Тайны и секреты компьютера - Антон Орлов

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 зат 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 E 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 — легкие белки, дальше всего — тяжелые. Процесс обратим — если поменять полярность электростатического поля, то ионы белков поползут обратно.

Отсюда вытекает и тот способ формирования изображения, который предложили компании E Inc и Bell Labs. На бумагу, ткань, пластик или металл помещается множество прозрачных микрокапсул со смесью солей двух белков в растворителе. Причем один из этих белков имеет большую молекулу и черный цвет, а другой — маленькую молекулу и белый цвет. Если подать на капсулу электростатическое поле, то белый белок передвинется в капсуле к тому ее концу, который окажется заряжен положительно. Скажем, если положительный заряд был подан на поверхность экрана из таких микрокапсул, то в этом месте на экране возникнет белая точка, а если на подложку — то черная.

В настоящее время достигнуто разрешение 600 точек на дюйм, что соответствует распечатке неплохого струйного принтера.

Преимуществами этой технологии является возможность создания контрастного и четкого изображения, а недостатком — малая скорость его обновления — около 10 кадров в секунду. В отличие от описанной выше технологии Gyricon капсулы жестко закреплены и могут располагаться на любом носителе, что повышает надежность экрана, созданного по этой «электрофорезной» технологии. (Представьте себе утреннюю газету на полотенце.) Кроме того, если создать белковые молекулы других цветов, то можно разработать и цветной дисплей — скажем, добавив на носитель капсулы со смесью пурпурного и белого, желтого и белого, голубого и белого цветов.[42]

· Ученые английской компании Cambridge Display Technology обнаружили, что вещество полифениленвинилен может светиться желто-зеленым цветом, если его разместить между парой электродов. Ну, а от такого открытия недалеко и до разработки дисплея на основе ячеек из полифениленвинилена. Уже создан опытный образец с диагональю в 5 см. Такой дисплей светится сам и, в отличие от описанных выше двух технологий, допускает сколь угодно быструю смену кадров. То есть на электронной книге, созданной на основе полифениленвинилена, можно будет без проблем даже поиграть в Quake!

В общем, через некоторое время внешний вид наших компьютеров может радикально измениться. Войдут в практику так называемые "электронные книги", то есть мини-компьютеры, состоящие фактически из экрана и памяти и предназначенные исключительно для чтения текстов. Может быть, экран можно будет вешать на стену или даже нашить на рукав одежды. Посмотрим.

Из мира Интернета

· Воздушные сражения с "летающими крепостями" и битвы ракетных установок с «фантомами»… Первая Русско-Израильская война, "звездная баталия" 1982 года и постановка плазменных «облаков» в космосе… Русский «нефтеград» в море юго-восточнее Сайгона и настоящий Китеж в скальных толщах Красноярска… Космические «часовые» страны и генераторы, которые делают невидимыми наши ракеты и истребители… Атаки крылатых роботов в долине Бекаа и убийственный огонь установок «Куб»… Все это не фантастика, а совершенно реальная история нашей родной страны. История Великого противостояния с Западом, длившегося почти полвека. О ней рассказывается в книге Максима Калашникова "Битва за Небеса", представленной на сайте http://sw.rus-idea.com. Вы узнаете о том, какими должны были стать воздушно-космические силы Империи 2000 года и прочтете о русских крылатых ракетах А-101, посрамителях Запада. Вы познакомитесь с планом построения страны-сверхкорпорации, которую так боялись США, услышите подробный рассказ о русской авиации 20 века. На этом сайте вы сможете прочитать главы книги, загрузить ее в архиве, приобрести в Интернет-магазине.