Zamonaviy LCD monitorlarning sirlari. Video adapterlarning turlari LCD displey nimadan iborat?

Grafik kartalarni amalga oshirishning uchta asosiy varianti mavjud:

    Kengaytirish kartalari. Bunday holda, PCI Express, AGP yoki PCI interfeysi bilan alohida kengaytirish kartalari ishlatiladi deb taxmin qilinadi. Bu eng yuqori unumdorlikni, katta xotira hajmini va eng ko'p sonli funktsiyalarni qo'llab-quvvatlashni ta'minlaydi.

    Integratsiyalashgan grafik yadroli chipset. Bu eng maqbul echimlardir, lekin ularning ishlashi juda past, ayniqsa 3D o'yinlar va boshqa intensiv grafik dasturlarni ishga tushirganda. Bu, shuningdek, kengaytirish kartalaridan foydalangandan ko'ra pastroq ruxsat va yangilanish tezligini ta'minlaydi. Eng keng tarqalgan o'rnatilgan chipsetlar byudjet noutbuklari modellarida, shuningdek, ularning o'rta darajadagi ba'zi modellarida mavjud;

    O'rnatilgan grafik yadroli protsessor (Intel).

Qoida tariqasida, microATX, FlexATX, microBTX, PicoBTX yoki MiniITX anakartlaridan foydalanadigan ish stoli kompyuterlari Intel, VIA Technology, SiS va boshqalar tomonidan ishlab chiqarilgan chipsetga o'rnatilgan grafik yadro bilan jihozlangan.

Video karta ulagichlari

MDA, Hercules, CGA va EGA video adapterlari 9 pinli D-Sub ulagichi bilan jihozlangan. Ba'zan, koaksial Kompozit video ulagichi ham mavjud bo'lib, qora-oq tasvirni past chastotali video kiritish bilan jihozlangan televizor qabul qilgich yoki monitorga chiqarish imkonini beradi.

Analog D-Sub ulagichi

VGA va keyingi video adapterlarida odatda faqat bitta VGA ulagichi (15 pinli D-Sub) mavjud edi. Vaqti-vaqti bilan VGA adapterlarining dastlabki versiyalarida eski monitorlar bilan moslik uchun oldingi avlod ulagichi (9-pin) mavjud edi. Ishchi chiqishini tanlash video adapter platasidagi kalitlar tomonidan o'rnatildi.

DVI nisbatan yangi standart interfeys bo'lib, ko'pincha raqamli video chiqishi uchun ishlatiladi. DVI porti ikki xil bo'ladi. DVI-I shuningdek, D-SUB adapteri orqali VGA monitorini ulash imkonini beruvchi analog signallarni o'z ichiga oladi. DVI-D bunga ruxsat bermaydi.

DVI ulagichi (variatsiyalari: DVI-I va DVI-D)

Yaqinda yangi uy interfeysi keng tarqaldi - High Definition Multimedia Interface. Ushbu standart vizual va audio ma'lumotlarning bir vaqtning o'zida bitta kabel orqali uzatilishini ta'minlaydi, u televizor va kino uchun mo'ljallangan, lekin kompyuter foydalanuvchilari HDMI ulagichi yordamida video ma'lumotlarni chiqarish uchun ham foydalanishlari mumkin. HDMI nusxa ko'chirishdan himoyalangan audio va videoni raqamli formatda bitta kabel orqali uzatish imkonini beradi; standartning birinchi versiyasi 5 Gb / s o'tkazish qobiliyatiga asoslangan edi va HDMI 1.3 bu chegarani 10,2 Gb / s gacha kengaytirdi.

HDMI ulagichi

DisplayPort nisbatan yangi raqamli video interfeysi boʻlib, uning birinchi versiyasi 2006 yilning bahorida VESA (Video Electronics Standards Association) tomonidan qabul qilingan. U kompyuterlar va monitorlarni, shuningdek, boshqa multimedia uskunalarini ulash uchun mo'ljallangan litsenziyasiz va royaltisiz yangi universal raqamli interfeysni belgilaydi.

Dispay porti to'rttagacha qurilmani, jumladan, karnaylar, USB hublar va boshqa kirish/chiqarish qurilmalarini ulash imkonini beradi. U to'rttagacha ma'lumot uzatish liniyasini qo'llab-quvvatlaydi, ularning har biri 1,62 yoki 2,7 gigabit/s. Har bir rang kanali uchun 6 dan 16 bitgacha rang chuqurligi bilan rejimlarni qo'llab-quvvatlaydi

DVI va HDMI portlari video signal uzatish standartini ishlab chiqishda evolyutsion bosqichlardir, shuning uchun adapterlar qurilmalarni ushbu turdagi portlar bilan ulash uchun ishlatilishi mumkin.

Video karta kompozit va S-Video kirish va chiqishlarini ham joylashtirishi mumkin.

Kompozit konnektor

S-Video ulagichlari 4 va 7 pinli

Guruch. 28 – Palit GeForce GTS 450 Sonic 1 Gb DDR5 128 bitli PCI-E video kartasi uchun ulagichlar to‘plami (2xDVI, 1 D-Sub, 1 miniHDMI)

Moddaning uchta holatini ajratish odatiy holdir: qattiq, suyuq va gazsimon. Ammo ba'zi organik moddalar ma'lum bir fazada eritilganda kristallarga ham, suyuqliklarga ham xos xususiyatlarni namoyon qiladi. Suyuqliklarga xos suyuqlik xususiyatiga ega bo'lib, bu fazada ular qattiq kristallarga xos bo'lgan molekulalarning tartibini yo'qotmaydi. Ushbu bosqichni to'rtinchi agregatsiya holati deb atash mumkin. To'g'ri, faqat ba'zi moddalarda va faqat ma'lum bir harorat oralig'ida borligini unutmasligimiz kerak.

Suyuq kristall molekulalarining dam olish holati deb ataladigan fazoviy yo'nalishi suyuq kristall tartib deb ataladi. Fridel tasnifiga ko'ra, FA tartibining uchta asosiy toifasi mavjud: smektik, nematik va xolesterik (1-rasm).

Smectic LC'lar eng tartibli va oddiy qattiq kristallarga tuzilishga yaqinroqdir. Molekulalarning oddiy o'zaro yo'nalishidan tashqari, ularning tekisliklarga bo'linishi ham mavjud.

Suyuq kristallardagi molekulalarning uzun o'qlarini imtiyozli yo'naltirish yo'nalishi direktor deb ataladigan birlik uzunlikdagi vektor bilan ko'rsatiladi.

Asosiy qiziqish nematik tartibda bo'lgan materiallarga qaratilgan bo'lib, ular barcha turdagi (TN, IPS va VA) zamonaviy suyuq kristall panellarda qo'llaniladi. Nematikada normal holat kristallarga xos bo'lgan hajm bo'ylab tartiblangan molekulyar yo'nalishga ega bo'lgan, ammo suyuqliklarga xos bo'lgan tortishish markazlarining xaotik holatiga ega bo'lgan molekulalarning holatidir. Ulardagi molekulalar nisbatan parallel yo'naltirilgan bo'lib, yo'naltiruvchi o'qi bo'ylab ular turli masofalarga siljiydi.

Tuzilishi bo'yicha xolesterik tartibli suyuq kristallar qatlamlarga bo'lingan nematiklarga o'xshaydi. Har bir keyingi qatlamdagi molekulalar avvalgisiga nisbatan ma'lum bir kichik burchak bilan aylantiriladi va rejissyor spiralda silliq buriladi. Molekulalarning optik faolligi natijasida hosil bo'lgan bu qatlamli tabiat xolesterik tartibning asosiy xususiyatidir. Xolesteriklar ba'zan "burmalangan nematiklar" deb ataladi.

Nematik va xolesterik tartiblar o'rtasidagi chegara biroz o'zboshimchalik bilan. Xolesterik tartibni nafaqat sof shakldagi xolesterik materialdan, balki nematik materialga chiral (optik faol) molekulalarni o'z ichiga olgan maxsus qo'shimchalarni qo'shish orqali ham olish mumkin. Bunday molekulalar assimetrik uglerod atomini o'z ichiga oladi va nematik molekulalardan farqli o'laroq, oyna-assimetrikdir.

Suyuq kristallardagi tartib LC materialining elastikligini hosil qiluvchi molekulalararo kuchlar bilan belgilanadi. Ha, bu erda elastik xususiyatlar haqida alohida gapirish mumkin, garchi ularning tabiati oddiy kristallarning elastik xususiyatlaridan farq qiladi, chunki suyuq kristallar hali ham suyuqlikka ega. Oddiy (yoki zamin) holatda molekulalar o'zlarining "dam olish holatiga", masalan, nematik materialda bir xil yo'naltiruvchi yo'nalishga ega bo'lgan holatga qaytishga moyildirlar.

LC larning elastikligi an'anaviy kristallarning elastikligidan bir necha daraja pastroq bo'lib, tashqi ta'sirlardan foydalangan holda ularning holatini boshqarish uchun mutlaqo noyob imkoniyatni beradi. Bunday ta'sir, masalan, elektr maydoni bo'lishi mumkin.

Keling, ushbu soha molekulalarning yo'nalishiga qanday ta'sir qilishi mumkinligini batafsil ko'rib chiqaylik.

Keling, ikkita shisha plastinkadan iborat namunani olaylik, ularning orasidagi bo'shliq nematik material bilan to'ldirilgan. Yuqori va pastki plitalar orasidagi masofa va shunga mos ravishda suyuq kristall qatlamining qalinligi bir necha mikronni tashkil qiladi. Materialdagi molekulalar direktorining kerakli yo'nalishini o'rnatish uchun substrat yuzasiga maxsus ishlov berish qo'llaniladi. Buning uchun sirtga nozik bir shaffof polimer qatlami qo'llaniladi, shundan so'ng sirtga maxsus ishqalanish (ishqalanish) - bir yo'nalishdagi eng yaxshi oluklar orqali relef beriladi. Sirt bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqada bo'lgan qatlamdagi cho'zilgan kristall molekulalar relyef bo'ylab yo'naltirilgan. Molekulalararo kuchlar boshqa barcha molekulalarni bir xil yo'nalishni olishga majbur qiladi.

Suyuq kristall molekulalarining tartibli joylashishi ularning ba'zi fizik xossalarining anizotropiyasini aniqlaydi (anizotropiya muhit xossalarining kosmosdagi yo'nalishga bog'liqligini eslatib o'taman). Suyuqliklar molekulalarining tasodifiy joylashishi bilan izotropdir. Ammo suyuq kristallar allaqachon anizotropiyaga ega, bu ular orqali o'tadigan yorug'lik xususiyatlariga ta'sir qilish imkonini beruvchi muhim sifatdir.

Dielektrik o'tkazuvchanlikning anizotropiyasi molekulalarning holatini boshqarish uchun ishlatiladi. Bu farqni ifodalaydi

DE = e || + e ⊥ bu yerda e || rejissyor vektorga parallel yo'nalishda dielektrik doimiy, e ⊥ dielektrik o'tkazuvchanlik direktor vektoriga perpendikulyar yo'nalishda. D ning qiymati ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin.

Plitalar orasidagi masofa bir necha mikron bo'lgan, nematik material bilan to'ldirilgan va muhrlangan ikkita shisha plastinkadan iborat namunani oling. Materialdagi molekulalar direktorining kerakli yo'nalishini o'rnatish uchun substrat yuzasiga maxsus ishlov berish qo'llaniladi, buning uchun sirtga shaffof polimerning yupqa qatlami qo'llaniladi, shundan so'ng sirtga relef beriladi. maxsus ishqalanish orqali - bir yo'nalishda nozik oluklar. Sirt bilan toʻgʻridan-toʻgʻri aloqada boʻlgan qatlamdagi kristallarning choʻzilgan molekulalari relyef boʻylab yoʻnalgan boʻlib, molekulalararo kuchlar boshqa barcha molekulalarni bir xil yoʻnalish olishga majbur qiladi. Agar namunada elektr maydon hosil bo'lsa, bu sohadagi suyuq kristallarning energiyasi maydon yo'nalishiga nisbatan molekulalarning holatiga bog'liq bo'ladi. Agar molekulalarning joylashuvi minimal energiyaga mos kelmasa, ular tegishli burchak bo'ylab aylanadi. Musbat dielektrik doimiy (musbat dielektrik anizotropiya) bo'lgan materialda molekulalar elektr maydonining yo'nalishi bo'ylab, manfiy dielektrik anizotropiyaga ega bo'lgan materialda - maydon yo'nalishi bo'ylab aylanishga moyil bo'ladi. Aylanish burchagi mos ravishda qo'llaniladigan kuchlanishga bog'liq bo'ladi.

Namunadagi material ijobiy dielektrik anizotropiyaga ega bo'lsin, elektr maydonining yo'nalishi molekulalarning boshlang'ich yo'nalishiga perpendikulyar (2-rasm). Voltaj qo'llanilganda, molekulalar maydon bo'ylab aylanishga moyil bo'ladi. Ammo ular dastlab ishqalanish natijasida hosil bo'lgan namunaning ichki yuzalarining rel'efiga qarab yo'naltiriladi va ular bilan sezilarli darajada yopishadi. Natijada, rejissyorning yo'nalishi o'zgarganda, teskari yo'nalishdagi momentlar paydo bo'ladi. Maydon etarlicha kuchsiz ekan, elastik kuchlar molekulalarni doimiy holatda ushlab turadi. Ma'lum bir qiymatdan boshlab kuchlanish kuchayishi bilan E c, elektr maydonining orientatsion kuchlari elastik kuchlardan oshib ketadi va molekulalarning aylanishi sodir bo'la boshlaydi. Maydon ta'sirida bu yo'nalishni o'zgartirish Frederiks o'tishi deb ataladi. Frederiksning o'tishi suyuq kristalli boshqaruvni tashkil qilish uchun asosiy hisoblanadi, barcha LCD panellarning ishlash printsipi unga asoslanadi.

Ishlaydigan mexanizm shakllantiriladi:

  • bir tomondan, elektr maydoni suyuq kristalli molekulalarni kerakli burchakka (qo'llaniladigan kuchlanish qiymatiga qarab) aylantirishga majbur qiladi;
  • boshqa tomondan, molekulalararo bog'lanishlar natijasida yuzaga keladigan elastik kuchlar stress chiqarilganda rejissyorning asl yo'nalishini qaytarishga moyil bo'ladi.

Agar direktorning dastlabki yo'nalishi va elektr maydonining yo'nalishlari qat'iy perpendikulyar bo'lmasa, u holda chegara maydoni qiymati E c kamayadi, bu esa ancha kichikroq maydonga ega bo'lgan molekulalarning holatiga ta'sir qilish imkonini beradi.

Shu o‘rinda “yorug‘likning qutblanishi” va “qutblanish tekisligi” tushunchalarini tushuntirish uchun suyuq kristallardan biroz chetga chiqishga to‘g‘ri keladi, ularsiz keyingi taqdimot imkonsiz bo‘ladi.

Yorug'likni elektr va magnit komponentlari o'zaro perpendikulyar tekisliklarda tebranadigan ko'ndalang elektromagnit to'lqin sifatida ifodalash mumkin (3-rasm).

Tabiiy yorug'lik (tabiiy qutblangan yoki qutblanmagan deb ham ataladi) vektor tebranishlarini o'z ichiga oladi E, vektorga perpendikulyar barcha yo'nalishlarda bir xil ehtimollik k(4-rasm).

Qisman qutblangan yorug'lik vektor tebranishning imtiyozli yo'nalishiga ega E. Yorug'lik to'lqini sohasida qisman qutblangan yorug'lik uchun o'zaro perpendikulyar yo'nalishlardan biriga E proyeksiyasining amplitudasi har doim ikkinchisiga qaraganda katta bo'ladi. Bu amplitudalar orasidagi munosabat polarizatsiya darajasini belgilaydi.

Chiziqli polarizatsiyalangan yorug'lik bitta vektor yo'nalishiga ega bo'lgan yorug'likdir E barcha to'lqinlar uchun. Chiziqli qutblangan yorug'lik tushunchasi mavhumdir. Amalda, chiziqli polarizatsiyalangan yorug'lik haqida gapirganda, biz odatda yuqori polarizatsiya darajasiga ega qisman qutblangan yorug'likni nazarda tutamiz.

Vektor yotadigan tekislik E va to'lqin yo'nalishi vektori k, qutblanish tekisligi deyiladi.

Endi LCD displeyga qaytaylik.

Suyuq kristallarning dielektrik anizotropiyadan keyin ikkinchi eng muhim fizik xossasi, ular orqali yorug'lik oqimini boshqarish uchun ishlatiladigan optik anizotropiyadir. Suyuq kristallar yo'nalishga parallel va perpendikulyar tarqalish yo'nalishi uchun yorug'likning sinishi indeksining turli qiymatlariga ega. Ya'ni, yo'naltiruvchiga parallel yoki perpendikulyar yorug'lik nurining tarqalish tezligi boshqacha bo'ladi; yuqori koeffitsient bilan u pastroq ekanligi ma'lum. Optik anizotropiya yoki sinishi indeksi anizotropiya ikki koeffitsient o'rtasidagi farqdir:

Δ n= n|| + n⊥ Qayerda n|| rejissyorga parallel ravishda qutblanish tekisligi uchun sinishi ko'rsatkichi; n⊥ Direktorga perpendikulyar polarizatsiya tekisligi uchun sinishi ko'rsatkichi.

Uchun materialda ikki xil ma'noning mavjudligi n|| Va n⊥ qo'sh sinishi ta'sirini keltirib chiqaradi. Yorug'lik qo'sh sindiruvchi materialga, masalan, nematikga tushganda, yorug'lik to'lqinining elektr maydoni komponenti ikkita vektor komponentiga bo'linadi, ular tez o'qda tebranadi va sekin o'qda tebranadi. Bu komponentlar navbati bilan oddiy va favqulodda nurlar deb ataladi. Oddiy va favqulodda nurlarning qutblanish yo'nalishlari o'zaro ortogonaldir. Materialda "tez" va "sekin" o'qlarning mavjudligi yuqorida aytib o'tilganlarga bog'liq - yo'naltiruvchi yo'nalishiga mos ravishda parallel yoki perpendikulyar tarqaladigan nurlar uchun turli xil sinishi ko'rsatkichlari.

5-rasmda to'lqinlarning "tez" va "sekin" o'qlari bo'ylab tarqalishi ko'rsatilgan. Shuni ta'kidlash kerakki, bu holda o'q sobit to'g'ri chiziq emas, balki to'lqin tebranadigan tekislikning yo'nalishidir.

Oddiy va favqulodda nurlarning faza tezligi har xil bo'lganligi sababli, to'lqin tarqalishi bilan ularning fazalar farqi o'zgaradi. Ushbu ortogonal komponentlarning fazalar farqini o'zgartirish yorug'lik to'lqinining polarizatsiya yo'nalishining o'zgarishiga olib keladi. Rasmda aniqlik uchun ortogonal komponentlar yig'indisi natijada vektor bilan ifodalanadi. E r. Ko'rinib turibdiki, to'lqin tarqalayotganda vektorning yo'nalishi aylanadi E r. Shunday qilib, ikki sindiruvchi materialning chiqishida to'lqinlarning qo'shilishi, qutblanish yo'nalishi asl nusxaga nisbatan o'zgargan to'lqin hosil qiladi.

Polarizatsiya tekisligining burilish burchagi materialdagi molekulalarning yo'nalishiga bog'liq bo'ladi.

Panel dizayni

Bir nechta LCD panel texnologiyalari mavjud. Bu holda dizaynni tasvirlash uchun TN eng keng tarqalgan sifatida ko'rsatilgan (6-rasm).

Monitorlar uchun barcha suyuq kristall panellar transmissivdir - ulardagi tasvir yorug'lik oqimini uning orqasida joylashgan manbadan aylantirish orqali hosil bo'ladi. Yorug'lik oqimining modulyatsiyasi suyuq kristallarning optik faolligi (ularning uzatiladigan yorug'likning qutblanish tekisligini aylantirish qobiliyati) tufayli amalga oshiriladi. Bu quyidagicha amalga oshiriladi. Birinchi polarizatordan o'tayotganda, orqa yorug'lik chiroqlarining yorug'ligi chiziqli polarizatsiyalanadi. Keyin u ikki stakan orasidagi bo'shliqda joylashgan suyuq kristallar qatlamidan o'tadi. Panelning har bir hujayrasidagi LC molekulalarining holati elektrodlarga kuchlanish qo'llash orqali hosil bo'lgan elektr maydoni bilan tartibga solinadi. O'tkazilayotgan yorug'likning qutblanish tekisligining aylanishi molekulalarning joylashishiga bog'liq. Shunday qilib, hujayralarni kerakli kuchlanish qiymati bilan ta'minlash orqali polarizatsiya tekisligining aylanishi nazorat qilinadi.

Subpikselga kuchlanishni etkazib berish uchun vertikal (ma'lumotlar liniyasi) va gorizontal (darvoza chizig'i) ma'lumotlar liniyalari qo'llaniladi, ular ichki (orqa yorug'lik moduliga eng yaqin) shisha taglikka yotqizilgan metall o'tkazuvchi yo'llardir. Elektr maydoni, yuqorida aytib o'tilganidek, elektrodlardagi kuchlanish bilan yaratiladi - umumiy va piksel. Amaldagi kuchlanish o'zgaruvchan, chunki doimiy kuchlanishdan foydalanish ionlarning elektrod moddasi bilan o'zaro ta'sirini keltirib chiqaradi, LC moddasi molekulalarining tartibli joylashishini buzadi va hujayra degradatsiyasiga olib keladi. Yupqa plyonkali tranzistor skanerlash liniyasida kerakli katakning manzili tanlanganda yopiladigan kalit rolini o'ynaydi, kerakli kuchlanish qiymatini "yozish" imkonini beradi va skanerlash davrining oxirida yana ochiladi, bu esa to'lov ma'lum vaqt davomida saqlanishi kerak. Vaqt o'tishi bilan zaryadlash sodir bo'ladi T= Tf/n , Qayerda Tf ekranda kadrni ko'rsatish vaqti (masalan, 60 Gts yangilanish tezligi bilan, kadrni ko'rsatish vaqti 1 s / 60 = 16,7 ms), n panel chiziqlari soni (masalan, 1280x1024 jismoniy o'lchamli panellar uchun 1024). Biroq, suyuq kristall materialning o'ziga xos sig'imi yangilanish davrlari orasidagi intervalda zaryadni ushlab turish uchun etarli emas, bu kuchlanishning pasayishiga va natijada kontrastning pasayishiga olib kelishi kerak. Shuning uchun, tranzistorga qo'shimcha ravishda, har bir hujayra saqlash kondansatörü bilan jihozlangan bo'lib, u tranzistor yoqilganda ham zaryadlanadi va keyingi skanerlash davri boshlanishidan oldin kuchlanish yo'qotishlarini qoplashga yordam beradi.

Yelimlangan tekis moslashuvchan kabellardan foydalangan holda vertikal va gorizontal ma'lumotlar liniyalari boshqaruvchidan keladigan raqamli signalni qayta ishlaydigan va kuchlanish hosil qiluvchi panelning boshqaruv chiplariga - mos ravishda ustunli (manba drayveri) va qatorli (darvoza drayveri) ulanadi. har bir hujayra uchun olingan ma'lumotlarga mos keladi.

Suyuq kristallar qatlamidan keyin shisha panelning ichki yuzasiga qo'llaniladigan va rangli tasvirni yaratish uchun ishlatiladigan rangli filtrlar mavjud. Odatdagidek uch rangli qo'shimchalar sintezi qo'llaniladi: ranglar uchta asosiy rangdan (qizil, yashil va ko'k) nurlanishning optik aralashuvi natijasida hosil bo'ladi. Hujayra (piksel) uchta alohida elementdan (subpiksellardan) iborat bo'lib, ularning har biri uning ustida joylashgan qizil, yashil yoki ko'k rangli filtr bilan bog'langan; har bir subpiksel uchun 256 ta mumkin bo'lgan ohang qiymatining kombinatsiyasi 16,77 million pikselgacha ishlab chiqishi mumkin. ranglar.

Panel strukturasi (metall vertikal va gorizontal ma'lumotlar liniyalari, yupqa plyonkali tranzistorlar) va molekulyar orientatsiya buzilgan hujayra chegarasi hududlari kiruvchi optik ta'sirlardan qochish uchun shaffof bo'lmagan material ostida yashirin bo'lishi kerak. Buning uchun alohida rangli filtrlar orasidagi bo'shliqlarni to'ldiradigan nozik to'rga o'xshash qora matritsa ishlatiladi. Qora matritsa uchun ishlatiladigan material xrom yoki qora qatronlardir.

Tasvirni shakllantirishda oxirgi rolni ko'pincha analizator deb ataladigan ikkinchi polarizator o'ynaydi. Uning polarizatsiya yo'nalishi birinchisiga nisbatan 90 gradusga siljiydi. Analizatorning maqsadini tasavvur qilish uchun siz uni bog'langan panel yuzasidan shartli ravishda olib tashlashingiz mumkin. Bunday holda, biz barcha subpiksellarni maksimal darajada yoritilganligini, ya'ni ekranda ko'rsatilgan tasvirdan qat'i nazar, tekis oq rangda to'ldirishni ko'ramiz. Yorug'lik qutblangan bo'lgani uchun va uning qutblanish tekisligi har bir hujayra tomonidan turlicha aylantirilganligi sababli, unga qo'llaniladigan kuchlanishga qarab, bizning ko'zlarimiz uchun hali hech narsa o'zgarmadi. Analizatorning vazifasi aniq kerakli to'lqin komponentlarini kesishdir, bu esa chiqishda kerakli natijani ko'rish imkonini beradi.

Keling, kerakli tarkibiy qismlarni kesish qanday sodir bo'lishi haqida gapiraylik. Misol tariqasida polarizatsiyaning vertikal yo'nalishi bo'lgan polarizatorni olaylik, ya'ni. vertikal tekislikda yo'naltirilgan uzatuvchi to'lqinlar.

7-rasmda polarizatsiyaning vertikal yo'nalishiga nisbatan ma'lum bir burchak ostida yotgan tekislikda tarqaladigan to'lqin ko'rsatilgan. Tushgan to'lqinning elektr maydoni vektori ikkita o'zaro perpendikulyar komponentga ajralishi mumkin: polarizatorning optik o'qiga parallel va unga perpendikulyar. Optik o'qga parallel bo'lgan birinchi komponent o'tadi, ikkinchisi (perpendikulyar) bloklanadi.

Shunday qilib, ikkita ekstremal pozitsiya aniq:

  • qat'iy vertikal tekislikda tarqaladigan to'lqin o'zgarishsiz uzatiladi;
  • gorizontal tekislikda tarqaladigan to'lqin vertikal komponentga ega bo'lmagani uchun bloklanadi.

Ushbu ikkita ekstremal pozitsiya hujayraning to'liq ochiq va to'liq yopiq holatiga mos keladi. Keling, xulosa qilaylik:

  • O'tkazilayotgan yorug'likni hujayra (subpiksel) tomonidan imkon qadar to'liq blokirovka qilish uchun ushbu yorug'likning qutblanish tekisligi analizatorning o'tish tekisligiga (polarizatsiya yo'nalishi) ortogonal bo'lishi kerak;
  • Hujayra tomonidan yorug'likni maksimal darajada o'tkazish uchun uning polarizatsiya tekisligi qutblanish yo'nalishi bilan mos kelishi kerak;
  • Hujayra elektrodlariga beriladigan kuchlanishni silliq tartibga solish orqali suyuq kristal molekulalarining holatini va buning natijasida uzatiladigan yorug'likning qutblanish tekisligining aylanishini boshqarish mumkin. Va shu bilan hujayra tomonidan uzatiladigan yorug'lik miqdorini o'zgartiring.

Polarizatsiya tekisligining burilish burchagi suyuq kristall qatlamda yorug'lik bosib o'tgan masofaga bog'liq bo'lganligi sababli, bu qatlam butun panel bo'ylab qat'iy izchil qalinlikka ega bo'lishi kerak. Ko'zoynaklar orasidagi bir xil masofani saqlash uchun (butun tuzilish ularga qo'llaniladi) maxsus ajratgichlar ishlatiladi.

Eng oddiy variant - to'p ajratgichlar deb ataladigan. Ular shaffof polimer yoki qat'iy belgilangan diametrli shisha boncuklar bo'lib, shishaning ichki tuzilishiga püskürtme orqali qo'llaniladi. Shunga ko'ra, ular hujayraning butun maydonida xaotik tarzda joylashgan va ularning mavjudligi uning bir xilligiga salbiy ta'sir qiladi, chunki spacer nuqsonli hudud uchun markaz bo'lib xizmat qiladi va molekulalar to'g'ridan-to'g'ri uning yonida noto'g'ri yo'naltirilgan.

Boshqa texnologiya ham qo'llaniladi: ustunlar oralig'i (ustun oralig'i, fotosuratlar, postlar). Bunday ajratgichlar qora matritsa ostida fotografik aniqlik bilan joylashgan (8-rasm). Ushbu texnologiyaning afzalliklari aniq: ajratgichlar yaqinida yorug'lik oqmasligi tufayli kontrastning kuchayishi, ajratgichlarning tartibli joylashishi tufayli bo'shliqning bir xilligini aniqroq nazorat qilish, panelning qattiqligini oshirish va sirtga bosilganda to'lqinlarning yo'qligi.

Dizayni 6-rasmda ko'rsatilgan TN paneli ishlab chiqarish uchun eng arzon hisoblanadi, bu uning ommaviy monitorlar bozorida ustunligini belgilaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, elektrodlarning joylashishi, konfiguratsiyasi va materiali, polarizatorlarning yo'nalishi, ishlatiladigan LCD aralashmalari, suyuq kristall materialdagi direktorning dastlabki yo'nalishi va boshqalar bilan farq qiluvchi bir qancha boshqa texnologiyalar mavjud. Direktorning dastlabki yo'nalishiga ko'ra, barcha mavjud texnologiyalarni ikki guruhga bo'lish mumkin:

1. Planar orientatsiya

Bunga barcha IPS texnologiyalari (S-IPS, SA-SFT va boshqalar), shuningdek, Boe HyDis tomonidan ishlab chiqilgan va ilgari surilgan FFS (hozirgi AFFS) kiradi. Molekulalar gorizontal ravishda, tagliklarning asosiga parallel ravishda, ishqalanish bilan belgilangan yo'nalishda tekislanadi, yuqori va pastki tagliklar bir xil yo'nalishda ishqalanadi. Barcha elektrodlar, ham piksel, ham umumiy, panelning bir xil shisha tagida joylashgan - ichki qism, ma'lumotlar liniyalari va tranzistorlar bilan birga. IPS texnologiyalarida piksel va umumiy elektrodlar bir-biri bilan almashib, parallel ravishda joylashgan (9-rasm). Maydon chiziqlari gorizontal ravishda, lekin ishqalanish yo'nalishiga nisbatan ma'lum bir burchak ostida ishlaydi. Shuning uchun kuchlanish qo'llanilganda, bu holda ijobiy dielektrik anizotropiyaga ega bo'lgan, qo'llaniladigan maydon yo'nalishi bo'yicha tekislanishga moyil bo'lgan molekulalar uning (maydon) kuchiga qarab bir xil tekislikda burchak bilan aylanadi. FFS holatida umumiy elektrod ushbu dizayn bilan piksel ostida joylashgan, elektrodlarga qo'llaniladigan kuchlanish gorizontal va vertikal komponentlarga ega bo'lgan elektr maydonini hosil qiladi. Agar IPS uchun 9-rasmda ko'rsatilgan koordinata o'qlarida maydonni xarakterlash mumkin E y, keyin FFS uchun mos keladigan qiymatlar o'xshash bo'ladi E y Va Ez. Maydon chiziqlarining bunday joylashishi ijobiy va salbiy dielektrik anizotropiyaga ega bo'lgan LC materiallaridan foydalanishga imkon beradi. IPS ga o'xshash molekulyar aylanish gorizontal maydon komponenti yo'nalishi bo'yicha bir xil tekislikda sodir bo'ladi, ammo chegara zonalari kamroq bo'lganligi sababli, molekulalarning sezilarli darajada ko'p qismi aylanadi, bu esa qora matritsa panjarasining kengligini toraytirish imkonini beradi. va yuqori panel diafragma nisbatiga erishing.

Planar rejissyor yo'nalishi bo'lgan texnologiyalarning asosiy afzalliklaridan biri bu ko'rish burchagi o'zgarganda palitraning ranglarining juda ozgina o'zgarishi. Bu barqarorlik, bu holda nosimmetrik shaklga ega bo'lgan maydon ta'siri ostida suyuq kristall materialning molekulalari tomonidan hosil qilingan spiralning konfiguratsiyasi bilan izohlanadi. 9-rasmda elektrodlarga kuchlanish qo'llanilganda LC molekulalarining holati sxematik tarzda ko'rsatilgan; o'rta qatlamlarda maksimal aylanish burchagiga erishilishi aniq. Bu heterojenlik, yuqorida aytib o'tilganidek, molekulalarning substratlar asosiga parallel ravishda kerakli yo'nalishda yo'nalishi, ularning sirtlarini oldindan qayta ishlash (o'chirish) orqali olinganligi bilan bog'liq. Shu sababli, substratga darhol qo'shni qatlamdagi molekulalarning harakatchanligi substratning topografiyasi bilan, keyingi yaqin qatlamlarda esa molekulalararo kuchlar bilan chegaralanadi. Natijada, maydon ta'sirida molekulalar uchlari bir tekislikda mahkamlangan va markaziy qismi aylantirilgan lentani eslatuvchi spiral hosil qiladi. Optik yo'l tushunchasi mavjud bo'lib, u nur tarqaladigan muhitning sinishi ko'rsatkichiga va natijada u harakatlanadigan yo'nalishda faza siljishiga bog'liq. Suyuq kristallar qatlamidan o'tadigan yorug'lik nurlari uzatish burchagiga qarab turli xil optik yo'l uzunliklariga ega. Molekulyar spiralning nosimmetrik shakli har bir kulrang daraja uchun uning yuqori va pastki yarmida optik yo'l uzunligiga aniq qo'shimchani olish imkonini beradi; natijada ko'rsatilgan soyalarning ko'rish burchaklariga bog'liqligi deyarli yo'q. Ushbu xususiyat tufayli IPS panellari grafikalar bilan ishlashga qaratilgan monitorlarning aksariyat qismida qo'llaniladi.

Yorug'lik to'lqini o'tganda, hosil bo'lgan vektorning aylanish yo'nalishi (5-rasmga qarang) molekulalar tomonidan hosil qilingan spiralning egilishi shaklini qisman takrorlaydi. Shuning uchun LC materialining birinchi qismidan to'lqin o'tganda qutblanish tekisligining aylanishi bir yo'nalishda, ikkinchisi orqali esa teskari yo'nalishda sodir bo'ladi. Qo'llaniladigan kuchlanishga qarab, to'lqin komponentlaridan birining turli fazali kechikishi, natijada vektorning yo'nalishi bo'lishiga olib keladi. E r suyuq kristall qatlamidan chiqishda asl qatlamdan farq qiladi, bu yorug'lik oqimining ma'lum bir qismini analizatordan o'tishiga imkon beradi. Polarizator va analizatorning yorug'lik o'tkazuvchi tekisliklari, boshqa barcha texnologiyalarda bo'lgani kabi, bir-biriga nisbatan 90 graduslik burchakka siljiydi.

Hozirda ishlab chiqarilgan barcha o'zgarishlar (S-IPS, AFFS, SA-SFT) 2 domenli hujayra dizaynidan foydalanadi. Shu maqsadda zigzag shaklidagi elektrodlar qo'llaniladi, bu esa molekulalarning ikki yo'nalishda aylanishiga olib keladi. "Super" va "Kengaytirilgan" prefikslarisiz oddiygina "IPS" va "FFS" deb nomlangan dastlabki versiyalar mono-domen edi, shuning uchun ranglarning siljishi va kichikroq ko'rish burchaklari (140/140 dan 10 gacha pasayish) mavjud edi: Birinchi IPS uchun 1).

Planar orientatsiya odatda burilish orientatsiyasini (yoki burama orientatsiyani) o‘z ichiga oladi. Bunday holda, molekulalarning tagliklar asosi bo'ylab tekislanishiga ularning sirtlarini artib olish orqali ham erishiladi, farqi bilan, yuqori va pastki tagliklarni artish yo'nalishlari bir-biriga nisbatan siljiydi. Nematik materialdagi bu hizalanish natijasida rejissyor xolesterikga o'xshash spiral hosil qiladi, spiralning to'g'ri shakllanishi uchun LC aralashmalarida chiral molekulalarni o'z ichiga olgan maxsus qo'shimchalar qo'llaniladi. Twist orientation eng keng tarqalgan TN (yoki TN+Film) texnologiyasida qo'llaniladi. Bu erda TN dizaynini ta'riflash va tasvirlashning ma'nosi yo'q; bu shunga o'xshash mavzular bo'yicha ko'plab materiallarda qayta-qayta qilingan; biz buni hammaga ma'lum deb aytishimiz mumkin.

2. Gomeotropik orientatsiya

MVA va PVA ushbu guruhga tegishli. Direktor shisha taglik tagiga perpendikulyar yo'naltirilgan; bunga substratni qoplashda sirt faol moddalarni qo'llash orqali erishiladi. Umumiy va piksel elektrodlari qarama-qarshi substratlarda joylashgan, maydon vertikal yo'naltirilgan. Bu erda manfiy dielektrik anizotropiyaga ega bo'lgan suyuq kristall materiallar ishlatiladi, shuning uchun qo'llaniladigan kuchlanish LC molekulalarining maydon chiziqlariga qarshi aylanishiga olib keladi. MVA yuqori yoki ikkala substratda molekulalarni oldindan egish uchun mikroskopik bo'ylama proyeksiyalar (protrusion) mavjudligi bilan tavsiflanadi, shuning uchun dastlabki vertikal tekislash to'liq emas. Ushbu o'simtalar bo'ylab tekislangan molekulalar bir oz oldingi moyillikni oladi, bu hujayraning har bir mintaqasi (domeni) uchun molekulalar maydon ta'sirida aylanadigan ma'lum bir yo'nalishni belgilashga imkon beradi. PVA-da bunday chiqishlar yo'q va kuchlanish bo'lmasa, rejissyor sirtga qat'iy perpendikulyar yo'naltiriladi va piksel va umumiy elektrodlar bir-biriga nisbatan siljiydi, shunda yaratilgan maydon qat'iy vertikal emas, balki eğimli komponentni o'z ichiga oladi. (10-rasm).

Gomeotropik direktorga yo'naltirilgan texnologiyalar Sharp tomonidan ishlab chiqilgan ASVni ham o'z ichiga oladi. Subpiksel ichida yumaloq qirralari bo'lgan kvadratchalar shaklida bir nechta piksel elektrodlari mavjud. Asosiy printsiplar bir xil: umumiy elektrod qarama-qarshi substratda joylashgan, molekulalar maydon yo'qligida vertikal yo'naltirilgan va manfiy dielektrik anizotropiyaga ega bo'lgan suyuq kristalli materiallar ishlatiladi. Yaratilgan maydon aniq qiyshiq komponentga ega va molekulalar maydon yo'nalishiga qarshi burilib, rejissyorning yo'nalishi piksel elektrodining o'rtasida joylashgan soyabon shakliga o'xshash tuzilma yaratadi.

Shuningdek, kuchlanish yo'qligida hujayralar holatiga qarab LCD modullarning turlarga bo'linishi mavjud. Odatda oq panellar - bu hujayralardagi nol kuchlanishda ular to'liq ochiq bo'lgan panellardir; mos ravishda ekranda oq rang paydo bo'ladi. TN texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan barcha panellar odatda oq rangga ega. Kuchlanish yo'qligida yorug'lik o'tishini bloklaydigan panellar odatda qora (odatda qora) deb tasniflanadi, boshqa barcha texnologiyalar ushbu turga tegishli.

Orqa yorug'lik moduli

...lyuminestsent lampalar asosida

Orqa yorug'lik lampalaridan dastlabki yorug'lik oqimining faqat kichik bir qismi panelning tanasi (polarizatorlar, elektrodlar, rangli filtrlar va boshqalar) orqali o'tadi, 3% dan ko'p emas. Shuning uchun, orqa yorug'lik modulining ichki yorqinligi juda muhim bo'lishi kerak, qoida tariqasida, ishlatiladigan lampalar 30 000 cd / m2 dan ortiq yorqinlikka ega.

Yoritish uchun CCFL sovuq katodli lyuminestsent lampalar (katodli filamentlarsiz) ishlatiladi. CCFL lampasi simobning kichik aralashmasi bo'lgan inert gaz bilan to'ldirilgan muhrlangan shisha naychadir (11-rasm). Bunday holda, katodlar teng elektrodlardir, chunki elektr ta'minoti uchun o'zgaruvchan tok ishlatiladi. Akkor (issiq) katodli lampalar bilan solishtirganda, CCFL elektrodlari boshqa tuzilishga ega va o'lchamlari kattaroqdir. Katodning ish harorati sezilarli darajada farq qiladi: issiq katodli lampalar uchun taxminan 900 o C ga nisbatan 80-150 o C, chiroqning o'ziga o'xshash harorat mos ravishda - 30-75 o C va 40 o C. CCFL uchun ish kuchlanishi 600-900 V, boshlang'ich kuchlanish 900-1600 V (raqamlar juda o'zboshimchalik bilan, chunki ishlatiladigan lampalar diapazoni juda keng). Yorug'likning shakllanishi gazning ionlanishi paytida sodir bo'ladi va uning sovuq katodli chiroqda paydo bo'lishining zarur sharti yuqori kuchlanishdir. Shuning uchun, bunday chiroqni ishga tushirish uchun elektrodlarga bir necha yuz mikrosaniya uchun ish kuchlanishidan sezilarli darajada yuqori kuchlanishni qo'llash kerak. Qo'llaniladigan yuqori o'zgaruvchan kuchlanish gazning ionlanishiga va elektrodlar orasidagi bo'shliqning buzilishiga olib keladi va zaryadsizlanish paydo bo'ladi.

Chiqarish bo'shlig'ining buzilishi quyidagi sabablarga ko'ra sodir bo'ladi. Oddiy sharoitlarda chiroqni to'ldiruvchi gaz dielektrikdir. Elektr maydoni paydo bo'lganda, gaz hajmida doimo mavjud bo'lgan oz miqdordagi ionlar va elektronlar harakatlana boshlaydi. Agar elektrodlarga etarlicha yuqori kuchlanish qo'llanilsa, elektr maydoni ionlarga shunday yuqori tezlikni beradiki, ular neytral molekulalar bilan to'qnashganda, ulardan elektronlar uriladi va ionlar hosil bo'ladi. Maydon ta'sirida harakatlanuvchi yangi hosil bo'lgan elektron va ionlar ham ionlanish jarayoniga kiradi, jarayon ko'chkisimon xususiyatga ega bo'ladi. Ionlar katodga urilib, elektronlarni chiqarib yuborish uchun etarli energiya olishni boshlaganda, o'z-o'zidan zaryadsizlanish sodir bo'ladi. Issiq katodli lampalardan farqli o'laroq, deşarj yoy bo'lib, CCFLda zaryadsizlanish turi porlaydi.

Chiqarish katod potentsialining pasayishi deb ataladigan tufayli saqlanadi. Chiqarishdagi potentsial (kuchlanish) pasayishining asosiy qismi katod mintaqasida sodir bo'ladi. Ushbu bo'shliqdan yuqori potentsial farq bilan o'tadigan ionlar katoddan elektronlarni urib tushirish uchun etarli bo'lgan yuqori kinetik energiyaga ega bo'ladilar. Bir xil potentsial farq tufayli ishdan chiqqan elektronlar zaryadsizlanishga tezlashadi va u erda yangi ionlar va elektronlar juftlarini hosil qiladi. Bu juftliklardan ionlar katodga qaytadi, razryad va katod orasidagi kuchlanish pasayishi bilan tezlashadi va yana elektronlarni urib tushiradi.

Elektr tokining energiyasi chiroqdagi simobning suyuqlikdan gazsimon holatga o'tishiga olib keladi. Elektronlar simob atomlari bilan to'qnashganda, atomlarning beqaror holatdan barqaror holatga qaytishi tufayli energiya chiqariladi. Bunday holda, ultrabinafsha mintaqada kuchli nurlanish sodir bo'ladi, ultrabinafsha nurlanishning ulushi umumiy nurlanishning taxminan 60% ni tashkil qiladi.

Ko'rinadigan yorug'lik shishaning ichki yuzasiga qo'llaniladigan fosfor qoplamasi tomonidan ishlab chiqariladi. Simob tomonidan chiqarilgan ultrabinafsha fotonlar fosfor qoplamasidagi atomlarni qo'zg'atadi va elektronlarning energiya darajasini oshiradi. Elektronlar dastlabki energiya darajasiga qaytganda, qoplamadagi atomlar ko'rinadigan yorug'lik fotonlari shaklida energiya hosil qiladi. Fosfor chiroqning eng muhim komponenti bo'lib, emissiya spektrining xususiyatlari unga bog'liq. CCFL spektri juda notekis bo'lib, aniq tor cho'qqilarni o'z ichiga oladi. Hatto ko'p qatlamli fosforli qoplamadan foydalanish (maksimal yorqinlik hisobiga) rangli gamut bo'yicha CRT monitorlarini "quvib o'tishga" imkon bermaydi. Shuning uchun, panel ishlab chiqarishda, maqbul rang gamutiga erishish uchun, shuningdek, rangli filtrlarni to'g'ri tanlash kerak, ularning o'tish bantlari lampalarning emissiya spektrining cho'qqilariga iloji boricha mos kelishi kerak.

Maksimal rang gamutini ideal ranglarning monoxromatik manbalari va yuqori sifatli rang filtrlari kombinatsiyasi bilan ta'minlash mumkin. Lazerli LEDlar "kvazi-monoxromatik" yorug'lik manbalari rolini talab qilishi mumkin, ammo ishlab chiqarish texnologiyasi hali orqa yorug'lik modullarida ulardan foydalanish rentabelligini ta'minlamaydi. Shuning uchun, hozirgi vaqtda eng yaxshi rang gamutiga RGB LED paketlariga asoslangan orqa yorug'lik modullari orqali erishish mumkin (pastga qarang).

Chiroqning ishlashi uchun zarur bo'lgan bir necha yuz voltli kuchlanishni yaratish uchun maxsus konvertorlar va invertorlar qo'llaniladi. CCFL yorqinligini ikki usulda sozlash mumkin. Birinchisi, chiroqdagi tushirish oqimini o'zgartirishdir. Chiqarish oqimining qiymati 3-8 mA ni tashkil qiladi, lampalarning muhim qismi yanada torroq diapazonga ega. Pastroq oqimda porlashning bir xilligi buziladi, yuqori oqimda chiroqning ishlash muddati sezilarli darajada kamayadi. Ushbu sozlash usulining kamchiliklari shundaki, u yorqinlikni juda kichik diapazonda o'zgartirishga imkon beradi, shu bilan birga uni sezilarli darajada kamaytirish mumkin emas. Shuning uchun, ushbu sozlamaga ega monitorlar past yorug'lik sharoitida ishlaganda, hatto nol nashrida ham ko'pincha juda yorqin bo'lib chiqadi. Ikkinchi usul bilan chiroqni ta'minlaydigan kuchlanishning impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) hosil bo'ladi (kenglik, ya'ni impuls davomiyligi nazorat qilinadi; bitta impulsning kengligini o'zgartirish orqali o'rtacha kuchlanish darajasi tartibga solinadi.). Ushbu usulning kamchiliklari ba'zan PWM 200 Gts va undan past chastotada amalga oshirilganda chiroq miltillashining paydo bo'lishi bilan bog'liq, ammo aslida PWM yordamida sozlash eng oqilona yondashuvdir, chunki bu sizga yorqinlikni o'zgartirishga imkon beradi. keng assortiment.

Chiroqlarning yorug'ligini teng ravishda taqsimlash uchun yorug'lik yo'riqnomalari, diffuzerlar va prizmalar tizimi qo'llaniladi. Yorug'likni taqsimlashni tashkil qilishning ko'plab variantlari mavjud, ulardan biri 12-rasmda ko'rsatilgan.

Panelning yuqori va pastki uchlarida joylashgan lampalarli echimlar eng keng tarqalgan bo'lib, bu tartibga solish mahsulotning umumiy qalinligini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. 17 va 19 dyuymli modullarda, qoida tariqasida, to'rtta lampalar o'rnatiladi: ikkitasi yuqori tomonda va ikkitasi pastda. Bunday panellar korpusining oxirgi qismida maxsus texnologik teshiklar mavjud, shuning uchun lampalarni olib tashlash uchun korpusni qismlarga ajratishning hojati yo'q (13-b-rasm). Bunday tartibga ega lampalar ko'pincha ikkita bo'lakdan iborat bloklarga birlashtiriladi (13-a-rasm).

Yana bir variant - lampalarni modulning orqa tomonining butun maydoni bo'ylab joylashtirish (13-c-rasm) bu yechim sakkiz yoki undan ko'p chiroqli ko'p chiroqli panellarda, shuningdek U-shaklidagi lampalardan foydalanganda qo'llaniladi. CCFLlar.

Panel ishlab chiqaruvchilarning minimal chiroq muddati endi odatda qirqdan ellik ming soatgacha ko'rsatilgan (hayot lampalarning yorqinligi 50% ga pasaygan vaqt sifatida belgilanadi).

... LEDlar asosida

Yorug'lik manbai sifatida lyuminestsent lampalarga qo'shimcha ravishda yorug'lik chiqaradigan diodlar (LED) ham ishlatilishi mumkin. LEDga asoslangan orqa yorug'lik modullari "oq" LEDlar yoki asosiy rangli LEDlar (RGB-LED) paketlarida qurilgan.

Eng katta rang gamuti RGB-LED paketlari tomonidan taqdim etiladi. Haqiqat shundaki, "oq" LED sariq rangli fosforli qoplamali ko'k LED yoki "qizil", "yashil" va "ko'k" fosforli qoplamali ultrabinafsha LEDdir. "Oq" LEDlarning spektri lyuminestsent lampalar spektrining barcha kamchiliklaridan xoli emas. Bundan tashqari, "oq" LEDlardan farqli o'laroq, RGB-LED to'plami asosiy rangdagi LEDlarning har bir guruhining porlash intensivligini alohida nazorat qilish orqali orqa yorug'likning rang haroratini tezda sozlash imkonini beradi.

Natijada ikkita maqsadga erishiladi:

  • ranglar gamuti yanada ideal orqa yorug'lik spektri tufayli kengaytirildi,
  • ranglarni kalibrlash imkoniyatlari kengaytirildi: tasvir piksellari uchun rang koordinatalarini o'zgartirish jadvallariga asoslangan standart usulga orqa yorug'likning rang balansini sozlash qobiliyati qo'shiladi.

LEDlarning joriy kuchlanish xarakteristikasining katta qiyaligi radiatsiya yorqinligini keng diapazonlarda silliq sozlash imkonini bermaydi. Ammo qurilma impulsli rejimda ishlashga imkon berganligi sababli, amalda impuls kengligi modulyatsiyasi usuli ko'pincha LEDlarning yorqinligini sozlash uchun ishlatiladi (shuningdek, lyuminestsent lampalar uchun).

Oleg Medvedev, Maksim Proskurnya

LCD(Suyuq kristall displey) yoki LCD(suyuq kristall) televizor, ular xalq orasida deyilganidek, LCD displeyli va yorug'lik chiroqli televizordir. Suyuq kristall, displeyning (monitorning) o'zi asosda qilinganligini bildiradi suyuq kristallar

LCD TFT(inglizcha: yupqa plyonkali tranzistor) - boshqariladigan faol matritsadan foydalanadigan suyuq kristall displey turi. yupqa plyonkali tranzistorlar. Displey tasvirining tezligi, kontrasti va ravshanligini oshirish uchun har bir subpiksel (matritsa elementi) uchun kuchaytirgich ishlatiladi.

  • Bir oz tarix:

    • Suyuq kristallar Birinchi marta avstriyalik botanik tomonidan kashf etilgan Reynitser V 1888 g., lekin faqat ichida 1930 - Britaniya korporatsiyasining tadqiqotchilari Markoni sanoatda foydalanish uchun patent oldi, ammo texnologik bazaning zaifligi o'sha paytda ushbu sohani faol rivojlantirishga imkon bermadi.

    Olimlar birinchi haqiqiy yutuqni amalga oshirdilar Fergeson Va Uilyams Amerika korporatsiyasidan RCA. Ulardan biri suyuq kristallar asosida ularning selektiv aks ettiruvchi effektidan foydalangan holda termal sensor yaratdi, ikkinchisi elektr maydonining nematik kristallarga ta'sirini o'rgandi. Va shunday qilib, oxirida 1966 shahar, korporatsiya RCA LCD monitor prototipini namoyish etdi - raqamli soat. Dunyodagi birinchi kalkulyator - CS10A da ishlab chiqarilgan 1964 korporatsiya O'tkir, aka, oktyabr oyida 1975 yili LCD displeyli birinchi ixcham raqamli soatni chiqardi. Afsuski, men hech qanday fotosurat topa olmadim, lekin ko'pchilik hali ham bu soat va kalkulyatorni eslaydi

    70-yillarning ikkinchi yarmida sakkiz segmentli LCD ko'rsatkichlardan har bir nuqtani adreslash (nazorat qilish qobiliyati) bilan matritsalar ishlab chiqarishga o'tish boshlandi. Shunday qilib, ichida 1976 yil, kompaniya O'tkir 160x120 pikselli LCD matritsaga asoslangan ekran diagonali 5,5 dyuymli oq-qora televizor chiqardi.

    LCD texnologiyasini rivojlantirishning keyingi bosqichi 80-yillarda, qurilmalar ishlatila boshlanganda boshlandi STN elementlari ortib borayotgan kontrast bilan. Keyin ular rangli tasvirlarni qayta tiklashda xatolarni bartaraf etadigan ko'p qatlamli tuzilmalar bilan almashtirildi. Taxminan bir vaqtning o'zida texnologiyaga asoslangan faol matritsalar paydo bo'ldi a-Si TFT. Birinchi monitor prototipi a-Si TFT LCD yilda yaratilgan 1982 korporatsiyalar Sanyo, Toshiba Va To'p, yaxshi, o'sha paytda biz LCD displeyli bunday o'yinchoqlar bilan o'ynashni yaxshi ko'rardik

    Endi LCD displeylar bozordan CRT televizorlarini deyarli butunlay almashtirib, xaridorga har qanday o'lchamni taklif qiladi: portativ va kichik "oshxona" dan diagonallari bir metrdan ortiq bo'lgan ulkangacha. Narxlar diapazoni ham juda keng va har bir kishi o'z ehtiyojlari va moliyaviy imkoniyatlariga ko'ra televizor tanlash imkonini beradi.

    LCD televizorlarning sxemasi dizayni oddiy CRT televizorlariga qaraganda ancha murakkab: miniatyura qismlari, ko'p qatlamli platalar, qimmat birliklar... Qiziqqanlar uchun, orqa qopqog'i bo'lmagan LCD panelli televizor va agar siz maxsus olib tashlasangiz. himoya ekranlarida siz kontaktlarning zanglashiga olib keladigan boshqa bo'limlarini ko'rishingiz mumkin, ammo buni qilmaslik yaxshiroqdir, buni ustalarga qoldiring

  • Dizayn va ishlash printsipi:

    • Ish LCD displey(LCD) hodisaga asoslangan yorug'lik oqimining polarizatsiyasi. Ma'lumki, deb atalmish polaroid kristallari elektromagnit induksiya vektori polaroidning optik tekisligiga parallel bo'lgan yorug'likning faqat komponentini o'tkazishga qodir. Yorug'likning qolgan qismi uchun Polaroid shaffof bo'ladi. Bu effekt deyiladi yorug'likning polarizatsiyasi.

    Juda oddiy, kichik dumaloq sharlar ko'rinishidagi "yorug'lik" ni tasavvur qiling, agar siz uning yo'lida uzunlamasına kesiklar (polarizator) bilan panjara qo'ysangiz, undan keyin "to'plar" dan faqat tekis "pancakes" (polarizatsiyalangan yorug'lik) qoladi. Endi, agar ikkinchi to'r bir xil bo'ylama kesiklarga ega bo'lsa, kreplar u orqali "sirg'ayib" va "porlashi" mumkin bo'ladi, lekin agar ikkinchi to'rda vertikal yoriqlar bo'lsa, u holda gorizontal yorug'lik "pancakes" qila olmaydi. u orqali o'ting va "tiqilib qoladi"

    Uzun molekulalari elektrostatik va elektromagnit maydonlarga sezgir bo'lgan va yorug'likni qutblash qobiliyatiga ega suyuq moddalar o'rganilganda, qutblanishni boshqarish mumkin bo'ldi. Bu amorf moddalar deyiladi suyuq kristallar

    Strukturaviy ravishda displey quyidagilardan iborat LCD matritsalari(qatlamlari orasida suyuq kristallar joylashgan shisha plastinka), yorug'lik manbalari yoritish uchun, aloqa jabduqlar va ramkalash ( uy-joy), odatda plastik, qattiqlikdagi metall ramka bilan.

    Har piksel LCD matritsasi quyidagilardan iborat molekulalar qatlami ikki o'rtasida shaffof elektrodlar, va ikkita polarizatsiya filtrlari, qutblanish tekisliklari (odatda) perpendikulyar. Suyuq kristallar bo'lmasa, birinchi filtr tomonidan uzatiladigan yorug'lik ikkinchisi tomonidan deyarli to'liq bloklanadi.

    Suyuq kristallar bilan aloqa qiladigan elektrodlarning yuzasi dastlab molekulalarni bir yo'nalishda yo'naltirish uchun maxsus ishlov beriladi. TN matritsasida bu yo'nalishlar o'zaro perpendikulyar bo'ladi, shuning uchun molekulalar taranglik bo'lmaganda, spiral tuzilishda joylashgan. Bu struktura yorug'likni shunday sindiradiki, uning qutblanish tekisligi ikkinchi filtrdan oldin aylanadi va yorug'lik undan yo'qotmasdan o'tadi. Birinchi filtr tomonidan qutblanmagan yorug'likning yarmini yutishdan tashqari, yo'qotish darajasi sezilarli bo'lsa-da, hujayra shaffof deb hisoblanishi mumkin.

    Agar elektrodlarga kuchlanish qo'llanilsa, molekulalar elektr maydoni yo'nalishi bo'yicha to'g'ri keladi, bu esa vint tuzilishini buzadi. Bunday holda, elastik kuchlar bunga qarshi turadi va kuchlanish o'chirilganda molekulalar dastlabki holatiga qaytadi. Etarli maydon kuchi bilan deyarli barcha molekulalar parallel bo'ladi, bu noaniq tuzilishga olib keladi; shaffoflik darajasini qo'llaniladigan kuchlanishni o'zgartirish orqali boshqarish mumkin.

    Yorug'lik manbai (LCD matritsasi orqa nuri) hisoblanadi sovuq katodli lyuminestsent lampalar(ular shunday deb ataladi, chunki chiroq yonishi uchun chiroq ichidagi elektron chiqaradigan katod (salbiy elektrod) atrof-muhit haroratidan yuqori qizdirilishi shart emas). LCD televizor uchun chiroq shunday ko'rinishi mumkin, o'ngdagi fotosuratda katta diagonali LCD displeyli televizor uchun "chiroq yig'ilishi" mavjud:

    Yoritgichlarning o'zlari (oq yorqin porlash) maxsus joylashgan tana qisqichlari, ularning orqasida - reflektor, yorug'lik oqimi yo'qotishlarini kamaytirish uchun. LCD matritsaning bir tekis yonishi uchun (lampalar o'rnatilganidek chiziqli emas) diffuzor, bu yorug'lik oqimini butun maydoni bo'ylab teng ravishda taqsimlaydi. Afsuski, bu joyda lampalarning "yorqinligi" sezilarli darajada yo'qoladi.

    Zamonaviy LCD matritsalar tasvir sifatini (ranglari, yorqinligi) yo'qotmasdan juda yaxshi ko'rish burchagiga ega (taxminan 160 daraja), ularda ko'rishingiz mumkin bo'lgan eng yoqimsiz narsa bu nuqsonli piksellar, ammo ularning o'lchamlari juda kichik ekanligini hisobga olsak, bir yoki ikkita bunday "yonib ketgan" piksellar filmlar va dasturlarni tomosha qilishga unchalik xalaqit bermaydi, ammo monitor ekranida bu allaqachon juda yoqimsiz bo'lishi mumkin.

  • Afzalliklari va kamchiliklari:

    • CRT televizorlari bilan solishtirganda, LCD panellar mukammal fokuslash va ravshanlikka ega, konvergentsiya xatosi yoki tasvir geometriyasining buzilishi yo'q, ekran hech qachon miltillamaydi, ular engilroq va kamroq joy egallaydi.Kamchiliklarga zaif (CRT bilan solishtirganda) yorqinlik va kontrast kiradi, matritsa kineskop ekrani, raqamli tormozlar to'plami va analog yoki zaif signalli nosozliklar, shuningdek manba materialini yomon qayta ishlash kabi bardoshli emas.

    Har qanday suyuq kristall monitorning "yuragi" bu LCD matritsasi (Suyuq kristall displey). LCD paneli murakkab ko'p qatlamli tuzilmadir. Rangli TFT LCD panelning soddalashtirilgan diagrammasi 2-rasmda ko'rsatilgan.

    Har qanday suyuq kristall ekranning ishlash printsipi suyuq kristallarning ular orqali o'tadigan yorug'likning qutblanish tekisligini ularga qo'llaniladigan kuchlanishga mutanosib ravishda o'zgartirish (aylantirish) xususiyatiga asoslanadi. Suyuq kristallar orqali o'tadigan qutblangan yorug'lik yo'liga qutblanish filtri (polarizator) qo'yilgan bo'lsa, u holda suyuq kristallarga qo'llaniladigan kuchlanishni o'zgartirib, siz polarizatsiya filtri orqali o'tadigan yorug'lik miqdorini nazorat qilishingiz mumkin. Agar suyuq kristalllardan o'tuvchi yorug'likning qutblanish tekisliklari va yorug'lik filtri orasidagi burchak 0 daraja bo'lsa, u holda yorug'lik polarizatordan yo'qotmasdan o'tadi (maksimal shaffoflik), agar u 90 daraja bo'lsa, yorug'lik filtri minimal miqdordagi yorug'likni o'tkazish (minimal shaffoflik).

    1-rasm. LCD monitor. LCD texnologiyasining ishlash printsipi.

    Shunday qilib, suyuq kristallar yordamida o'zgaruvchan shaffoflik darajasiga ega optik elementlarni ishlab chiqarish mumkin. Bunday holda, bunday elementning yorug'lik o'tkazuvchanligi darajasi unga qo'llaniladigan kuchlanishga bog'liq. Kompyuter monitori, noutbuk, planshet yoki televizordagi har qanday LCD displeyda millimetr o'lchamdagi bir necha yuz mingdan bir necha milliongacha bo'lgan hujayralar mavjud. Ular LCD matritsaga birlashtiriladi va ularning yordami bilan biz suyuq kristall ekran yuzasida tasvir hosil qilishimiz mumkin.
    Suyuq kristallar 19-asr oxirida kashf etilgan. Biroq, ularga asoslangan birinchi displey qurilmalari faqat 20-asrning 60-yillari oxirida paydo bo'ldi. Kompyuterlarda LCD displeylardan foydalanishga birinchi urinishlar o'tgan asrning saksoninchi yillarida qilingan. Birinchi suyuq kristalli monitorlar monoxrom edi va katod nurli trubka (CRT) displeylaridan tasvir sifati ancha past edi. LCD monitorlarning birinchi avlodlarining asosiy kamchiliklari quyidagilar edi:

    • - past unumdorlik va tasvir inertsiyasi;
    • - rasmning elementlaridan tasvirdagi "dumlar" va "soyalar";
    • - tasvirning yomon o'lchamlari;
    • - qora-oq yoki rang chuqurligi past rangli tasvir;
    • - va h.k.

    Biroq, taraqqiyot to'xtamadi va vaqt o'tishi bilan suyuq kristall monitorlarni ishlab chiqarishda yangi materiallar va texnologiyalar ishlab chiqildi. Mikroelektronika texnologiyasining yutuqlari va suyuq kristalli xususiyatlarga ega yangi moddalarning yaratilishi LCD monitorlarning ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshiladi.

    TFT LCD matritsasi dizayni va ishlashi.

    Asosiy yutuqlardan biri LCD TFT matritsa texnologiyasi - yupqa plyonkali tranzistorli suyuq kristall matritsaning ixtirosi bo'ldi (Thin Film Transistors). TFT monitorlari piksel tezligini keskin oshirdi, tasvir rangi chuqurligini oshirdi va "dumlar" va "soyalar" dan xalos bo'lishga muvaffaq bo'ldi.
    TFT texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan panelning tuzilishi 2-rasmda ko'rsatilgan

    2-rasm. TFT LCD matritsa strukturasi diagrammasi.
    LCD matritsadagi to'liq rangli tasvir alohida nuqtalardan (piksellardan) hosil bo'ladi, ularning har biri odatda rangning asosiy komponentlarining har birining yorqinligi uchun javob beradigan uchta elementdan (subpiksellardan) iborat - odatda qizil (R), yashil (G) va ko'k (B) - RGB. Monitorning video tizimi matritsaning barcha subpiksellarini doimiy ravishda skanerlaydi, har bir subpikselning yorqinligiga mutanosib zaryad darajasini saqlash kondansatkichlariga yozib oladi. Yupqa plyonkali tranzistorlar (ingichka plyonkali trasistor (TFT) - aslida, shuning uchun TFT matritsasi shunday deb ataladi) ma'lumot berilgan subpikselga ma'lumot yozilayotganda saqlash kondensatorlarini ma'lumotlar shinasiga ulaydi va saqlash kondansatkichini zaryadni tejashga o'zgartiradi. qolgan vaqt uchun rejim.
    TFT matritsasining xotira kondensatorida saqlangan kuchlanish ma'lum bir subpikselning suyuq kristallariga ta'sir qiladi va ular orqali o'tadigan yorug'likning polarizatsiya tekisligini orqa yorug'likdan bu kuchlanishga mutanosib burchak bilan aylantiradi. Suyuq kristalli hujayradan o'tib, yorug'lik matritsali yorug'lik filtriga kiradi, unda har bir subpiksel uchun asosiy ranglardan birining yorug'lik filtri (RGB) hosil bo'ladi. Har xil rangdagi nuqtalarning nisbiy joylashuvi LCD panelning har bir turi uchun har xil, ammo bu alohida mavzu. Keyinchalik, asosiy ranglarning hosil bo'lgan yorug'lik oqimi tashqi polarizatsiya filtriga kiradi, uning yorug'lik o'tkazuvchanligi unga tushadigan yorug'lik to'lqinining qutblanish burchagiga bog'liq. Polarizatsiyalovchi filtr qutblanish tekisligi o'zining qutblanish tekisligiga parallel bo'lgan yorug'lik to'lqinlari uchun shaffofdir. Bu burchak oshgani sayin, polarizatsiya filtri 90 graduslik burchak ostida maksimal zaiflashuvga qadar kamroq va kamroq yorug'lik o'tkaza boshlaydi. Ideal holda, polarizatsiya filtri ortogonal ravishda qutblangan yorug'likni o'zining qutblanish tekisligiga o'tkazmasligi kerak, lekin haqiqiy hayotda yorug'likning kichik bir qismi o'tadi. Shuning uchun, barcha LCD displeylarda qora chuqurlik etarli emas, bu ayniqsa yuqori yorug'lik yorqinligi darajasida yaqqol namoyon bo'ladi.
    Natijada, LCD displeyda ba'zi subpiksellardan yorug'lik oqimi polarizatsiya filtridan yo'qotmasdan o'tadi, boshqa subpiksellardan u ma'lum miqdorda zaiflashadi va ba'zi subpiksellardan deyarli butunlay so'riladi. Shunday qilib, har bir asosiy rang darajasini alohida subpiksellarda sozlash orqali ulardan istalgan rang soyasining pikselini olish mumkin. Va ko'p rangli piksellardan to'liq ekranli rangli tasvirni yarating.
    LCD monitor kompyuter texnologiyalarida katta yutuq yaratishga imkon berdi, bu esa uni juda ko'p odamlar uchun ochiq qildi. Bundan tashqari, LCD displeysiz noutbuk va netbuklar, planshetlar va uyali telefonlar kabi portativ kompyuterlarni yaratish mumkin emas. Ammo suyuq kristall displeylardan foydalanish bilan hamma narsa shunchalik qizg'ishmi?

    Yaxshi isbotlangan LCD + TFT texnologiyasiga qo'shimcha ravishda (ingichka plyonkali tranzistorlar) faol targ'ib qilingan OLED + TFT organik yorug'lik chiqaruvchi diod texnologiyasi, ya'ni AMOLED - faol OLED matritsasi mavjud. Ikkinchisining asosiy farqi shundaki, polarizator, LCD qatlami va yorug'lik filtrlari rolini uchta rangdagi organik LEDlar bajaradi.

    Asosan, bu elektr toki oqayotganda yorug'lik chiqarishga qodir bo'lgan molekulalardir va oqim miqdoriga qarab, an'anaviy LEDlarda bo'lgani kabi rang intensivligini o'zgartiradi. Paneldan polarizatorlar va LCD displeylarni olib tashlash orqali biz uni ingichka va eng muhimi moslashuvchan qilishimiz mumkin!

    Sensorli panellarning qanday turlari mavjud?
    Sensorlar hozirda ko'proq LCD va OLED displeylarda qo'llanilganligi sababli ular haqida darhol gapirish o'rinli bo'lardi, deb o'ylayman.

    Sensorli ekranlar yoki sensorli panellarning juda batafsil tavsifi berilgan (manba bir vaqtlar yashagan, ammo negadir yo'qolgan), shuning uchun men sensorli panellarning barcha turlarini tasvirlamayman, faqat ikkita asosiyga e'tibor qarataman: qarshilik va sig'im.

    Rezistiv sensordan boshlaylik. U 4 ta asosiy komponentdan iborat: shisha panel (1), butun sensorli panelning tashuvchisi sifatida, rezistiv qoplamali ikkita shaffof polimer membrana (2, 4), ushbu membranalarni ajratuvchi mikroizolyatorlar qatlami (3), va teginishni "o'qish" uchun mas'ul bo'lgan 4, 5 yoki 8 simlar.


    Rezistiv sensor qurilma diagrammasi

    Bunday sensorni ma'lum bir kuch bilan bosganimizda, membranalar aloqa qiladi, elektr davri yopiladi, quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, qarshilik o'lchanadi, keyinchalik u koordinatalarga aylanadi:


    4 simli rezistiv displey uchun koordinatalarni hisoblash printsipi ()

    Hammasi nihoyatda oddiy.

    Ikki narsani yodda tutish kerak: a) ko'pgina xitoy telefonlarida qarshilik sensorlari yuqori sifatga ega emas, bu membranalar orasidagi notekis masofa yoki sifatsiz mikroizolyatorlar, ya'ni "miya" bilan bog'liq bo'lishi mumkin. telefon o'lchangan qarshiliklarni koordinatalarga mos ravishda aylantira olmaydi; b) bunday sensorni bosish, bir membranani boshqasiga surish kerak.

    Kapasitiv sensorlar rezistiv sensorlardan biroz farq qiladi. Darhol aytib o'tish joizki, biz faqat iPhone va boshqa portativ qurilmalarda qo'llaniladigan proyektiv sig'imli sensorlar haqida gaplashamiz.

    Bunday sensorli ekranning ishlash printsipi juda oddiy. Ekranning ichki qismiga elektrodlar panjarasi qo'llaniladi va tashqi tomoni, masalan, ITO, murakkab indiy qalay oksidi bilan qoplangan. Biz oynaga tegizganimizda, barmog'imiz bunday elektrodga ega bo'lgan kichik kondansatör hosil qiladi va ishlov berish elektroniği bu kondansatkichning sig'imini o'lchaydi (oqim pulsini ta'minlaydi va kuchlanishni o'lchaydi).

    Shunga ko'ra, sig'im sensori faqat qattiq teginish va faqat Supero'tkazuvchilar ob'ektlar bilan reaksiyaga kirishadi, ya'ni bunday ekran tirnoq bilan tegsa, shuningdek, aseton bilan namlangan yoki suvsizlangan qo'l bilan boshqa har safar ishlaydi. Ehtimol, ushbu sensorli ekranning rezistiv ekrandan asosiy ustunligi - bu juda kuchli poydevor yaratish qobiliyatidir - ayniqsa Gorilla Glass kabi kuchli shisha.


    Yuzaki sig'imli sensorning ishlash sxemasi()

    E-Ink displey qanday ishlaydi?
    Ehtimol, E-Ink LCD bilan solishtirganda ancha sodda. Yana bir bor, biz tasvirni shakllantirish uchun mas'ul bo'lgan faol matritsa bilan shug'ullanamiz, lekin bu erda LCD kristallari yoki orqa yorug'lik chiroqlari izlari yo'q, buning o'rniga ikki turdagi zarrachalar bo'lgan konuslar mavjud: manfiy zaryadlangan qora va musbat zaryadlangan oq. Tasvir ma'lum bir potentsial farqni qo'llash va bunday mikrokonlar ichidagi zarralarni qayta taqsimlash orqali hosil bo'ladi, bu quyidagi rasmda aniq ko'rsatilgan:


    Yuqorida E-Ink displeyining qanday ishlashi diagrammasi, quyida bunday ishlaydigan displeyning haqiqiy mikrofotosuratlari ()

    Agar bu kimdir uchun etarli bo'lmasa, elektron qog'ozning ishlash printsipi ushbu videoda ko'rsatilgan:

    E-Ink texnologiyasidan tashqari, SiPix texnologiyasi mavjud bo'lib, unda faqat bitta turdagi zarrachalar mavjud va "to'ldirish" ning o'zi qora:


    SiPix displeyning ishlash sxemasi ()

    "Magnit" elektron qog'oz bilan jiddiy tanishmoqchi bo'lganlar uchun bu erga kiring, bir vaqtlar Perstda ajoyib maqola bor edi.

    Amaliy qism

    Chinaphone koreys smartfoniga qarshi (rezistorli sensor)
    Xitoy telefonidan qolgan plata va displeyni "ehtiyotkorlik bilan" tornavida bilan qismlarga ajratgandan so'ng, telefonning anakartida taniqli koreys ishlab chiqaruvchisi haqida eslatib o'tilganini ko'rib hayron bo'ldim:


    Samsung va Xitoy telefonlari bitta!

    Men ekranni ehtiyotkorlik bilan va ehtiyotkorlik bilan qismlarga ajratdim - barcha polarizatorlar saqlanib qolishi uchun men shunchaki ular bilan va parchalanayotgan ob'ektning ishlaydigan katta akasi bilan o'ynay olmas edim va optika ustaxonasini eslayman:


    2 ta polarizatsiya filtri shunday ishlaydi: bir holatda yorug'lik oqimi ular orqali deyarli o'tmaydi, 90 daraja aylantirilganda u butunlay o'tadi.

    E'tibor bering, barcha yoritish faqat to'rtta kichik LEDga asoslangan (menimcha, ularning umumiy quvvati 1 Vt dan oshmaydi).

    Keyin men uzoq vaqt davomida sensorni qidirdim va bu juda qalin rozetka bo'lishiga chin dildan ishondim. Bu butunlay teskari bo'lib chiqdi. Xitoy va Koreya telefonlarida sensor bir nechta plastmassa varaqlardan iborat bo'lib, ular tashqi panel oynasiga juda yaxshi va mahkam yopishtirilgan:


    Chap tomonda Xitoy telefon sensori, o'ngda Koreya telefon sensori

    Xitoy telefonining qarshilik sensori Janubiy Koreyadagi qimmatroq hamkasbidan farqli o'laroq, "qanchalik sodda bo'lsa, shuncha yaxshi" sxemasi bo'yicha ishlab chiqarilgan. Agar men noto'g'ri bo'lsam, izohlarda meni to'g'rilang, lekin rasmning chap tomonida odatiy 4 pinli sensor, o'ngda esa 8 pinli sensor mavjud.

    Xitoy telefonining LCD displeyi
    Xitoy telefonining displeyi hali ham buzilgan va koreyscha biroz shikastlanganligi sababli, birinchisining misolidan foydalanib, LCD haqida gapirishga harakat qilaman. Ammo hozircha biz uni butunlay buzmaymiz, lekin optik mikroskop ostida qaraylik:


    Xitoy telefonining LCD displeyining gorizontal chiziqlarining optik mikrografisi. Yuqoridagi chap fotosuratda "noto'g'ri" ranglar tufayli bizning ko'rishimizni aldash mavjud: oq ingichka chiziq kontaktdir.

    Bitta sim bir vaqtning o'zida ikkita piksel qatorini quvvatlantiradi va ular orasidagi ajratish mutlaqo noodatiy "elektr xatosi" (pastki o'ng fotosurat) yordamida tartibga solinadi. Ushbu butun elektr zanjirining orqasida tegishli ranglarda bo'yalgan filtr izlari mavjud: qizil (R), yashil (G) va ko'k (B).

    Kabel ulangan joyga nisbatan matritsaning qarama-qarshi tomonida siz shunga o'xshash rang taqsimotini, trek raqamlarini va bir xil kalitlarni topishingiz mumkin (agar kimdir bu qanday ishlashini izohlarda aniqlab bersa, bu juda zo'r bo'lardi! ):


    Xonalar-xonalar-xonalar...

    Mikroskop ostida ishlaydigan LCD displey shunday ko'rinadi:

    Hammasi shu, endi biz bu go'zallikni ko'rmaymiz, men uni so'zning tom ma'nosida ezib tashladim va bir oz azob chekkanimdan so'ng, men ana shunday bir parchani asosiy qismini tashkil etuvchi ikkita alohida shisha bo'lagiga "bo'ldim". displeydan...

    Endi siz alohida filtr treklarini ko'rishingiz mumkin. Men ulardagi qorong'u "dog'lar" haqida biroz keyinroq gaplashaman:


    Sirli dog'lar bilan filtrlarning optik mikrografi...

    Va endi elektron mikroskopiyaga oid kichik metodologik jihat. Xuddi shu rangli chiziqlar, lekin elektron mikroskop nurlari ostida: rang yo'qoldi! Yuqorida aytib o'tganimdek (masalan, birinchi maqolada), u rangli modda bilan o'zaro ta'sir qiladimi yoki yo'qmi, elektron nur uchun butunlay "qora va oq".


    Bu bir xil chiziqlarga o'xshaydi, lekin rangsiz ...

    Keling, boshqa tomonni ko'rib chiqaylik. Unda tranzistorlar joylashgan:


    Optik mikroskopda - rangli...


    Va elektron mikroskop - qora va oq tasvir!

    Bu optik mikroskopda biroz yomonroq ko'rinadi, ammo SEM har bir subpikselning chekkalarini ko'rishga imkon beradi - bu keyingi xulosa uchun juda muhimdir.

    Xo'sh, bu g'alati qorong'u joylar nima? Men uzoq vaqt o'yladim, miyamni sindirdim, ko'plab manbalarni o'qib chiqdim (ehtimol, Wiki eng qulayi edi) va aytmoqchi, shuning uchun men maqolani 23 fevral, payshanba kuni chop etishni kechiktirdim. Va bu men kelgan xulosa (ehtimol men noto'g'ri - meni tuzating!).

    VA yoki MVA texnologiyasi eng oddiylaridan biridir va men xitoyliklar yangi hech narsa o'ylab topmagan deb o'ylayman: har bir subpiksel qora bo'lishi kerak. Ya'ni, "oddiy" holatda (tashqi ta'sirsiz) suyuq kristall noto'g'ri yo'naltirilganligi va nur bermasligini hisobga olgan holda, yorug'lik u orqali o'tmaydi (ishlaydigan va ishlamaydigan displeyga misol keltirilgan). "kerakli" polarizatsiya, har bir alohida subpikselning o'z LCD plyonkasi bor deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri.

    Shunday qilib, butun panel bitta mikro-LCD displeylardan yig'iladi. Har bir alohida subpikselning chekkasi haqidagi eslatma bu erda organik tarzda mos keladi. Men uchun bu maqolani tayyorlayotganimda o'ziga xos kutilmagan kashfiyot bo'ldi!

    Koreys telefonining displeyini buzganimdan afsuslandim: axir, bolalarga va fakultetimizga ekskursiyaga kelganlarga nimadir ko‘rsatishimiz kerak. Menimcha, ko'rish uchun boshqa qiziqarli narsa yo'q edi.

    Bundan tashqari, o'z-o'zini yoqtirish uchun men ikkita etakchi kommunikator ishlab chiqaruvchilari: HTC va Apple piksellarini "tashkil etish" ga misol keltiraman. IPhone 3 mehribon inson tomonidan og'riqsiz operatsiya uchun sovg'a qilingan va HTC Desire HD aslida meniki:


    HTC Desire HD displeyining fotomikrograflari

    HTC displeyi haqida kichik bir eslatma: men aniq qaramadim, lekin ikkita yuqori mikrofotoning o'rtasida joylashgan bu chiziq o'sha sig'imli sensorning bir qismi bo'lishi mumkinmi?!


    iPhone 3 ekranining mikrofotosuratlari

    Agar xotiram menga to'g'ri xizmat qilsa, HTC superLCD displeyga ega, iPhone 3 esa oddiy LCD displeyga ega. Retina displey deb ataladigan, ya'ni suyuq kristallni almashtirish uchun ikkala kontakt bir xil tekislikda joylashgan LCD displey, In-Plane Switching - IPS allaqachon iPhone 4-da o'rnatilgan.

    Umid qilamanki, tez orada 3DNews ko'magida turli xil displey texnologiyalarini taqqoslash mavzusida maqola chop etiladi. Hozircha men HTC displeyi haqiqatan ham g'ayrioddiy ekanligini ta'kidlamoqchiman: alohida subpiksellardagi kontaktlar nostandart tarzda joylashtirilgan - iPhone 3 dan farqli o'laroq, qandaydir tarzda tepada.

    Va nihoyat, ushbu bo'limda men Xitoy telefoni uchun bitta subpikselning o'lchamlari 50 dan 200 mikrometrga, HTC 25 dan 100 mikrometrga, iPhone esa 15-20 dan 70 mikrometrga teng ekanligini qo'shaman.

    Mashhur Ukraina ishlab chiqaruvchisidan E-Ink
    Keling, oddiy narsalardan - "piksellardan", aniqrog'i tasvirni shakllantirish uchun mas'ul bo'lgan hujayralardan boshlaylik:


    E-Ink displeyining faol matritsasining optik mikrografisi

    Bunday hujayraning o'lchami taxminan 125 mikrometrga teng. Biz matritsaga u qo'llaniladigan oyna orqali qaraganimiz sababli, sizdan "fonda" sariq qatlamga e'tibor berishingizni so'rayman - bu oltin qoplama, keyinchalik biz undan xalos bo'lishimiz kerak.


    Oldinga embrazuraga!


    Gorizontal (chap) va vertikal (o'ng) "kirishlar" ni taqqoslash

    Boshqa narsalar qatorida, shisha substratda juda ko'p qiziqarli narsalar topildi. Masalan, ishlab chiqarishda displeyni sinab ko'rish uchun mo'ljallangan pozitsion belgilar va kontaktlar:


    Belgilar va sinov prokladkalarining optik mikrograflari

    Albatta, bu tez-tez sodir bo'lmaydi va odatda baxtsiz hodisadir, lekin ba'zida displeylar buziladi. Masalan, odam sochidan kamroq qalin bo'lgan bu deyarli sezilmaydigan yoriq sizni Moskva metrosida Tumanli Albion haqidagi sevimli kitobingizni o'qish quvonchidan abadiy mahrum qilishi mumkin:


    Agar displeylar buzilgan bo'lsa, bu kimgadir kerakligini anglatadi ... Men, masalan!

    Aytgancha, mana men aytib o'tgan oltin - siyoh bilan yuqori sifatli aloqa qilish uchun hujayraning "pastki" silliq maydoni (ular haqida batafsilroq). Biz oltinni mexanik ravishda olib tashlaymiz va natija:


    Sizda juda ko'p jasorat bor. Keling, ularning qanday ko'rinishini ko'raylik! (bilan)

    Yupqa oltin plyonka ostida faol matritsaning boshqaruv komponentlari yashiringan, agar siz buni shunday deb atashingiz mumkin.

    Lekin eng qiziq narsa, albatta, "siyoh" ning o'zi:


    Faol matritsa yuzasida siyohning SEM mikrografi.

    Albatta, ichkariga qarash va "oq" va "qora" pigment zarralarini ko'rish uchun kamida bitta vayron qilingan mikrokapsulani topish qiyin:

    Elektron "siyoh" yuzasining SEM mikrografisi


    "siyoh" ning optik mikrografisi

    Yoki hali ham ichida nimadir bormi?!


    Yoki vayron qilingan shar yoki qo'llab-quvvatlovchi polimerdan yirtilgan

    Alohida to'plarning o'lchami, ya'ni E-Ink-dagi subpikselning ba'zi analoglari atigi 20-30 mikron bo'lishi mumkin, bu LCD displeylardagi subpiksellarning geometrik o'lchamlaridan sezilarli darajada past. Agar bunday kapsula o'zining yarmida ishlashi mumkin bo'lsa, yaxshi, yuqori sifatli E-Ink displeylarida olingan tasvir LCD displeyga qaraganda ancha yoqimli.

    Shirin uchun esa - E-Ink displeylari mikroskop ostida qanday ishlashi haqida video.