8. Устройство lcd мониторов (виды матриц, tft).
Жидкокристаллический монитор — плоский монитор на основе жидких кристаллов. В LCD-мониторе изображение представляет собой совокупность отдельных точек — пикселей.
LCD TFT (англ. TFT - thin film transistor — тонкоплёночный транзистор) — одно из названий жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Усилитель TFT применяется для повышения быстродействия, контрастности и чёткости изображения.
Изображение формируется с помощью отдельных элементов, как правило, через систему развёртки. Многоцветное изображение формируется с помощью RGB-триад. На сегодняшний день в большинстве настольных мониторов на основе TN- (и некоторых MVA/PVA) матриц.
В ЖК-мониторе минимальным элементом изображения является ЖК - ячейка. В отличие от зерна люминофора, ЖК-ячейка не генерирует свет, а только управляет интенсивностью проходящего света, причем используется в основном поляризованный свет.
Жидкий кристалл - это вещество, которое, обладая основным свойством жидкости - текучестью, - сохраняет упорядоченность во взаимном расположении молекул и анизотропию некоторых свойств, характерную для кристаллов. В жидком кристалле молекулы имеют вытянутую, в большинстве случаев сигарообразную форму, чем определяется их некоторая преимущественная ориентация. От ориентации молекул зависят некоторые физические свойства жидкого кристалла, в частности, диэлектрическая проницаемость и показатель преломления. Преимущественная ориентация молекул характеризуется вектором D, называемым директором.
Три разновидности жидких кристаллов:
Смектические - молекулы расположены слоями, а их продольные оси параллельны друг другу, т.е. молекулы упорядочены ориентационно и позиционно;
Нематические - молекулы параллельны друг другу, но смещены вдоль своих продольных осей на произвольные расстояния, т.е. молекулы имеют ориентационный порядок и не имеют позиционного. Послойная структура отсутствует.В ЖК-ячейке используются именно нематические кристаллы (в переводе с греческого «нематический» означает «нитевидный»);
Холестерические - повторяют структуру нематических кристаллов, но со слоистой структурой, причем направление директора слоев может изменяется по спирали, образуя винтовую структуру жидкого кристалла.
ЖК-ячейка - это тонкий слой жидкого кристалла (толщиной несколько десятков микрометров), заключенный между двумя стеклами из специального материала, называемыми подложками. Благодари механической обработке (на внутреннюю поверхность подложки наносятся микроскопические канавки), подложки оказывают на молекулы жидкого кристалла ориентирующее действие, характеризующееся вектором ориентирующего действия. В зависимости от способа обработки поверхностей подложек и направления вектора ориентирующего действия в нематическом жидком кристалле можно получить три вида ориентации молекул:
планарную (гомогенную) - все молекулы ориентированы параллельно друг другу и обоим подложкам;
нормальную (гомеотропную) - все молекулы ориентированы параллельно друг другу и перпендикулярно (по нормали) обоим подложкам;
закрученную (тестированную) - так же как и при планарной ориентации, молекулы жидкого кристалла располагаются параллельно подложкам, но векторы ориентирующего действия подложек развернуты относительно друг друга. В результате директор жидкокристаллического вещества плавно изменяет свою ориентацию.
TFT
TFT - это сокращение от `Thin Film Transistor` (Тонкоплёночный Транзистор). Эта аббревиатура описывает управляющие элементы, которые активно управляют отдельно каждой точкой экрана. По этой причине можно говорить о так называемых "TFT на базе активных матриц". Как же получается изображение? Основной принцип очень прост: берётся панель с большим количеством точек (пикселей), причём каждая точка может излучать свет любого цветового оттенка. Для этой цели используется подсветка, которая обычно состоит из некоторого количества флуоресцирующих трубочек. Для того, чтобы подсветить один пиксел, нужно управлять как бы дверцей, или заслонкой, которая открывается, открывая путь световым лучам.
Жидкие кристаллы могут менять свою молекулярную структуру и вследствие этого пропускают через себя то или иное количество света (либо вообще блокируют его прохождение). Два поляризационных фильтра, цветные фильтры и два слоя выравнивания определяют, сколько именно света сможет пройти и какой цвет будет получен. Эти слои размещаются между двумя стеклянными панелями. К слою выравнивания прикладывается определённое напряжение, создавая электрическое поле - которое затем выравнивает жидкие кристаллы. Каждая точка (пиксел) на экране таким образом требует трёх компонент, одной для красного, зелёного и синего - как пушки внутри электронно-лучевой трубки.