თანამედროვე LCD მონიტორების საიდუმლოებები. ვიდეო გადამყვანების ტიპები რისგან შედგება LCD ეკრანი?

გრაფიკული ბარათების განხორციელების სამი ძირითადი ვარიანტია:

გაფართოების ბარათები.ამ შემთხვევაში, ვარაუდობენ, რომ გამოყენებული იქნება ცალკეული გაფართოების ბარათები PCI Express, AGP ან PCI ინტერფეისით. ეს უზრუნველყოფს მაქსიმალურ შესრულებას, მეხსიერების დიდ მოცულობას და ფუნქციების უდიდესი რაოდენობის მხარდაჭერას.

ჩიპსეტი ინტეგრირებული გრაფიკული ბირთვით.ეს არის ყველაზე ხელმისაწვდომი გადაწყვეტილებები, მაგრამ მათი შესრულება ძალიან დაბალია, განსაკუთრებით 3D თამაშების და სხვა გრაფიკული ინტენსიური აპლიკაციების გაშვებისას. ეს ასევე უზრუნველყოფს უფრო დაბალ გარჩევადობას და განახლების სიხშირეს, ვიდრე გაფართოების ბარათების გამოყენებისას. ყველაზე გავრცელებული ინტეგრირებული ჩიპსეტები გვხვდება ბიუჯეტურ ლეპტოპის მოდელებში, ასევე მათ ზოგიერთ საშუალო დონის მოდელში;

პროცესორი ინტეგრირებული გრაფიკული ბირთვით (ინტელი).

როგორც წესი, დესკტოპის კომპიუტერები, რომლებიც იყენებენ microATX, FlexATX, microBTX, PicoBTX ან MiniITX დედაპლატებს, აღჭურვილია გრაფიკული ბირთვით, რომელიც ინტეგრირებულია Intel, VIA Technology, SiS და ა.შ. წარმოებულ ჩიპსეტში.

ვიდეო ბარათის კონექტორები

ვიდეო გადამყვანები MDA, Hercules, CGA და EGA აღჭურვილი იყო 9-პინიანი D-Sub კონექტორით. ზოგჯერ ასევე იყო კოაქსიალური კომპოზიტური ვიდეო კონექტორი, რომელიც საშუალებას აძლევდა შავ-თეთრი გამოსახულების გამოტანას ტელევიზორის მიმღებზე ან მონიტორზე, რომელიც აღჭურვილია დაბალი სიხშირის ვიდეო შეყვანით.

ანალოგური D-Sub კონექტორი

VGA და მოგვიანებით ვიდეო ადაპტერებს ჩვეულებრივ ჰქონდათ მხოლოდ ერთი VGA კონექტორი (15-პინი D-Sub). ზოგჯერ, VGA ადაპტერების ადრეულ ვერსიებს ასევე ჰქონდათ წინა თაობის კონექტორი (9-პინი) ძველ მონიტორებთან თავსებადობისთვის. სამუშაო გამომავალი არჩევანი დაყენებული იყო ვიდეო ადაპტერის დაფაზე გადამრთველებით.

DVI არის შედარებით ახალი სტანდარტული ინტერფეისი, რომელიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება ციფრული ვიდეო გამომავალისთვის. DVI პორტი მოდის ორ სახეობაში. DVI-I ასევე შეიცავს ანალოგურ სიგნალებს, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ VGA მონიტორი D-SUB ადაპტერის საშუალებით. DVI-D ამის საშუალებას არ იძლევა.

DVI კონექტორი (ვარიაციები: DVI-I და DVI-D)

ცოტა ხნის წინ ფართოდ გავრცელდა ახალი საყოფაცხოვრებო ინტერფეისი - მაღალი გარჩევადობის მულტიმედიური ინტერფეისი. ეს სტანდარტი უზრუნველყოფს ვიზუალური და აუდიო ინფორმაციის ერთდროულ გადაცემას ერთი კაბელით, ის განკუთვნილია ტელევიზიისა და კინოსთვის, მაგრამ კომპიუტერის მომხმარებლებს ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ ის ვიდეო მონაცემების გამოსატანად HDMI კონექტორის გამოყენებით. HDMI გაძლევთ საშუალებას გადასცეთ კოპირებით დაცული აუდიო და ვიდეო ციფრულ ფორმატში ერთი კაბელის მეშვეობით; სტანდარტის პირველი ვერსია დაფუძნებული იყო 5 გბ/წმ სიჩქარეზე, ხოლო HDMI 1.3-მა გააფართოვა ეს ლიმიტი 10.2 გბ/წმ-მდე.

HDMI კონექტორი

DisplayPort არის შედარებით ახალი ციფრული ვიდეო ინტერფეისი, რომლის პირველი ვერსია მიღებული იქნა VESA-ს (ვიდეო ელექტრონიკის სტანდარტების ასოციაციის) მიერ 2006 წლის გაზაფხულზე. იგი განსაზღვრავს ახალ უნივერსალურ ციფრულ ინტერფეისს, ლიცენზიის გარეშე და ჰონორარის გარეშე, შექმნილია კომპიუტერებისა და მონიტორების, ასევე სხვა მულტიმედიური აღჭურვილობის დასაკავშირებლად.

Dispay Port გაძლევთ საშუალებას დააკავშიროთ ოთხამდე მოწყობილობა, მათ შორის დინამიკები, USB კერები და სხვა შემავალი/გამომავალი მოწყობილობები. იგი მხარს უჭერს ოთხამდე მონაცემთა ხაზს, რომელთაგან თითოეულს შეუძლია გადასცეს 1.62 ან 2.7 გიგაბიტი/წმ. მხარს უჭერს რეჟიმებს ფერის სიღრმით 6-დან 16 ბიტამდე ფერთა არხზე

DVI და HDMI პორტები არის ევოლუციური ეტაპები ვიდეო სიგნალის გადაცემის სტანდარტის შემუშავებაში, ამიტომ ადაპტერების გამოყენება შესაძლებელია მოწყობილობების ამ ტიპის პორტებთან დასაკავშირებლად.

ვიდეო ბარათს ასევე შეუძლია განთავსდეს კომპოზიციური და S-Video შეყვანები და გამომავალი.

კომპოზიტური კონექტორი

S-Video კონექტორები 4 და 7 პინიანი

ბრინჯი. 28 – კონექტორების ნაკრები Palit GeForce GTS 450 Sonic 1Gb DDR5 128bit PCI-E ვიდეო ბარათისთვის (2xDVI, 1 D-Sub, 1 miniHDMI)

ჩვეულებრივ უნდა განვასხვავოთ მატერიის სამი მდგომარეობა: მყარი, თხევადი და აირისებრი. მაგრამ ზოგიერთი ორგანული ნივთიერება, როდესაც დნება გარკვეულ ფაზაში, ავლენს როგორც კრისტალებს, ასევე სითხეებს თანდაყოლილ თვისებებს. სითხეებისთვის დამახასიათებელი სითხის მიღებით, ამ ფაზაში ისინი არ კარგავენ მყარი კრისტალებისთვის დამახასიათებელ მოლეკულების რიგს. ამ ფაზას შეიძლება ეწოდოს აგრეგაციის მეოთხე მდგომარეობა. მართალია, არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ მხოლოდ ზოგიერთ ნივთიერებას აქვს და მხოლოდ გარკვეულ ტემპერატურულ დიაპაზონში.

თხევადი ბროლის მოლეკულების სივრცულ ორიენტაციას ე.წ მოსვენების მდგომარეობაში ეწოდება თხევადი კრისტალური წესრიგი. ფრიდელის კლასიფიკაციის მიხედვით, არსებობს FA რიგის სამი ძირითადი კატეგორია: სმექტური, ნემატური და ქოლესტერიული (ნახ. 1).

Smectic LC ყველაზე მოწესრიგებულია და სტრუქტურით უფრო ახლოს არის ჩვეულებრივ მყარ კრისტალებთან. მოლეკულების მარტივი ორმხრივი ორიენტაციის გარდა, მათ ასევე აქვთ მათი დაყოფა სიბრტყეებად.

თხევად კრისტალებში მოლეკულების გრძელი ღერძების უპირატესი ორიენტაციის მიმართულება მითითებულია ერთეული სიგრძის ვექტორით, რომელსაც ეწოდება დირექტორი.

ძირითადი ინტერესი არის ნემატური რიგის მასალები, ისინი გამოიყენება ყველა ტიპის თანამედროვე თხევადკრისტალურ პანელებში (TN, IPS და VA). ნემატიკაში ნორმალური მდგომარეობა არის მოლეკულების პოზიცია მოწესრიგებული მოლეკულური ორიენტირებით მთელ მოცულობაში, კრისტალების დამახასიათებელი, მაგრამ სითხეებისთვის დამახასიათებელი მათი სიმძიმის ცენტრების ქაოტური პოზიციით. მათში მოლეკულები შედარებით პარალელურად არის ორიენტირებული, ხოლო დირექტორის ღერძის გასწვრივ ისინი გადაადგილდებიან სხვადასხვა მანძილზე.

თხევადი კრისტალები ქოლესტერინის სტრუქტურით წააგავს ნემატიკას, დაყოფილია ფენებად. ყოველი მომდევნო ფენის მოლეკულები ბრუნავს წინასთან შედარებით გარკვეული მცირე კუთხით და რეჟისორი შეუფერხებლად ტრიალებს სპირალურად. მოლეკულების ოპტიკური აქტივობით ჩამოყალიბებული ეს ფენიანი ბუნება ქოლესტერინის წესრიგის მთავარი მახასიათებელია. ქოლესტერინებს ხანდახან „დაგრეხილ ნემატიკასაც“ უწოდებენ.

ზღვარი ნემატურ და ქოლესტერინულ ორდერებს შორის გარკვეულწილად თვითნებურია. ქოლესტერინის ორდერის მიღება შესაძლებელია არა მხოლოდ ქოლესტერინის მასალისგან მისი სუფთა სახით, არამედ ნემატურ მასალაში ქირალური (ოპტიკურად აქტიური) მოლეკულების შემცველი სპეციალური დანამატების დამატებით. ასეთი მოლეკულები შეიცავს ასიმეტრიულ ნახშირბადის ატომს და, ნემატური მოლეკულებისგან განსხვავებით, სარკე-ასიმეტრიულია.

თხევად კრისტალებში წესრიგი განისაზღვრება ინტერმოლეკულური ძალებით, რომლებიც ქმნიან LC მასალის ელასტიურობას. დიახ, აქ შეგვიძლია კონკრეტულად ვისაუბროთ დრეკადობის თვისებებზე, თუმცა მათი ბუნება განსხვავდება ჩვეულებრივი კრისტალების ელასტიური თვისებებისგან, ვინაიდან თხევად კრისტალებს ჯერ კიდევ აქვთ სითხე. ნორმალურ (ან დაფუძნებულ) მდგომარეობაში, მოლეკულები მიდრეკილნი არიან უბრუნდნენ თავიანთ "დასვენების პოზიციას", მაგალითად, ნემატურ მასალაში იმავე დირექტორის ორიენტაციის პოზიციაზე.

LC-ების ელასტიურობა რამდენიმე რიგით დაბალია, ვიდრე ჩვეულებრივი კრისტალების ელასტიურობა და იძლევა სრულიად უნიკალურ შესაძლებლობას გააკონტროლონ მათი პოზიცია გარე გავლენის გამოყენებით. ასეთი გავლენა შეიძლება იყოს, მაგალითად, ელექტრული ველი.

ახლა მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ, თუ როგორ შეუძლია ამ ველს გავლენა მოახდინოს მოლეკულების ორიენტაციაზე.

ავიღოთ ნიმუში, რომელიც შედგება ორი მინის ფირფიტისგან, რომელთა შორის სივრცე ივსება ნემატური მასალით. ზედა და ქვედა ფირფიტებს შორის მანძილი და, შესაბამისად, თხევადი ბროლის ფენის სისქე რამდენიმე მიკრონია. მასალაში მოლეკულების დირექტორის სასურველი ორიენტაციის დასაყენებლად გამოიყენება სუბსტრატის ზედაპირის სპეციალური დამუშავება. ამისთვის ზედაპირს აყრიან გამჭვირვალე პოლიმერის თხელ ფენას, რის შემდეგაც ზედაპირის რელიეფი ეძლევა სპეციალური გახეხვით (გახეხვით) - უწვრილესი ღარები ერთი მიმართულებით. წაგრძელებული ბროლის მოლეკულები ზედაპირთან უშუალო კონტაქტში მყოფ ფენაში ორიენტირებულია რელიეფის გასწვრივ. ინტერმოლეკულური ძალები აიძულებს ყველა სხვა მოლეკულას იგივე ორიენტაცია მიიღოს.

თხევადი ბროლის მოლეკულების მოწესრიგებული განლაგება განსაზღვრავს მათი ზოგიერთი ფიზიკური თვისების ანიზოტროპიას (შეგახსენებთ, რომ ანიზოტროპია არის გარემოს თვისებების დამოკიდებულება სივრცეში მიმართულებაზე). სითხეები, მოლეკულების შემთხვევითი განლაგებით, იზოტროპულია. მაგრამ თხევად კრისტალებს უკვე აქვთ ანიზოტროპია, რაც მნიშვნელოვანი თვისებაა, რაც მათ საშუალებას აძლევს გავლენა მოახდინონ მათში გამავალი სინათლის მახასიათებლებზე.

დიელექტრიკული მუდმივის ანიზოტროპია გამოიყენება მოლეკულების პოზიციის გასაკონტროლებლად. ის წარმოადგენს განსხვავებას

დე = ε || + ε ⊥ სადაც ε || დიელექტრიკული მუდმივა რეჟისორის ვექტორის პარალელურად, ε ⊥ დიელექტრიკული მუდმივა დირექტორის ვექტორის პერპენდიკულარული მიმართულებით. Δε-ის მნიშვნელობა შეიძლება იყოს დადებითი ან უარყოფითი.

აიღეთ ნიმუში, რომელიც შედგება ორი შუშის ფირფიტისგან, ფირფიტებს შორის რამდენიმე მიკრონის მანძილით, სავსე ნემატური მასალით და დალუქული. მასალაში მოლეკულების დირექტორის სასურველი ორიენტაციის დასაყენებლად გამოიყენება სუბსტრატის ზედაპირის სპეციალური დამუშავება; ამისათვის ზედაპირზე გამოიყენება გამჭვირვალე პოლიმერის თხელი ფენა, რის შემდეგაც ზედაპირს ეძლევა რელიეფი. სპეციალური გახეხვა - თხელი ღარები ერთი მიმართულებით. ზედაპირთან უშუალო კონტაქტში მყოფი კრისტალების წაგრძელებული მოლეკულები ორიენტირებულია რელიეფის გასწვრივ და ინტერმოლეკულური ძალები აიძულებს ყველა სხვა მოლეკულას მიიღოს იგივე ორიენტაცია. თუ ნიმუშში შეიქმნა ელექტრული ველი, ამ ველში თხევადი კრისტალების ენერგია დამოკიდებული იქნება მოლეკულების პოზიციაზე ველის მიმართულებასთან მიმართებაში. თუ მოლეკულების პოზიცია არ შეესაბამება მინიმალურ ენერგიას, ისინი ბრუნავენ შესაბამისი კუთხით. დადებითი დიელექტრიკული მუდმივის მქონე მასალაში (დადებითი დიელექტრიკული ანიზოტროპია), მოლეკულები მიდრეკილნი იქნებიან შემოტრიალდნენ ელექტრული ველის მიმართულებით, უარყოფითი დიელექტრიკული ანისოტროპიის მქონე მასალაში - ველის მიმართულებით. ბრუნვის კუთხე, შესაბამისად, დამოკიდებული იქნება გამოყენებული ძაბვაზე.

მოდით, ნიმუშის მასალას ჰქონდეს დადებითი დიელექტრიკული ანიზოტროპია, ელექტრული ველის მიმართულება პერპენდიკულარულია მოლეკულების საწყისი ორიენტაციის მიმართ (ნახ. 2). როდესაც ძაბვა გამოიყენება, მოლეკულები მიდრეკილნი იქნებიან მოტრიალდნენ ველის გასწვრივ. მაგრამ ისინი თავდაპირველად ორიენტირებულია ნიმუშის შიდა ზედაპირების რელიეფის მიხედვით, რომელიც შექმნილია გახეხვის შედეგად და დაკავშირებულია მათთან საკმაოდ მნიშვნელოვანი ადჰეზიით. შედეგად, როდესაც იცვლება დირექტორის ორიენტაცია, წარმოიქმნება ბრუნვები საპირისპირო მიმართულებით. სანამ ველი საკმარისად სუსტია, ელასტიური ძალები ინარჩუნებენ მოლეკულებს მუდმივ მდგომარეობაში. ძაბვის მატებასთან ერთად, დაწყებული გარკვეული მნიშვნელობიდან ე გელექტრული ველის ორიენტაციის ძალები აღემატება ელასტიურ ძალებს და იწყება მოლეკულების ბრუნვა. ამ რეორიენტაციას ველის გავლენით ეწოდება ფრედერიკსის გარდამავალი. ფრედერიკსის გადასვლა ფუნდამენტურია თხევადი კრისტალების კონტროლის ორგანიზებისთვის; მასზეა დაფუძნებული ყველა LCD პანელის მუშაობის პრინციპი.

იქმნება მოქმედი მექანიზმი:

• ერთის მხრივ, ელექტრული ველი აიძულებს თხევადი ბროლის მოლეკულებს სასურველ კუთხამდე ბრუნონ (დამოკიდებულია გამოყენებული ძაბვის მნიშვნელობიდან);
• მეორეს მხრივ, ელასტიური ძალები, რომლებიც გამოწვეულია ინტერმოლეკულური ობლიგაციებით, სტრესის მოხსნისას აბრუნებს რეჟისორის თავდაპირველ ორიენტაციას.

თუ დირექტორის საწყისი ორიენტაცია და ელექტრული ველის მიმართულებები არ არის მკაცრად პერპენდიკულარული, მაშინ ბარიერის ველის მნიშვნელობა ე გმცირდება, რაც შესაძლებელს ხდის მოლეკულების პოზიციაზე გავლენის მოხდენას გაცილებით მცირე ველით.

ამ მომენტში ცოტათი გადახვევა მოგვიწევს თხევადი კრისტალებიდან, რათა ავხსნათ „სინათლის პოლარიზაციის“ და „პოლარიზაციის სიბრტყის“ ცნებები; მათ გარეშე შემდგომი პრეზენტაცია შეუძლებელი იქნება.

სინათლე შეიძლება წარმოდგენილი იყოს განივი ელექტრომაგნიტური ტალღის სახით, რომლის ელექტრული და მაგნიტური კომპონენტები ორმხრივ პერპენდიკულარულ სიბრტყეებში ირხევა (ნახ. 3).

ბუნებრივი სინათლე (ასევე უწოდებენ ბუნებრივად პოლარიზებულ ან არაპოლარიზებულ) შეიცავს ვექტორულ რხევებს ე, თანაბრად სავარაუდოა ვექტორის პერპენდიკულარულ ყველა მიმართულებით კ(ნახ. 4).

ნაწილობრივ პოლარიზებულ შუქს აქვს ვექტორული რხევის უპირატესი მიმართულება ე. სინათლის ტალღის ველში ნაწილობრივ პოლარიზებული სინათლისთვის, E პროექციის ამპლიტუდა ერთ-ერთ ორმხრივ პერპენდიკულარულ მიმართულებაზე ყოველთვის მეტია, ვიდრე მეორეზე. ამ ამპლიტუდებს შორის კავშირი განსაზღვრავს პოლარიზაციის ხარისხს.

ხაზოვანი პოლარიზებული სინათლე არის სინათლე, რომელსაც აქვს ერთი ვექტორის მიმართულება ეყველა ტალღისთვის. ხაზოვანი პოლარიზებული სინათლის კონცეფცია აბსტრაქტულია. პრაქტიკაში, როდესაც ვსაუბრობთ ხაზოვან პოლარიზებულ შუქზე, ჩვეულებრივ ვგულისხმობთ ნაწილობრივ პოლარიზებულ შუქს პოლარიზაციის მაღალი ხარისხით.

თვითმფრინავი, რომელშიც ვექტორი დევს ედა ტალღის მიმართულების ვექტორი კ, ეწოდება პოლარიზაციის სიბრტყეს.

ახლა დავუბრუნდეთ LCD-ს.

თხევადი კრისტალების მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური თვისება, დიელექტრიკული ანიზოტროპიის შემდეგ, რომელიც გამოიყენება მათში სინათლის ნაკადის გასაკონტროლებლად, არის ოპტიკური ანიზოტროპია. თხევად კრისტალებს აქვთ სინათლის გარდატეხის ინდექსის განსხვავებული მნიშვნელობები გავრცელების მიმართულებისთვის, რომელიც პარალელურად და პერპენდიკულარულად არის მიმართული. ანუ, სინათლის სხივის გავრცელების სიჩქარე დირექტორთან პარალელურად ან პერპენდიკულარულად იქნება განსხვავებული, უფრო მაღალი კოეფიციენტით, ცნობილია, რომ ის უფრო დაბალია. ოპტიკური ანიზოტროპია ან რეფრაქციული ინდექსის ანიზოტროპია არის განსხვავება ორ კოეფიციენტს შორის:

Δ ნ= ნ|| + ნ⊥ სად ნ|| რეფრაქციული ინდექსი რეჟისორის პარალელურად პოლარიზაციის სიბრტყისთვის; ნ⊥ რეფრაქციული ინდექსი რეჟისორის პერპენდიკულარული პოლარიზაციის სიბრტყისთვის.

ორი განსხვავებული მნიშვნელობის მასალაში ყოფნა ნ|| და ნ⊥ იწვევს ორმხრივი შეფერხების ეფექტს. როდესაც სინათლე ურტყამს ორგანმცდელ მასალას, როგორიცაა ნემატიკა, სინათლის ტალღის ელექტრული ველის კომპონენტი იყოფა ორ ვექტორულ კომპონენტად, ვიბრირებს სწრაფ ღერძში და ვიბრირებს ნელ ღერძში. ამ კომპონენტებს, შესაბამისად, ჩვეულებრივ და არაჩვეულებრივ სხივებს უწოდებენ. ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი სხივების პოლარიზაციის მიმართულებები ორთოგონალურია. ხოლო მასალაში „სწრაფი“ და „ნელი“ ღერძების არსებობა განპირობებულია იმით, რაც ზემოთ აღინიშნა - განსხვავებული რეფრაქციული ინდექსი სხივებისთვის, რომლებიც ავრცელებენ, შესაბამისად, რეჟისორის მიმართულების პარალელურად ან პერპენდიკულარულად.

სურათი 5 გვიჩვენებს ტალღების გავრცელებას "სწრაფი" და "ნელი" ღერძების გასწვრივ. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ღერძი ამ შემთხვევაში არ არის ფიქსირებული სწორი ხაზი, არამედ სიბრტყის მიმართულება, რომელშიც ტალღა ირხევა.

ვინაიდან ჩვეულებრივი და არაჩვეულებრივი სხივების ფაზური სიჩქარე განსხვავებულია, მათი ფაზური სხვაობა შეიცვლება ტალღის გავრცელებისას. ამ ორთოგონალური კომპონენტების ფაზური სხვაობის შეცვლა იწვევს სინათლის ტალღის პოლარიზაციის მიმართულების ცვლილებას. სურათზე, სიცხადისთვის, ორთოგონალური კომპონენტების ჯამი წარმოდგენილია მიღებული ვექტორით ე რ. ჩანს, რომ ტალღის გავრცელებისას ვექტორის მიმართულება ბრუნავს ე რ. ამგვარად, ტალღების დამატება ორმაგდნებელი მასალის გამოსავალზე წარმოქმნის ტალღას პოლარიზაციის მიმართულების შეცვლით თავდაპირველთან შედარებით.

პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვის კუთხე დამოკიდებული იქნება მასალაში მოლეკულების ორიენტაციაზე.

პანელის დიზაინი

LCD პანელის რამდენიმე ტექნოლოგია არსებობს. ამ შემთხვევაში დიზაინის საილუსტრაციოდ TN ნაჩვენებია, როგორც ყველაზე გავრცელებული (ნახ. 6).

მონიტორების ყველა თხევადი კრისტალური პანელი გადამდებია - მათში გამოსახულება იქმნება მის უკან მდებარე წყაროდან სინათლის ნაკადის გარდაქმნით. სინათლის ნაკადის მოდულაცია ხორციელდება თხევადი კრისტალების ოპტიკური აქტივობის გამო (მათი უნარი გადააბრუნონ გადაცემული სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყე). ეს ხორციელდება შემდეგნაირად. პირველი პოლარიზატორის გავლისას, შუქნიშნის ნათურებიდან შუქი ხდება ხაზოვანი პოლარიზებული. შემდეგ ის გადის თხევადი კრისტალების ფენას, რომელიც შეიცავს ორ ჭიქას შორის არსებულ სივრცეში. LC მოლეკულების პოზიცია პანელის თითოეულ უჯრედში რეგულირდება ელექტრული ველით, რომელიც შექმნილია ელექტროდებზე ძაბვის გამოყენებით. გადაცემული სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვა დამოკიდებულია მოლეკულების პოზიციაზე. ამრიგად, უჯრედების მომარაგებით საჭირო ძაბვის მნიშვნელობით, კონტროლდება პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვა.

ქვეპიქსელზე ძაბვის მიწოდებისთვის გამოიყენება ვერტიკალური (მონაცემთა ხაზი) ​​და ჰორიზონტალური (კარიბჭის ხაზი) ​​მონაცემთა ხაზები, რომლებიც არის ლითონის გამტარი ბილიკები, რომლებიც დეპონირებულია შიდა (უკანა განათების მოდულთან ყველაზე ახლოს) შუშის სუბსტრატზე. ელექტრული ველი, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, იქმნება ელექტროდებზე არსებული ძაბვით - ზოგადი და პიქსელი. გამოყენებული ძაბვა ცვალებადია, რადგან მუდმივი ძაბვის გამოყენება იწვევს იონების ურთიერთქმედებას ელექტროდის მასალასთან, LC მასალის მოლეკულების მოწესრიგებული მოწყობის დარღვევას და იწვევს უჯრედის დეგრადაციას. თხელი ფენიანი ტრანზისტორი ასრულებს გადამრთველის როლს, რომელიც იხურება, როდესაც სკანირების ხაზზე არჩეულია საჭირო უჯრედის მისამართი, საშუალებას აძლევს საჭირო ძაბვის მნიშვნელობის „ჩაწერას“ და კვლავ იხსნება სკანირების ციკლის ბოლოს, რაც საშუალებას აძლევს გადასახადი შენარჩუნებულია გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. დატენვა ხდება დროთა განმავლობაში თ= ტ ფ/ნ , სად ტ ფკადრის ჩვენების დრო ეკრანზე (მაგალითად, განახლების სიხშირით 60 ჰც, კადრის ჩვენების დრო არის 1 წმ / 60 = 16,7 ms), ნპანელის ხაზების რაოდენობა (მაგალითად, 1024 პანელებისთვის, რომელთა ფიზიკური გარჩევადობაა 1280x1024). თუმცა, თხევადკრისტალური მასალის თანდაყოლილი სიმძლავრე საკმარისი არ არის განახლების ციკლებს შორის ინტერვალში მუხტის შესანარჩუნებლად, რამაც უნდა გამოიწვიოს ძაბვის ვარდნა და, შედეგად, კონტრასტის შემცირება. ამიტომ, ტრანზისტორის გარდა, თითოეული უჯრედი აღჭურვილია შესანახი კონდენსატორით, რომელიც ასევე იტენება ტრანზისტორი ჩართვისას და ეხმარება ძაბვის დანაკარგების კომპენსაციას შემდეგი სკანირების ციკლის დაწყებამდე.

ვერტიკალური და ჰორიზონტალური მონაცემთა ხაზები, წებოვანი ბრტყელი მოქნილი კაბელების გამოყენებით, უკავშირდება პანელის საკონტროლო ჩიპებს - დრაივერებს, შესაბამისად, სვეტურ (წყაროს დრაივერი) და მწკრივში (კარიბჭის დრაივერი), რომლებიც ამუშავებენ კონტროლერიდან მოსულ ციფრულ სიგნალს და წარმოქმნიან ძაბვას. თითოეული უჯრედისთვის მიღებული მონაცემების შესაბამისი.

თხევადი კრისტალების ფენის შემდეგ არის ფერადი ფილტრები, რომლებიც გამოიყენება შუშის პანელის შიდა ზედაპირზე და გამოიყენება ფერადი გამოსახულების შესაქმნელად. გამოიყენება ჩვეულებრივი სამფეროვანი დანამატის სინთეზი: ფერები წარმოიქმნება სამი ძირითადი ფერის (წითელი, მწვანე და ლურჯი) გამოსხივების ოპტიკური შერევის შედეგად. უჯრედი (პიქსელი) შედგება სამი ცალკეული ელემენტისგან (ქვეპიქსელი), რომელთაგან თითოეული ასოცირდება წითელ, მწვანე ან ლურჯი ფერის ფილტრთან, რომელიც მდებარეობს მის ზემოთ; 256 შესაძლო ტონის მნიშვნელობების კომბინაციებმა თითოეული ქვეპიქსელისთვის შეიძლება წარმოქმნას 16,77 მილიონ პიქსელამდე. ფერები.

პანელის სტრუქტურა (მეტალის ვერტიკალური და ჰორიზონტალური მონაცემთა ხაზები, თხელი ფირის ტრანზისტორები) და უჯრედის საზღვარი, სადაც მოლეკულური ორიენტაცია დარღვეულია, უნდა იყოს დამალული გაუმჭვირვალე მასალის ქვეშ, რათა თავიდან იქნას აცილებული არასასურველი ოპტიკური ეფექტები. ამისთვის გამოიყენება ეგრეთ წოდებული შავი მატრიცა, რომელიც წააგავს თხელ ბადეს, რომელიც ავსებს უფსკრული ცალკეულ ფერთა ფილტრებს შორის. შავი მატრიცისთვის გამოყენებული მასალა არის ქრომი ან შავი ფისები.

გამოსახულების ფორმირებაში საბოლოო როლს ასრულებს მეორე პოლარიზატორი, რომელსაც ხშირად უწოდებენ ანალიზატორს. მისი პოლარიზაციის მიმართულება პირველთან შედარებით 90 გრადუსით არის გადატანილი. ანალიზატორის დანიშნულების წარმოსადგენად, შეგიძლიათ პირობითად ამოიღოთ იგი დაკავშირებული პანელის ზედაპირიდან. ამ შემთხვევაში ჩვენ ვიხილავთ ყველა ქვეპიქსელს მაქსიმალურად განათებულს, ანუ ეკრანის თანაბარ თეთრ შევსებას, მასზე გამოსახული სურათის მიუხედავად. იმის გამო, რომ სინათლე გახდა პოლარიზებული და მისი პოლარიზაციის სიბრტყე ყოველი უჯრედის მიერ განსხვავებულად ბრუნავს, მასზე გამოყენებული ძაბვის მიხედვით, ჯერ არაფერი შეცვლილა ჩვენს თვალში. ანალიზატორის ფუნქციაა სწორედ საჭირო ტალღის კომპონენტების გათიშვა, რაც საშუალებას გაძლევთ ნახოთ საჭირო შედეგი გამოსავალზე.

ახლა მოდით ვისაუბროთ იმაზე, თუ როგორ ხდება საჭირო კომპონენტების ეს შეწყვეტა. მაგალითისთვის ავიღოთ პოლარიზატორი პოლარიზაციის ვერტიკალური მიმართულებით, ე.ი. ვერტიკალურ სიბრტყეში ორიენტირებული ტალღების გადამცემი.

ნახაზი 7 გვიჩვენებს ტალღას, რომელიც ვრცელდება პოლარიზაციის ვერტიკალურ მიმართულებაზე გარკვეულ კუთხით მდებარე სიბრტყეში. ინციდენტის ტალღის ელექტრული ველის ვექტორი შეიძლება დაიყოს ორ ურთიერთ პერპენდიკულარულ კომპონენტად: პოლარიზატორის ოპტიკური ღერძის პარალელურად და მასზე პერპენდიკულარულად. პირველი კომპონენტი, ოპტიკური ღერძის პარალელურად, გადის, მეორე (პერპენდიკულარული) დაბლოკილია.

აქედან გამომდინარე, აშკარაა ორი უკიდურესი პოზიცია:

• მკაცრად ვერტიკალურ სიბრტყეში გავრცელებული ტალღა გადაიცემა ცვლილებების გარეშე;
• ჰორიზონტალურ სიბრტყეში გავრცელებული ტალღა დაიბლოკება როგორც ვერტიკალური კომპონენტის გარეშე.

ეს ორი უკიდურესი პოზიცია შეესაბამება უჯრედის სრულად ღია და სრულად დახურულ პოზიციას. მოდით შევაჯამოთ:

• უჯრედის (ქვეპიქსელის) მიერ გადაცემული სინათლის მაქსიმალურად სრულად დასაბლოკად, საჭიროა, რომ ამ სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყე იყოს ორთოგონალური ანალიზატორის გადაცემის სიბრტყის მიმართ (პოლარიზაციის მიმართულება);
• უჯრედის მიერ სინათლის მაქსიმალური გადაცემისთვის, მისი პოლარიზაციის სიბრტყე უნდა ემთხვეოდეს პოლარიზაციის მიმართულებას;
• უჯრედის ელექტროდებზე მიწოდებული ძაბვის შეუფერხებლად რეგულირებით, შესაძლებელია თხევადი ბროლის მოლეკულების პოზიციის კონტროლი და, შედეგად, გადაცემული სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვა. და ამით შეცვალეთ უჯრედის მიერ გადაცემული სინათლის რაოდენობა.

ვინაიდან პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვის კუთხე დამოკიდებულია სინათლის მიერ გავლილ მანძილზე თხევადი ბროლის ფენაში, ამ ფენას უნდა ჰქონდეს მკაცრად თანმიმდევრული სისქე მთელ პანელზე. სათვალეებს შორის ერთიანი მანძილის შესანარჩუნებლად (მათზე გამოყენებული მთელი სტრუქტურა), გამოიყენება სპეციალური სპაზერები.

უმარტივესი ვარიანტია ე.წ. ეს არის გამჭვირვალე პოლიმერული ან მკაცრად განსაზღვრული დიამეტრის მინის მძივები და გამოიყენება შუშის შიდა სტრუქტურაზე შესხურებით. შესაბამისად, ისინი ქაოტურად განლაგებულია უჯრედის მთელ ფართობზე და მათი არსებობა უარყოფითად მოქმედებს მის ერთგვაროვნებაზე, ვინაიდან სპაზერი ემსახურება როგორც დეფექტური უბნის ცენტრს და მოლეკულები არასწორად არის ორიენტირებული პირდაპირ მის გვერდით.

ასევე გამოიყენება სხვა ტექნოლოგია: სვეტების სპეისერები (სვეტის სპეისერი, ფოტო სპეისერი, პოსტის სპეისერი). ასეთი სპაზერები განთავსებულია ფოტოგრაფიული სიზუსტით შავი მატრიცის ქვეშ (სურ. 8). ამ ტექნოლოგიის სარგებელი აშკარაა: გაზრდილი კონტრასტი სპეცერებთან ახლოს სინათლის გაჟონვის არარსებობის გამო, უფსკრული ერთგვაროვნების უფრო ზუსტი კონტროლი სპაისერების მოწესრიგებული მოწყობის გამო, პანელის გაზრდილი სიხისტე და ზედაპირზე დაჭერისას ტალღების არარსებობა.

TN პანელი, რომლის დიზაინი ნაჩვენებია ნახ. 6-ზე, არის ყველაზე იაფი წარმოება, რაც განსაზღვრავს მის დომინირებას მასობრივი მონიტორების ბაზარზე. გარდა ამისა, არსებობს რამდენიმე სხვა ტექნოლოგია, რომლებიც განსხვავდება ელექტროდების ადგილმდებარეობის, კონფიგურაციისა და მასალის, პოლარიზატორების ორიენტაციის, გამოყენებული LCD ნარევების, დირექტორის საწყისი ორიენტაციის მიხედვით თხევადკრისტალურ მასალაში და ა.შ. დირექტორის საწყისი ორიენტაციის მიხედვით, ყველა არსებული ტექნოლოგია შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად:

1. პლანზე ორიენტაცია

ეს მოიცავს ყველა IPS ტექნოლოგიას (S-IPS, SA-SFT და ა.შ.), ისევე როგორც FFS (ამჟამად AFFS), შემუშავებული და დაწინაურებული Boe HyDis-ის მიერ. მოლეკულები განლაგებულია ჰორიზონტალურად, სუბსტრატების ფუძის პარალელურად, გახეხვით განსაზღვრული მიმართულებით, ზედა და ქვედა სუბსტრატები ერთი და იგივე მიმართულებით იხეხება. ყველა ელექტროდი, როგორც პიქსელი, ისე ჩვეულებრივი, არის პანელის ერთსა და იმავე შუშის სუბსტრატზე - შიდა, მონაცემთა ხაზებთან და ტრანზისტორებთან ერთად. IPS ტექნოლოგიებში პიქსელი და საერთო ელექტროდები განლაგებულია პარალელურად, ერთმანეთის მონაცვლეობით (ნახ. 9). ველის ხაზები გადის ჰორიზონტალურად, მაგრამ გარკვეული კუთხით, შეხების მიმართულებასთან შედარებით. ამიტომ, როდესაც ძაბვა გამოიყენება, მოლეკულები, რომლებსაც ამ შემთხვევაში აქვთ დადებითი დიელექტრიკული ანიზოტროპია, მიდრეკილნი არიან გასწორებისკენ მიმართული ველის მიმართულებით, ბრუნავენ იმავე სიბრტყეში კუთხით, რაც დამოკიდებულია მის (ველის) სიძლიერეზე. FFS-ის შემთხვევაში, საერთო ელექტროდი მდებარეობს ამ დიზაინით პიქსელის ქვეშ, ელექტროდებზე გამოყენებული ძაბვა წარმოქმნის ელექტრულ ველს, რომელსაც აქვს როგორც ჰორიზონტალური, ასევე ვერტიკალური კომპონენტები. თუ IPS-ისთვის ნახ. 9-ში ნაჩვენები კოორდინატთა ღერძებში ველი შეიძლება დახასიათდეს როგორც E y, მაშინ FFS-სთვის შესაბამისი მნიშვნელობები ასე გამოიყურება E yდა ე ზ. საველე ხაზების ეს განლაგება საშუალებას იძლევა გამოიყენოს LC მასალები როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი დიელექტრიკული ანიზოტროპიით. მოლეკულური როტაცია, IPS-ის მსგავსი, ხდება იმავე სიბრტყეში ჰორიზონტალური ველის კომპონენტის მიმართულებით, მაგრამ ნაკლები სასაზღვრო ზონების გამო, მოლეკულების მნიშვნელოვნად დიდი რაოდენობა ბრუნავს, რაც შესაძლებელს ხდის შავი მატრიცის ბადეების სიგანის შევიწროებას. და მიაღწიეთ პანელის დიაფრაგმის უფრო მაღალ თანაფარდობას.

პლანიტური რეჟისორის ორიენტაციის მქონე ტექნოლოგიების ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობა არის პალიტრის უკიდურესად უმნიშვნელო ფერის ცვლა, როდესაც იცვლება ხედვის კუთხე. ეს სტაბილურობა აიხსნება სპირალის კონფიგურაციით, რომელიც წარმოიქმნება თხევადი ბროლის მასალის მოლეკულებით ველის გავლენის ქვეშ, რომელსაც ამ შემთხვევაში აქვს სიმეტრიული ფორმა. ნახაზი 9 სქემატურად გვიჩვენებს LC მოლეკულების პოზიციას ელექტროდებზე ძაბვის გამოყენებისას; აშკარაა, რომ მაქსიმალური ბრუნვის კუთხე მიიღწევა შუა ფენებში. ეს ჰეტეროგენულობა განპირობებულია იმით, რომ, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მოლეკულების ორიენტაცია სასურველი მიმართულებით სუბსტრატების ფუძის პარალელურად მიიღება მათი ზედაპირების წინასწარი დამუშავებით (გაწმენდით). ამრიგად, მოლეკულების მობილურობა სუბსტრატის უშუალო მიმდებარე ფენაში შემოიფარგლება სუბსტრატის ტოპოგრაფიით, ხოლო შემდგომ მიმდებარე ფენებში ინტერმოლეკულური ძალებით. შედეგად, ველის გავლენის ქვეშ მოლეკულები ქმნიან სპირალს, რომელიც მოგვაგონებს ლენტს, ბოლოებით ფიქსირდება ერთ სიბრტყეში და ცენტრალური ნაწილი ბრუნავს. არსებობს ოპტიკური ბილიკის კონცეფცია, რომელიც დამოკიდებულია იმ საშუალების რეფრაქციულ ინდექსზე, რომელშიც სხივი ვრცელდება და შედეგად მიღებული ფაზა გადაინაცვლებს მის მიმართულებაში. სინათლის სხივებს, რომლებიც გადიან თხევადი კრისტალების ფენას, აქვთ სხვადასხვა ოპტიკური ბილიკის სიგრძე, გადაცემის კუთხიდან გამომდინარე. მოლეკულური სპირალის სიმეტრიული ფორმა შესაძლებელს ხდის თითოეულ ნაცრისფერ დონეზე მივიღოთ ოპტიკური ბილიკის სიგრძის ზუსტი დამატება მის ზედა და ქვედა ნახევრებში; შედეგი არის ნაჩვენები ჩრდილების თითქმის სრული არარსებობა ხედვის კუთხეებზე. ამ ქონების წყალობით, IPS პანელები გამოიყენება მონიტორების აბსოლუტურ უმრავლესობაში, რომლებიც მიზნად ისახავს გრაფიკასთან მუშაობას.

როდესაც სინათლის ტალღა გადის, მიღებული ვექტორის ბრუნვის მიმართულება (იხ. სურ. 5) ნაწილობრივ იმეორებს მოლეკულების მიერ წარმოქმნილი სპირალის მოხვევის ფორმას. ამრიგად, პოლარიზაციის სიბრტყის ბრუნვა, როდესაც ტალღა გადის LC მასალის პირველ ნაწილში, ხდება ერთი მიმართულებით, ხოლო მეორეში საპირისპირო მიმართულებით. ერთ-ერთი ტალღის კომპონენტის განსხვავებული ფაზის ჩამორჩენა, გამოყენებული ძაბვის მიხედვით, იწვევს იმ ფაქტს, რომ მიღებული ვექტორის მიმართულება ე რთხევადი ბროლის ფენიდან გასასვლელში განსხვავდება ორიგინალისგან, ეს საშუალებას აძლევს სინათლის ნაკადის გარკვეულ ნაწილს გაიაროს ანალიზატორი. პოლარიზატორისა და ანალიზატორის სინათლის გადამცემი სიბრტყეები, როგორც ყველა სხვა ტექნოლოგიაში, ერთმანეთის მიმართ გადაადგილებულია 90 გრადუსიანი კუთხით.

ამჟამად წარმოებული ყველა ვარიაცია (S-IPS, AFFS, SA-SFT) იყენებს 2 დომენიანი უჯრედის დიზაინს. ამ მიზნით გამოიყენება ზიგზაგის ფორმის ელექტროდები, რომლებიც იწვევენ მოლეკულების ბრუნვას ორი მიმართულებით. თავდაპირველი ვერსიები, რომლებიც უბრალოდ "IPS" და "FFS" იყო დასახელებული, პრეფიქსების "Super" და "Advanced" გარეშე იყო მონო-დომენი, ამიტომ ჰქონდათ ფერის ცვლა და უფრო მცირე ხედვის კუთხეები (140/140-დან განსხვავებით 10-მდე: 1 პირველი IPS-ისთვის).

პლანური ორიენტაცია, როგორც წესი, მოიცავს გრეხილის ორიენტაციას (ან გრეხილი ორიენტაციას). ამ შემთხვევაში, მოლეკულების გასწორება სუბსტრატების ფუძის გასწვრივ ასევე მიიღწევა მათი ზედაპირების გაწმენდით, იმ განსხვავებით, რომ ზედა და ქვედა სუბსტრატების წაშლის მიმართულებები ერთმანეთთან შედარებით არის გადანაწილებული. ნემატურ მასალაში ამ გასწორების შედეგად, დირექტორი აყალიბებს ქოლესტერინის მსგავსი სპირალს; სპირალის სწორი ფორმირებისთვის, LC ნარევებში გამოიყენება ქირალური მოლეკულების შემცველი სპეციალური დანამატები. Twist ორიენტაცია გამოიყენება ყველაზე ფართოდ გამოყენებულ TN (ან TN+Film) ტექნოლოგიაში. აზრი არ აქვს აქ TN დიზაინის აღწერას და ილუსტრირებას; ეს არაერთხელ გაკეთდა მსგავს თემებზე მრავალ მასალაში; შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ეს კარგად არის ცნობილი.

2. ჰომეოტროპული ორიენტაცია

ამ ჯგუფს მიეკუთვნება MVA და PVA. რეჟისორი ორიენტირებულია შუშის სუბსტრატის ფუძეზე პერპენდიკულურად; ეს მიიღწევა სუბსტრატის საფარში ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გამოყენებით. ზოგადი და პიქსელის ელექტროდები განლაგებულია მოპირდაპირე სუბსტრატებზე, ველი ორიენტირებულია ვერტიკალურად. აქ გამოიყენება თხევადი კრისტალური მასალები უარყოფითი დიელექტრიკული ანიზოტროპიით, ამიტომ გამოყენებული ძაბვა იწვევს LC მოლეკულების ბრუნვას ველის ხაზების წინააღმდეგ. MVA ახასიათებს მიკროსკოპული გრძივი პროექციების არსებობით (პროტრუზია) მოლეკულების წინასწარ დახრის მიზნით ზედა ან ორივე სუბსტრატზე, ამიტომ საწყისი ვერტიკალური გასწორება არ არის დასრულებული. მოლეკულები, რომლებიც გასწორებულია ამ პროტრუზიების გასწვრივ, იღებენ ოდნავ წინასწარ დახრილობას, რაც შესაძლებელს ხდის უჯრედის თითოეული რეგიონისთვის (დომენისთვის) დაყენდეს გარკვეული მიმართულება, რომელშიც მოლეკულები ბრუნავს ველის გავლენის ქვეშ. PVA-ში არ არის ასეთი გამონაყარი და ძაბვის არარსებობის შემთხვევაში, რეჟისორი ორიენტირებულია ზედაპირზე მკაცრად პერპენდიკულარულად, ხოლო პიქსელი და საერთო ელექტროდები გადაადგილებულია ერთმანეთთან შედარებით ისე, რომ შექმნილი ველი არ იყოს მკაცრად ვერტიკალური, მაგრამ შეიცავს დახრილ კომპონენტს. (ნახ. 10).

ჰომეოტროპული დირექტორის ორიენტაციის ტექნოლოგიები ასევე მოიცავს ASV-ს, რომელიც შემუშავებულია Sharp-ის მიერ. ქვეპიქსელის შიგნით არის რამდენიმე პიქსელის ელექტროდი, კვადრატის ფორმის მომრგვალებული კიდეებით. ძირითადი პრინციპები იგივეა: საერთო ელექტროდი განლაგებულია მოპირდაპირე სუბსტრატზე, მოლეკულები ორიენტირებულია ვერტიკალურად ველის არარსებობის შემთხვევაში და გამოიყენება თხევადი კრისტალური მასალები უარყოფითი დიელექტრიკული ანიზოტროპიით. შექმნილ ველს აქვს გამოხატული ირიბი კომპონენტი და მოლეკულები, მობრუნებული ველის მიმართულების საწინააღმდეგოდ, ქმნიან სტრუქტურას, რომელშიც დირექტორის მიმართულება ჰგავს პიქსელის ელექტროდის შუაში ორიენტირებული ქოლგის ფორმას.

ასევე არსებობს LCD მოდულების დაყოფა ტიპებად, რაც დამოკიდებულია უჯრედების მდგომარეობაზე ძაბვის არარსებობის შემთხვევაში. ჩვეულებრივ, თეთრი პანელები არის ის, რომლებშიც უჯრედებზე ნულოვანი ძაბვის დროს ისინი მთლიანად ღიაა, შესაბამისად, თეთრი ფერი მრავლდება ეკრანზე. TN ტექნოლოგიით დამზადებული ყველა პანელი ჩვეულებრივ თეთრია. პანელები, რომლებიც ბლოკავს სინათლის გავლას ძაბვის არარსებობის შემთხვევაში, კლასიფიცირდება როგორც ჩვეულებრივ შავი (ჩვეულებრივ შავი), ყველა სხვა ტექნოლოგია ეკუთვნის ამ ტიპს.

განათების მოდული

...ფლუორესცენტური ნათურების საფუძველზე

განათების ნათურებიდან საწყისი სინათლის ნაკადის მხოლოდ მცირე ნაწილი გადის პანელის სხეულზე (პოლარიზატორები, ელექტროდები, ფერადი ფილტრები და ა.შ.), არაუმეტეს 3%. აქედან გამომდინარე, განათების მოდულის შინაგანი სიკაშკაშე საკმაოდ მნიშვნელოვანი უნდა იყოს; როგორც წესი, გამოყენებული ნათურები აქვთ 30000 cd/m2-ზე მეტი სიკაშკაშე.

CCFL ცივი კათოდური ფლუორესცენტური ნათურები (კათოდური ძაფების გარეშე) გამოიყენება განათებისთვის. CCFL ნათურა არის დალუქული მინის მილი, რომელიც ივსება ინერტული გაზით ვერცხლისწყლის მცირე შერევით (ნახ. 11). ამ შემთხვევაში, კათოდები თანაბარი ელექტროდებია, რადგან ალტერნატიული დენი გამოიყენება ელექტრომომარაგებისთვის. ინკანდესენტური (ცხელი) კათოდის მქონე ნათურებთან შედარებით, CCFL ელექტროდებს აქვთ განსხვავებული სტრუქტურა და უფრო დიდი ზომის. კათოდის ოპერაციული ტემპერატურა მნიშვნელოვნად განსხვავდება: 80-150 o C წინააღმდეგ დაახლოებით 900 o C ცხელი კათოდის მქონე ნათურებისთვის, თავად ნათურის მსგავსი ტემპერატურით - 30-75 o C და 40 o C, შესაბამისად. საოპერაციო ძაბვა CCFL-სთვის არის 600-900 ვ, საწყისი ძაბვა არის 900-1600 ვ (რიცხვები საკმაოდ თვითნებურია, რადგან გამოყენებული ნათურების დიაპაზონი ძალიან ფართოა). სინათლის წარმოქმნა ხდება გაზის იონიზაციის დროს და ცივ კათოდურ ნათურაში მისი წარმოქმნის აუცილებელი პირობაა მაღალი ძაბვა. ამიტომ, ასეთი ნათურის დასაწყებად, საჭიროა ელექტროდებზე საოპერაციო ძაბვის მნიშვნელოვნად მაღალი ძაბვის გამოყენება რამდენიმე ასეული მიკროწამის განმავლობაში. გამოყენებული მაღალი ალტერნატიული ძაბვა იწვევს აირის იონიზაციას და ელექტროდებს შორის არსებული უფსკრულის დაშლას და ხდება გამონადენი.

გამონადენის რღვევა ხდება შემდეგი მიზეზების გამო. ნორმალურ პირობებში, ნათურის შემავსებელი გაზი არის დიელექტრიკი. როდესაც ელექტრული ველი ჩნდება, იონებისა და ელექტრონების მცირე რაოდენობა, რომლებიც ყოველთვის იმყოფება გაზის მოცულობაში, იწყებს მოძრაობას. თუ ელექტროდებზე საკმარისად მაღალი ძაბვაა გამოყენებული, ელექტრული ველი ანიჭებს იონებს ისეთ მაღალ სიჩქარეს, რომ ნეიტრალურ მოლეკულებთან შეჯახებისას ელექტრონები იშლება მათგან და წარმოიქმნება იონები. იონიზაციის პროცესში შედიან ახლად წარმოქმნილი ელექტრონები და იონები, რომლებიც მოძრაობენ ველის გავლენით, პროცესი ზვავის მსგავს ხასიათს იღებს. მას შემდეგ, რაც იონები იწყებენ საკმარისი ენერგიის მიღებას, რათა დაარტყონ ელექტრონები კათოდზე დარტყმით, ხდება თვითგანმუხტვა. ცხელი კათოდური ნათურებისგან განსხვავებით, სადაც გამონადენი რკალია, CCFL-ში გამონადენის ტიპი მბზინავია.

გამონადენი შენარჩუნებულია ე.წ. კათოდური პოტენციალის ვარდნის გამო. გამონადენის პოტენციალის (ძაბვის) ვარდნის ძირითადი ნაწილი ხდება კათოდის რეგიონში. იონები, რომლებიც გადიან ამ უფსკრულის მაღალი პოტენციური სხვაობით, იძენენ მაღალ კინეტიკურ ენერგიას, რომელიც საკმარისია ელექტრონების კათოდიდან ამოსაღებად. ამოვარდნილი ელექტრონები, იგივე პოტენციური განსხვავების გამო, აჩქარდებიან უკან გამონადენში და იქ წარმოქმნიან იონებისა და ელექტრონების ახალ წყვილებს. ამ წყვილების იონები ბრუნდებიან კათოდში, აჩქარდებიან ძაბვის ვარდნით გამონადენსა და კათოდს შორის და კვლავ არღვევენ ელექტრონებს.

ელექტრული დენის ენერგია იწვევს ნათურაში არსებული ვერცხლისწყლის გადასვლას თხევადიდან აირისებურ მდგომარეობაში. როდესაც ელექტრონები ვერცხლისწყლის ატომებს ეჯახებიან, ენერგია გამოიყოფა ატომების არასტაბილური მდგომარეობიდან სტაბილურ მდგომარეობაში დაბრუნების გამო. ამ შემთხვევაში, ინტენსიური გამოსხივება ხდება ულტრაიისფერ რეგიონში, ულტრაიისფერი გამოსხივების წილი მთლიანი გამოსხივების დაახლოებით 60%.

ხილული შუქი წარმოიქმნება ფოსფორის საფარით, რომელიც გამოიყენება შუშის შიდა ზედაპირზე. ვერცხლისწყლის მიერ გამოთავისუფლებული ულტრაიისფერი ფოტონები აღაგზნებს ფოსფორის საფარის ატომებს, რაც ზრდის ელექტრონების ენერგეტიკულ დონეს. როდესაც ელექტრონები უბრუნდებიან თავდაპირველ ენერგეტიკულ დონეს, საფარის ატომები გამოიმუშავებენ ენერგიას ხილული სინათლის ფოტონების სახით. ფოსფორი არის ნათურის ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი, მასზეა დამოკიდებული ემისიის სპექტრის მახასიათებლები. CCFL სპექტრი უკიდურესად არათანაბარია, შეიცავს გამოხატულ ვიწრო მწვერვალებს. მრავალშრიანი ფოსფორის საფარის გამოყენებაც კი (მაქსიმალური სიკაშკაშის ხარჯზე) არ გაძლევთ საშუალებას „გაუსწროთ“ CRT მონიტორებს ფერთა გამის მიხედვით. ამიტომ, პანელის წარმოებისას, მისაღები ფერის გამის მისაღწევად, ასევე აუცილებელია ფერის ფილტრების ზუსტად შერჩევა, რომელთა ზოლები მაქსიმალურად უნდა შეესაბამებოდეს ნათურების ემისიის სპექტრის მწვერვალებს.

ფერთა მაქსიმალური დიაპაზონი იდეალურად შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს ძირითადი ფერების მონოქრომატული წყაროების და მაღალი ხარისხის ფერის ფილტრების კომბინაციით. ეგრეთ წოდებულ ლაზერულ LED-ებს შეუძლიათ მოითხოვონ "კვაზი მონოქრომატული" სინათლის წყაროების როლი, მაგრამ წარმოების ტექნოლოგია ჯერ კიდევ არ უზრუნველყოფს მათი გამოყენების მომგებიანობას ფონური განათების მოდულებში. ამიტომ, ამ დროისთვის, საუკეთესო ფერის გამის მიღწევა შესაძლებელია ფონური განათების მოდულებით, რომლებიც დაფუძნებულია RGB LED პაკეტებზე (იხ. ქვემოთ).

ნათურის მუშაობისთვის საჭირო რამდენიმე ასეული ვოლტის ძაბვის შესაქმნელად გამოიყენება სპეციალური გადამყვანები და ინვერტორები. CCFL სიკაშკაშე შეიძლება დარეგულირდეს ორი გზით. პირველი არის ნათურაში გამონადენის შეცვლა. გამონადენის დენის მნიშვნელობა არის 3-8 mA; ნათურების მნიშვნელოვან ნაწილს აქვს კიდევ უფრო ვიწრო დიაპაზონი. დაბალ დენზე, ბზინვარების ერთგვაროვნება იტანჯება; უფრო მაღალი დენის დროს, ნათურის მომსახურების ვადა მნიშვნელოვნად მცირდება. ამ კორექტირების მეთოდის მინუსი ის არის, რომ ის საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ სიკაშკაშე ძალიან მცირე დიაპაზონში, ხოლო მისი მნიშვნელოვნად შემცირება შეუძლებელია. ამიტომ, ამ რეგულირების მქონე მონიტორები, დაბალი განათების პირობებში მუშაობისას, ხშირად აღმოჩნდება ძალიან კაშკაშა, თუნდაც ნულოვანი სიკაშკაშის დროს. მეორე მეთოდით წარმოიქმნება ნათურის მომწოდებელი ძაბვის პულსის სიგანის მოდულაცია (PWM) (სიგანე, ანუ პულსის ხანგრძლივობა კონტროლდება; ერთი პულსის სიგანის შეცვლით რეგულირდება ძაბვის საშუალო დონე.). ამ მეთოდის ნაკლოვანებებს ზოგჯერ მიეკუთვნება ნათურის ციმციმის გამოჩენა, როდესაც PWM ხორციელდება დაბალ სიხშირეზე 200 Hz და ქვემოთ, მაგრამ სინამდვილეში, PWM გამოყენებით რეგულირება ყველაზე გონივრული მიდგომაა, რადგან ის საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ სიკაშკაშე. ფართო სპექტრი.

ნათურების შუქის თანაბრად გადანაწილებისთვის გამოიყენება სინათლის გიდების, დიფუზორების და პრიზმების სისტემა. სინათლის განაწილების ორგანიზების მრავალი ვარიანტი არსებობს, ერთ-ერთი მათგანი ნაჩვენებია სურ. 12-ში.

პანელის ზედა და ქვედა ბოლო მხარეებზე განლაგებული ნათურები ყველაზე გავრცელებულია; ამ მოწყობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს პროდუქტის საერთო სისქე. 17 და 19 დიუმიან მოდულებში, როგორც წესი, დამონტაჟებულია ოთხი ნათურა: ორი ზედა მხარეს და ორი ქვედა. ასეთი პანელების კორპუსის ბოლო ნაწილში არის სპეციალური ტექნოლოგიური ხვრელები, ამიტომ არ არის საჭირო კორპუსის დაშლა ნათურების მოსახსნელად (სურ. 13-ბ). ამ მოწყობის ნათურები ხშირად გაერთიანებულია ორ ნაწილად ბლოკად (სურ. 13-ა).

კიდევ ერთი ვარიანტია ნათურების მოწყობა მოდულის უკანა მხარის მთელ ფართობზე (ნახ. 13-გ) ეს ხსნარი გამოიყენება მრავალსანათურ პანელებში რვა ან მეტი ნათურებით, ასევე U- ფორმის გამოყენებისას. CCFL-ები.

პანელების მწარმოებლების მინიმალური ნათურის სიცოცხლე ახლა ჩვეულებრივ მითითებულია ორმოციდან ორმოცდაათ ათას საათამდე (ვაჟი განისაზღვრება, როგორც დრო, რომლის დროსაც ნათურების სიკაშკაშე მცირდება 50% -ით).

... LED-ებზე დაყრდნობით

ფლუორესცენტური ნათურების გარდა, სინათლის გამოსხივების დიოდები (LED) ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სინათლის წყარო. LED-ზე დაფუძნებული განათების მოდულები აგებულია ან „თეთრ“ LED-ებზე ან პირველადი ფერის LED-ების პაკეტებზე (RGB-LED).

ყველაზე დიდი ფერთა დიაპაზონი უზრუნველყოფილია RGB-LED პაკეტებით. ფაქტია, რომ "თეთრი" LED არის ლურჯი LED ყვითელი ფოსფორის საფარით, ან ულტრაიისფერი LED "წითელი", "მწვანე" და "ლურჯი" ფოსფორის საფარის კომბინაციით. "თეთრი" LED-ების სპექტრი არ არის თავისუფალი ფლუორესცენტური ნათურების სპექტრის ყველა ნაკლოვანებისგან. გარდა ამისა, "თეთრი" LED-ებისგან განსხვავებით, RGB-LED პაკეტი საშუალებას გაძლევთ სწრაფად დაარეგულიროთ განათების ფერის ტემპერატურა პირველადი ფერების LED-ების თითოეული ჯგუფის განათების ინტენსივობის ცალკე კონტროლით.

შედეგად მიიღწევა ორი მიზანი:

• ფერთა დიაპაზონი გაფართოვდა უფრო იდეალური შუქის სპექტრის გამო,
• ფერის კალიბრაციის შესაძლებლობები გაფართოვდა: სტანდარტულ მეთოდს, რომელიც დაფუძნებულია გამოსახულების პიქსელებისთვის ფერის კოორდინატების კონვერტაციის ცხრილებზე, ემატება უკანა განათების ფერის ბალანსის რეგულირების შესაძლებლობა.

LED-ების დენის ძაბვის დამახასიათებელი დიდი დახრილობა არ იძლევა გამოსხივების სიკაშკაშის გლუვ რეგულირებას ფართო დიაპაზონში. მაგრამ იმის გამო, რომ მოწყობილობა საშუალებას აძლევს მუშაობას პულსირებულ რეჟიმში, პრაქტიკაში, პულსის სიგანის მოდულაციის მეთოდი ყველაზე ხშირად გამოიყენება LED-ების სიკაშკაშის დასარეგულირებლად (ისევე, როგორც ფლუორესცენტური ნათურებისთვის).

ოლეგ მედვედევი, მაქსიმ პროსკურნია

LCD(თხევადი ბროლის ჩვენება) ან LCD(თხევადი ბროლის) ტელევიზორი, როგორც მათ ხალხში უწოდებენ, არის ტელევიზორი LCD დისპლეით და ნათურის უკანა განათებით. თხევადი კრისტალი, ნიშნავს, რომ ჩვენება (მონიტორი) თავად მზადდება საფუძველზე თხევადი კრისტალები

LCD TFT(ინგლისური: Thin film transistor) - თხევადკრისტალური დისპლეის ტიპი, რომელიც იყენებს კონტროლირებად აქტიურ მატრიცას თხელი ფირის ტრანზისტორები. გამაძლიერებელი თითოეული ქვეპიქსელისთვის (მატრიცის ელემენტი) გამოიყენება ეკრანის გამოსახულების სიჩქარის, კონტრასტის და სიცხადის გასაზრდელად.

ცოტა ისტორია:

თხევადი კრისტალებიპირველად აღმოაჩინა ავსტრიელმა ბოტანიკოსმა რეინიცერივ 1888 გ., მაგრამ მხოლოდ შიგნით 1930 - ბრიტანული კორპორაციის მკვლევარები მარკონიმიიღო პატენტი მათი სამრეწველო გამოყენებისთვის, თუმცა, ტექნოლოგიური ბაზის სისუსტე არ აძლევდა საშუალებას იმ დროს ამ სფეროს აქტიური განვითარება.

მეცნიერებმა გააკეთეს პირველი რეალური გარღვევა ფერგესონიდა უილიამსიამერიკული კორპორაციისგან RCA. ერთმა მათგანმა შექმნა თერმული სენსორი თხევადი კრისტალების საფუძველზე, მათი შერჩევითი ამრეკლავი ეფექტის გამოყენებით, მეორემ შეისწავლა ელექტრული ველის მოქმედება ნემატურ კრისტალებზე. და ასე, ბოლოს 1966 ქალაქი, კორპორაცია RCAაჩვენა LCD მონიტორის პროტოტიპი - ციფრული საათი. მსოფლიოში პირველი კალკულატორი - CS10Aწარმოებული იყო 1964 კორპორაცია Ბასრიანუ, ოქტომბერში 1975 წელს გამოუშვა პირველი კომპაქტური ციფრული საათი LCD დისპლეით. სამწუხაროდ, ფოტო ვერ ვიპოვე, მაგრამ ბევრს მაინც ახსოვს ეს საათი და კალკულატორი

70-იანი წლების მეორე ნახევარში დაიწყო გადასვლა რვა სეგმენტიანი LCD ინდიკატორებიდან მატრიცების წარმოებაზე თითოეული წერტილის მიმართვით (კონტროლის უნარით). ასე რომ, შიგნით 1976 წელი, კომპანია Ბასრიგამოუშვა შავ-თეთრი ტელევიზორი 5.5 დიუმიანი ეკრანის დიაგონალით, LCD მატრიცის საფუძველზე 160x120 პიქსელის გარჩევადობით.

LCD ტექნოლოგიის განვითარების შემდეგი ეტაპი დაიწყო 80-იან წლებში, როდესაც დაიწყო მოწყობილობების გამოყენება STN ელემენტებიგაზრდილი კონტრასტით. შემდეგ ისინი შეიცვალა მრავალშრიანი სტრუქტურებით, რომლებიც აღმოფხვრის შეცდომებს ფერადი სურათების რეპროდუცირებისას. დაახლოებით ამავე დროს გამოჩნდა ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული აქტიური მატრიცები a-Si TFT. პირველი მონიტორის პროტოტიპი a-Si TFT LCDშეიქმნა 1982 კორპორაციები სანიო, ტოშიბადა ქვემეხიისე, იმ დროს ჩვენ გვიყვარდა ასეთი სათამაშოებით თამაში LCD დისპლეით

ახლა LCD დისპლეებმა თითქმის მთლიანად შეცვალა CRT ტელევიზორები ბაზრიდან და მყიდველს სთავაზობენ ნებისმიერ ზომას: პორტატული და პატარა „სამზარეულოდან“ უზარმაზარ, დიაგონალებით მეტრზე მეტი. ფასების დიაპაზონი ასევე ძალიან ფართოა და ყველას საშუალებას აძლევს აირჩიოს ტელევიზორი თავისი საჭიროებებისა და ფინანსური შესაძლებლობების მიხედვით.

LCD ტელევიზორების მიკროსქემის დიზაინი გაცილებით რთულია, ვიდრე მარტივი CRT ​​ტელევიზორების: მინიატურული ნაწილები, მრავალშრიანი დაფები, ძვირადღირებული ბლოკები... დაინტერესებულებისთვის ტელევიზორი LCD პანელის უკანა საფარის გარეშე და თუ ამოიღებთ სპეციალურ. დამცავი ეკრანები, შეგიძლიათ იხილოთ მიკროსქემის სხვა სექციები, მაგრამ უმჯობესია არ გააკეთოთ ეს, დატოვეთ ეს ოსტატებისთვის

დიზაინი და მუშაობის პრინციპი:

Სამუშაო LCD დისპლეი(LCD) ემყარება ფენომენს სინათლის ნაკადის პოლარიზაცია. ცნობილია, რომ ე.წ პოლაროიდის კრისტალებიშეუძლიათ სინათლის მხოლოდ იმ კომპონენტის გადაცემა, რომლის ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ვექტორი მდებარეობს პოლაროიდის ოპტიკური სიბრტყის პარალელურ სიბრტყეში. სინათლის გამომუშავების დარჩენილი ნაწილისთვის, Polaroid იქნება გაუმჭვირვალე. ამ ეფექტს ე.წ სინათლის პოლარიზაცია.

საკმაოდ მარტივად, წარმოიდგინეთ „სინათლე“ პატარა მრგვალი ბურთების სახით, თუ მის გზაზე გრძივი ჭრილებით (პოლარიზატორს) დადებთ ბადეს, მაშინ „ბურთებიდან“ მხოლოდ ბრტყელი „ბლინები“ (პოლარიზებული შუქი) დარჩება. ახლა, თუ მეორე ბადეს აქვს იგივე გრძივი ჭრილები, ბლინები შეძლებენ მასში „გადასრიალებას“ და შემდგომ „გაბრწყინებას“, მაგრამ თუ მეორე ბადეს აქვს ვერტიკალური ჭრილები, მაშინ ჰორიზონტალური მსუბუქი „ბლინები“ ვერ შეძლებენ. გაიარეთ და "გაჭედავთ"

როდესაც შეისწავლეს თხევადი ნივთიერებები, რომელთა გრძელი მოლეკულები მგრძნობიარეა ელექტროსტატიკური და ელექტრომაგნიტური ველების მიმართ და შეუძლიათ სინათლის პოლარიზაცია, შესაძლებელი გახდა პოლარიზაციის კონტროლი. ამ ამორფულ ნივთიერებებს ე.წ თხევადი კრისტალები

სტრუქტურულად, ჩვენება შედგება LCD მატრიცები(მინის ფირფიტა, რომლის ფენებს შორის მდებარეობს თხევადი კრისტალები), სინათლის წყაროებიგანათებისთვის, საკონტაქტო აღკაზმულობადა ჩარჩოები ( საცხოვრებელი), ჩვეულებრივ პლასტიკური, სიმყარის ლითონის ჩარჩოთი.

ყოველი პიქსელი LCD მატრიცა შედგება მოლეკულების ფენაორს შორის გამჭვირვალე ელექტროდებიდა ორი პოლარიზებული ფილტრები, რომლის პოლარიზაციის სიბრტყეები (ჩვეულებრივ) პერპენდიკულურია. თხევადი კრისტალების არარსებობის შემთხვევაში, პირველი ფილტრის მიერ გადაცემული შუქი თითქმის მთლიანად იბლოკება მეორის მიერ.

თხევად კრისტალებთან კონტაქტში მყოფი ელექტროდების ზედაპირი სპეციალურად არის დამუშავებული, რათა თავდაპირველად მოლეკულები ერთი მიმართულებით ორიენტირდეს. TN მატრიცაში ეს მიმართულებები ერთმანეთის პერპენდიკულარულია, ამიტომ მოლეკულები, დაძაბულობის არარსებობის შემთხვევაში, ხვდებიან სპირალურ სტრუქტურაში. ეს სტრუქტურა არღვევს სინათლეს ისე, რომ მისი პოლარიზაციის სიბრტყე ბრუნავს მეორე ფილტრამდე და სინათლე გადის მასში დანაკარგის გარეშე. გარდა პირველი ფილტრის მიერ არაპოლარიზებული სინათლის ნახევრის შთანთქმისა, უჯრედი შეიძლება ჩაითვალოს გამჭვირვალე, თუმცა დანაკარგის დონე საკმაოდ დიდია.

თუ ელექტროდებზე ძაბვა ვრცელდება, მოლეკულები მიდრეკილია ელექტრული ველის მიმართულებით, რაც ამახინჯებს ხრახნის სტრუქტურას. ამ შემთხვევაში ელასტიური ძალები ეწინააღმდეგება ამას და როდესაც ძაბვა გამორთულია, მოლეკულები უბრუნდებიან თავდაპირველ მდგომარეობას. საკმარისი ველის სიმტკიცით, თითქმის ყველა მოლეკულა ხდება პარალელურად, რაც იწვევს გაუმჭვირვალე სტრუქტურას; გამჭვირვალობის ხარისხი შეიძლება კონტროლდებოდეს გამოყენებული ძაბვის შეცვლით.

სინათლის წყარო (LCD matrix backlight) არის ცივი კათოდური ფლუორესცენტური ნათურები(მათ ასე ეძახიან, რადგან ნათურის შიგნით ელექტრონის გამოსხივების კათოდი (უარყოფითი ელექტროდი) არ საჭიროებს გარემო ტემპერატურაზე მაღლა გაცხელებას, რომ ნათურა განათდეს.) ასე შეიძლება გამოიყურებოდეს LCD ტელევიზორის ნათურა; მარცხნივ ფოტოზე არის „მოქმედი ნათურის შეკრება“ ტელევიზორისთვის დიდი დიაგონალური LCD დისპლეით:

თავად ნათურები (თეთრი ნათელი ბზინვარება) განლაგებულია სპეციალურად სხეულის დამჭერები, მათ უკან - რეფლექტორიმანათობელი ნაკადის დანაკარგების შესამცირებლად. იმისათვის, რომ LCD მატრიცა თანაბრად განათდეს (და არა ზოლიანი, როგორც ნათურები დამონტაჟებულია), არსებობს დიფუზორი, რომელიც თანაბრად ანაწილებს მანათობელ ნაკადს მთელ მის ფართობზე. სამწუხაროდ, ამ ადგილას ასევე არის ნათურების "სიკაშკაშის" მნიშვნელოვანი დაკარგვა.

თანამედროვე LCD მატრიცებს აქვთ საკმაოდ კარგი ხედვის კუთხე (დაახლოებით 160 გრადუსი) გამოსახულების ხარისხის დაკარგვის გარეშე (ფერები, სიკაშკაშე), ყველაზე უსიამოვნო რამ, რაც მათზე შეგიძლიათ ნახოთ არის ეს. დეფექტური პიქსელებითუმცა, იმის გათვალისწინებით, რომ მათი ზომა ძალიან მცირეა, ერთი ან ორი ასეთი „დამწვარი“ პიქსელი დიდად არ შეუშლის ხელს ფილმებისა და პროგრამების ყურებას, მაგრამ მონიტორის ეკრანზე ეს უკვე საკმაოდ უსიამოვნოა.

Დადებითი და უარყოფითი მხარეები:

CRT ტელევიზორებთან შედარებით, LCD პანელებს აქვთ შესანიშნავი ფოკუსირება და სიცხადე, არ არის კონვერგენციის შეცდომები ან გამოსახულების გეომეტრიის დარღვევა, ეკრანი არასოდეს ციმციმებს, ისინი მსუბუქია და ნაკლებ ადგილს იკავებს. ნაკლოვანებებს შორისაა სუსტი (CRT-თან შედარებით) სიკაშკაშე და კონტრასტი. მატრიცა არ არის ისეთი გამძლე, როგორც კინესკოპის ეკრანი, ციფრული მუხრუჭების ნაკრები და ხარვეზები ანალოგური ან სუსტი სიგნალით, აგრეთვე წყაროს მასალის ცუდი დამუშავება.

ნებისმიერი თხევადკრისტალური მონიტორის „გული“ არის LCD მატრიცა (Liquid Cristall Display). LCD პანელი არის რთული მრავალშრიანი სტრუქტურა. ფერადი TFT LCD პანელის გამარტივებული დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 2-ში.

ნებისმიერი თხევადი ბროლის ეკრანის მუშაობის პრინციპი ემყარება თხევადი კრისტალების თვისებას, შეცვალონ (ბრუნონ) მათში გამავალი სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყე მათზე გამოყენებული ძაბვის პროპორციულად. თუ პოლარიზებული ფილტრი (პოლარიზატორი) მოთავსებულია თხევადი კრისტალების გავლით პოლარიზებული სინათლის გზაზე, მაშინ თხევად კრისტალებზე გამოყენებული ძაბვის შეცვლით შეგიძლიათ აკონტროლოთ პოლარიზებული ფილტრის მიერ გადაცემული სინათლის რაოდენობა. თუ თხევად კრისტალებში გამავალი სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყესა და სინათლის ფილტრს შორის კუთხე არის 0 გრადუსი, მაშინ სინათლე გაივლის პოლარიზატორის დაკარგვის გარეშე (მაქსიმალური გამჭვირვალობა), თუ ის 90 გრადუსია, მაშინ სინათლის ფილტრი გადასცემს სინათლის მინიმალურ რაოდენობას (მინიმალური გამჭვირვალობა).

ნახ.1. LCD მონიტორი. LCD ტექნოლოგიის მუშაობის პრინციპი.

ამრიგად, თხევადი კრისტალების გამოყენებით, შესაძლებელია ოპტიკური ელემენტების წარმოება გამჭვირვალობის ცვლადი ხარისხით. ამ შემთხვევაში, ასეთი ელემენტის სინათლის გადაცემის დონე დამოკიდებულია მასზე დაყენებულ ძაბვაზე. ნებისმიერი LCD ეკრანი კომპიუტერის მონიტორზე, ლეპტოპზე, ტაბლეტზე ან ტელევიზორზე შეიცავს რამდენიმე ასეული ათასიდან რამდენიმე მილიონამდე ამ უჯრედს, მილიმეტრის წილადებს. ისინი გაერთიანებულია LCD მატრიცაში და მათი დახმარებით შეგვიძლია თხევადკრისტალური ეკრანის ზედაპირზე გამოსახულების შექმნა.
თხევადი კრისტალები აღმოაჩინეს XIX საუკუნის ბოლოს. თუმცა, მათზე დაფუძნებული პირველი დისპლეი მოწყობილობები მხოლოდ XX საუკუნის 60-იანი წლების ბოლოს გამოჩნდა. კომპიუტერებში LCD ეკრანების გამოყენების პირველი მცდელობები გასული საუკუნის ოთხმოციან წლებში გაკეთდა. პირველი თხევადკრისტალური მონიტორები მონოქრომული იყო და გამოსახულების ხარისხით ბევრად ჩამოუვარდებოდა კათოდური სხივის მილის (CRT) ეკრანებს. LCD მონიტორების პირველი თაობის მთავარი ნაკლოვანებები იყო:

• - დაბალი შესრულება და გამოსახულების ინერცია;
• - "კუდები" და "ჩრდილები" გამოსახულებაში სურათის ელემენტებიდან;
• - გამოსახულების ცუდი გარჩევადობა;
• - შავ-თეთრი ან ფერადი გამოსახულება დაბალი ფერის სიღრმით;
• - და ასე შემდეგ.

თუმცა, პროგრესი არ გაჩერდა და დროთა განმავლობაში, ახალი მასალები და ტექნოლოგიები განვითარდა თხევადი ბროლის მონიტორების წარმოებაში. მიკროელექტრონული ტექნოლოგიების მიღწევებმა და თხევადკრისტალური თვისებების მქონე ახალი ნივთიერებების შემუშავებამ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა LCD მონიტორების მუშაობა.

TFT LCD მატრიცის დიზაინი და ექსპლუატაცია.

ერთ-ერთი მთავარი მიღწევა იყო LCD TFT მატრიცის ტექნოლოგიის გამოგონება - თხევადი კრისტალური მატრიცა თხელი ფირის ტრანზისტორებით (Thin Film Transistors). TFT მონიტორებმა მკვეთრად გაზარდეს პიქსელის სიჩქარე, გაზარდეს გამოსახულების ფერის სიღრმე და მოახერხეს "კუდების" და "ჩრდილების" მოშორება.
TFT ტექნოლოგიით წარმოებული პანელის სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახ. 2-ში

ნახ.2. TFT LCD მატრიცის სტრუქტურის დიაგრამა.
LCD მატრიცაზე სრული ფერადი გამოსახულება იქმნება ინდივიდუალური წერტილებისგან (პიქსელები), რომელთაგან თითოეული ჩვეულებრივ შედგება სამი ელემენტისგან (ქვეპიქსელი), რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ფერის თითოეული ძირითადი კომპონენტის სიკაშკაშეზე - ჩვეულებრივ წითელი (R). მწვანე (G) და ლურჯი (B) - RGB. მონიტორის ვიდეო სისტემა განუწყვეტლივ სკანირებს მატრიცის ყველა ქვეპიქსელს, ჩაწერს დატენვის დონეს, რომელიც პროპორციულია თითოეული ქვეპიქსელის სიკაშკაშის შესანახ კონდენსატორებში. თხელი ფილმის ტრანზისტორები (Thin Film Trasistor (TFT) - ფაქტობრივად, ამიტომ TFT მატრიცას უწოდებენ) აკავშირებს შესანახი კონდენსატორები მონაცემთა ავტობუსს იმ დროს, როდესაც ინფორმაცია ჩაიწერება მოცემულ ქვეპიქსელზე და გადართეთ შენახვის კონდენსატორი კონსერვაციის დასატენად. რეჟიმი დანარჩენი დროის განმავლობაში.
TFT მატრიცის მეხსიერების კონდენსატორში შენახული ძაბვა მოქმედებს მოცემული ქვეპიქსელის თხევად კრისტალებზე, ბრუნავს მათში გამავალი სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყეს, რომელიც გადის შუქისგან ამ ძაბვის პროპორციული კუთხით. თხევადი კრისტალებით უჯრედში გავლის შემდეგ, სინათლე შედის მატრიცის სინათლის ფილტრში, რომელზედაც იქმნება ერთ-ერთი ძირითადი ფერის სინათლის ფილტრი (RGB) თითოეული ქვეპიქსელისთვის. სხვადასხვა ფერის წერტილების შედარებითი პოზიციების ნიმუში განსხვავებულია თითოეული ტიპის LCD პანელისთვის, მაგრამ ეს ცალკე თემაა. შემდეგი, პირველადი ფერების წარმოქმნილი სინათლის ნაკადი შედის გარე პოლარიზებულ ფილტრში, რომლის სინათლის გადაცემა დამოკიდებულია მასზე მოხვედრილი სინათლის ტალღის პოლარიზაციის კუთხეზე. პოლარიზებული ფილტრი გამჭვირვალეა იმ სინათლის ტალღებისთვის, რომელთა პოლარიზაციის სიბრტყე პარალელურია საკუთარი პოლარიზაციის სიბრტყის პარალელურად. როდესაც ეს კუთხე იზრდება, პოლარიზებული ფილტრი იწყებს სულ უფრო და უფრო ნაკლებ სინათლის გადაცემას, მაქსიმალურ შესუსტებამდე 90 გრადუსიანი კუთხით. იდეალურ შემთხვევაში, პოლარიზებული ფილტრი არ უნდა გადასცეს პოლარიზებულ შუქს ორთოგონალურად პოლარიზაციის საკუთარ სიბრტყეზე, მაგრამ რეალურ ცხოვრებაში სინათლის მცირე ნაწილი გადის. ამიტომ, ყველა LCD დისპლეს აქვს არასაკმარისი შავი სიღრმე, რაც განსაკუთრებით გამოხატულია ფონური განათების მაღალი სიკაშკაშის დონეზე.
შედეგად, LCD ეკრანზე, სინათლის ნაკადი ზოგიერთი ქვეპიქსელიდან გადის პოლარიზებულ ფილტრში დანაკარგის გარეშე, სხვა ქვეპიქსელებიდან ის მცირდება გარკვეული რაოდენობით, ხოლო ზოგიერთი ქვეპიქსელიდან იგი თითქმის მთლიანად შეიწოვება. ამრიგად, თითოეული ძირითადი ფერის დონის ცალკეულ ქვეპიქსელებში რეგულირებით, შესაძლებელია მათგან ნებისმიერი ფერის ჩრდილის პიქსელის მიღება. და მრავალი ფერადი პიქსელიდან შექმენით სრული ეკრანის ფერადი სურათი.
LCD მონიტორმა შესაძლებელი გახადა მნიშვნელოვანი გარღვევა კომპიუტერულ ტექნოლოგიაში, რამაც იგი ხელმისაწვდომი გახადა დიდი რაოდენობის ხალხისთვის. უფრო მეტიც, LCD ეკრანის გარეშე შეუძლებელი იქნებოდა ისეთი პორტატული კომპიუტერების შექმნა, როგორიცაა ლეპტოპები და ნეტბუქები, ტაბლეტები და მობილური ტელეფონები. მაგრამ ყველაფერი ასე ვარდისფერია თხევადკრისტალური დისპლეის გამოყენებით?

გარდა კარგად აპრობირებული LCD + TFT ტექნოლოგიის (თხელი შრის ტრანზისტორები), აქტიურად არის დაწინაურებული OLED + TFT ორგანული სინათლის დიოდური ტექნოლოგია, ანუ AMOLED - აქტიური მატრიცული OLED. ამ უკანასკნელს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ პოლარიზატორის, LCD ფენის და სინათლის ფილტრების როლს ასრულებს სამი ფერის ორგანული LED-ები.

არსებითად, ეს არის მოლეკულები, რომლებსაც შეუძლიათ ასხივონ შუქი, როდესაც ელექტრული დენი მიედინება და, რაც დამოკიდებულია დენის ოდენობაზე, ცვლის ფერის ინტენსივობას, ისევე როგორც ჩვეულებრივ LED-ებში. პოლარიზატორებისა და LCD პანელიდან ამოღებით, ჩვენ შეგვიძლია გავხადოთ ის უფრო თხელი და რაც მთავარია მოქნილი!

რა ტიპის სენსორული პანელები არსებობს?

ვინაიდან სენსორები ამჟამად უფრო მეტად გამოიყენება LCD და OLED დისპლეებთან, ვფიქრობ, მიზანშეწონილი იქნება მათზე დაუყოვნებლივ ვისაუბროთ.

მოცემულია სენსორული ეკრანების ან სენსორული პანელების ძალიან დეტალური აღწერა (წყარო ოდესღაც ცხოვრობდა, მაგრამ რატომღაც გაქრა), ამიტომ მე არ აღვწერ ყველა ტიპის სენსორულ პანელს, ყურადღებას გავამახვილებ მხოლოდ ორ მთავარზე: რეზისტენტულ და ტევადურზე.

დავიწყოთ რეზისტენტული სენსორით. იგი შედგება 4 ძირითადი კომპონენტისგან: შუშის პანელი (1), როგორც მთელი სენსორული პანელის გადამზიდავი, ორი გამჭვირვალე პოლიმერული მემბრანა რეზისტენტული საფარით (2, 4), მიკროიზოლატორების ფენა (3), რომელიც ყოფს ამ გარსებს, და 4, 5 ან 8 მავთული, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან შეხების „კითხვაზე“.

რეზისტენტული სენსორის მოწყობილობის დიაგრამა

როდესაც ჩვენ ვაჭერთ ასეთ სენსორს გარკვეული ძალით, მემბრანები შედის კონტაქტში, ელექტრული წრე იკეტება, როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში, იზომება წინააღმდეგობა, რომელიც შემდგომში გარდაიქმნება კოორდინატებად:

კოორდინატების გაანგარიშების პრინციპი 4 მავთულის რეზისტენტული ეკრანისთვის ()

ყველაფერი უკიდურესად მარტივია.

მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს ორი რამ: ა) ბევრ ჩინურ ტელეფონზე რეზისტენტული სენსორები არ არის მაღალი ხარისხის, ეს შეიძლება გამოწვეული იყოს მემბრანების ან უხარისხო მიკროიზოლატორებს შორის არათანაბარი მანძილით, ანუ "ტვინით". ტელეფონს არ შეუძლია ადეკვატურად გადაიყვანოს გაზომილი წინააღმდეგობები კოორდინატებად; ბ) ასეთი სენსორი მოითხოვს დაჭერას, ერთი მემბრანის მეორეზე გადატანას.

ტევადი სენსორები გარკვეულწილად განსხვავდება რეზისტენტული სენსორებისგან. დაუყოვნებლივ უნდა აღინიშნოს, რომ ჩვენ ვისაუბრებთ მხოლოდ პროექციულ-ტევადობის სენსორებზე, რომლებიც ახლა გამოიყენება iPhone-სა და სხვა პორტატულ მოწყობილობებში.

ასეთი სენსორული ეკრანის მუშაობის პრინციპი საკმაოდ მარტივია. ელექტროდების ბადე გამოიყენება ეკრანის შიგნით, ხოლო გარედან დაფარულია, მაგალითად, ITO, რთული ინდიუმის კალის ოქსიდი. როდესაც მინას ვეხებით, ჩვენი თითი ასეთი ელექტროდით ქმნის პატარა კონდენსატორს და გადამამუშავებელი ელექტრონიკა ზომავს ამ კონდენსატორის ტევადობას (აწვდის დენის პულსს და ზომავს ძაბვას).

შესაბამისად, ტევადობის სენსორი რეაგირებს მხოლოდ მტკიცე შეხებაზე და მხოლოდ გამტარ ობიექტებზე, ანუ ასეთი ეკრანი იმუშავებს ყოველ ჯერზე ლურსმანის შეხებისას, ასევე აცეტონში დასველებული ან გაუწყლოებული ხელით. შესაძლოა, ამ სენსორული ეკრანის მთავარი უპირატესობა რეზისტენტულთან შედარებით არის საკმაოდ ძლიერი ბაზის დამზადების შესაძლებლობა - განსაკუთრებით ძლიერი შუშა, როგორიცაა Gorilla Glass.

ზედაპირის ტევადი სენსორის მუშაობის სქემა ()

როგორ მუშაობს E-Ink დისპლეი?

ალბათ E-Ink ბევრად უფრო მარტივია LCD-თან შედარებით. კიდევ ერთხელ, საქმე გვაქვს აქტიურ მატრიცასთან, რომელიც პასუხისმგებელია გამოსახულების ფორმირებაზე, მაგრამ აქ არ არის LCD კრისტალების ან შუქნიშნის ნათურების კვალი; სამაგიეროდ, არის კონუსები ორი ტიპის ნაწილაკებით: უარყოფითად დამუხტული შავი და დადებითად დამუხტული თეთრი. გამოსახულება იქმნება გარკვეული პოტენციური განსხვავების გამოყენებით და ნაწილაკების გადანაწილებით ასეთ მიკროკონებში, ეს ნათლად არის ნაჩვენები ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:

ზემოთ მოცემულია დიაგრამა, თუ როგორ მუშაობს E-Ink დისპლეი, ქვემოთ მოცემულია ასეთი სამუშაო ეკრანის რეალური მიკროფოტოები ()

თუ ვინმესთვის ეს საკმარისი არ არის, ელექტრონული ქაღალდის მუშაობის პრინციპი ნაჩვენებია ამ ვიდეოში:

E-Ink ტექნოლოგიის გარდა, არსებობს SiPix ტექნოლოგია, რომელშიც არის მხოლოდ ერთი ტიპის ნაწილაკები, ხოლო თავად „შევსება“ შავია:

SiPix დისპლეის მუშაობის სქემა ()

ვისაც სერიოზულად სურს გაეცნოს "მაგნიტურ" ელექტრონულ ქაღალდს, გთხოვთ, გადადით აქ, ერთხელ იყო შესანიშნავი სტატია პერსტში.

პრაქტიკული ნაწილი

Chinaphone vs კორეული სმარტფონი (რეზისტენტული სენსორი)

ჩინურ ტელეფონზე დარჩენილი დაფის და დისპლეის "ფრთხილად" დაშლის შემდეგ, ძალიან გამიკვირდა ტელეფონის დედაპლატზე ერთი ცნობილი კორეული მწარმოებლის ხსენება:

სამსუნგი და ჩინური ტელეფონი ერთია!

ეკრანი საგულდაგულოდ და ფრთხილად დავშალე - ისე, რომ ყველა პოლარიზატორი ხელუხლებელი დარჩეს, ასე რომ, უბრალოდ არ შემეძლო არ ვითამაშო მათთან და დაშლილი ობიექტის სამუშაო დიდ ძმასთან და გავიხსენო ოპტიკის სახელოსნო:

ასე მუშაობს 2 პოლარიზებული ფილტრი: ერთ პოზიციაზე სინათლის ნაკადი პრაქტიკულად არ გადის მათში, 90 გრადუსით ბრუნვისას ის მთლიანად გადის.

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ყველა განათება ეფუძნება მხოლოდ ოთხ პატარა LED-ს (ვფიქრობ, მათი საერთო სიმძლავრე არ არის 1 ვტ-ზე მეტი).

შემდეგ დიდი ხნის განმავლობაში ვეძებდი სენსორს, გულწრფელად მჯეროდა, რომ ეს იქნებოდა საკმაოდ სქელი სოკეტი. სულ პირიქით აღმოჩნდა. როგორც ჩინურ, ასევე კორეულ ტელეფონებში, სენსორი შედგება პლასტმასის რამდენიმე ფურცლისგან, რომლებიც ძალიან კარგად და მჭიდროდ არის მიბმული გარე პანელის მინაზე:

მარცხნივ არის ჩინური ტელეფონის სენსორი, მარჯვნივ არის კორეული ტელეფონის სენსორი

ჩინური ტელეფონის რეზისტენტული სენსორი დამზადებულია "რაც უფრო მარტივი, მით უკეთესი" სქემის მიხედვით, განსხვავებით მისი უფრო ძვირი კოლეგისგან სამხრეთ კორეიდან. თუ ვცდები, კომენტარებში შემისწორეთ, მაგრამ სურათზე მარცხნივ არის ტიპიური 4-პინიანი სენსორი, მარჯვნივ კი 8-პინიანი.

ჩინური ტელეფონის LCD დისპლეი

იმის გამო, რომ ჩინური ტელეფონის დისპლეი ჯერ კიდევ გატეხილი იყო, კორეული კი მხოლოდ ოდნავ დაზიანდა, შევეცდები პირველის მაგალითით ვისაუბრო LCD-ზე. მაგრამ ახლა ჩვენ მას სრულად არ დავარღვევთ, მაგრამ მოდით შევხედოთ ოპტიკური მიკროსკოპის ქვეშ:

ჩინური ტელეფონის LCD დისპლეის ჰორიზონტალური ხაზების ოპტიკური მიკროგრაფი. ზედა მარცხენა ფოტოს აქვს ჩვენი ხედვის გარკვეული მოტყუება "არასწორი" ფერების გამო: თეთრი თხელი ზოლი არის კონტაქტი.

ერთი მავთული ერთდროულად აძლიერებს პიქსელების ორ ხაზს და მათ შორის განცალკევება მოწყობილია სრულიად უჩვეულო „ელექტრული ხარვეზის“ გამოყენებით (ქვედა მარჯვენა ფოტო). მთელი ამ ელექტრული წრის უკან არის ფილტრის ბილიკები, შეღებილი შესაბამისი ფერებით: წითელი (R), მწვანე (G) და ლურჯი (B).

მატრიცის საპირისპირო ბოლოში კაბელის მიმაგრების ადგილთან მიმართებაში შეგიძლიათ იპოვოთ მსგავსი ფერის ავარია, ტრეკის ნომრები და იგივე ჩამრთველები (თუ ვინმეს შეუძლია ახსნას კომენტარებში როგორ მუშაობს ეს, ძალიან მაგარი იქნება! ):

ოთახები-ოთახები-ოთახები...

ასე გამოიყურება სამუშაო LCD დისპლეი მიკროსკოპის ქვეშ:

სულ ესაა, ახლა აღარ დავინახავთ ამ სილამაზეს, ამ სიტყვის პირდაპირი მნიშვნელობით დავამსხვრიე და ცოტა ტანჯვის შემდეგ ერთი ასეთი ნატეხი „გავყავი“ ორ ცალკე მინაზე, რომლებიც ძირითად ნაწილს შეადგენს. ჩვენების...

ახლა თქვენ შეგიძლიათ დაათვალიეროთ ინდივიდუალური ფილტრის ტრეკები. მათზე ბნელ „ლაქებზე“ ცოტა მოგვიანებით ვისაუბრებ:

ფილტრების ოპტიკური მიკროგრაფი იდუმალი ლაქებით...

ახლა კი მცირე მეთოდოლოგიური ასპექტი ელექტრონულ მიკროსკოპასთან დაკავშირებით. იგივე ფერის ზოლები, მაგრამ ელექტრონული მიკროსკოპის სხივის ქვეშ: ფერი გაქრა! როგორც ადრე ვთქვი (მაგალითად, პირველ სტატიაში), ის სრულიად „შავ-თეთრია“ ელექტრონული სხივისთვის, მიუხედავად იმისა, ურთიერთქმედებს ფერად ნივთიერებასთან თუ არა.

როგორც ჩანს, იგივე ზოლებია, მაგრამ ფერის გარეშე...

მოდით შევხედოთ მეორე მხარეს. მასზე განთავსებულია ტრანზისტორები:

ოპტიკურ მიკროსკოპში - ფერადი...

და ელექტრონული მიკროსკოპი - შავ-თეთრი გამოსახულება!

ეს ოდნავ უარესად ჩანს ოპტიკურ მიკროსკოპში, მაგრამ SEM საშუალებას გაძლევთ ნახოთ თითოეული ქვეპიქსელის ფრაგმენტი - ეს საკმაოდ მნიშვნელოვანია შემდეგი დასკვნისთვის.

მაშ, რა არის ეს უცნაური ბნელი ადგილები?! დიდხანს ვფიქრობდი, ჭკუიდან გადავედი, ბევრი წყარო წავიკითხე (შესაძლოა ყველაზე ხელმისაწვდომი ვიკი იყო) და, სხვათა შორის, ამ მიზეზით გადავდე სტატიის გამოშვება ხუთშაბათს, 23 თებერვალს. და ეს ის დასკვნაა, რომელსაც მივედი (ალბათ ვცდები - შემისწორეთ!).

VA ან MVA ტექნოლოგია ერთ-ერთი ყველაზე მარტივია და არ მგონია, რომ ჩინელებს რაიმე ახალი მოუგონიათ: ყველა ქვეპიქსელი შავი უნდა იყოს. ანუ სინათლე არ გადის მასში (მოყვანილია სამუშაო და არამუშა დისპლეის მაგალითი), იმის გათვალისწინებით, რომ „ნორმალურ“ მდგომარეობაში (გარე გავლენის გარეშე) თხევადი კრისტალი არასწორად არის ორიენტირებული და არ იძლევა. "აუცილებელი" პოლარიზაცია, ლოგიკურია ვივარაუდოთ, რომ თითოეულ ცალკეულ ქვეპიქსელს აქვს საკუთარი LCD ფილმი.

ამრიგად, მთელი პანელი აწყობილია ერთი მიკრო LCD დისპლეიდან. აქ ორგანულად ჯდება შენიშვნა თითოეული ცალკეული ქვეპიქსელის კიდეების შესახებ. ჩემთვის ეს ერთგვარ მოულოდნელ აღმოჩენად იქცა, როცა სტატიას ვამზადებდი!

ვნანობ კორეული ტელეფონის დისპლეის გატეხვას: ბოლოს და ბოლოს, ბავშვებს და მათ, ვინც ჩვენს ფაკულტეტზე მოდიან ექსკურსიაზე, რაღაც უნდა ვაჩვენოთ. არამგონია სხვა საინტერესო სანახავი ყოფილიყო.

გარდა ამისა, თვითდასაქმების მიზნით, მე მივცემ მაგალითს პიქსელების „ორგანიზაციის“ შესახებ ორი წამყვანი კომუნიკაციის მწარმოებლისგან: HTC და Apple. iPhone 3 უმტკივნეულო ოპერაციისთვის კეთილმა ადამიანმა აჩუქა და HTC Desire HD ფაქტიურად ჩემია:

HTC Desire HD დისპლეის ფოტომიკროგრაფია

მცირე შენიშვნა HTC დისპლეის შესახებ: კონკრეტულად არ შემომხედა, მაგრამ შეიძლება ეს ზოლი ზედა ორი მიკროფოტოს შუაში იყოს იმავე ტევადი სენსორის ნაწილი?!

iPhone 3 დისპლეის მიკროფოტოები

თუ მეხსიერება სწორად მემსახურება, HTC-ს აქვს superLCD დისპლეი, ხოლო iPhone 3-ს აქვს ჩვეულებრივი LCD. ეგრეთ წოდებული Retina Display, ანუ LCD, რომელშიც თხევადი ბროლის გადართვის ორივე კონტაქტი დევს იმავე სიბრტყეში, In-Plane Switching - IPS, უკვე დამონტაჟებულია iPhone 4-ში.

ვიმედოვნებ, რომ მალე გამოქვეყნდება სტატია 3DNews-ის მხარდაჭერით ჩვენების სხვადასხვა ტექნოლოგიების შედარების თემაზე. ჯერჯერობით, მინდა აღვნიშნო ის ფაქტი, რომ HTC დისპლეი მართლაც უჩვეულოა: ცალკეულ ქვეპიქსელებზე კონტაქტები განთავსებულია არასტანდარტულად - რაღაცნაირად ზევით, განსხვავებით iPhone 3-ისგან.

და ბოლოს, ამ განყოფილებაში დავამატებ, რომ ერთი სუბპიქსელის ზომები ჩინური ტელეფონისთვის არის 50 200 მიკრომეტრი, HTC არის 25 100 მიკრომეტრი და iPhone 15-20 70 მიკრომეტრი.

E-Ink ცნობილი უკრაინელი მწარმოებლისგან

დავიწყოთ, ალბათ, ბანალური ნივთებით - „პიქსელებით“, უფრო სწორად, უჯრედებით, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან გამოსახულების ფორმირებაზე:

E-Ink დისპლეის აქტიური მატრიცის ოპტიკური მიკროგრაფი

ასეთი უჯრედის ზომა დაახლოებით 125 მიკრომეტრია. ვინაიდან ჩვენ ვუყურებთ მატრიქსს იმ შუშის საშუალებით, რომელზედაც იგი გამოიყენება, გთხოვთ, ყურადღება მიაქციოთ ყვითელ ფენას "ფონზე" - ეს არის ოქროს მოოქროვილი, რომლის მოშორებაც შემდგომ მოგვიწევს.

წინ ამბრაჟისკენ!

ჰორიზონტალური (მარცხნივ) და ვერტიკალური (მარჯვნივ) „შეყვანის“ შედარება

სხვა საკითხებთან ერთად, შუშის სუბსტრატზე ბევრი საინტერესო რამ აღმოაჩინეს. მაგალითად, პოზიციური ნიშნები და კონტაქტები, რომლებიც, როგორც ჩანს, განკუთვნილია დისპლეის შესამოწმებლად წარმოებაში:

ნიშნების და ტესტის ბალიშების ოპტიკური მიკროგრაფები

რა თქმა უნდა, ეს ხშირად არ ხდება და, როგორც წესი, უბედური შემთხვევაა, მაგრამ ეკრანები ზოგჯერ იშლება. მაგალითად, ამ ძლივს შესამჩნევმა ბზარმა, ადამიანის თმაზე ნაკლები სისქის, შეიძლება სამუდამოდ მოგაკლოთ ნისლიანი ალბიონის შესახებ საყვარელი წიგნის წაკითხვის სიხარული მოსკოვის დაბინძურებულ მეტროში:

თუ დისპლეები იშლება, ეს ნიშნავს, რომ ეს ვიღაცას სჭირდება... მე, მაგალითად!

სხვათა შორის, აქ არის ის ოქრო, რომელიც მე აღვნიშნე - უჯრედის გლუვი ზონა "ქვედა" მელნით მაღალი ხარისხის კონტაქტისთვის (დაწვრილებით მათ შესახებ ქვემოთ). ჩვენ ვაშორებთ ოქროს მექანიკურად და აი შედეგი:

თქვენ გაქვთ ბევრი გუნება. ვნახოთ, როგორ გამოიყურებიან ისინი! (თან ერთად)

თხელი ოქროს ფილმის ქვეშ იმალება აქტიური მატრიცის საკონტროლო კომპონენტები, თუ შეიძლება ასე დავარქვათ.

მაგრამ ყველაზე საინტერესო, რა თქმა უნდა, არის თავად "მელანი":

მელნის SEM მიკროგრაფია აქტიური მატრიცის ზედაპირზე.

რა თქმა უნდა, ძნელია იპოვოთ მინიმუმ ერთი განადგურებული მიკროკაფსულა, რომ შეხედოთ შიგნით და დაინახოთ "თეთრი" და "შავი" პიგმენტური ნაწილაკები:

ელექტრონული "მელნის" ზედაპირის SEM მიკროგრაფი

"მელნის" ოპტიკური მიკროგრაფი

ან კიდევ არის რაღაც შიგნით?!

ან განადგურებული სფერო, ან მოწყვეტილი საყრდენი პოლიმერიდან

ინდივიდუალური ბურთების ზომა, ანუ ქვეპიქსელის ზოგიერთი ანალოგი E-Ink-ში, შეიძლება იყოს მხოლოდ 20-30 მიკრონი, რაც მნიშვნელოვნად დაბალია LCD დისპლეებში ქვეპიქსელების გეომეტრიულ ზომებზე. იმ პირობით, რომ ასეთ კაფსულას შეუძლია მისი ზომის ნახევარზე მუშაობა, კარგ, მაღალი ხარისხის E-Ink დისპლეებზე მიღებული სურათი გაცილებით სასიამოვნოა, ვიდრე LCD-ზე.

დესერტად კი - ვიდეო იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს E-Ink დისპლეები მიკროსკოპის ქვეშ.