ВВЕДЕНИЕ
Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы (ЖК-мониторы)) сделаны из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул.
Как ни странно, но жидкие кристаллы старше ЭЛТ почти на десять лет, первое описание этих веществ было сделано еще в 1888 г. Однако долгое время никто не знал, как их применить на практике: есть такие вещества и все, и никому, кроме физиков и химиков, они не были интересны. Итак, жидкокристаллические материалы были открыты еще в 1888 году австрийским ученым Ф. Ренитцером, но только в 1930-м исследователи из британской корпорации Marconi получили патент на их промышленное применение. Впрочем, дальше этого дело не пошло, поскольку технологическая база в то время была еще слишком слаба. Первый настоящий прорыв совершили ученые Фергесон (Fergason) и Вильямс (Williams) из корпорации RCA(Radio Corporation of America). Один из них создал на базе жидких кристаллов термодатчик, используя их избирательный отражательный эффект, другой изучал воздействие электрического поля на нематические кристаллы. И вот в конце 1966 г. корпорация RCA продемонстрировала прототип LCD-монитора – цифровые часы.
Значительную роль в развитии LCD-технологии сыграла корпорация Sharp. Она и до сих пор находится в числе технологических лидеров. Первый в мире калькулятор CS10A был произведен в 1964 г. именно этой корпорацией. В октябре 1975 г. уже по технологии TN LCD были изготовлены первые компактные цифровые часы. Во второй половине 70-х начался переход от восьмисегментных жидкокристаллических индикаторов к производству матриц с адресацией каждой точки. Так, в 1976 г. Sharp выпустила черно-белый телевизор с диагональю экрана 5,5 дюйма, выполненного на базе LCD-матрицы разрешением 160х120 пикселей.
ЖИДКОКРИСТаЛЛИЧЕСКИЕ МОНИТОРЫ
Таблица 1.1.
Сравнительные характеристики ЭЛТ и ЖК-мониторов.
| ЖК-мониторы | ЭЛТ-мониторы | |
| Яркость | (+) от 170 до 250 Кд/м2 | (~) от 80 до 120 Кд/м2 |
| Контрастность | (~) от 200:1 до 400:1 | (+) от 350:1 до 700:1 |
| Угол обзора (по контрасту) | (~) от 110 до 170 градусов | (+) свыше 150 градусов |
| Угол обзора (по цвету) | (-) от 50 до 125 градусов | (~) свыше 120 градусов |
| Разрешение | (-) Одно разрешение с фиксированным размером пикселей. Оптимально можно использовать только в этом разрешении; в зависимости от поддерживаемых функций расширения или компрессии можно использовать более высокое или более низкое разрешение, но они не оптимальны. | (+) Поддерживаются различные разрешения. При всех поддерживаемых разрешениях монитор можно использовать оптимальным образом. Ограничение накладывается только приемлемостью частоты регенерации. |
| Частота вертикальной развертки | (+) Оптимальная частота 60 Гц, чего достаточно для отсутствия мерцания | (~) Только при частотах свыше 75 Гц отсутствует явно заметное мерцание |
| Ошибки совмещения цветов | (+) нет | (~) от 0.0079 до 0.0118 дюйма (0.20 - 0.30 мм) |
| Фокусировка | (+) очень хорошая | (~) от удовлетворительной до очень хорошей> |
| Геометрические/ линейные искажения | (+) нет | (~) возможны |
| Неработающие пиксели | (-) до 8 | (+) нет |
| Входной сигнал | (+) аналоговый или цифровой | (~) только аналоговый |
| Масштабирование при разных разрешениях | (-) отсутствует или используются методы интерполяции, не требующие больших накладных расходов | (+) очень хорошее |
| Точность отображения цвета | (~) Поддерживается True Color и имитируется требуемая цветовая температура | (+) Поддерживается True Color и при этом на рынке имеется масса устройств калибровки цвета, что является несомненным плюсом |
| Гамма-коррекция (подстройка цвета под особенности человеческого зрения) | (~) удовлетворительная | (+) фотореалистичная |
| Однородность | (~) часто изображение ярче по краям | (~) часто изображение ярче в центре |
| Чистота цвета/качество цвета | (~) хорошее | (+) высокое |
| Мерцание | (+) нет | (~) незаметно на частоте выше 85 Гц |
| Время инерции | (-) от 20 до 30 мсек. | (+) пренебрежительно мало |
| Формирование изображения | (+) Изображение формируется пикселями, число которых зависят только от конкретного разрешения LCD панели. Шаг пикселей зависит только от размера самих пикселей, но не от расстояния между ними. Каждый пиксель формируется индивидуально, что обеспечивает великолепную фокусировку, ясность и четкость. Изображение получается более целостным и гладким | (~) Пиксели Формируются группой точек (триады) или полосок. Шаг точки или линии зависит от расстояния между точками или линиями одного цвета. В результате четкость и ясность изображения сильно зависит от размера шага точки или шага линии и от качества ЭЛТ |
| Энергопотребление и излучения | (+) Практически никаких опасных электромагнитных излучений нет. Уровень потребления энергии примерно на 70% ниже, чем у стандартных CRT мониторов (от 25 до 40 Вт). | (-) Всегда присутствует электромагнитное излучение, однако их уровень зависит от того, соответствует ли ЭЛТ какому-либо стандарту безопасности. Потребление энергии в рабочем состоянии на уровне 60 - 150 Вт. |
| Размеры/вес | (+) плоский дизайн, малый вес | (-) тяжелая конструкция, занимает много места |
| Интерфейс монитора | (+) Цифровой интерфейс, однако, большинство LCD мониторов имеют встроенный аналоговый интерфейс для подключения к наиболее распространенным аналоговым выходам видеоадаптеров | (-) Аналоговый интерфейс |
Условные обозначения: (+) достоинство, (~) допустимо, (-) недостаток
Из таблицы 1.1 следует, что дальнейшее развитие ЖК-мониторов будет связано с повышением четкости и яркости изображения, увеличением угла обзора и уменьшением толщины экрана. Так, например, уже существуют перспективные разработки LCD-мониторов, выполненных по технологии с использованием поликристаллического кремния. Это позволяет, в частности, создавать очень тонкие устройства, поскольку микросхемы управления размещаются в этом случае непосредственно на стеклянной подложке дисплея. Кроме того, новая технология обеспечивает высокую разрешающую способность на сравнительно небольшом по размеру экране (1024x768 точек на 10,4-дюймовом экране).
Использование мониторов
Мирошниченко Сергей Петрович