Price Zone onlineновостистатьипрайсыкаталогобъявленияфорум

  

 Компьютерная техника
 Комплектующие, периферия
 Сетевое оборудование
 Оргтехника
 Расходные материалы
 Техника связи
 Интернет, услуги, ПО
каталог товаров
Сайт обновлен: 18.11.2014




Новые дисплейные технологии LCD: сегодня и завтра
15.07.2003
Новые дисплейные технологии LCD: сегодня и завтра

Жидкокристаллические панели (LCD) существенно отличаются друг от друга. От того, на базе какой технологии они разработаны, зависит сложность конструкции, характеристики и перспективы их улучшения в будущем. В прошлом году мы уже рассказывали об особенностях LCD-панелей (http://price.od.ua/articles.phtml?id=60). Поэтому не будем повторять все с самого начала, а посмотрим те технологии, которые наиболее широко применяются в дисплеях сегодня и могут появиться в них завтра.

Плоские с любой точки зрения

Разработчикам LCD-мониторов (вернее, дисплейных панелей, в них применяющихся) все время приходилось заниматься преодолением двух основных недостатков: малые углы обзора и инерционность изменения состояния элементов матрицы. У дисплеев на электронно-лучевых трубках (CRT) углы обзора достигают максимально возможной величины (180 ). LCD-мониторы предыдущего поколения комплектовались матрицами на основе технологии Twisted Nematic (TN), обеспечивавшими гораздо меньшие углы - порядка 90 по горизонтали и вертикали. Что касается времени, требуемого на включение и выключение ячейки такой матрицы, то оно составляло порядка 50 мс, что эквивалентно частоте изменения картинки 20 Гц. Естественно, что при просмотре видео или в играх из-за низкой частоты прорисовки изображение искажалось.

Спасительная пленка

Улучшить характеристики TN-матриц без значительного изменения и удорожания конструкции удалось путем использования технологии Super Twisted Nematic (STN) и применения полимерных пленок с двойным лучепреломлением.

1 - черный пиксел, 2 - светлый пиксел, 3 - поляризационный фильтр, 4 - выравнивающая подложка, 5 - электроды, 6 - жидкие кристаллы, 7 - напряжение выключено, 8 - напряжение включено, 9 - подсветка

Оригинальная технология TN предполагает закручивание спирали жидких кристаллов на 90 . Достигается это размещением слоя кристаллов между выравнивающими пластинами с бороздками, направленными перпендикулярно друг другу (рис. 1). Интересное свойство жидких кристаллов - при отсутствии внешних воздействий они стремятся получить такую же ориентацию, как у соседних кристаллов.

Когда к электродам, находящимся за выравнивающими пластинами, приложено напряжение, спираль расправляется и не меняет направление поляризации проходящего вдоль нее света. В этом случае свет задерживается наружным поляризационным фильтром, и мы видим черный пиксел. При снятии напряжения спираль закручивается так, чтобы находящиеся на ее концах кристаллы легли в бороздки. Свет, прошедший через внутренний поляризационный фильтр, следуя вдоль спирали, меняет свою поляризацию на 90 и потому пропускается внешним фильтром - формируется белый пиксел. Изменяя напряжение, можно получить серые оттенки.

Технология STN предусматривает закручивание спирали при снятом напряжении на угол около 210 . При этом удается сократить время на раскручивание спирали до положения, обеспечивающего непрохождение светового потока. Инерционность, или, как говорят, время отклика, панелей STN удалось снизить в среднем до 30 мс. Это соответствует частоте обновления кадров 33 Гц. Как известно, в современных CRT-мониторах частота кадров, в зависимости от режима, составляет 100 Гц и выше, что дает время отклика 10 мс.

Чтобы расширить углы обзора, в STN-матрицах придумали использовать еще один слой, который представляет собой полимерную пленку с коэффициентом преломления, большим, чем у самих жидких кристаллов (рис. 2). Благодаря ему удалось, не внося серьезных изменений в технологию производства, увеличить углы обзора в среднем до 120 по горизонтали и 110 по вертикали.

LCD-панели, имеющие такую конструкцию, получили названия TN+Film или Film Compensated STN (FSTN). Наряду с увеличенными углами обзора матрицы FSTN отличаются более высокой контрастностью и яркостью, чем у обычных STN-панелей.

В ряд становись!

Создание матриц FSTN, хотя и позволило улучшить характеристики LCD-панелей, все же не решило проблему углов обзора и инерционности. Не требуя радикального изменения конструкции матриц и процесса их производства, т. е. не вызывая значительного роста себестоимости, эта FSTN послужила переходным решением. Она дала время на подготовку к производству более совершенных технологий.

Компанией Hitachi еще в конце 1995 г. была разработана технология In-Plane Switching (IPS). Ее главное отличие от TN, STN и FSTN состоит в том, что жидкие кристаллы располагаются параллельно стеклянной подложке, а не закручиваются в спираль. Для управления ориентацией цепочек кристаллов, т. е. переключения состояния пикселов, используются электроды, размещенные только на внутренней подложке, а не по обеим сторонам цепочки (рис. 3).

Благодаря параллельному плоскости экрана расположению жидких кристаллов углы обзора достигают 170 как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Время отклика у IPS-матриц невелико - порядка 25 мс, что обеспечивает частоту обновления картинки 40 Гц. Но, к сожалению, у этой технологии есть и свои минусы (как и у других решений, впрочем). На каждую ячейку в такой матрице приходятся два электрода, расположенных на одной из подложек. Из-за этого шаг между ячейками довольно велик и требуется более мощный источник подсветки, чтобы обеспечить хорошую яркость изображения. Следовательно, IPS-матрицы не очень-то подходят для мобильных устройств с питанием от батарей.

Впрочем, решение проблемы с углами обзора, хорошая контрастность и неплохое время отклика привлекли к IPS внимание многих производителей LCD-панелей. Сегодня это одна из наиболее распространенных технологий.

Равняясь на всех

В принципе, проблема с углами обзора не слишком ощутима, пока перед монитором сидит один пользователь. Он смотрит на экран практически под прямым углом и картинку видит с достаточным качеством цветопередачи, яркостью и контрастностью. Вот когда приходится подвинуться в сторону, чтобы показать происходящее на экране кому-то еще, оба наблюдателя видят картинку под углами, критическими для FSTN и тем более TN.

Fujitsu в 1996 г. предложила технологию Multi-Domain Vertical Alignment (MVA), которая сегодня стала более распространенной, чем IPS. Суть заложенной в ней идеи в том, чтобы каждый элемент матрицы составить из нескольких жидкокристаллических цепочек (доменов), а кристаллы в каждом домене выравнивались под углом, наиболее выгодным для обзора со своей стороны.

Достигается это путем создания на внутренней подложке выступов-пирамидок, грани которых задают общий наклон доменам. При отсутствии напряжения кристаллы в цепочках вытягиваются в линию, почти перпендикулярную подложке. Свет при этом не проходит, мы видим темный пиксел. Подавая напряжение на электроды, размещенные на обеих подложках (как и в случае TN), можно поворачивать кристаллы относительно оси цепочек. Соответственно изменяется количество пропускаемого ячейкой света (рис. 4).

Пиксел, как известно, формируется тремя ячейками матрицы - красного, зеленого и синего цветов. На рисунке пирамидки показаны в разрезе, т. е. видны только две их стороны. На самом деле у них четыре боковые поверхности, поэтому каждая ячейка матрицы состоит из четырех доменов, ориентированных под углами, благоприятными для наблюдения с разных сторон (рис. 5). Кроме того, при использовании технологии MVA получаются самые большие по площади пикселы. Это обеспечивает высокую яркость и контрастность изображения при менее мощном, чем требует IPS, источнике подсветки.

В то же время MVA решает и обе основные задачи, поставленные перед разработчиками нового поколения LCD-панелей: углы обзора увеличены в среднем до 160 по горизонтали и вертикали, время отклика сокращено до 20 мс (это соответствует частоте 50 Гц). С технической точки зрения сегодня и в ближайшем будущем технология MVA выглядит самой предпочтительной из внедренных в производство.

На родном языке цифр

Независимо от того, с использованием каких технологий LCD-мониторы будут выпускаться, общим для них останется принцип прямого управления каждой ячейкой, каждым пикселом. Он идеально сочетается с цифровым представлением изображений в компьютере. Следовательно, и для передачи изображения на монитор логично применить цифровой интерфейс.

Переход на цифровой интерфейс избавляет от искажений картинки и позволяет заметно уменьшить стоимость монитора. В настоящее время из нескольких предложенных ранее вариантов цифровых дисплейных интерфейсов стандартом де-факто стал Digital Visual Interface (DVI), разработанный организацией Digital Display Working Group.

Интерфейс DVI использует дифференциальную технологию передачи Transition Minimized Differential Signaling (TMDS) и имеет сдвоенную архитектуру (Dual Link), состоящую из 2х3 каналов. Дифференциальный способ передачи сигналов помогает избавиться от влияния большинства помех. При передаче данных по трем каналам (12 контактов на разъеме) обеспечиваются полоса пропускания 165 МГц и поддержка разрешений до 1920x1080 пикселов при частоте кадров 60 Гц или до 1280x1024 пикселов при 85 Гц. Использование всех шести каналов удваивает полосу пропускания и делает доступными режимы до 2048x1536 пикселов при 60 Гц или до 1920x1080 пикселов при 85 Гц. При этом задействованы все 24 контакта разъема.

Интерфейс DVI предусматривает возможность передачи, кроме цифровых данных, и аналоговых сигналов для CRT-мониторов. Реализация только цифровой части стандарта обозначается DVI-D. Интерфейс, по которому передаются и аналоговые сигналы, получил название DVI-I. Разъемы кабелей DVI-D и DVI-I отличаются числом контактов (у DVI-I их на 4 больше), но одинаковы по форме, совместимы между собой и со всеми графическими картами, оснащенными DVI-коннектором (рис. 6).

Органичное решение

Все вариации на тему использования в плоских дисплеях жидких кристаллов предполагают использование источника подсветки. Им может оказаться, впрочем, и наружный дневной свет (рефлективные LCD-экраны), но в настольных мониторах это не применяется. Панель с жидкими кристаллами, напоминающая слоеный пирог, служит фильтром, дозирующим прохождение света. Она и сама не очень тонкая, вдобавок и источник подсветки требует места. Конечно, эти несколько сантиметров толщины, в сравнении с габаритами CRT-мониторов, кажутся великим достижением технологий. Однако LCD-мониторы пока скорее плоские, чем тонкие.

По крайней мере, есть более интересные с точки зрения компактности разработки. В первую очередь это дисплеи на органических светоизлучающих диодах - Organic Light Emitting Diodes (OLED). Структура OLED-панели также состоит из нескольких слоев: двух пластин управляющих электродов (один из них может содержать транзисторные ячейки, тогда получается активная матрица) и находящейся между ними органической полимерной пленки, которая при прохождении тока излучает свет (рис. 7). Технология, при которой все слои OLED-панели являются прозрачными, получила название Transparent OLED (TOLED). Ее разновидность с гибкими пластинами - Flexible OLED (FOLED). Самая интересная с точки зрения перспективы разработка называется Stacked OLED (SOLED).

В обычном мониторе пикселы складываются из трех расположенных рядом ячеек, окрашенных в основные цвета - красный, зеленый и синий. Разрешение монитора определяется размером пикселов и расстоянием между ними, а это накладывает почти непреодолимые ограничения на разрешающую способность мониторов. Сегодня она составляет 120 dpi (сравните с принтерами, печатающими с разрешением от 300 до 1200 dpi). Все сказанное справедливо как для CRT-, так и для LCD-дисплеев.

Так вот, SOLED в некоторой степени решает эту проблему. Изготовленная по этой технологии панель как бы сложена из трех TOLED-панелей, отвечающих за воспроизведение основных цветов. Поскольку панели прозрачны, ячейки накладываются друг на друга, а не лежат рядом. Следовательно, пиксел занимает площадь, равную одной ячейке, а не трем. Несложно подсчитать, что при одинаковом размере ячеек технология SOLED обеспечивает втрое более высокое разрешение.

До серийного производства настольных дисплеев, базирующихся на технологиях OLED и, тем более, SOLED, еще далеко. Однако уже сегодня ясно, что существующие LCD-технологии не являются оптимальным решением, на смену им готовятся прийти другие технологии.


 Статьи
12.02.2007 Исследования Intel приближают наступление эры тера-вычислений
29.01.2007 Прорыв Intel в технологии создания транзисторов
28.11.2006 Intel IDF 2006 Киев: третье пришествие
15.11.2006 Корпорация Intel положила начало эпохе четырехъядерных процессоров
01.11.2006 Есть Интернет - есть телефон
27.09.2006 Intel разрабатывает опытные микросхемы с производительностью порядка терафлоп
26.09.2006 Процессор Intel Core 2 Duo открывает новый этап в развитии компьютерного рынка Украины
13.09.2006 Wi-Fi - быстро, удобно, престижно
27.07.2006 Wi-Fi завоевывает Одессу
14.09.2005 "Путешествие" вместе с Intel успешно завершилось
07.06.2005 IDF 2005 по-киевски
27.04.2005 Дни компьютерных знаний Intel в Одессе
29.10.2004 "Все звенья одной сети" от Микродаты
12.10.2004 "Даешь лазерную печать!" - выиграли все
04.10.2004 "Прэксим Д" 10 лет - первые!
01.09.2004 Юбилейный дилерский форум от компании "ТиД"
25.08.2004 Выставка на старте
20.07.2004 Новая платформа Intel LGA775
06.07.2004 Путевое цифрошествие
29.06.2004 Intel: на пути к цифровому дому
08.06.2004 Передовые технологии - каждому студенту
30.04.2004 IDF в Украине - катализатор технологического прогресса
20.04.2004 В преддверии киевского IDF Spring 2004
20.04.2004 Пишите письма с запахом
16.04.2004 RFID: революция в области розничной торговли
07.04.2004 Страдания по IRQ
30.03.2004 Новый чипсет nVidia nForce3-250 для процессоров Athlon 64
24.03.2004 Wi-Fi: будущее беспроводных технологий
18.03.2004 IDF Spring 2004
17.03.2004 Принтеры - новая жизнь привычных технологий
02.03.2004 Что год текущий нам готовит?
24.02.2004 Ультрапортативные ПК: золотая середина
17.02.2004 Цифровая фотография как массовое явление
11.02.2004 Внешний интерфейс Serial ATA: первые факты
11.02.2004 Итоги 2003 года - процессоры, вчера и завтра
11.02.2004 Intel Prescott: первый взгляд
24.12.2003 Высокотехнологичные подарки к Новому Году
16.12.2003 Intel - 10 лет в Украине
26.11.2003 Обзор современных barebone-систем
25.11.2003 Современные интегрированные аудиорешения (часть вторая)
05.11.2003 Визит Крейга Барретта в Украину
15.10.2003 Ионизаторы - друзья компьютерщиков
14.10.2003 Выбор картриджа для лазерного принтера
07.10.2003 Руководство пользователя ноутбука
30.09.2003 Семинар Intel "Современные технологии для малого и среднего бизнеса"
30.09.2003 Особенности национальной выставки. КБО 2003 и REX2003
23.09.2003 Сравнение мобильных телефонов среднего класса с цветными экранами
16.09.2003 Обзор карманных многофункциональных компьютеров
10.09.2003 Программа мероприятий в рамках выставок "Управление и автоматизация" и "Компьютер. Банк. Офис"
10.09.2003 Обзор современных цифровых видеокамер
02.09.2003 Современные интегрированные аудиорешения
27.08.2003 Создание видео с помощью кодека DivX
19.08.2003 D-VHS: замена DVD или мертворожденный формат?
12.08.2003 Нанотрубки: игры атомами
22.07.2003 Нанотехнологии - настоящее и будущее
15.07.2003 Новые дисплейные технологии LCD: сегодня и завтра
11.07.2003 Сравнение форматов DVD-RW и DVD+RW
11.07.2003 Новая линейка чипсетов Intel i865
11.07.2003 PCI Express - шина будущего
11.07.2003 Обзор игровых консолей. Часть 2 - Nintendo 64, GameCube и GameBoy, Sega Dreamcast
11.07.2003 Обзор игровых консолей. Часть 1 - Microsoft XBox, Sony PlayStation 2
11.07.2003 Операционные системы. Часть 9 - Mac OS X
11.07.2003 Операционные системы. Часть 8 - Novell Netware
24.06.2003 Операционные системы. Часть 7 - OS/2
13.06.2003 Операционные системы. Часть 6 - Unix и Linux
04.06.2003 Операционные системы. Часть 5 - Microsoft Windows 2000 и Longhorn
25.04.2003 Операционные системы. Часть 4
22.04.2003 Универсальная автомобильная зарядка для ноутбука от ТиД
22.04.2003 Библиотека CD для 150 дисков Dacal CD-library от ТиД
16.04.2003 Операционные системы. Часть 3
09.04.2003 Операционные системы. Часть 2
04.04.2003 CeBit`2003 (Германия, Ганновер) глазами одесситов
25.03.2003 Операционные системы. Часть 1
25.03.2003 Будущее процессоров
25.03.2003 Будущее процессоров
13.03.2003 Вся правда о разгоне процессоров
04.03.2003 Oбзор современных платформ для процессоров Intel - Pentium 4 и Celeron
04.03.2003 Современные платформы для процессоров AMD
19.02.2003 Новый стандарт памяти DDRII SDRAM
13.02.2003 Обзор ATI Radeon 9700 Pro
04.02.2003 Тестирование nVidia GeForce FX
28.01.2003 Технология Hyper-Threading
24.12.2002 Безопасность сетей
17.12.2002 Семинар компании "ПРЭКСИМ-Д": Современные технологии и решения - путь к надежному и бесперебойному управлению предприятием
05.12.2002 VPN - виртуальные частные сети
26.11.2002 IP-телефония. Обзор технологии
19.11.2002 Интернет без проводов: описание технологий GPRS и 3G
15.11.2002 Семинар MacHOUSE. Новинки на рынке твердых носителей
15.11.2002 Road-show "МУК" и сетевые технологии Cisco
15.11.2002 Описание технологий xDSL
15.11.2002 NOKIA + Unitrade = фирменный магазин Nokia
23.10.2002 Локальные сети. Часть 2 - корпоративные сети
23.10.2002 Локальные сети. Часть 2 - корпоративные сети (продолжение)
15.10.2002 Локальные сети. Часть 1 - домашняя сеть
01.10.2002 Модемы: теория и советы
25.09.2002 Выбор монитора. Часть 3 - ЖК-мониторы
24.09.2002 Выбор монитора. Часть 2 - характеристики и стандарты
10.09.2002 Выбор монитора. Часть 1 - электронно-лучевая трубка
03.09.2002 Источники бесперебойного питания (ИБП). Часть 2 - практическая
28.08.2002 Источники бесперебойного питания (ИБП). Часть 1 - вводная
21.08.2002 Струйные принтеры. Часть 2 - устройства для фото-профессионалов
13.08.2002 Струйные принтеры. Часть 1 - устройства для дома и офиса
06.08.2002 Windows XP: полезные советы
23.07.2002 Покупаем клавиатуру: характеристики клавиатур и советы покупателю
22.07.2002 "Идеальный" компьютер или кое-что о Hammer. Часть вторая: что год грядущий нам готовит
17.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть 3 - графические планшеты
16.07.2002 "Идеальный" компьютер или кое-что о Hammer. Часть первая: мечты, мечты...
10.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть 2 - джойстики, рули, геймпады
02.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть1 - мышиное царство
02.07.2002 Электронное правительство (e-goverment) - МИФ?
26.06.2002 Как выбрать сканер: обзор характеристик сканеров и советы покупателю
19.06.2002 Международный IT-форум и теннисный турнир "Дискавери"
19.06.2002 Описание интерфейса IEEE 1394 FireWire
11.06.2002 Обзор технологии беспроводной связи Bluetooth
06.06.2002 Дилерский форум ТиД или активизация бизнес-усилий "по-тидовски" под Виагру и Боярского
06.06.2002 Современные интерфейсы ПК: USB, FireWire, IrDA, Bluetooth
27.05.2002 Жесткие диски в вопросах и ответах: обзор основных характеристик жестких дисков
23.05.2002 Корпорация Инком: открытие нового офиса в Одессе
23.05.2002 "Скайлайн Электроникс": семинар "Коммерческие системы на платформе AMD"
23.05.2002 "Учимся писать": запись лазерных дисков CD-R/CD-RW
23.05.2002 "Учимся писать": обзор форматов записи CD-R/CD-RW/DVD дисков
22.05.2002 Обзор карт флэш-памяти
24.04.2002 Обзор PDA: "Дружелюбные карманники"
09.04.2002 Правильный домашний кинотеатр... или как разориться на кинопристрастиях
09.04.2002 Домашний кинотеатр на базе компьютера... или как сэкономить на кинопристрастиях
09.04.2002 Обзор видеоформатов MPEG
02.04.2002 Золотой звук. Часть 2 - эволюция стандартов Dolby Laboratories
02.04.2002 CeBIT, 2002 (Ганновер, Германия) - выставка глазами одесситов
26.03.2002 Золотой звук. Часть 1 - обзор звуковых карт
22.03.2002 Толковый словарь 3D-терминов
20.03.2002 Монстры графики: сравнительный обзор современных видеокарт. ( Часть 2: Radeon от ATi )
13.03.2002 Монстры графики: сравнительный обзор современных видеокарт. ( Часть 1: GeForce от nVidia )
06.03.2002 Особенности национальной выставки: HI-Tech 2002
27.02.2002 Новая и незнакомая: Windows XP
23.02.2002 Процессор Pentium 4: обзор и тестирование
23.02.2002 Парад чипсетов: обзор чипсетов для Penium 4
Главная • Новости • Статьи • Прайсы • Каталог • Обьявления • Форум • Список фирм
Price Zonedesigned by TDG