ТехнКомпЭВС. Практикум По дисциплине Технология компонентов эвс
 Скачать 40.57 Mb.
|
ЖК-дисплеи и особенности технологий их изготовленияСуществует два вида ЖК-дисплеев (ЖКД или LCD- Liquid Crystal Display): 1) DSTN (dual-scan twisted nematic - кристаллические экраны с двойным сканированием); 2) TFT (thin film transistor - на тонкопленочных транзисторах). Их называют также пассивными и активными матрицами, соответственно. Пассивная матрица подразумевает, что жидкокристаллическая панель сама по себе не является источником света - она лишь пропускает свет, излучаемый неоновой лампой: свет поляризуется, проходя через первый специальный фильтр, характеризуемый определенным углом поляризации. Для человеческого глаза ничего не меняется, только вдвое уменьшается яркость света. Но если за первым фильтром поставить еще один такой же, то свет будет либо полностью им поглощаться (в случае если угол поляризации второго фильтра перпендикулярен углу первого), либо беспрепятственно проходить, если углы совпадают. Изменение угла второго фильтра позволяет плавно регулировать интенсивность света. При нормальных условиях, когда нет электрического заряда, жидкие кристаллы находятся в аморфном состоянии, свободно пропуская свет. Количество света, проходящее через жидкие кристаллы, регулируется с помощью электрических зарядов, при этом изменяется ориентация кристаллов. Как и в традиционных электронно-лучевых трубках, пиксель формируется из трех участков: красного, зеленого и синего. А различные цвета получаются в результате изменения величины соответствующего электрического заряда, что приводит к повороту кристалла и изменению яркости проходящего светового потока. Здесь следует упомянуть еще об одной особенности LCD-экрана: он состоит из целой сетки пикселей, где работой каждого цветового участка (каждого пикселя) управляет отдельный транзистор. А потому для нормального обеспечения экранного разрешения - скажем, режима SVGA (1024 x 768) - дисплей должен иметь количество транзисторов, равное указанным показателям, умноженным друг на друга (1024 x 768 = 786432). И это - не единственный минус технологии поляризации, которая составляет основу LCD-технологии. Подробнее о недостатках мы расскажем ниже, а пока упомянем лишь об одном из них, а именно: о сокращении угла обзора жидкокристаллического дисплея. В настоящее время существует три основных технологии, направленных на борьбу с этим недостатком. В матрице TFT на стеклянную подложку наносится слой аморфного кремния, на котором в свою очередь формируются транзисторы - по одному на каждую точку максимального разрешения дисплея. Транзисторы выполняют роль подсветки для ячеек жидких кристаллов. Матрицы, изготовленные по подобной технологии, называются активными, и именно они сейчас занимают практически весь рынок LCD панелей. Для активной матрицы исключается влияние процесса включения одной ячейки на соседние. Это позволяет сократить задержки при их переключении до уровня инерционности, сравнимого с дисплеями на электронно-лучевых трубках. Получив заряд, ячейка, подобно конденсатору, сохраняет его, но недостаточно долго – в то время, когда адресация ЖК – матрицы завершается, первые адресованные ячейки уже теряют заряд. Для того чтобы избежать вызываемой этим процессом неоднородности изображения, к каждой ячейке дополнительно подключают конденсатор, который питает ее на протяжении цикла регенерации всей матрицы. У цветных дисплеев на основе TFT-технологии пиксель формируется из трех независимых ячеек синего, зеленого или красного цвета. Градации яркости триад используются для формирования результирующего цвета пикселя изображения. Поэтому понятно, что раз каждый пиксель формируется своей группой транзисторов, ЖКД не может хорошо поддерживать любые разрешения экрана. По этой причине в технических характеристиках любого дисплея указывается то разрешение, при котором на каждый пиксель будет приходится одна триада транзисторов. Сравнительные характеристики разных типов индикаторовЖКИ являются самыми экономичными индикаторами. Это определяет их область применения – переносные приборы с автономным питанием, где они могут работать непрерывно от 2 до 5 лет. Однако низкая контрастность, нечёткое изображение и узкий температурный диапазон заставляют искать достойную замену ЖКИ. Среди пассивных индикаторов электрохромные и электрофорезные находятся пока в состоянии лабораторных исследований. По надёжности и миниатюрности лидируют СИД. Несмотря на высокое энергопотребление их часто встраивают даже в переносные приборы. Если требуется вводить большие объёмы информации, например таблицы, текст, графику, лучше всего использовать ЭЛТ. Наибольшее применение они получили в современной микропроцессорной вычислительной технике и осциллографических приборах. Цветные ЭЛТ дают самую богатую палитру – до 232 цветов и цветовых оттенков. Но из-за своей громоздкости, они очень неудобны в переносной и бортовой аппаратуре. Для создания больших индикаторов для зрелищных мероприятий целесообразно применять электромеханические, электролюминесцентные, а также газоразрядные индикаторы. Почти каждый из типов индикаторов, перечисленных в табл. 1, был всесторонне испытан на возможность создания плоского многоцветного дисплея. Таблица 1 Сравнительные характеристики различных типов индикаторов
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||