Что такое цифровой дисплей

цифровой дисплей

3.6 цифровой дисплей (digital display): Дисплей, в котором информация представлена цифровым кодом.

Смотреть что такое «цифровой дисплей» в других словарях:

цифровой дисплей — индикатор данных — [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом Синонимы индикатор данных EN digital displayDD … Справочник технического переводчика

Цифровой дисплей — дисплей, показывающий время в виде цифр (чисел) … Словарь часов

алфавитно-цифровой дисплей — Дисплей, обеспечивающий работу с данными в алфавитно цифровой и символьной формах. [ГОСТ 25868 91] текстовый дисплей буквенно цифровой дисплей Дисплей, который может отображать только текстово цифровую информацию, но не имеет возможности… … Справочник технического переводчика

алфавитно-цифровой дисплей — 82 алфавитно цифровой дисплей: Дисплей, обеспечивающий работу с данными в алфавитно цифровой и символьной формах Источник: ГОСТ 25868 91: Оборудование периферийное систем обработки информации. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

буквенно-цифровой дисплей — 3.7 буквенно цифровой дисплей (alphanumeric display): Дисплей, в котором информация представлена в виде комбинации цифр и букв. Источник: ГОСТ Р ИСО 9355 2 2009: Эргономические требования к проектированию дисплеев и механизмов управления. Часть 2 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

буквенно-цифровой дисплей — abėcėlinis skaitmeninis vaizduoklis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. alphameric display; alphanumeric display; character display; symbol display vok. alphanumerisches Anzeigegerät, n; alphanumerisches Display, n; Symbolbildschirm,… … Automatikos terminų žodynas

легко читаемый цифровой дисплей — [Интент] Тематики управление инженерн. оборуд. здания EN easy to read digital display … Справочник технического переводчика

Цифровой — 4. Цифровой Определение, относящееся к данным, которые состоят из цифр Источник: ГОСТ 15971 90: Системы обработки информации. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Дисплей — индикатор, механический, электрический или управляемый с помощью электроники. Алфавитно цифровой дисплей. Дисплей, показывающий время в виде букв и цифр, цифровой дисплей … Словарь часов

ДИСПЛЕЙ — [англ. display показывать] инф. видеотерминал, экранный пульт связи с ЭВМ устройство ввода вывода данных для отображения на экране информации в форме, удобной пользователю, а также для ее редактирования в интерактивном (ИНТЕРАКТИВНЫЙ) режиме.… … Словарь иностранных слов русского языка

Источник

Цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Владельцы патента RU 2313918:

Изобретение относится к аппаратным средствам персонального компьютера /ПК/ и может быть использовано в качестве плоскопанельного дисплея в ПК и в телевизоре. За прототип принят плоскопанельный дисплей, выполненный по технологии плазменных панелей [1 с.489, 2 с.25, 27, 29, 3 c.23, 27], представляющий собой совокупность элементов матрицы из газосветных ячеек. Отдельный элемент плазменной матрицы состоит из трех излучающих газосветных лампочек, каждая из которых имеет один из цветных светофильтров R, G, В. Газосветная ячейка включает газосветную лампочку и цветной светофильтр. Уровень яркости формируется [3 с.27] за счет скважности излучения: отношение времени, когда лампочка излучает, ко времени, когда она на излучает. Яркость получается из частоты миганий и длительности каждого из них. Газосветные лампочки имеют постоянные напряжения предподжига, т.е. все элементы панели тлеют, на плазменной панели заметно это фоновое «дыхание», не позволяющее получить подлинный глубокий черный цвет [2 с.29]. Разрешающая способность плазменной панели соответствует числу элементов матриц /из трех газосветных ячеек каждая/. Недостатки прототипа: наличие высокого напряжения [1 с.489]; технология плазменных панелей не способна создать мелкую плазменную газосветную ячейку [2 с.25], поэтому плазменные панели имеют сравнительно невысокое разрешение; высокая стоимость плазменных панелей [1 с.489]; отсутствует глубокий черный цвет [2 с.29] и отсутствует полнота и достоверность цветопередачи цветовых тонов [2 с.29].

Каждая излучающая ячейка элемента матрицы представляет собой излучающий световой канал из последовательно расположенных светодиода белого свечения и цветного светофильтра. Яркость определяется, как и в прототипе, скважностью излучения светодиода ячейки пропорционально коду цветового сигнала. Каждый элемент матрицы включает три ячейки, излучающих красный, зеленый или синий цвет. Три ячейки объединяются в один непрозрачный корпус, в выходном торце которого располагается микролинза, суммирующая цветовые потоки и выводящая изображение пиксела на экран. Светодиоды ячеек всего экрана по управляющим сигналам с блока формирования управляющих сигналов, определяющих длительность излучения каждого светодиода, синхронно излучают и формируют изображение на экране. Сущность изобретения в том, что в цифровой дисплей, содержащий плоскопанельный экран из элементов матриц, каждый из которых включает три излучающих ячейки, содержащих соответствующий цветной светофильтр, введены три канала цветовых сигналов R, G, В, каждый из которых включает последовательно соединенные накопитель кодов и блок формирования управляющих сигналов, выходы которых подключены к соответствующим входам плоскопанельного экрана, три излучающие ячейки каждого элемента матрицы объединены в один непрозрачный корпус, в выходном торце которого имеется микролинза, в каждую излучающую ячейку введен светодиод белого свечения, световой канал которой составляют последовательно расположенные светодиод и цветной светофильтр, световые каналы в корпусе матрицы оптически разделены, а цветные светофильтры ячеек расположены в передней фокальной плоскости микролинзы.

Частота строк: fс=1080×100 Гц=108 кГц.

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

по горизонтали 1920×0,6 мм=1152 мм,

по вертикали 1080×0,6 мм=648 мм,

по диагонали 1322 мм или 52 дюйма. Светодиодов белого свечения требуется 6220800 штук /2073600×3/.

Работа цифрового дисплея.

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

С учетом потерь излучения в 80% яркость изображения остается еще достаточно высокой. При вычислении контрастности [6 с.359 20-я строка сверху] отсутствие излучения светодиодов в ячейке определяет полный черный цвет и в знаменателе будет значение, близкое к нулю, т.е. контрастность будет много выше, чем у прототипа. Сигналы разрядов кодов поступают на третьи входы разрядов регистров 8. Заполнение регистров 8 кодами строки начинается с открытием импульсом Uк первого ключа 5, который пропускает импульсы Uд на вход распределителя 7 импульсов. Тактовые импульсы с выхода блока 7 поступают последовательно на первые управляющие входы разрядов восьми регистров 8. Сигналы первых разрядов поступают в разряды первого регистра 8, вторых разрядов кодов поступают в разряды второго регистра 82 и т.д. По заполнении регистров 8 сигнал с последнего выхода блока 7 закрывает ключ 5 и в качестве управляющего выходного сигнала открывает ключ 5 в блоке 42, регистры которого аналогично заполняются кодами второй строки. Таким образом за время кадра заполняются регистры 8 всех блоков 4 регистров. По заполнении регистров 8 управляющий выходной сигнал с блока 41080 открывает вторые ключи 6 в блоках 4. Импульс Uвыд выдает синхронно из всех блоков 4 все коды кадра /2073600/ в блоки 2 и обнуляет разряды регистров 8. В виду непосредственного преобразования кодов в длительности излучения светодиодов цветопередача приближается к расчетному значению 167772I6 цветовых тонов. Исключение при формировании кадра на экране процесса развертки строк достигается многократным /по числу разрешения/ увеличением числа электронных схем. Но идентичность их упрощает выполнение блоков 1 и 2 в виде микросхем. Заявляемый цифровой дисплей выполняет увеличение яркости изображения, повышает разрешение до формата НДТV, повышает достоверность цветопередачи до расчетной, передает черный цвет и увеличивает контрастность. Вместе с тем упрощается изготовление плоскопанельного экрана и производство цифровых плоскопанельных дисплеев.

1. Колесниченко О.В., Шишигин И.В. Аппаратные средства PC. 5-е изд., СПБ, 2004, с.489, прототип.

2. «Домашний компьютер», №4, 2006, c.25, 27, 29, первая колонка.

3. «Домашний компьютер», №4, 2005, с.23, 27.

4. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник. Минск, 1991, с.428.

5. «Радио» №2 2006, с.45.

6. В.Мураховский. Железо ПК. Новые возможности. СПб, Питер, 2005, с.359.

Источник

Жидкокристаллические дисплеи. История, принципы работы, преимущества и недостатки

Сейчас технологии плоскопанельных и жидкокристаллических мониторов являются наиболее перспективными. Хотя в настоящее время на долю ЖК-мониторов приходится лишь около 10% продаж во всем мире, этот сектор рынка является наиболее быстрорастущим (65% в год).

Принцип работы

Экраны LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности, оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул.

Как ни странно, но жидкие кристаллы старше ЭЛТ почти на десять лет, первое описание этих веществ было сделано еще в 1888 году. Однако долгое время никто не знал, как их применить на практике: есть такие вещества и все, и никому, кроме физиков и химиков, они не были интересны. Итак, жидкокристаллические материалы были открыты еще в 1888 году австрийским ученым Ф. Ренитцером, но только в 1930-м исследователи из британской корпорации Marconi получили патент на их промышленное применение. Впрочем, дальше этого дело не пошло, поскольку технологическая база в то время была еще слишком слаба. Первый настоящий прорыв совершили ученые Фергесон (Fergason) и Вильямс (Williams) из корпорации RCA (Radio Corporation of America). Один из них создал на базе жидких кристаллов термодатчик, используя их избирательный отражательный эффект, другой изучал воздействие электрического поля на нематические кристаллы. И вот, в конце 1966 года, корпорация RCA продемонстрировала прототип LCD — цифровые часы. Значительную роль в развитии LCD-технологии сыграла корпорация Sharp. Она и до сих пор находится в числе технологических лидеров. Первый в мире калькулятор CS10A был произведен в 1964 г. именно этой корпорацией. В октябре 1975-го уже по технологии TN LCD были изготовлены первые компактные цифровые часы. Во второй половине 70-х начался переход от восьмисегментных жидкокристаллических индикаторов к производству матриц с адресацией каждой точки. Так, в 1976 году Sharp выпустила черно-белый телевизор с диагональю экрана 5,5 дюйма, выполненного на базе LCD-матрицы разрешением 160х120 пикселов.

Работа ЖКД основана на явлении поляризации светового потока. Известно, что так называемые кристаллы-поляроиды способны пропускать только ту составляющую света, вектор электромагнитной индукции которой лежит в плоскости, параллельной оптической плоскости поляроида. Для оставшейся части светового потока поляроид будет непрозрачным. Таким образом поляроид как бы «просеивает» свет. Этот эффект называется поляризацией света. Когда были изучены жидкие вещества, длинные молекулы которых чувствительны к электростатическому и электромагнитному полю и способны поляризовать свет, появилась возможность управлять поляризацией. Эти аморфные вещества за их схожесть с кристаллическими веществами по электрооптическим свойствам, а также за способность принимать форму сосуда, назвали жидкими кристаллами.

Рисунок 1. Конструкция ЖК-дисплея.

Основываясь на этом открытии и в результате дальнейших исследований стало возможным обнаружить связь между повышением электрического напряжения и изменением ориентации молекул кристаллов для обеспечения создания изображения. Первое свое применение жидкие кристаллы нашли в дисплеях для калькуляторов и в электронных часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров. Сегодня, в результате прогресса в этой области, начинают получать все большее распространение LCD для настольных компьютеров.

Рисунок 2. Плоскость поляризации.

Экран LCD представляет собой массив маленьких сегментов, называемых пикселями, которыми можно манипулировать для отображения информации. LCD имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две панели, сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного материала, называемого субстрат или подложка. Слои собственно и содержат тонкий слой жидких кристаллов между собой (см. рис. 1). На панелях имеются бороздки, которые направляют кристаллы, сообщая им специальную ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями. Продольные бороздки получаются в результате размещения на стеклянной поверхности тонких пленок из прозрачного пластика, который затем специальным образом обрабатывается. Соприкасаясь с бороздками, молекулы в жидких кристаллах ориентируются одинаково во всех ячейках. Молекулы одной из разновидностей жидких кристаллов (нематиков) при отсутствии напряжения поворачивают вектор электрического (и магнитного) поля в световой волне на некоторый угол в плоскости, перпендикулярной оси распространения пучка. Нанесение бороздок на поверхность стекла позволяет обеспечить одинаковый угол поворота плоскости поляризации для всех ячеек. Две панели расположены очень близко друг к другу.

Жидкокристаллическая панель освещается источником света (в зависимости от того, где он расположен, жидкокристаллические панели работают на отражение или на прохождение света). Как видно на рисунке 2, плоскость поляризации светового луча поворачивается на 90° при прохождении одной панели. При появлении электрического поля, молекулы жидких кристаллов частично выстраиваются вертикально вдоль поля, угол поворота плоскости поляризации света становится отличным от 90 градусов и свет беспрепятственно проходит через жидкие кристаллы (см. рис. 3).

Рисунок 3. Плоскость поляризации.

Поворот плоскости поляризации светового луча незаметен для глаза, поэтому возникла необходимость добавить к стеклянным панелям еще два других слоя, представляющих собой поляризационные фильтры. Эти фильтры пропускают только ту компоненту светового пучка, у которой ось поляризации соответствует заданному. Поэтому при прохождении поляризатора пучок света будет ослаблен в зависимости от угла между его плоскостью поляризации и осью поляризатора. При отсутствии напряжения ячейка прозрачна, так как первый поляризатор пропускает только свет с соответствующим вектором поляризации. Благодаря жидким кристаллам вектор поляризации света поворачивается, и к моменту прохождения пучка ко второму поляризатору он уже повернут так, что проходит через второй поляризатор без проблем (см. рис. 4а).

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Что такое цифровой дисплей. Смотреть фото Что такое цифровой дисплей. Смотреть картинку Что такое цифровой дисплей. Картинка про Что такое цифровой дисплей. Фото Что такое цифровой дисплей

Рисунок 4. Поляризация светового луча.

Первые LCD были очень маленькими, около 8 дюймов по диагонали, в то время как сегодня они достигли 15-дюймовых размеров для использования в ноутбуках, а для настольных компьютеров производятся LCD с диагональю 20-дюймов и более. Вслед за увеличением размеров следует увеличение разрешения, следствием чего является появление новых проблем, которые были решены с помощью появившихся специальных технологий, все это мы опишем далее. Одной из первых проблем была необходимость стандарта в определении качества отображения при высоких разрешениях. Первым шагом на пути к цели было увеличение угла поворота плоскости поляризации света в кристаллах с 90° до 270° с помощью STN технологии.

Технологии STN, DSTN, TFT, S-TFT

STN — сокращение от Super Twisted Nematic. 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.

Рисунок 5. Конструкция ЖК-матрицы.

Также STN ячейки используются в режиме TSTN (Triple Super Twisted Nematic), когда два тонких слоя полимерной пленки добавляются для улучшения цветопередачи цветных дисплеев или для обеспечения хорошего качества монохромных мониторов.
Термин пассивная матрица (passive matrix) появился в результате разделения монитора на точки, каждая из которых, благодаря электродам, может задавать ориентацию плоскости поляризации луча, независимо от остальных, так что в результате каждый такой элемент может быть подсвечен индивидуально для создания изображения. Матрица называется пассивной, потому что технология создания LCD дисплеев, которая была описана выше, не может обеспечить быструю смену информации на экране. Изображение формируется строка за строкой путем последовательного подвода управляющего напряжения на отдельные ячейки, делающего их прозрачными. Из-за довольно большой электрической емкости ячеек напряжение на них не может изменяться достаточно быстро, поэтому обновление картинки происходит медленно. Такой дисплей имеет много недостатков с точки зрения качества, потому что изображение не отображается плавно и дрожит на экране. Маленькая скорость изменения прозрачности кристаллов не позволяет правильно отображать движущиеся изображения.
Для решения части вышеописанных проблем применяют специальные технологии, Для улучшения качества динамического изображения было предложено увеличить количество управляющих электродов. То есть вся матрица разбивается на несколько независимых подматриц (Dual Scan DSTN — два независимых поля развертки изображения), каждая из которых содержит меньшее количество пикселей, поэтому поочередное управление ими занимает меньше времени. В результате чего можно сократить время инерции ЖК.
Также лучших результатов с точки зрения стабильности, качества, разрешения, гладкости и яркости изображения можно добиться, используя экраны с активной матрицей, которые, впрочем, стоят дороже.
В активной матрице (active matrix) используются отдельные усилительные элементы для каждой ячейки экрана, компенсирующие влияние емкости ячеек и позволяющие значительно уменьшить время изменения их прозрачности. Активная матрица (active matrix) имеет массу преимуществ по сравнению с пассивной матрицей. Например, лучшая яркость и возможность смотреть на экран даже с отклонением до 45° и более (то есть при угле обзора 120–140°) без ущерба качеству изображения, что невозможно в случае с пассивной матрицей, которая позволяет видеть качественное изображение только с фронтальной позиции по отношению к экрану. Заметим, что дорогие модели LCD мониторов с активной матрицей обеспечивают угол обзора в 160° (см рис. 6), и есть все основания предполагать, что технология будет совершенствоваться и в дальнейшем. Активная матрица может отображать движущиеся изображения без видимого дрожания, так как время реакции дисплея с активной матрицей около 50 мс против 300 мс для пассивной матрицы, кроме того, контрастность мониторов с активной матрицей выше, чем у ЭЛТ-мониторов. Следует отметить, что яркость отдельного элемента экрана остается неизменной на всем интервале времени между обновлениями картинки, а не представляет собой короткий импульс света, излучаемый элементом люминофором ЭЛТ-монитора сразу после похождения по этому элементу электронного луча. Именно поэтому для LCD мониторов достаточной является частота вертикальной развертки, равная 60 Гц.

Угол обзора ЖК-мониторов

Рисунок 6. Угол обзора ЖК-мониторов.

Функциональные возможности LCD-мониторов с активной матрицей почти такие же, как у дисплеев с пассивной матрицей. Разница заключается в матрице электродов, которая управляет ячейками жидких кристаллов дисплея. В случае с пассивной матрицей разные электроды получают электрический заряд циклическим методом при построчном обновлении дисплея, а в результате разряда емкостей элементов изображение исчезает, так как кристаллы возвращаются к своей изначальной конфигурации. В случае с активной матрицей к каждому электроду добавлен запоминающий транзистор, который может хранить цифровую информацию (двоичные значения 0 или 1) и в результате изображение сохраняется до тех пор, пока не поступит другой сигнал. Частично проблема отсрочки затухания изображения в пассивных матрицах решается за счет использования большего числа жидкокристаллических слоев для увеличения пассивности и уменьшения перемещений, теперь же, при использовании активных матриц появилась возможность сократить число жидкокристаллических слоев. Запоминающие транзисторы должны производиться из прозрачных материалов, что позволит световому лучу проходить сквозь них, а значит, транзисторы можно располагать на тыльной части дисплея, на стеклянной панели, которая содержит жидкие кристаллы. Для этих целей используются пластиковые пленки, называемые Thin Film Transistor (или просто TFT).
Thin Film Transistor (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.
В первых TFT-дисплеях, появившихся в 1972 году, использовался селенид кадмия, обладающий высокой подвижностью электронов и поддерживающий высокую плотность тока, но со временем был осуществлен переход на аморфный кремний (a-Si), а в матрицах с высоким разрешением используется поликристаллический кремний (p-Si).
Технология создания TFT очень сложна, при этом имеются трудности с достижением приемлемого процента годных изделий из-за того, что число используемых транзисторов очень велико. Заметим, что монитор, который может отображать изображение с разрешением 800х600 пикселей в режиме SVGA и только с тремя цветами имеет 1440000 отдельных транзисторов. Производители устанавливают нормы на предельное количество транзисторов, которые могут быть нерабочими в LCD-панели. Правда, у каждого производителя свое мнение о том, какое количество транзисторов могут не работать.
Пиксель на основе TFT устроен следующим образом: в стеклянной пластине друг за другом интегрировано три цветных фильтра (красный, зеленый и синий). Каждый пиксель представляет собой комбинацию трех цветных ячеек или субпиксельных элементов (см. рис. 7). Это означает, например, что у дисплея, имеющего разрешение 1280×1024, существует ровно 3840×1024 транзистора и субпиксельных элемента. Размер точки (пикселя) для 15,1-дюймового дисплея TFT (1024×768) приблизительно равен 0,0188 дюйма (или 0,3 мм), а для 18,1-дюймового дисплея TFT — около 0,011 дюйма (или 0,28 мм).

Рисунок 7. Конструкция TFT.

TFT обладают рядом преимуществ перед ЭЛТ-мониторами, среди которых — пониженное потребление энергии и теплоотдача, плоский экран и отсутствие следа от движущихся объектов. Последние разработки позволяют получить изображение более высокого качества, чем обычные TFT.

Рисунок 8. Конструкция S-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 электроды, установленные на нижней стеклянной пластине и заставляет молекулы вращаться, постоянно находясь в плоскости, параллельной плоскости экрана (см. рис. 8). Так как кристаллы обычной ЖК-панели поворачиваются к поверхности экрана оконечностями, то такие ЖКД более зависимы от угла зрения, чем ЖК-панели Hitachi с технологией Super TFT, В результате изображение на дисплее остается ярким и четким даже при больших углах обзора, достигая качества, сопоставимого с изображением на ЭЛТ-экране.

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 производителями жидкие кристаллы TN (twisted nematic) позволяет строить дисплеи с разрешение до 400 точек на дюйм. Однако главным сдерживающим фактором в повышении разрешения является необходимость создания соответствующих светофильтров. В новой технологии «color filter on TFT» светофильтры, закрывающие тонкопленочные транзисторы, формируются с помощью фотолитографии на нижней стеклянной подложке. В обычных дисплеях светофильтры наносятся на вторую, верхнюю подложку, что требует очень точного совмещения двух пластин.

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 Университете Штуттгарта использовали не тонкопленочные транзисторы (TFT), а диоды MIM (металл-изолятор-металл). Последнее достижение этой команды — двухдюймовый цветной дисплей с разрешением 96х128 точек и коэффициентом контрастности 10:1.

Группа специалистов IBM разработала технологию производства тонкопленочных транзисторов с применением органических материалов, позволяющую изготавливать гибкие экраны для электронной книги и других устройств. Элементы разработанных IBM транзисторов напыляются на пластиковую подложку при комнатной температуре (традиционные LCD-дисплеи изготавливаются при высокой температуре, что исключает применение органических материалов). Вместо обычного диоксида кремния для изготовления затвора используется цирконат титоната бария (BZT). В качестве полупроводника применяется органическое вещество под названием пентацен (pentacene), представляющее собой соединение фенилэтиламмония с иодидом олова.

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 поляризации, наносится на подающую управляющие сигналы CMOS-подложку. При прохождении отраженного светового потока через второй поляризатор возникает картинка из темных и светлых пикселов. Цветное изображение получается за счет быстрого чередования освещения матрицы красным, зеленым и синим светом.. На базе FLCD-матриц можно производить экраны большого размера с высокой контрастностью и качеством цветопередачи, с широкими углами обзора и малым временем отклика. В 1999 году альянс корпораций Hewlett-Packard и DisplayTech объявил о создании полноцветного микродисплея на базе технологии FLCD. Разрешение матрицы составляет 320х240 точек. Отличительными особенностями устройства являются малое энергопотребление и возможность воспроизведения полноцветного «живого» видео. Новый дисплей предназначен для использования в цифровых камерах, камкодерах, портативных коммуникаторах и мониторах для надеваемых компьютеров.

Развитием низкотемпературной технологии с использованием поликристаллического кремния LTPS занимается Toshiba. По словам представителей этой корпорации, они позиционируют новые устройства пока только как предназначенные для рынка мобильных устройств, не включая сюда ноутбуки, где господствует технология a-Si TFT. Уже выпускаются VGA-дисплеи размером 4 дюйма, а на подходе 5,8-дюймовые матрицы. Специалисты полагают, что 2 млн. пикселов на экране — это далеко не предел. Одной из отличительных черт данной технологии является высокая разрешающая способность.

По оценкам экспертов корпорации DisplaySearch, занимающейся исследованиями рынка плоских дисплеев, в настоящее время при изготовлении практически любых жидкокристаллических матриц происходит замена технологий: TN LCD (Twisted Nematic Liquid Crystal Display) на STN (Super TN LCD) и особенно на a-Si TFT LCD (amorphous-Silicon Thin Film Transistor LCD). В ближайшие 5—7 лет во многих областях применения обычные LCD-экраны будут заменены или дополнены следующими устройствами:

Преимущества и недостатки ЖК-мониторов

Среди преимуществ TFT можно отметить отличную фокусировку, отсутствие геометрических искажений и ошибок совмещения цветов. Кроме того, у них никогда не мерцает экран. Почему? Ответ прост — в этих дисплеях не используется электронный луч, рисующий слева направо каждую строку на экране. Когда в ЭЛТ этот луч переводится из правого нижнего в левый верхний угол, изображение на мгновение гаснет (обратный ход луча). Напротив, пиксели дисплея TFT никогда не гаснут, они просто непрерывно меняют интенсивность своего свечения.
В таблице показаны все главные отличия рабочих характеристик для разных типов дисплеев:

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *