19.Монитор – универсальное устройство визуального отображения всех видов информации, состоящее из дисплея и устройств, предназначенное для вывода текстовой, графической и видео информации на дисплей.

1. Мониторы на базе ЭЛТ

2. LCD-мониторы

3 LED-мониторы

4 3D-дисплеи на базе ЖК

20. Принцип работы

Основным компонентом ЖК-матрицы являются жидкие кристаллы. Жидкокристаллическим (или мезоморфным) называется такое состояние вещества, при котором оно обладает структурными свойствами, промежуточными между свойствами твердого кристалла и жидкости. Как и жидкости, они состоят из молекул анизотропной формы, сохраняющих определенный порядок в своем расположении относительно друг друга.

У молекул жидких кристаллов можно четко выделить характерные оси: в таких молекулах атомы располагаются вдоль избранной линии. Жидкие кристаллы имеют особое направление, вдоль которого ориентируются длинные оси или плоскости молекул. При этом центры масс молекул не образуют правильную (кристаллическую) решетку, а располагаются хаотично в пространстве и могут в нем свободно перемещаться. Существует три основных типа жидких кристаллов: смектические, нематические и холестерические.

- В смектическом жидком кристалле молекулы образуют слои, которые могут легко скользить один по другому, обусловливая текучесть жидкого кристалла. Слои расположены периодично друг относительно друга. Внутри слоев в боковых направлениях строгая периодичность в размещении молекул отсутствует.

В зависимости от характера упаковки молекул в слоях и наклона их длинных осей относительно смектических плоскостей можно говорить о существовании той или иной полиморфной модификации смектического жидкого кристалла.

- Нематические жидкие кристаллы не имеют такой слоистой структуры, как смектические. Молекулы в них беспорядочно сдвинуты в направлении своих длинных осей. В расположении молекул наблюдается лишь ориентационный порядок: все молекулы ориентированы вдоль одного преимущественного направления.

- Структура холестерических жидких кристаллов такая же, как и нематических, но они дополнительно закручены в направлении, перпендикулярном длинным осям молекул. Во всех кристаллах холестерического типа и в их смесях с другими жидкими кристаллами благодаря их специфической спиральной структуре наблюдается вращение плоскости поляризации света.

21. Преимущества и недостатки жк-мониторов

На сегодняшний день рынок компьютерной техники предлагает рядовому пользователю два основных вида компьютерных мониторов. Это ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) и ЖК (жидкокристаллические). Наиболее современными являются ЖК-мониторы, которые имеют свои преимущества и недостатки. К счастью для нас, преимуществ у таких мониторов намного больше, чем недостатков. ЭЛТ-мониторы появились очень давно. В свое время их пик славы достиг необычайных высот, однако с появлением ЖК-мониторов все изменилось.

Жидкокристаллические мониторы более востребованны сегодня, потому что имеют ряд неоспоримых преимуществ перед ЭЛТ-мониторами. Во-первых, ЖК-мониторы более экономично расходуют энергию, что в конечном итоге выливается в квитанцию об оплате за электроэнергию. Также ЖК-мониторы занимают мало места на рабочем столе благодаря своему «плоскому» виду.

Конечно же, более современные ЖК-мониторы обладают преимуществами и в технологиях. Возможность подключения ЖК-мониторов через HDMI позволяет увидеть цвета по-новому. Важно отметить, что ЖК-мониторы не имеют свойства намагничиваться, и, соответственно, размагничивать их не нужно. ЖК-мониторы обладают хорошей яркостью, однако на начальном этапе их эволюции этот аспект был уязвимым местом ЖК-мониторов в союзе с плохим углом обзора. Сегодня же эти параметры приведены в порядок и современные ЖК-мониторы обладают хорошей контрастностью, яркостью и углом обзора до 178 градусов, что позволяет видеть картинку так же сочно и красочно практически с любого угла.

Пожалуй, единственным минусом качественного ЖК-монитора можно считать его высокую цену, однако в последнее время она приближается к более-менее сносной. Также хочется напомнить, что ранее мы уже рассказывали вам о том, какие матрицы имеют жидкокристаллические мониторы и чем они отличаются. А в итоге хотелось бы сказать, что ЖК-мониторы – это выбор современного человека, и, заметьте, это очень красивый и практичный выбор!

22. Матрица TN+Film

Матрицы данного типа распространены наиболее широко. Подавляющее большинство ЖК-мониторов имеют именно TN -матрицу.

Жидкокристаллическая матрица в данном случае представляет собой многослойную структуру, состоящую из двух поляризующих фильтров, двух прозрачных электродов и двух стеклянных пластинок, между которыми располагается собственно жидкокристаллическое вещество нематического типа с положительной диэлектрической анизотропией.

На поверхность стеклянных пластин наносятся специальные бороздки, что позволяет создать первоначально одинаковую ориентацию всех молекул жидких кристаллов вдоль пластины. Бороздки на обеих пластинах взаимно перпендикулярны, поэтому слой молекул жидких кристаллов между пластинами изменяет свою ориентацию на 90°. Получается, что ЖК-молекулы образуют скрученные по спирали структуры (рисунок 1). Именно поэтому такие матрицы и получили название TN (Twisted Nematic), то есть скрученное состояние жидких нематических кристаллов.

Стеклянные пластины с бороздками располагаются между двумя поляризационными фильтрами, причем ось поляризации в каждом фильтре совпадает с направлением бороздок на пластине. Таким образом, оси поляризации, как и бороздки на пластинах, взаимно перпендикулярны.

Если бы стеклянные пластины со слоем жидкокристаллического вещества отсутствовали, свет не смог бы пройти через систему двух поляризующих фильтров с взаимно перпендикулярными осями поляризации. Действительно, свет, проходя через первый поляризующий фильтр, «вырезаете из него только одну плоскость поляризации, отфильтровывая все остальное. Дальше все очевидно: на второй поляризующий фильтр уже попадает плоскополяризованное излучение, плоскость поляризации которого перпендикулярна оси поляризации второго поляризующего фильтра. Однако такой свет будет полностью поглощен вторым поляризующим фильтром.

Использование слоя жидкокристаллического вещества может кардинально изменить ситуацию, поскольку жидкие кристаллы способны изменять плоскость поляризации проходящего через них света, если они ориентированы перпендикулярно к направлению распространения светового луча. Так, если изначально плоскость поляризации падающего света совпадает с ориентацией жидкокристаллических молекул, то по мере изменения ориентации молекул будет поворачиваться и плоскость поляризации света. В результате если такой слой жидкокристаллического вещества помещается между упомянутыми поляризующими фильтрами, то данная система становится оптически прозрачной.

Под воздействием электрического поля, создаваемого прозрачными электродами, молекулы жидкокристаллического слоя меняют свою пространственную ориентацию, выстраиваясь вдоль по полю. В этом случае жидкокристаллический слой теряет способность поворачивать плоскость поляризации падающего света и система становится оптически непрозрачной, так как весь свет поглощается выходным поляризующим фильтром. В зависимости от приложенного напряжения между управляющими электродами можно менять ориентацию молекул вдоль по полю не полностью, а лишь частично, то есть управлять степенью скрученности ЖК-молекул. Это, в свою очередь, позволяет менять интенсивность света, проходящего через ЖК-ячейку. Таким образом, установив лампу подсветки позади ЖК-матрицы и меняя напряжение между электродами, можно изменять степень прозрачности одной ЖК-ячейки, или субпиксела матрицы. Это позволяет модулировать свет, получая градации черно-белого цвета. С помощью данной схемы можно сконструировать черно-белый монитор. Для создания цветного изображения необходимо применение трех цветных фильтров. Любой цветовой оттенок можно получить, смешивая друг с другом в различных пропорциях три базовых цвета: красный (К), зеленый (С) и синий (В).

Соответственно, используя три цветных фильтра, установленных на пути распространения белого цвета, можно получить три базовых цвета в нужных пропорциях. Поэтому каждый пискел ЖК-монитора состоит из трех отдельных субпикселов: красного, зеленого и синего, представляющих собой управляемые ЖК-ячейки и отличающихся только используемыми фильтрами, которые устанавливаются между верхней стеклянной пластиной и выходным поляризующим фильтром.

TN-матрицы являются наиболее распространенными и дешевыми. Им свойственны определенные недостатки: не очень большие углы обзора, невысокая контрастность и, что немаловажно, невозможность получить идеальный черный цвет. Дело в том, что даже при приложении максимального напряжения к ячейке невозможно до конца раскрутить ЖК-молекулы, сориентировав их вдоль силовых линий поля. Поэтому данные матрицы даже при полностью выключенном пикселе остаются слегка прозрачными.

Второй недостаток связан с небольшими углами обзора. Для частичного его устранения на поверхность монитора наносится специальная рассеивающая пленка, что позволяет увеличить угол обзора. Данная технология получила название TN+Film, что указывает на наличие этой пленки.

Узнать, какой именно тип матрицы применяется в мониторе, не так-то просто. Однако если на мониторе имеется битый пиксел, что является следствием выхода из строя управляющего ЖК-ячейкой транзистора, то в TN -матрицах он всегда будет ярко гореть (красным, зеленым или синим цветом), поскольку для TN-матрицы открытый пиксел соответствует отсутствию напряжения на ячейке.