Monitoriai referat
5 (100%) 1 vote

Monitoriai referat

TURINYS

ĮVADAS…………………………………………………………………………………………………………….2

SK DISPLĖJAI ……………………………………………………………………………………………………..4

KAS YRA SKYSTASIS KRISTALAS? …………………………………………………………………………..5

TWISTED NEMATIC (TN) DISPLĖJAI …………………………………………………………………………6

SUPER TWISTED NEMATIC (STN) DISPLĖJAI ………………………………………………………………10

DOUBLE SUPER TWISTED NEMATIC (DSTN) DISPLĖJAI ………………………………………………..11

TSTN (TRIPLE SUPER TWISTED NEMATIC) DISPLĖJAI …………………………………………………..11

CCSTN ( COLOR CODED SUPER TWISTED NEMATIC) DISPLĖJAI ………………………………………12

FED (FERRO ELECTRIC DISPLAY) DISPLĖJAI ……………………………………………………………..12

TFD (THIN FILM DIODE) IR TFT (THIN FILM TRANSISTORS) DISPLĖJAI ………………………….….13

KITOS PLOKŠČIŲ DISPLĖJŲ TECHNOLOGIJOS ……………………………………………………………14

VFD (VACUUM FLUORESCENT DISPLAY) DISPLĖJAI ………………………………………………..…14

ELEKTROLIUMINESCENCINĖS (EL) PANĖLĖS …………………………………………………………….16

DISPLĖJAI SU PLAZMINIAIS EKRANAIS (PDP’s) ……………………………………………………..……17

DISPLĖJAI SU ELEKTROVAKUUMINIAIS ŠALTŲJŲ KATODŲ EKRANAIS FED……………………….18

NAUJAUSI PASIEKIMAI IR ATIEITIES TEHNOLOGIJOS………………………………………………..…21

IŠVADOS …………………………………………………………………………………………………………25

LITERATŪRA……………………………………………………………………………………………………25

ĮVADAS

Svarbiausi monitoriaus parametrai yra tokie, kaip geras vaizdo „skaitomumas“, didelė skiriamoji geba, greita reakcija į vaizdo pokyčius, nedidelės energijos sąnaudos, mažas svoris, paprastas elektroninis valdymas, plačios spalvų gamos arba pustonių atkūrimas ir prie viso to nedidelė kaina.

Vaizduokliai su elektroniniais vamzdžiais (CRT – Cathod Ray Tube), liaudyje vadinamais kineskopais, turi pora principinių, nepašalinamų trūkumų, kurie apsunkina jų panaudojimą su nešiojamais kompiuteriais – dideli gabaritai ir suvartojama galia. Reikia pažymėti, kad pirmas portatyvinis kompiuteris „IBM PC Portable“ buvo, vis dėlto, su CRT vaizduokliu ir jeigu nešioti jį buvo ne taip ir sunku (viso labo kokių 10 – 15 kg.), tai apie autonominį maitinimą ir kalbos nebuvo. LapTop (iš ang. k. – antkeliniai) ir NoteBook (iš ang. k. – bloknotiniai) tipų personaliniuose kompiuteriuose naudojami plokšti vaizduokliai (Flat Panel Display), pagrįsti įvairiais fizikos principais.

Skystuosius kristalus atrado austrų botanikas Rheinitzer dar 1888 metais. Nors skysti kristalai žinomi jau seniai, reikia pasakyti, kad iki 60-tųjų mūsų amžiaus metų skysti kristalai niekaip nebuvo naudojami. 1963 metais amerikiečių mokslininkas Williams’as, dirbęs RCA (Radio Corporation of America) firmoje, pastebėjo, kad paveikus skystąjį kristalą elektriniu lauku, šviesos sklidimas per jį pasikeičia. Po penkerių metų kitas RCA tyrinėtojas Heilmeyer’is ir jo kolegos pagamino pirmą displėjaus prototipą. 1971 metais JAV mokslininkai Schadt ir Helfrich išrado ir Fergason pademonstravo pirmą prietaisą su taip vadinama Twisted-Nematic ląstele (TN-elementas).

Labiausiai paplito displėjai su elektroniniu vamzdžiu (CRT), naudojami kabinetiniuose kompiuteriuose, ir plokštieji skystųjų kristalų displėjai (LCD – Liquid Crystal Display), naudojami nešiojamuosiuose kompiuteriuose. Be šių tipų displėjų, gaminami plokštieji displėjai su plazminiais ekranais (PDP – Plasma Display Panel) ir su elektrovakuuminiais šaltųjų katodų ekranais (FED – Field Emission Displays).

Jeigu pritaikyti konservatyvumo supratimą kompiuteriams, tai labiausiai konservatyvi jo dalis – monitorius. Procesoriaus našumas, kietų diskų talpa, atmintinių dydis didėja keletą kartų per metus, atsiranda nauji korpusų, klaviatūrų, manipuliatorių tipai, diskelius ir lazerinius diskus keičia ZIP ir DVD – ir tik monitorius nekeičia savo išvaizdos – dešimt kilograminė dėžė, užimanti gerą trečdalį rašomojo stalo.1 pav. LCD ekranų panaudojimas.

Tačiau, pastaraisiais metais, nepajudinamą CRT displėjų viešpatavimą kompiuterių monitorių ir televizorių rinkoje drebina vis populiarėjantis skystųjų kristalų (SK) ir kiti plokšti displėjai. Naujų monitorių modelių su SK ekranais atsiradimo procesas įgauna vis didesnį pagreitį. Dar keletą metų atgal panašūs monitoriai (nekalbant apie televizorius) atrodė labai brangiu žaisliuku, kuriuos įsigyti galėjo tik Pentagonas ar galingi bankai. Šiandien tokius monitorius gamina dauguma Japonijos, JAV ir Europos vedančių firmų – ADI, CTX, NEC, Mag, Panasonic, Philips, Sampo, ViewSonic, Eizo, Hitachi, Sharp, Sony, IBM ir kt. – ir vis pasirodo naujų modelių. Galima nurodyti keletą svarbių priežasčių, kodėl didėja
dėmesys LCD ekranams:

§ paskutiniai LCD matricų gamybos technologijos pasiekimai leido žymiai pagerinti vaizdo kokybę, kuri daugeliu atveju aplenkia standartinius CRT monitorius;

§ per pastaruosius metus LCD matricų kainos nukrito 4-8 kartus, todėl pastebimai sumažėjo kainų skirtumas tarp LCD ir CRT monitorių;

§ pirmą kartą per daugelį metų LCD matricų paklausos ir pasiūlos santykis tapo subalansuotas. LCD matricų deficito nebuvimas leidžia monitorių gamintojams pirkti jiems reikiamą matricų kiekį nekonkuruojant su portatyvinių kompiuterių gamintojais.

Plazminės panėlės (PDP) pagristos dujų švytėjimu, veikiant jas elektriniu lauku. Tokie vaizduokliai suvartoja daugiau energijos negu LCD, dėl ko komplikuojasi jų panaudojimas sistemose su autonominiu maitinimu.2 pav. Plazminiai displėjai: 50″ ir 40″.

Šviesos diodų matricos LED (Light Emmited Diode), atrodo, galėtu būti plokščių vaizduoklių visu problemų sprendimas. Tačiau šviesos diodai suvartoja tiek energijos, lyginant su kitais vaizduokliais, kad jų iš vis nenaudoja plokščių ekranų gamybai.

Neseniai atsirado FED technologija (Field Emmision Display) pagrista liuminoforo švytėjimu, bombarduojant jį elektronu srautu (visai kaip CRT). Tik skirtingai nuo kineskopų, turinčių tris patrankas (kiekvienai spalvai), FED panėlės turi mikroskopinių patrankų triadų matricą, patalpintą tarp dviejų plokščių. Kiekvieną pikselį „aptarnauja“ grupė iš keleto šimtų mikropatrankų, valdomų bendru tranzistoriumi (kaip ir aktyviojoje LCD matricoje). Vietoj atlenkimo sistemų ir skleistinės generatorių panaudojama matricos tranzistorių komutacija. Kadangi „vamzdžio“ ilgis ženkliai sumažėjo, sumažėjo ir darbui reikalingos aukštos įtampos lygis.CRT palyginimas su FED.

Šiandien yra naudojamos daugybė plokščių displėjų gamybos technologijų. Jas galima padalinti į dvi stambesnes dalis: LCD technologijos ir kitos (ne LCD) technologijos.

LCD technologijos:

TN – Twisted Nematic

STN – Super Twisted Nematic

DSTN – Double Super Twisted Nematic

TSTN – Triple Super Twisted Nematic

FSTN – Filmcompensated Super Twisted Nematic

HSTN – Higher Super Twisted Nematic

CCSTN – Color Coded Super Twisted Nematic (!Naujas, be spalvų filtro!)

CSTN – Color Super Twisted Nematic (STN su palvų filtru)

FMD – Ferro Magnetic Display (taip pat: Ferro Electric Display)

TFD – Thin Film Diode

TFT – Thin Film Transistor

STFT – Super TFT

TFT-S296 – Sharp patobulinta TFT technologija

Kitos plokščių displėjų technologijos:

VFD – Vacuum Fluorescent Display

FED – Field Emission Display

PDP – Plasma Display Panel

Aktyvios technologijos: TN, STN, DSTN, FSTN, CCSTN, CSTN, FMD.

Pasyvios technologijos: TFD, TFT, VFD, FED, PDP.

SK DISPLĖJAI

Pirmieji skystųjų kristalų (SK) displėjai buvo pradėti naudoti 1971 metais. Jie buvo trumpaamžiai ir sunkiai skaitomi. Pagrindinis SK panaudojimo būdas, tai skystųjų kristalų displėjai (LCD). SK displėjai tobulėjo taip sparčiai, kaip keitėsi jų dydis nuo plačiai paplitusių rankinių elektroninių laikrodžių ir kišeninių kalkuliatorių iki didelių (!29″) VGA ekranų.

SK displėjus sudarytas iš aibės mažų segmentų (vad. pikseliais), kuriais manipuliuojant ir atvaizduojama informacija. Ši pagrindinė idėja bendra visiems displėjams, pradedant nuo paprasčiausių kalkuliatorių iki spalvotų LCD televizorių.

Kodėl SK displėjai tokie svarbūs? vienas iš faktorių, tai dydis. Kaip toliau pamatysime LCD displėjus padarytas iš dviejų plonų stiklo plokščių su tarp jų esančia tam tikra skystųjų kristalų medžiaga. Taigi, čia nėra jokio gremėzdiško elektroninio vamzdžio. Tai daro SK displėjus praktiškais ten, kur dydis (kaip ir masė) yra svarbūs. Paprastai SK displėjai suvartoja daug mažiau energijos nei jų analogas (pagal paskirtį) kineskopas (CRT). Dauguma SK displėjai yra refleksiniai, t.y. jie naudoja tik atsispindėjusią šviesą, kad matytus vaizdas ekrane. Bet ir displėjai, kuriems reikia atskiro šviesos šaltinio (pvz. kompiuterių displėjai), vis tiek reikalauja mažiau energijos nei CRT prietaisai.SK displėjai turi ir trūkumų ir tai yra pagrindinė intensyvių tyrimų, kuriuos atlieka daugybės firmų ir universitetų laboratorijos, priežastis. Problemos su stebėjimo kampu, vaizdo kontrastingumu, reakcijos laiku (Response Time) vis dar bus sprendžiamos iki tol, kada SK displėjai visiškai išstums CRT. Bet sparčiai tobulėjant technologijai, ši diena jau netolimoje ateityje.

Yra daug SK displėjų tipų ir visi jie turi savų ypatybių, bet pradžiai aptarsime kas yra tas skystasis kristalas.

Kas yra skystasis kristalas?

Yra trys pagrindinės mums žinomos medžiagos būsenos: kieta, skysta ir dujos. Skystas kristalas, galima sakyti, yra ketvirta medžiagos „būsena“. Kietų kūnų molekulės laikosi ir tam tikros pozicijos, ir tam tikros orientacijos – kitaip sakant, molekulės viena kitos atžvilgiu yra tik vienos tam tikros krypties ir gali būti tik tam tikroje vietoje.2.1.1 pav. Nematinės SK molekulės

Įprastų kristalų atominė struktūra simetriška ir jie pasižymi fizinių savybių anizotropija, t.y. šios savybės nevienodos priklausomai nuo krypties. Anizotropija charakteringa, pavyzdžiui, tamprumo, šiluminėms ir optinėms įvairių kristalų savybėms.
Skysčiuose molekulės neturi tam tikros fiksuotos pozicijos ir krypties – jų kryptis ir pozicija yra atsitiktinė. Kadangi skysčiai, dujos ir amorfiniai kūnai neturi simetrinės molekulių struktūros, jie pasižymi savybių izotropija.

Šiuolaikinis mokslas skystą kristalą apibūdina kaip tam tikrą mezomorfinę būseną, kurioje medžiaga turi skysčio savybių (takumas) ir kai kurias kieto kūno savybes (pavyzdžiui, anizotropija). Skystų kristalų „būsena“ yra kažkur tarp kietų kūnų ir skysčių būsenų – skystų kristalų molekulės nesilaiko tam tikros pozicijos, bet orientuojasi tam tikro kampo kryptimi. SK molekulės yra panašios į pailgus pagaliukus, kurių ilgis apie 25 angstremus. Ne visos molekulės visą laiką laikosi tam tikros krypties. Galima pasakyti, kad orientuotos viena kryptimi jų būna daug daugiau, negu kitomis. Šio kryptingumo „kiekis“ matuojamas krypties parametru, kuris randamas kaip vidurkis funkcijos, skaičiuojamos visoms tiriamo pavyzdžio molekulėms:kur yra kampas tarp molekulės ilgosios ašies krypties ir tam tikros pasirinktos krypties. Skaičiuojant pagal šią formulę gaunamų verčių vidurkis būna tarp 0 ir 1. Šis krypties parametras stipriai priklauso nuo medžiagos temperatūros.Tipinio SK krypties parametro priklausomybė nuo temperatūros. Tc – perėjimo tarp skystųjų kristalų ir skysčio būsenų temperatūra.

Taip pat SK displėjų gamybai yra naudojami ir fero-elektriniai skystieji kristalai (FLCs – ferroelectric liquid cristals). Šios FLCs molekulės į elektrinį lauką reaguoja daug greičiau negu nematinių SK molekulės.

Feroelektrinių skystų kristalų molekulės: DOMBAC ir W 314.

Twisted Nematic (TN) displėjai.

Kaip minėjau, SK ekranų gamybai naudojami, taip vadinami, nematiniai kristalai – molekulės kurių forma panaši į pagaliukų arba ištemtų plokštelių. Tarkime tarp dviejų stiklų su permatomais elektrodais yra skystų kristalų molekulių (medžiagos sluoksnis apytiksliai sudaro 5-10 µm). Elektrodo vidinis paviršius apdorotas taip, kad visos prie jo esančios SK molekulės orientuotųsi viena kryptimi lygiagrečiai elektrodo paviršiui.. SK molekulių išsidėstymas prie elektrodo paviršiaus.

Elektrodai orientuojami taip, kad einant nuo vieno elektrodo prie kito SK molekulės pasisuktų 90 arba 270 laipsnių, o poliarizatoriai – taip, kad pro poliarizatorių praėjusi šviesa galėtų sklisti skystuoju kristalu ir pakeitusi poliarizaciją pasiektų kitą poliarizatorių.. Elektrodų išdėstymas.

Tokios molekulių orientacijos rezultate šviesos, sklindančios per SK-elementus, poliarizacijos plokštuma pasisuka apytiksliai tokiu pat kampu. Jeigu prie permatomų elektrodų bus prijungta įtampa, molekulių spiralė išsitiesina (jos tiesiog orientuojasi pagal elektrinį lauką). Šviesos poliarizacijos plokštuma jau nepasisuka.Šviesos perėjimas per TN ląstelę: a) kai nėra elektrinio lauko, šviesos poliarizacijos plokštuma pasukama; b) prijungus įtampą tarp elektrodų, SK molekulės orientuojasi pagal elektrinį lauką.

Jeigu tokios ląstelės įėjime ir išėjime pastatyti po poliarizatorių, kurie vienas kito atžvilgiu taip pat bus pasukti 90 laipsnių kampu, tai gausime tokius du atvejus:

Kai įtampa ląstelės neveikia, skystųjų kristalų molekules orientuoja elektrodai. Todėl jos pasisuka 90° kampu ir tokiu pat kampu pasuka per skystuosius kristalus sklindančią poliarizuotą šviesą. Kadangi poliarizatoriai viens kito atžvilgiu pasukti 90° kampu, šviesa išeina iš ląstelės. Displėjaus ekrane matomas šviesus taškas.

Kai tarp ląstelės elektrodų prijungiama įtampa, skystųjų kristalų molekulės orientuojasi išilgai elektrinio lauko ir nekeičia pro skystuosius kristalus sklindančios šviesos poliarizacijos. Antrasis poliarizatorius nepraleidžia poliarizuotos šviesos ir displėjaus ekrane matomas tamsus taškas. Keičiant įtampos didumą, galima valdyti molekulių pasukimo kampą, tuo pačiu ląstelės skaidrumą ir taško displėjuje šviesumą. . TN ląstelės veikimas.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 1930 žodžiai iš 6396 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.