Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем (2005) (1186253), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Электроны попадают на люминофорный2172.6. Внешние устройстваТеневаямаска• СтекляннаяпанельКрасный, зеленыйи синий люминофорыабРис. 2.48. Общий вид (а) и схематическое устройство (б) ЭЛТ-монитораСтрока 1Строка 2Строка пабРис. 2.49. Ход электронного пучка по экрану (о), пиксельные триады (б)слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, т. е.
потокэлектронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение на мониторе(рис. 2.49).Мониторы подразделяются на монохромные (Monochrome илиMono) и цветные (Colour или Color). Монохромные мониторы могут быть как черно-белыми, так и черно-зелеными или черно-желтыми. Люминофор с желтым и зеленым свечением применялся впервых мониторах, предназначенных для адаптеров MDA и HGC.Эти мониторы обеспечивали передачу лишь трех уровней градациияркости и имели довольно длительное послесвечение.Плоскопанельные мониторы.
Мониторы на основе ЭЛТ в настоящее время являются наиболее распространенными, однако они обладают рядом недостатков: значительные масса, габариты и энергопотребление; наличие тепловыделения и излучения, вредного для здо-218Глава 2. Архитектура и структура ВМ и системровья человека. В связи с этим на смену ЭЛТ-мониторам постепенноприходят плоскопараллельные мониторы: жидкокристаллические —ЖК-мониторы, плазменные, электролюминесцентные, мониторыэлектростатической эмиссии, органические светодиодные мониторы.• ЖК-мониторы (LCD — Liquid Crysta Display) составляют основную долю рынка плоскопанельных мониторов с экраном размером 13—17".
Первое свое применение жидкие кристаллы нашли вдисплеях для калькуляторов и кварцевых часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров. Сегодня врезультате прогресса в этой области начинают получать все большеераспространение LCD-мониторы для настольных компьютеров(рис. 2.50).Рис. 2.50. Монитор с жидкокристаллической панельюОсновным элементом ЖК-монитора является ЖК-экран, состоящий из двух панелей, выполненных из стекла, между которымиразмещен слой жидкокристаллического вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам.
Фактически это жидкости, обладающие анизотропией (в частности оптической), связанной с упорядоченностью в ориентации молекул. Молекулы жидкихкристаллов под воздействием электричества могут изменять своюориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча,проходящего сквозь них. Следовательно, формирование изображения в ЖК-мониторах основано на взаимосвязи между изменениемэлектрического напряжения, приложенного к жидкокристаллическому веществу, и изменением ориентации его молекул.Экран ЖК-монитора представляет собой массив отдельных ячеек (называемых пикселями), оптические свойства которого могутменяться при отображении информации. Панели ЖК-монитораимеют несколько слоев, среди которых ключевую роль играют двепанели, выполненные из свободного от натрия и очень чистого2.6.
Внешние устройства219стеклянного материала, между которыми и расположен тонкий слойжидких кристаллов. На панели нанесены параллельные бороздки,вдоль которых ориентируются кристаллы. Бороздки на подложкахперпендикулярны между собой. Технология получения бороздок состоит в нанесении на стеклянную поверхность тонких пленок изпрозрачного пластика.
Соприкасаясь с бороздками, молекулы вжидких кристаллах ориентируются во всех ячейках одинаково.Жидкокристаллическая панель освещается источником света (взависимости от того, где он расположен, жидкокристаллические панели работают на отражение или на прохождение света). В качествеисточников света используются специальные электролюминесцентные лампы с холодным катодом, характеризующиеся низким энергопотреблением. Молекулы одной из разновидностей жидких кристаллов в отсутствие напряжения на подложках поворачивают вектор электрической напряженности электромагнитного поля всветовой волне, проходящей через ячейку, на некоторый угол вплоскости, перпендикулярной оси распространения пучка.
Нанесение бороздок позволяет обеспечить одинаковые углы поворота длявсех ячеек. Фактически каждая ЖК-ячейка представляет собойэлектронно-управляемый светофильтр, принцип действия которогооснован на эффекте поляризации световой волны.Чтобы поворот плоскости поляризации светового луча был заметен для глаза, на стеклянные панели дополнительно наносят дваслоя, представляющих собой поляризационные фильтры. Этифильтры выполняют функции поляризатора и анализатора.Принцип действия ячейки ЖК-монитора состоит в следующем.При отсутствии напряжения между подложками ячейка ЖК-монитора прозрачна, поскольку вследствие перпендикулярного расположения бороздок на подложках и соответствующему закручиваниюоптических осей жидких кристаллов вектор поляризации света поворачивается, и проходит без изменения через систему поляризатор-анализатор.
Ячейки, у которых ориентирующие канавки, обеспечивающие соответствующее закручивание молекул жидкокристаллического вещества, расположены под углом 90°, называются«твистированными тематическими». При приложении между подложками напряжения 3—10 В молекулы жидкокристаллического вещества расположатся параллельно силовым линиям поля. «Твистированная структура» жидкокристаллического вещества нарушается иповорота плоскости поляризации проходящего через него света непроисходит.
В результате плоскость поляризации света не совпадаетс плоскостью поляризации анализатора, и ЖК-ячейка оказываетсянепрозрачной.220Глава 2. Архитектура и структура ВМ и систем• Другие типы плоскопараллельных дисплеев.Плазменные дисплеи (Plasma Display Panel PDF) создаются путемзаполнения пространства между двумя стеклянными поверхностямиинертным газом, например аргоном или неоном. Затем на стеклянную поверхность наносят миниатюрные прозрачные электроды, накоторые подается высокочастотное напряжение. Под действием этогонапряжения в прилегающей к электроду газовой области возникаетэлектрический разряд.
Плазма газового разряда излучает свет вультрафиолетовом диапазоне, который вызывает свечение частиц люминофора в диапазоне, видимом человеком. Фактически каждыйпиксель на экране работает как обычная лампа дневного света. Высокая яркость и контрастность наряду с отсутствием дрожания являютсяважнейшими преимуществами таких мониторов. Кроме того, угол поотношению к нормали, под которым можно увидеть изображение наплазменных мониторах, существенно больше, чем у ЖК-мониторов.Основными недостатками такого типа мониторов является достаточно высокая потребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора, и низкая разрешающая способность(не более 1024 х 768), обусловленная большим размером элементаизображения. Кроме этого, свойства люминофорных элементов современем ухудшаются, и экран становится менее ярким, поэтомусрок службы плазменных мониторов ограничен 10 000 ч, что составляет около 5 лет при интенсивном использовании. Из-за этих ограничений, такие мониторы используют пока только для конференций, презентаций, информационных щитов, т.
е. там, где требуютсябольшие размеры экранов для отображения информации. Такиекрупнейшие производители, как Fujitsu, Matsushita, Mitsubishi,NEC, Pioneer и другие, начали производство плазменных мониторовс диагональю 40" и более.Плазменные панели гораздо чаще используются как экраны дляколлективного просмотра изображения с одного и того же компьютера, чем как дисплей для персональной ЭВМ.Эл ектр о люминесцентные мониторы (ElectricLuminiescent displays ELD) no своей конструкции аналогичны ЖК-мониторам. Принцип действия электролюминесцентных мониторов основан на явлении испускании света при возникновении туннельногоэффекта в полупроводниковом />-и-переходе.
Такие мониторы имеют высокие частоты развертки и яркость свечения, кроме того, онинадежны в работе. Вместе с тем они уступают ЖК-мониторам поэнергопотреблению, поскольку на ячейки подается относительновысокое напряжение — около 100 В. При ярком освещении цветаэлектролюминесцентных мониторов тускнеют.2.6. Внешние устройства221Мониторы электростатической эмиссии (FieldEmission Displays, FED) являются сочетанием традиционной технологии, основанной на использовании ЭЛТ, и жидкокристаллическойтехнологии. Мониторы FED основаны на процессе, который несколько похож на тот, что применяется в ЭЛТ-мониторах, так как вобоих методах применяется люминофор, светящийся под воздействием электронного луча. В качестве пикселей применяются такие жезерна люминофора, как и в ЭЛТ-мониторе, что позволяет получитьчистые и сочные цвета, свойственные обычным мониторам. Однакоактивизация этих зерен производится не электронным лучом, а электронными ключами, подобными тем, что используются в ЖК-мониторах, построенных по TFT-технологии.
Управление этими ключамиосуществляется специальной схемой, принцип действия которойаналогичен принципу действия контроллера ЖК-монитора.Органические светодиодные мониторы (OrganicLight-Emitting Diode displays, OLEDs), или LEP-мониторы (LightEmission Plastics — светоизлучающий пластик), по своей технологиипохожи на ЖК- и ELD- мониторы, но отличаются материалом, изкоторого изготавливается экран: в LEP-мониторах используетсяспециальный органический полимер (пластик), обладающий свойством полупроводимости.
При пропускании электрического токатакой материал начинает светиться.Основными преимуществами LEP-технологии по сравнению срассмотренными ранее являются:• низкое энергопотребление (подводимое к пикселу напряжениеменее 3 В);• простота конструкции и технологии изготовления;• тонкий (около 2 мм) экран;• малая инерционность (менее 1 мкс).К существенным недостаткам этой технологии следует отнести:малую яркость свечения экрана; монохромность изображения (черно-желтые экраны); малый размер экрана. LEP-мониторы используются пока только в портативных устройствах, например в сотовыхтелефонных трубках.Манипуляторы — мыши, трекболы. Различают относительные иабсолютные устройства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
