Цифровое оборудование

Главная > Как устроен компьютер > Как устроен монитор >
Меню:

Как устроен монитор

Из ответов школьников на вопрос по информатике:

Какие типы мониторов Вы знаете?
 - Жидкие кристалические.
 - Жидкие, кристалические.
 - 133, 233, 333.
 - Пентиум, Note Book.
 - Жидкокристалические и твердокристалические

Первые электронно-вычислительные машины не имели никаких средств оперативного отображения информации. Ввод программ или данных в эти машины осуществлялся преимущественно с перфокарт – карточек из плотной бумаги с пробитыми в них в определенном порядке отверстиями. Наличие или отсутствие отверстия в определенной позиции задавало один бит информации. Колонка из восьми позиций задавала один байт информации или один символ. На одной перфокарте размещалось 80 таких колонок, т.е. одна перфокарта могла содержать одну строку программы длиной до 80 символов или эквивалентное количество данных. Текст программы занимал как минимум колоду перфокарт.

Вывод информации осуществлялся на АЦПУ (Алфавитно-Цифровое Печатающее Устройство) В таком устройстве специальная бумага протягивалась между молоточками с электромагнитным приводом и вращающимся барабаном с выгравированными на нем символами. Символы размещались на барабане в виде колец. В каждом таком кольце был весь набор допустимых символов, колец на барабане было 132. Барабан вращался со скоростью несколько оборотов в секунду. Если в момент прохождения определенного символа по нему через слой бумаги и красящей ленты ударял молоточек, символ отпечатывался на бумаге. За один оборот барабана печаталась одна строка. При этом достигалась довольно высокая скорость печати -  несколько строк в секунду.

При этом в целом, работа на ЭВМ выглядела довольно неудобно. Сначала приходилось пользоваться услугами специальной службы, которая при помощи специальных устройств, называемых перфораторами, переносила текст программы, написанный от руки, на перфокарты. Делала она это с ошибками, и устранение этих ошибок занимало определенное время. Далее, необходимо было заказать машинное время на ЭВМ (а оно было дефицитным) и произвести ввод программы в ЭВМ. Если это происходило успешно, начиналась собственно работа машины. После ее завершения происходил вывод результатов на АЦПУ. Если в программу необходимо было внести изменения, пробивались новые перфокарты с измененными строками, которые подкладывались в общую колоду перфокарт. Поле этого можно было попробовать выполнить программу еще раз. 

Понятно, что такой режим работы не позволял эффективно работать с ЭВМ. Поэтому довольно скоро появились первые дисплеи. Основным элементом дисплея была электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), практически такая же, как и в обычном телевизоре. В хвостовой части ЭЛТ находится электронная пушка, непрерывно излучающая узкий пучок электронов. Под действием электрического поля пучок электронов устремляется к приемному электроду, который представлял собой стеклянный экран, покрытый люминофором. При попадании пучка электронов на экран, люминофор светится в той точке, куда попадают электроны. По пути своего движения пучок электронов проходит мимо двух электромагнитов. Когда в электромагнитах создается магнитное поле, пучок отклоняется от прямой на угол пропорциональный величине поля. Один из электромагнитов может отклонять пучок в вертикальной плоскости, другой – в горизонтальной. Если на электромагнит горизонтального отклонения подать переменное напряжение, по форме напоминающее пилу, то пучок электронов будет перемещаться с заданной скоростью по экрану от одного края к другому, а затем быстро возвращаться обратно. Т.е. на экране возникнет горизонтальная линия. Если на другой электромагнит подавать такое же пилообразное напряжение, но значительно меньшей частоты, луч будет рисовать на экране прямоугольник строку за строкой. Число строк будет определяться соотношением частот вертикальной и горизонтальной развертки. В первых дисплеях весь прямоугольник прорисовывался 50 раз в секунду, а строки сменяли друг друга 15 тысяч раз в секунду. Если при движении луча изменяется интенсивность пучка электронов, разные участки экрана будут светиться по-разному. В результате на экране возникает изображение.

Цифровой блок дисплея как раз и занимался созданием на экране этого изображения. Он содержал в себе память, в которой находились алфавитно-цифровые символы, отображаемые на экране. В другой, постоянной памяти находился знакогенератор – таблица, в которой было записано, как символ должен выглядеть. По текущему положение луча на экране из памяти символов извлекался код символа, находящегося на этом участке экрана, а из знакогенератора – последовательность темных и светлых точек, необходимая для отображения символа. Кроме того, к цифровому блоку была подключена клавиатура. При нажатии на клавишу, генерировался код нажатого символа, который сразу же заносился в память символов и отображался на экране. Затем этот код символа передавался в ЭВМ. Когда ЭВМ передавала дисплею символ, он сразу же заносился в память символов и отображался на экране.

Появление дисплеев было революционным изменением в работе с ЭВМ. Впервые возник принцип интерактивности, когда человек может обмениваться информацией с ЭВМ в режиме реального времени, задавать вопросы и получать на них ответы, редактировать программу прямо на экране и сразу же на экране видеть результат ее работы.

При возникновении первых персональных компьютеров дисплеи перестали существовать как единое целое. Цифровой блок стал намного меньше, отделился от дисплея и переехал внутрь персонального компьютера. Он и стал первой видеокартой. А та часть, которая содержит в себе электронно-лучевую трубку и схему управления движением луча, стала существовать самостоятельно и называться монитором.

Первые мониторы персональных компьютеров имели на экране 200 линий по 640 точек, что позволяло отображать 25 строк по 80 символов. Первые видеокарты позволяли отображать на экране либо алфавитно-цифровую информацию, либо графическую. В графическом режиме можно было управлять яркостью каждой точки в отдельности,  каждая точка могла быть одного из 16 возможных цветов. Понятно, что в таком режиме можно было рисовать на экране только схемы и графики, ни о какой фотореалистичности изображения в то время речь не шла. Первые мониторы уже были цветными, т.е. изображение формировалось не одним, а тремя пучками электронов.

Постепенно видеокарты и монитора развивались, увеличивались их возможности. Появились дополнительные режимы отображения информации с большим числом строк на экране. Появились многочастотные мониторы (multisync). Такие мониторы позволяли изменять частоту строчной развертки, соответственно меняя число строк на экране. Частота кадровой развертки при этом тоже могла меняться. Одновременно совершенствовался и экран. Если в первых мониторах шаг цветовой маски (по сути определяющей минимальный размер цветной точки на экране) составлял до 0,5 мм, то сегодня, у самых дешевых ЭЛТ мониторов шаг цветовой маски составляет 0,24 мм.

Помимо минимального размера точки на экране, основными характеристиками мониторов являются его размер экрана, максимально возможное разрешение экрана и соответствующие ему частоты вертикальной и горизонтальной развертки. Первые ЭЛТ мониторы имели размер экрана по диагонали 14”. Сейчас мониторы с таким размером экрана не производятся, а минимальный размер экрана составляет 15”.

Интересная особенность ЭЛТ мониторов состоит в том,  что видимая область и диагональ экрана это не одно и то же. Причем, как ни странно, видимая область существенно меньше диагонали использованного кинескопа, а большую важность имеет именно видимая область. У монитора с диагональю 17" видимая область может находиться в интервале от 15 до 16.2 дюйма. Естественно, чем больше видимая область, тем лучше. Лучший способ узнать, у какого монитора большая видимая область - включить и измерить. Ориентироваться по паспортным данным трудно, так как замеряют это параметр разные производители по разному - одни вытягивают изображение до предела, а другие - оставляют по краям просвет. Размер экрана следует выбирать исходя из предназначения.

С размером экрана непосредственно связано и разрешение, которое можно получить на этом мониторе. Максимальное комфортное разрешение, которое можно получить на экране 15-дюймового монитора - 800х600. Иногда в руководстве указывается рекомендуемое разрешение, т.е. разрешение, которое рекомендует использовать производитель. Для пятнадцатидюймовых моделей очень и очень редко этот параметр превышает 800х600. Хотя формально такой монитор может поддерживать разрешение до 1280х1024. Это разрешение конечно можно использовать, но вот только изображение будет крайне мелким и нечетким.

На следующей, более высокой ступени находятся 17-дюймовые мониторы. Для этих мониторов можно рекомендовать разрешение 1024х768 для комфортной работы, хотя формально такие мониторы могут поддерживать и более высокие разрешения.

Вершиной развития ЭЛТ мониторов являются мониторы с диагональю экрана 21 и 24 дюйма. Этими мониторами поддерживаются разрешения 1600х1200 и выше. Однако даже на таких больших мониторах в режиме 1600х1200 изображение может быть не слишком четким.

Помимо разрешения на экране, для ЭЛТ мониторов важно, какая у него при таком разрешении частота смены кадров. Дело в том, что пучок электронов, заставляющий светится какую-то точку, должен пробежаться еще и по всем остальным точкам экрана, и вернется к той же точке только на следующем кадре. За это время точка уже давно успела погаснуть. Если смена кадров будет происходить, скажем, раз в секунду, мы вообще не увидим изображения. Если частоту увеличить хотя бы до  25 раз в секунду, изображение мы увидим, но с большим напряжением для глаз. На частоте 50 кадров в секунду, напряжение меньше, но все же присутствует. И только когда кадры сменяют друг друга с частотой 80 раз в секунду, работа на мониторе становится комфортной.

Сегодня век традиционных ЭЛТ мониторов практически заканчивается. В продаже еще встречаются дешевые мониторы этого типа, однако их количество стремительно уменьшается, многие производители уже прекратили их производство. Очень скоро на рынке останутся только очень дорогие профессиональные ЭЛТ мониторы, которые пока не могут быть заменены ни на что другое. Наступает время плоских LCD-мониторов.

Впервые LCD мониторы появились на портативных компьютерах. ЭЛТ монитор из-за особенностей своей конструкции не может быть портативным, поэтому инженерам пришлось искать иное решение. И оно было найдено. В виде вещества под названием «метоксибензидин бутиланалин». Это и есть те самые «жидкие кристаллы». Оказалось, что под воздействием приложенного напряжения жидкие кристаллы могут изменять плоскость поляризации проходящего через них света.

Поляризация света - упорядоченность в ориентации векторов напряженностей электрических и магнитных полей световой волны в плоскости, перпендикулярной световому лучу. Если попроще – привяжите к чему-нибудь неподвижному веревку длиной пару метров. Отойдите так, чтобы она натянулась, затем немного отпустите ее. Резко переместите конец веревки вверх-вниз. По веревке пробежит волна в вертикальной плоскости. А теперь также переместите конец веревки вправо-влево. Такая же волна пробежит по веревке, но в горизонтальной плоскости. Если по середине веревку пропустить через узкую вертикальную щель, волна в вертикальной плоскости пройдет через нее, а волна в горизонтальной плоскости – нет. Получился поляризационный фильтр. Нечто подобное происходит и со светом при его поляризации.  

Теперь возьмем тонкую стеклянную пластинку и нанесем на нее узкие и тонкие металлические проводники параллельно друг другу. На другую такую же пластинку нанесем такие же проводники, но в перпендикулярном направлении. Сложим две пластинки – получим сетку проводников. Между двумя пластинками поместим жидкие кристаллы и приложим напряжение к одному вертикальному и одному горизонтальному проводнику. И ничего не увидим. Так как нашему глазу все равно, поляризован ли свет, и в какой плоскости. А вот если мы наклеим на обе стеклянные пластинки пленку, поляризующую свет в перпендикулярных направлениях и через получившийся бутерброд посмотрим на свет, то мы увидим светлую точку в месте пересечения находящихся под напряжением проводников. Т.е. две пленки, поляризующие свет в разных направлениях свет пропускать не будут. Но в том месте, где к жидким кристаллам приложено напряжение, они изменят плоскость поляризации света и он сможет пройти через обе пленки. В итоге получился простейший LCD-монитор, примерно такой, как в электронных часах.

Если снабдить его сеткой цветных  светофильтров и добавить подсветку с обратной стороны, получится цветной LCD монитор. Конечно в жизни устройство и технология производства LCD мониторов намного сложнее, но принцип ее именно такой, или с небольшими отличиями.

Технология LCD мониторов имеет заложенные в ней изначально недостатки. Первый недостаток состоит в том, что жидкие кристаллы – вещество, обладающее высокой вязкостью. Для того, чтобы изменилась плоскость поляризации проходящего света, молекулы вещества должны переместится, а это занимает некоторое время. Отсюда возник такой параметр, как «время отклика». Он характеризует, насколько быстро изменится цвет точки на экране, после изменения приложенного к ней напряжения. На первых LCD-мониторах портативных компьютеров при перемещении по экрану курсора был виден отчетливый, постепенно гаснущий след от этого перемещения.

Другой недостаток состоит в том, что для хорошей работы LCD-монитора плоскость его экрана должна быть перпендикулярна направлению, с которого мы на него смотрим. Только в этом случае, мы увидим изображение с правильными яркостью, контрастностью и цветом. А если смотреть на него под углом, то изображение может очень сильно искажаться.

Третий недостаток состоит в том, что LCD мониторы требуют подсветки, а при небольшой толщине монитора довольно трудно обеспечить ее абсолютную равномерность. Если отобразить на экране равномерный темный оттенок, реально он не всегда будет выглядеть равномерным, на некоторых мониторах на нем могут быть темные и светлые участки.

Четвертый недостаток LCD мониторов состоит в их невысокой контрастности. Проблема с контрастностью принципиальна для LCD-матриц в силу самого их принципа действия. В отличие от ЭЛТ мониторов, по отношению к свету матрица является не активным, а пассивным элементом. Другими словами, она не способна излучать свет, а лишь способна изменять свою степень прозрачности в заданное количество раз. Под контрастностью матрицы обычно понимают отношение яркости белого цвета к яркости черного.

Еще один недостаток LCD мониторов в ограниченности цветов, которые они могут отображать. Обычно производители указывают количество цветов, которое может отобразить монитор, и оно равняется 16,7 млн. Но это не совсем честная характеристика. Дело в том, что очень многие из выпускаемых сейчас матриц (а из "быстрых" матриц – практически все) не умеют отображать более 262 тысяч цветов (что соответствует 18 битам, или по 6 бит на каждый из трех базовых цветов). Недостающие промежуточные цвета получаются за счет специальных технологий «визуальной интерполяции», когда яркость пикселя меняется между соседними значениями с частотой кадровой развертки, в результате чего пиксель выглядит так, как будто его яркость на самом деле соответствует промежуточному значению.

Борьбе с этими недостатками и посвящена вся история эволюции LCD мониторов. И окончательная победа в этой борьбе еще не достигнута. Именно поэтому высококачественные профессиональные ЭЛТ мониторы и не думают вымирать. Цвет, яркость, контрастность на экране ЭЛТ монитора не зависят от того, под каким углом мы на него смотрим, и мало зависят от времени.  Экран ЭЛТ монитора всегда светится равномерно, на нем не может быть более темных или более светлых участков.

Вместе с тем, LCD-мониторы обладают идеальной четкостью изображения, поскольку в точки на экране в них созданы при изготовлении и имеют строго квадратную форму, а не формируются тремя электронными лучами, которые нужно сфокусировать и свести вместе, не имеют геометрических искажений, поскольку их экран абсолютно плоский а не выпуклый.

Кроме того, ЭЛТ монитор – устройство, чрезвычайно сильно насыщенное электрическими и магнитными полями. А следовательно, обладает богатым набором всевозможных видов излучений. И, мягко говоря, далеко не все они полезны для здоровья. Причем не только того, кто непосредственно работает на таком мониторе, но иногда и для того, кто находится в соседней комнате. LCD мониторы полностью свободны от этого недостатка, в них нет никаких сильных электрических или магнитных полей, и поэтому их излучение практически нулевое.

Также, LCD мониторы не создают напряжения глаз из-за смены кадров, поскольку жидкие кристаллы обладают большой инерционностью. Т.е. какой бы ни была частота смены кадров, изображение на мониторе мигать не будет.

Таким образом, получается, что LCD мониторы явно предпочтительнее для любых видов компьютерной деятельности кроме двух. Во-первых, кроме приложений, связанных с быстроменяющимся изображением, например компьютерных игр. Во-вторых, кроме приложений требующих максимально правильной цветопередачи, например обработки фотоизображений.

Существующие на сегодняшний день LCD мониторы используют разные типы матриц, и соответственно имеют несколько разные свойства.

Все современные матрицы можно разбить на четыре типа – TN (TN-film), IPS (S-IPS), MVA и PVA. TN-матрицы обладают самым малым временем отклика, но при этом не отличаются ни большими углами обзора, ни высокой контрастностью, ни качественной цветопередачей, что делает их пригодными фактически только для игр и простейшей офисной работы. Для серьезной же работы любой монитор на TN-матрице подходит меньше других LCD мониторов. Отличить TN-матрицу от любого другого типа легко можно по сильному потемнению изображения при взгляде снизу.

Мониторы на IPS-матрицах являются наиболее универсальными, однако имеют два основных недостатка. Во-первых, невысокая контрастность, не превосходящая таковую у TN-матриц. Во-вторых, это характерный фиолетовый оттенок, появляющийся на черном цвете при взгляде сбоку. Но при этом, мониторы на IPS-матрицах отличаются очень хорошими углами обзора и отличной цветопередачей, а потому являются единственным разумным вариантом среди
LCD мониторов для работы с фотоизображениями. Кроме того, время отклика последних моделей IPS-матриц вплотную приближается к времени отклика у TN-матриц, что позволяет, кроме того, играть в компьютерные игры.

MVA и PVA матрицы отличаются хорошей контрастностью и углами обзора, но вот с временем отклика у них все значительно хуже и эти мониторы фактически непригодны для динамичных игр. Качество цветопередачи этих матриц уступает IPS-матрицам, а потому для работы с цветом как MVA, так и PVA не подходят. Но благодаря высокой контрастности, эти мониторы будут отлично подходят для работы с текстом и с чертежной графикой. От других типов матриц MVA и PVA легко отличаются по отсутствию артефактов при взгляде сбоку – у них нет ни характерного потемнения при взгляде снизу, ни фиолетового оттенка у черного цвета.

Самой важной, но и самой сложной задачей для всех типов мониторов является  обеспечение правильной цветопередачи фотоизображений. Т.е. грубо говоря, для обработки фотоизображений необходимо, чтобы на мониторе изображение выглядело точно также, как оно будет выглядеть напечатанным на бумаге. Меньше всего для этой цели подходят LCD мониторы. Дорогие профессиональные ЭЛТ мониторы позволяют приблизится к решению этой задачи путем весьма сложных методов калибровки. Однако строго говоря, эта задача не имеет решения в принципе.

Представим себе, что мы имеем фотоизображение, отпечатанное на бумаге, и то же самое изображение, отображаемое на мониторе. Путем сложных методов калибровки мы попытаемся приблизить изображение на мониторе, к отпечатанному на бумаге. Допустим даже, что в какой-то момент нам это удалось. Но если теперь мы погасим свет в помещении, мы увидим на мониторе ту же самую картинку, тогда как на бумаге мы не увидим ровным счетом ничего!  А если ту же пару изображений мы осветим ярким солнечным светом, то все будет ровно наоборот – на мониторе мы не увидим почти ничего, в то время как на бумаге изображение станет гораздо более ярким и контрастным.

Отсюда следует два вывода. Во-первых, если мы хотим добиться сходства бумажного изображения с изображением на мониторе, необходимо калибровать не только сам монитор, но и внешнее освещение. А во-вторых, что вся проблема в разной природе формирования изображения. Изображение на бумаге создается отраженным от нее светом и зависит от внешнего освещения. Изображение на ЭЛТ мониторе создается за счет собственной светимости люминофора экрана. Изображение на LCD мониторе создается за счет проходящего через матрицу света ламп подсветки монитора, который хотя и похож на белый свет, имеет довольно необычный спектр.  

За счет чего LCD-мониторы имеют столь высокую четкость изображения, по сравнению с ЭЛТ мониторами? Вся площадь экрана LCD монитора разделена на квадратики. Каждый квадратик разделен на три прямоугольника, светящихся соответственно красным, зеленым и синим цветом. Светящиеся прямоугольники занимают практически всю площадь квадратиков, а квадратики в свою очередь, занимают всю площадь экрана. При этом квадратики имеют не условно, а ярко выраженную квадратную форму. Иначе дело обстоит на ЭЛТ мониторах. У них экран усеян точками, представляющими собой ни что иное, как отверстия маски кинескопа. Точки имеют круглую форму и объединены в группы по три точки, соответственно красного, зеленого и синего цветов. Группы точек занимают далеко не всю площадь экрана, и хотя точки в них расположены в виде треугольника, (кстати, это справедливо для большинства мониторов, но не для всех) не имеют четко выраженной формы.

Пиксели передаются из видеокарты в монитор строго последовательно друг за другом в виде трех электрических сигналов, соответственно управляющих тремя основными цветами. Точки сменяют друг друга очень быстро – частота смены точек может составлять более гигагерца. Передаваясь по кабелю, соединяющему видеокарту с монитором, импульсы такой высокой частоты уменьшаются по величине и теряют свою изначально прямоугольную форму. Луч на экране ЭЛТ монитора что видит, то и поет, т.е. изменение его яркости будет повторять форму полученного импульса. В результате, там, где видеокарта велела нарисовать ему точку, получится не точка, а расплывчатое пятнышко. Пятнышко наложится на группу из трех отверстий маски, причем никто не знает, попадет его центр в центр этой группы, или попадет на ее границу. В результате пятнышко отобразится на экране, но каким оно будет и какую будет иметь форму, неизвестно.

Иначе работает LCD монитор. Получая последовательность коротких пикселей, сначала он пытается поделить ее на равны временные интервалы, соответствующие по длительности времени передачи одного пикселя. А затем смотрит, если в течении этого интервала есть какой-нибудь импульс, не важно какой формы, то он зажигает соответствующий ему квадратик на экране. Если импульса нет, квадратик остается темным. В результате изображение, потерявшее при передаче прямоугольную форму импульсов вновь обретает ее.

Но беда наступает тогда, когда монитор делит последовательность импульсов на временные интервалы неправильно. Тогда импульс, соответствующий одной точке, попадает на границу временного интервала и монитор по ошибке зажигает два соседних квадратика.

Способ подключения монитора к компьютеру через разъем, называемый в народе VGA существует уже тысячу лет. Он возник тогда, когда возникли первые VGA мониторы, и принципиально отличался от всех предшествовавших ему интерфейсов мониторов. С тех пор он так глубоко внедрился в нашу жизнь, что искоренить его в ближайшее время не представляется возможным. А одно из важнейших его свойств состоит в том, что через этот интерфейс монитор никак не может узнать, какие именно временные интервалы имела в виду видеокарта, когда составляла пиксели в последовательность. Ему остается об этом только догадываться, и не удивительно, что иногда он ошибается. (Заметим, что ЭЛТ монитору, из-за изначальной расплывчатости пикселей, это обстоятельство глубоко безразлично.)

Сегодня, простейшие LCD-мониторы, как и простейшие видеокарты, имеют только интерфейс VGA, не предусматривающий никакого способа решения этой проблемы. Поэтому в таких мониторах для пользователя предусмотрены специальные настройки, с помощью которых по специальным тестовым таблицам можно вручную настаивать частоту и фазу, используемых монитором временных интервалов. Согласитесь, это не очень удобный способ. Слава богу, такие мониторы, как и видеокарты постепенно уходят в прошлое.

Им на смену приходят мониторы и видеокарты, имеющие новый интерфейс под названием DVI. Этот интерфейс позволяет передать в монитор синхронизирующий пиксели сигнал, и поделить его на пиксели правильным образом без участия пользователя. Кстати, этот интерфейс частично совместим со старым интерфейсом. Через соответствующий переходник монитор со старым VGA разъемом можно подключить к видеокарте, имеющей только интерфейс DVI.

Но вернемся к проблеме обработки фотореалистичных изображений. Какой же предпочесть монитор – LCD, имеющий хорошую четкость, или ЭЛТ, имеющий более правильную цветопередачу? А никакой. Есть способ облегчить решение этого вопроса. Современные версии операционной системы Windows, также как и многие современные видеокарты позволяют поймать за уши обоих зайцев – можно поставить два монитора!

Один для фотографий (ЭЛТ), а другой для текстов и прочего (LCD). При этом Windows позволяет расширить рабочий стол на два монитора таким образом, что окно любой из программ можно перетаскивать мышкой на любой из этих мониторов. Очень удобно, только нужно правильно указать системе, какой монитор правый, а какой – левый. Иначе при перетаскивании возникает довольно неожиданный эффект – тащишь окно влево, оно скрывается за левым краем, но появляется справа. Согласитесь, с непривычки несколько озадачивает.

Однако вполне вероятно, что всему этому скоро придет конец. Новые технологии создания устройств отображения информации обещают такие перспективы, которые могут вытеснить не только ЭЛТ, но и LCD мониторы. Наиболее многообещающая технология на сегодняшний день – технология на основе органической электролюминесценции (OLED). Уже сегодня существуют светоизлучающие цветные мониторы, изготовленные по этой технологии, которые обеспечивают высокую яркость, малую потребляемую мощность, широкий угол обзора, хорошую контрастность изображения. Кроме того, они компактные и легкие, выдерживают значительные механические нагрузки, обладают широким диапазоном рабочих температур.

Органический электролюминесцентный монитор OLED представляет собой монолитный тонкопленочный полупроводниковый прибор, который излучает свет, когда к нему приложено напряжение. OLED состоит из ряда тонких органических пленок, которые заключены между двумя проводниками. Цвет и интенсивность излучения приборов OLED зависят от использованных органических материалов, которыми определяется многообразие воспроизводимых дисплеем цветов. В перспективе, широкий цветовой охват, высокая точность и постоянство цветопередачи могут позволить мониторам OLED обогнать LCD мониторы.

Технология производства матриц OLED существенно проще, чем технология производства LCD мониторов. Матрицы OLED существенно тоньше, чем LCD, более прочные, а кроме этого они могут быть изготовлены на гибкой подложке! Работать они могут как в отраженном свете, так и на просвет, являясь в выключенном состоянии практически прозрачными. В сочетании со способностью работы при низких температурах это открывает возможности широкого использования таких матриц в производстве автомобилей, изготавливая индикаторные панели и мониторы, наклеиваемые на лобовое стекло автомобиля перед водителем.

В  настоящее время матрицы этого типа уже производятся и применяются в мобильных телефонах и других небольших устройствах. В единичных экземплярах демонстрируются и матрицы, имеющие размер компьютерного монитора. Для более широкого внедрения этих матриц, разработчикам необходимо решить две основные проблемы. Во-первых, это обеспечение необходимой цветовой гаммы, излучаемой этими устройствами. В настоящее время матрицы с 18-разрядным представлением цвета только разрабатываются, существующие матрицы имеют гораздо меньше цветов. Хотя и 18 разрядов представления цвета для хорошего монитора маловато. Во-вторых, существующие матрицы имеют весьма ограниченный срок службы, которые к тому же зависит от интенсивности излучаемого ей света. Чем ярче светится матрица, тем меньше она служит. При этом срок службы такой матрицы может составлять, к примеру, всего 1000 часов. Понятно, что для видеокамеры, которая не используется интенсивно и в которой другие узлы служат не больше, дисплей с таким сроком службы – норма. В то же время представить себе компьютерный монитор со сроком службы 1000 часов довольно трудно.

Автор текста - Молчанов Н.Н.
Дополнительно:
Разделы:
Мехмат
Как устроен процессор
Как устроен компьютер
Как устроен фотоаппарат
Фото-термины
Как починить фотоаппарат
Цифровое видео и ТВ
Электротехника и электробезопасность
Web
Мобильные устройства
Радиоэлектроника
Телефонная связь
Сети и сетевое оборудование
Программное обеспечение
Разное
Другие сайты:
Тойота-ФАК
Все об эксплуатации автомобилей марки "Тойота"
Фотобанк
Продажа высококачественных фотографий для полиграфии
Железная дорога
Коллекция масштабных моделей железнодорожного подвижного состава
Веб-камера
Веб-камера с возможностью управления установленная на 13-м этаже главного здания МГУ
МГУ в фотографиях
Большой архив фотографий главного здания МГУ
Отправить сообщение владельцу сайта можно здесь.