зрения значительно возрастает, и те элементы, которые в отсутствие ярких казались бы серыми, воспринимаются как чёрные, т.к. находятся ниже порога.

Напротив, если на чёрном фон возникают лишь несколько более светлые участки, они хорошо заметны. Т.о. адаптация зрения позволяет применять отношения с плавающими числителем и знаменателем, т.к. адаптация приводит к относительности понятия яркого и тёмного.

Достоинства: отсутствие геометрических искажений, хорошие энергетические характеристики.

Недостатки: низкие качество изображений в аспекте цветопередачи и стабильности характеристик при обзоре с разной позиции.