Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №3 - Живцов
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Для просмотра изображения на жидкокристаллическом экране не обязательно иметь подсветку. Можно использовать и отраженный свет. Только в этом случае дальний от экрана поляризационный фильтр следует заменить зеркалом. В этом случае вне действия электростатического поля свет пройдет через наружный фильтр, повернется в слое жидких кристаллов на 90 градусов, отразится от зеркала и снова пройдет через кристаллы, и в результате развернется на 180 градусов, что позволит ему вновь пройти через наружный фильтр. А при наличии на кристаллах электростатического поля этого не произойдет.
Используя полупрозрачный дальний от экрана фильтр, можно сочетать работу с задней подсветкой и работу в отраженном свете.
Для того, чтобы получить возможность подавать напряжение на каждую отдельную ячейку с жидкими кристаллами, под жидкокристаллическую матрицу, содержащую эти ячейки, помещается матрица такого же размера из тонкопленочных транзисторов, пропускающих свет. К каждому столбцу и строке транзисторов с края матрицы подводятся электроды. Транзисторы устроены так, что они создают электростатическое поле лишь тогда, когда и на строку, содержащую этот транзистор, и на его столбец будет подано определенное напряжение. Подавая ток на электроды строк и столбцов, можно тем самым управлять каждым транзистором. Процесс преобразования данных, посылаемых видеокартой компьютера, в сигналы транзисторам выполняет специальный преобразователь, встроенный в монитор.
Нетрудно понять все трудности при разработке и производстве жидкокристаллических дисплеев. Во-первых, сделать матрицу с миллионами ячеек с одинаковым качеством нелегко — ведь экран с разрешением 1024*768 точек имеет 786432 точки-пиксела, каждый из которых состоит из трех единиц — красного, зеленого и синего субпикселов. То есть всего в экране такого разрешения должно быть 2359296 (т. е. больше двух миллионов!) жидкокристаллических ячеек. Добиться, чтобы они все полноценно работали, очень трудно — наверняка некоторые из ячеек окажутся дефектными и не будут пропускать свет. Поэтому жидкокристаллические мониторы с большим размером экрана делают из двух-трех отдельных матриц, соединяя их вместе.
Для того, чтобы жидкокристаллический монитор мог передавать оттенки цветов, необходимо точно дозировать напряжение на каждой из ячеек, а транзисторы, предназначенные для этого, покамест не обладают такой возможностью. Кроме того, трудно добиться нормальной яркости изображения, особенно при работе в отраженном свете, — ведь при этом свету надо проходить через множество светофильтров. Поэтому обычный цвет LCD-экрана, работающего в отраженном свете — серый.
В отличие от мониторов на электронно-лучевых трубках среди жидкокристаллических дисплеев нет двух одинаковых. Каждая матрица — уникальна. Поэтому при приобретении такого монитора следует внимательно осматривать каждый предлагаемый экземпляр на предмет качества изображения, количества дефектных ячеек.
Перспективы
В связи с сложностью производства, дороговизной комплектующих и хрупкостью конструкции жидкокристаллические мониторы пока не столь широко распространены, как это хотелось бы пользователям и производителям. Поэтому в последнее время ведутся разработки альтернатив LCD-дисплеям, которые, обладая их достоинствами, в то же время были бы лишены их недостатков. А основные достоинства экранов на жидких кристаллах — малая толщина, полная безвредность и высокое качество изображения. Оно не мерцает, а поэтому дает возможность работать за монитором очень долго без усталости глаз. Но есть и недостатки — помимо стоимости и сложности, LCD-мониторы обладают слабой контрастностью и невысоким углом обзора: чтобы все цвета на таком экране были переданы правильно, на него необходимо смотреть спереди в упор.
Для формирования изображения нужно выполнить две задачи. Первая — указать каждой точке картинки, каков должен быть ее цвет. И второй — сделать так, чтобы она именно в этот цвет и окрасилась. К примеру, в электронно-лучевой трубке указывает цвет обегающий экран электронный луч, а собственно его создает люминофор, нанесенный в каждой точке экрана и светящийся под влиянием луча. А в LCD-дисплеях цвет каждой точке указывает сетка электродов, располагающаяся под жидкокристаллической матрицей, а само изображение получается в результате прохождения света через эту матрицу и набор светофильтров. Задача указания каждой точке ее цвета в настоящее время решается вполне успешно, и создать сетку электродов для высокого разрешения можно. А вот вырастить матрицу с такими мелкими кристаллами непросто. Поэтому основным направлением инженерных поисков является именно разработка способов формирования изображения из точек.
• В компании Xerox создается совершенно новый тип экрана для вывода информации. Такой дисплей, сейчас именуемый Gyricon, будет состоять из двух листов гибкого прозрачного материала, между которыми находятся микроскопические пластмассовые шарики. У каждого шарика один полюс заряжен положительно и окрашен черным, а другой несет противоположный заряд и окрашен в белый цвет. С помощью хитроумных технических решений на каждый шарик подается электростатическое поле нужной ориентации, в результате чего шарик поворачивается к экрану той или другой стороной. Примерно по такому же принципу работают некоторые иногда встречающиеся информационные табло в аэропортах, на вокзалах, только размеры шариков там побольше.
Разработчики считают, что с помощью технологии Gyricon можно достичь такого же качества отображения текста на экране, как и на распечатке лазерного принтера (т. е. 400*600 точек на дюйм). Преимущества такой технологии очевидны — внешний вид текста ничем не будет отличаться от обычного листа бумаги, контрастность будет зависеть всего лишь от насыщенности окраски шариков. Кроме того, дисплей можно сделать гибким. Вместе с тем наличие большого количества движущихся частиц вызывает опасения за долговечность такого монитора — несмотря на масляное заполнение пространства между шариками вполне возможно нарушение их взаиморасположения. Будем надеяться, что исследователям Xerox удастся справиться со всеми этими трудностями.
• Компании Е Inc и Bell Labs, подразделения корпорации Lucent Technologies, в своих лабораториях разработали оригинальный способ создания изображения с помощью электрофореза. Общий принцип этой технологии таков. При электрофорезе (который, в частности, давно и успешно применяется в медицинских лабораториях для исследования белкового состава крови) на какой-либо носитель, к примеру, гель или фильтровальную бумагу, помещается смесь солей органических веществ с крупными, но разными размерами молекул, и добавляется растворитель — обычно вода. При этом соли будут диссоциировать — то есть разделяться на неорганический ион и органическую крупную молекулу. Скажем, натриевая соль какого-либо белка разделится на положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион этого белка. Если подать на этот носитель электростатическое поле, то ионы натрия отправятся к отрицательному электроду, а ионы белков — к положительному.
Но ионы тех белков, молекулы которых крупнее, будут двигаться медленнее, а ионы белков с мелкими молекулами — быстрее. В результате на носителе образуются области, в которых будут располагаться разные белки. Ближе всего к положительному электроду —
