Жидкокристаллические мониторы(lcd)
Д/З. Описать что такое поляризация света. описать принцип работы поляризационной решетки.
Матрица |
Система управления матрицей |
Блок питания |
Поляризация света – возникает, когда свет падает под определённым углом на поверхность, отражается и становится поляризованным. Поляризованный свет так же свободно распространяется в пространстве, как и обычный солнечный свет, но преимущественно в двух направлениях – горизонтальном и вертикальном.
Поляризационная
решётка
Жидкокристаллические мониторы(lcd)
Жидкокристаллические мониторы для отображения графической информации используют вещество, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие некоторыми оптическими свойствами, способные упорядочивать ориентацию молекул в пространстве. Для определения расположения молекул используется связь, в которой положение зависит от электрического напряжения, воздействующего на эти молекулы. Впервые данные технологии начали применяться в калькуляторах и часах. Экран LCD монитора представляет собой массив маленьких сегментов (пикселей), которые могут манипулироваться для отображения информации. Матрица монитора имеет несколько слоёв, где ключевую роль играют 2 панели сделанные из свободного от натрия очень чистого стеклянного материала, между которыми располагается тонкий слой жидких кристаллов. На панели имеются бороздки, которые расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями. Продольные бороздки получаются в результате размещения на стеклянной поверхности тонких плёнок из прозрачного пластика. Соприкасаясь бороздками, молекулы в жидких кристаллах ориентируются одинаково во всех ячейках. Через эти бороздки осуществляется с помощью электромагнитного поля управление молекул кристаллов. Сама матрица освещается источником света, который располагается либо за матрицей, либо по краям. При отсутствии электромагнитного поля плоскость поляризации светового луча при прохождении панели повёрнута на 90 градусов. При появлении электрического поля молекулы жидких кристаллов частично выстраиваются вдоль него, и угол поворота плоскости поляризации света изменяется, то есть становится отличным от 90 градусов. Поворот плоскости поляризации светового луча не заметен для глаза, поэтому возникла необходимость добавить к стеклянным панелям ещё 2 слоя, представляющих собой поляризационные фильтры. Эти фильтры пропускают только ту компоненту светового луча, у которой ось поляризации соответствует определённому значению. Поэтому при прохождении поляризационного луча света через поляризаторы он будет ослаблен в зависимости от угла между его плоскостью поляризации и осью поляризации фильтра. Оси поляризации двух фильтров взаимно перпендикулярны. Это означает, что при отсутствии напряжения свет проходящий через первый фильтр не пройдёт через второй фильтр. При появлении электрического поля вектор поляризации жидких кристаллов поворачивается на определённый угол. К моменту прохождения луча ко второму поляризатору, его вектор изменяется таким образом, что часть света проходит. То, как много проходит света зависит от угла его поляризации. Чем ближе угол поляризации света соответствует углу поляризации фильтра, тем больше света будет проходить. Таким образом, если расположить большое число электродов, которые создают различные электрические поля в отдельных местах экрана, то появится возможность, при правильном управлении потенциалами этих электродов, отображать на экране графическую информацию. Электроды помещаются в прозрачный пластик и могут иметь любую форму. Для вывода цветного изображения необходима подсветка монитора сзади так, чтобы свет проходил через всю матрицу. Цвета в изображении получаются в результате использования трёх фильтров, которые выделяют из излучения источника белого света три основных компонента (RGB). Комбинация трёх основных цветов для каждого пикселя экрана даёт возможность воспроизвести любой цвет. Существуют 2 основных типа матриц ЖК дисплеев: пассивные и активные. В пассивной матрице на жидкие кристаллы воздействуют поля самих координатных проводников. (на рисунке, решетки). Ячейкам пассивной матрицы свойственна большая инерционность (время на перестройку структуры молекул жидкокристаллического вещества, к примеру с белого на чёрное), из-за чего на такие дисплеи плохо выводится динамическое изображение. В активной матрице каждая ячейка управляется транзистором, которым, в свою очередь, управляют через координатные шины. Активные матрицы обеспечивают более высокую контрастность изображения. Данный вид матрицы используется во всех современных дисплеях. Иногда мониторы с таким типом матриц обозначается как TFT мониторы (TFT – тонкоплёночный транзистор).