Жидкие кристаллы - Томский политехнический университет

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Устройство
ЖК-мониторов
Выполнили
студенты группы 0А33
Белявский С.В.
Шкляренко Е.В.
Колядко Д.К.
Томск-2013
План доклада
•
•
•
•
•
2
Что такое жидкие кристаллы?
Открытие жидких кристаллов
Первый монитор, использующий технологию ЖК
Современные технологии ЖК
Превосходство ЖК-мониторов над ЭЛТмониторами
Что такое жидкие кристаллы?
3
• Жидкие кристаллы (Liquid Crystal) - это
органические вещества, способные под
напряжением изменять величину пропускаемого
света. Например, цианофенил, который
используется в нынешних ЖК-мониторах.
Открытие жидких кристаллов
• Жидкие кристаллы открыл в 1888 г.
австрийский ботаник Ф. Рейнитцер.
Он обратил внимание, что у
кристаллов холестерилбензоата и
холестерилацетата было две точки
плавления и, соответственно, два
разных жидких состояния — мутное
и прозрачное.
• В 1965 г. в США собралась Первая
международная конференция,
посвященная жидким кристаллам.
• В 1968 г. американские учёные
создали принципиально новые
индикаторы для систем
отображения информации.
4
Первый ЖК-монитор
5
Первый рабочий
жидкокристаллический дисплей
был создан Фергесоном в 1970
году.
До этого жидкокристаллические
устройства потребляли
слишком много энергии, срок
их службы был ограничен, а
контраст изображения был
удручающим.
Новый ЖК-дисплей был
представлен в 1971 году и тогда
он получил горячее одобрение.
Устройство ЖК-монитора
6
Характеристики ЖК-мониторов
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Тип матрицы
Класс матрицы
Разрешение
Размер точки
Соотношение сторон экрана
Видимая диагональ
Контрастность
Яркость
Время отклика
Угол обзора
7
Сравнение некоторых ЖК мониторов
8
Время Угол
Угол обзора
Макс.
Масса, Цена,
Тип ЖК- Яркость, отклика, обзора(гор.) (верт.),
2
Названия Диагональ разрешение матрицы кд/м
мс
, градусы градусы
кг
руб
Apple
Cinema
Display
27''
2560x1440 TFT IPS
375
12
178
178
10,7 37550
LG 27EA83 27''
2560x1440 TFT IPS
350
6
178
178
7,3 27390
Acer
G36HLHbi
d
23''
1920x1080 TFT E-IPS
250
5
178
178
2,4 6350
Acer
V193DOb 19''
1280x1024 TFT TN
250
5
160
160
3,91 5150
Сравнение ЖК и ЭЛТ мониторов
Преимущества над ЭЛТ
-Меньшие размеры и масса
-Нет видимого мерцания,
дефектов фокусировки лучей,
помех от магнитных полей,
проблем с геометрией
изображения и четкостью.
-Энергопотребление может
быть до пяти раз ниже по
сравнению (определяется
мощностью ламп подсветки
или светодиодной матрицы
подсветки ЖК-матрицы)
9
Недостатки по сравнению с ЭЛТ
-ЖК-мониторы могут отображать чёткое
изображение лишь в одном («штатном»)
разрешении. Остальные достигаются
интерполяцией.
-ЖК-мониторы имеют малый контраст и
глубину чёрного цвета.
-существует проблема неравномерности
однородного цвета (неравномерность
подсветки)
-Фактическая скорость смены изображения
также остаётся заметно ниже, чем
у ЭЛТ и плазменных дисплеев.
-Зависимость контраста от угла обзора
-Плохая защищенность от механических
повреждений
Сравнение характеристик ЖК и ЭЛТ
10
ЖК
ЭЛТ
Яркость
от 170 до 250 кд/м2
от 80 до 120 кд/м2
Контрастность
от 200:1 до 400:1
от 350:1 до 700:1
Угол обзора(по контрасту)
от 110 до 170 градусов
свыше 150 градусов
Угол обзора (по цвету)
от 50 до 125 градусов
свыше 120 градусов
Разрешение
Одно разрешение с фикс. разм. пикселей
Поддерживаются различные разрешения
Частота верт.развертки
60 Гц, что достаточно для отс. мерцания
Только при частоте больше 75 Гц нет мерцания
Ошибки совмещения цветов
Нет
от 0.0079 до 0.0118 дюйма
Фокусировка
Очень хорошая
от удовлетворительной до очень хорошей
Геометрические искажения
нет
возможны
Неработающие пиксели
до 8
нет
Входной сигнал
Аналоговый или Цифровой
только аналоговый
Масштабирование при разных разрешениях
Отсутсвует, использ. методы интерполяции
очень хорошее
Точность отображения цвета
поддерживается True Color
Поддерживается True Color
Гамма-коррекция
Удовлетворительная
Фотореалистичная
Однородность
Часто изображение ярче по краям
Изображение ярче в центре
Чистота цвета/качество цвета
Хорошее
Высокое
Мерцание
Нет
незаметно при частотах выше 75 Гц
Время инерции
от 20 до 30 мс
пренебрежимо мало
Формирование изображения
Изображение более целостное и гладкое
Ясность изображения зависит от размера шага
точки
Энергопотребление и излучения
От 25 до 45 Вт (на 75% меньше чем у ЭЛТ). Нет ЭМИ
от 60 до 150 Вт. Присутсвует ЭМИ
Размеры/масса
Плоский дизайн, малая масса (от 2.3 кг до 10 кг)
Занимает много места,большая масса (12-15 кг)
Интерфейс монитора
Цифровой интерфейс, но поддерживается аналоговый
Аналоговый интерфейс
Вывод
• Нами была рассмотрена технология ЖКмониторов. Она очень перспективна даже по
сравнению с плазменными дисплеями и
продолжает развиваться.
• Перспективной технологией, которая может
заменить ЖК-мониторы, часто считают OLEDдисплеи (матрица с органическими
светодиодами), однако она встретила много
сложностей в массовом производстве,
особенно для матриц с большой диагональю.
11
Источники информации
12
• 1.http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D0%B4%D0%B
A%D0%BE%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D
0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B
8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BB%D0%B5%
D0%B9
• 2. http://www.3dnews.ru/165030
• 3.http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D0%B4%D0%B
A%D0%B8%D0%B5_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%
D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B
• 4. http://master-tv.com/article/lcd/