PDF-лекции (1128548), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Существуют определенный вид материалов – сегнетоэлектрики, характерныетем, что в определенном диапазоне температур они обладают самопроизвольной поляризацией, сильнозависящей от внешних воздействий электрического поля. Если молекулы вещества несимметричны, то привоздействии внешнего электрического поля они будут стараться развернуться, пытаясь скомпенсировать полявнутри себя. При прекращении действия поля молекула может остаться повернутой. Технологияпроизводства E–Ink состоит в следующем: с применениемсегнетоэлектрического материалаизготавливаются шарики диаметром примерно 10 мкм, одна полусфера которых окрашена в белый, а другая –в черный цвет. Далее этики шарики выкладываются на равную поверхность между двумя пленками, ипромежутки между шариками заполняются вязкой жидкостью.
Теперь под действием внешнего поля можноповорачивать эти шарики нужной стороной, белой или черной, и за счет вязкого трения они будут оставатьсяв нужном положении до следующего внешнего электрического воздействия. Основным преимуществомтакой электронной бумаги является отсутствие энергозатрат на представление информации.Описанная технология хотя и реально существует, но все еще является экзотичной на рынке мониторов.Основную конкуренцию ЭЛТ–мониторам здесь составляют плоскопанельные жидкокристаллическиемониторы. В отличии от механизма электронно-лучевой трубки такие мониторы работают на просвет.Рабочие слои (втом числе и ж/кслой)Экран ЖК–монитора представляет совокупность отдельных элементов – ЖК–ячеек, каждая из которыхгенерирует один пиксел изображения.
Однако, в отличие от зерна люминофора ЭЛТ, эта ячейка сама негенерирует свет, а лишь управляет интенсивностью проходящего света, поэтому ЖК–мониторы всегдаиспользуют подсветку, в качестве которой чаще всего используются специальные электролюминесцентныелампы с холодным катодом. В ЖК–мониторах чаще всего используются ячейки с твистированной0(закрученной на 90 ) ориентацией молекул жидкокристаллического вещества. Такая ячейка называетсятвистированной нематической (Twisted Nematic). При прохождении света через эту ячейку плоскость его0поляризации также поворачивается на 90 .
К слою жидкого кристалла с двух сторон примыкают подложки –поляризатор и анализатор, способные пропускать световую волну только с линейной поляризацией. Векторы0поляризации подложек развернуты на 90 относительно друг друга. Управление ЖК–ячейками происходит спомощью системы электродов. В первых ЖК–мониторах (TN, STN, DSTN) эта система представляла собойсетку из прозрачных электродов. ЖК–ячейка в такой системе называлась пассивной. На изменениеориентации молекул жидкокристаллического вещества требовалось до 500 мс, что не позволяло использоватьтакие мониторы для отображения динамических изображений.Проблема низкого быстродействия ЖК–ячеек была частично решена путем использования такназываемого двойного сканирования.
Основная идея этого способа состоит в разбиении системы электродовна две (по четности и нечетности строки), каждая из которых содержала свои дешифраторы для адресацииконкретного электрода. Но радикально повысить контрастность и быстродействие ЖК–мониторов позволилатак называемая технология активных ЖК–ячеек. От пассивной ячейки активная отличалась тем, что в еесостав стал входить электронный ключ, выполненный на транзисторе. Поскольку электронные ключивыполнялись по тонкопленочной технологии, подобные ЖК–экраны получили название TFT–мониторов(Thin Film Transistor – тонкопленочный транзистор).Если пиксел изображения образован единственной ЖК–ячейкой, изображение на экране будетмонохромным. Для получения цветного изображения ЖК–ячейки объединяются в триады, каждая из которыхснабжена светофильтром, пропускающим один из трех основных цветов.В плазменных дисплеях (Plasma Display Panel, PDP) вместо жидкокристаллического веществаиспользуется ионизированный газ.
Его молекулы обладают способностью излучать свет в процессерекомбинации, то есть восстановления электрической нейтральности. Для приведения молекул газа вионизированное состояние, то есть в состояние плазмы (отсюда и название соответствующей технологии),используется высокое напряжение. Широкого распространения эти мониторы пока не получили из-за своейвысокой стоимости.Лекция №12Устройства отображения информации(продолжение)На прошлой лекции мы проследили эволюцию мониторов от лампочек и декатронов до современныхплазменных панелей. Еще одним новым направлением развития мониторов стала технологияизготовления светодиодных графических матриц.Светодиод – система, способная излучать свет, если напряжение к ней прикладывается в определенномнаправлении. Под действием внешнего поля электроны начинают двигаться в определенном направлениии сталкиваются с протоны, происходит рекомбинация и излучается квант света.Развитие жидкокристаллических мониторов идет в направлении замены нематических кристаллов нахолестерические.
Основное достоинство холестерических жидких кристаллов состоит в том, что ониспособны сохранять несколько устойчивых состояний равновесия, когда не требуется приложениевнешнего поля. Значит, подача напряжения в таких мониторах будет необходима только для сменыкартинки, обновления экрана в данном случае не потребуется.ПринтерыПервые модели печатающих устройств для ЭВМ фактически явились модернизацией электрическихпечатающих машинок.
Принцип работы пишущей машинки довольно прост: каждая клавишапредставляет собой рычаг, на один конец которого мы нажимаем, а на втором находится литера. Принажатии на клавишу литера ударяет по окрашенной ленте и оставляет отпечаток на листе бумаги.Электрические машинки устроены так, что нажатие на клавишу давало электрический сигнал наэлектромагнит, который двигал рычаг. Первые принтеры были устроены точно таким же образом, за темлишь исключением, что электрический сигнал подавался компьютером, а не человеком при нажатии наклавишу.Следующий тип принтера перенял принцип работы у пишущей машинки, которая называлась «ромашка».Печатающий механизм представлял собой диск со спицами. На конце этих спиц располагалисьпрямоугольные пластинки, на которых, как штемпели, нанесены литеры.
Такой диск укреплялся на оситаким образом, что он был перпендикулярен валу и бумаге. Ось приводилась в движение шаговымдвигателем. Позади диска находился ударный механизм, который отпечатывал нужную литеру. Основнымдостоинством данного типа печатающих машинок и принтеров стала точность позиционирования.Конечно, рассмотренные выше типы принтером не устраивали, прежде всего, низкой скоростью печати и,что существенно, невозможностью печати графических изображений.Первыми принтерами, способными воспроизвести графические изображения, были, термопечатающиеустройства, ставшие впоследствии прототипами для матричных принтеров.
Печатающая головкапредставляла собой матрицу (отсюда и название – матричный принтер) из иголок, которые нагревались.Нагретая иголка касалась поверхности специальной термобумаги и оставляла на ней отпечаток.Естественно, основным недостатком такого принтера стало то, что он мог печатать на бумаге толькоопределенного типа.
Кроме того, термобумага требовала очень аккуратного отношения и черезопределенный период времени портилась, поскольку печать на ней предполагала, что при нагреваниипроисходит некоторая химическая реакция. Печатающей головкой матричного принтера была тожематрица из иголок, только печать производилась не с помощью нагревания, а иголки ударяли по красящейленте и таким образом оставляли отпечаток на бумаге.
Эти принтеры довольно долго существовали и досих пор используются по причине дешевизны расходных материалов. Игольчатый и матричный принтерявляется механическим устройством, и его работа всегда сопровождается шумом, что и явилось егоосновным недостатком.Принцип работы струйных принтеров чем-то напоминает работу игольчатых принтеров, только вместоиголок здесь применяются тонкие сопла, которые переносят краску на бумагу. Перенос краски возможендвумя способами: непосредственный перенос и перенос при помощи посредника – алюминиевый барабан,на котором делается первоначальной отпечаток и уже с него происходит перенос изображения на бумагу.Работа струйного принтера устроена следующим образом: для получения изображения точки необходимовыбросить из тонкого сопла капельку краски, причем, чем меньше будет эта капелька, тем точнее иотчетливее будет печать.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
