LCD мониторы состоят из 2-х стеклянных пластин между которыми находятся жидкие кристаллы которые могут изменять свою оптическую структуру и свойства в зависимости от воздействия эл. разряда т.е. кристаллы под действием эл. поля изменяют свою ориентацию и тем самым по разному отражают свет. Для изготовления таких дисплеев используют нематические и twisted-nematic. Молекулы которых имеют форму палочек или форму вытянутых пластинок. Толщина слоя жидких кристаллов составляет 5-10 милл. В отсутствии эл. тока молекулы этого вещества образуют спирали скрученные под углом 90. В результате такой ориентации молекул плоскость поляризации света проходящего через элемент поворачивается примерно на этот же угол. Если на выходе и входе поместить поляризаторы, то свет может без препятственно проходить через элемент. Если же прозрачным электродам элемента приложить напряжение, то этот элемент распрямляется и начинает ориентироваться вдоль поля. Поворота плоскости поляризации не происходит и как следствие выходной поляризатор не пропускает свет. Если несколько изменить конструкцию и изменить зеркало на выходе элемента, то можно увидеть темный либо светлый элемент в отраженном свете. Молекулы элемента super twisted-namatic закручены на угол 180-270. За счет этого увеличивается контраст изображения. Если при использовании обычного TN элемента отношение контраста определяется как 3 к1, т.е. освещенная точка в 3 раза светлее, то для STN это соотношение определяется как 10 к 1.
Однако в STN элементе из-за эффекта электрической поляризации наблюдается некоторое смещение цветов в этом случае чисто белый цвет может стать бледно оранжевым, а черный – зеленоголубым.
В настоящее время в LCD дисплеях применяется TripleSTN или FilmSTN элемент в которых для устранения цветовых ошибок используется специальная полимерная пленка между стеклом и поляризатором. Такой дисплей может реализовывать чистый белый свет интенсивностью 95%. Источником света в LCD служит флуоресцентная лампа с холодным катодом либо флуоресцентные панели.
Экран LCD дисплея имеет либо боковую либо заднюю подсветку. Для экономии зарядов гальванических элементов могут использоваться ЖК панели без подсветки в отраженном свете. Каждая точка изображения представляет собой отдельный LCD элемент, а весь экран ЖК матрицу. Для адресации применяется два способа: прямой и косвенный. При прямой адресации каждая точка изображения активируется подачей сигнала изображения, на соответствующий адресный прозрачный проводник – электрод для строки и для столбца. Недостаток: нельзя достичь высокого контраста изображения. Эта проблема решается при использовании активной матрицы ЖК элементов. Когда каждой точкой изображения управляет свой эл. переключатель, который является тонкопленочным транзистором. Вся масса этих транзисторов располагается на стеклянной подложке.
Информация о видео изображении выдается построчно на все соотв. столбцы матрицы экрана, а выбор необходимой точки в строке происходит через соотв. электронный переключатель. Каждую ячейку такого экрана можно представить в виде простой схемы замещения, представляющую собой РЦ цепочку. Благодаря видео сигналу кондер заряжается, а через очень большое параллельно включенное сопротивление медленно разряжается. Поскольку время разряда во много раз превышает время через которое видео сигнал повторяется, то изображение получается устойчивым и высококонтрастным с соотношением от50 к 1 до 100 к 1.
Возможность изменения амплитуды напряжения видео сигнала позволяет использовать в воспроизводимом изображении оттенки цвета. Обычно такие матрицы реализуются на основе тонкопленочных транзисторов.
При использовании пассивной ЖК матрицы время отклика каждого элемента лежит в пределах 250-300 микросек. В то же время в активной матрице это время 25 микросек. Изображение полученное на экране TTF матрицы можно различить даже под углом 75. В то же время когда на экране с пассивной матрицей 45.
В цветных LCD дисплеях с активной матрицей каждый элемент изображения состоит из 3-х точек (RGB). Для каждой из этих точек применяется собственный тонкопленочный транзистор и соответствующий цветной фильтр. Эти фильтра поглощают большое кол-во света, поэтому источник света в таком дисплее должен быть в 5 раз мощнее.
Все качественные пиксели имеют глубину цвета 18-24 бита при общем разрешении 1024х768.
Разработка плазменных дисплеев началась в 1968г. и базировалась на применении плазменного эффекта.
Принцип действия основан на плазменной технологии: используется свечение инертного газа под действием тока. В плазменных мониторах отсутствует понятие эл. луча.
Плазменные экраны имеют большие размеры – начиная с 19” и выше. В современных плазменных дисплеях используются технология PlazmaVision. Она заключается в создании большого кол-ва ячеек каждая из которых состоит из 3-х суб. Пикселей.
Газ в плазменном состоянии вступает в реакцию с фтором в каждом суб. пикселе для создания определенного цвета.
Пиксель напоминает люминесцентную лампу. Ультрафиолетовое излучение эл-ки заряженного газа попадает на люминофор и возбуждает его вызывая видимое свечение. В конст-ях люминофор наносится на заднюю поверхность ячейки, а передняя поверхность прозрачная. Каждый субпиксель управляется электроникой, индивидуально.
Каждая точка красного или зеленного цвета может светится в соответствии с одним из 256 уровнем яркости. Что при перемножении выдает 16 млн цветов и оттенков. Яркость экрана достигает 320 кандел на квадратный метр. А контраст составляет 400 к 1.
Каждый светящийся элемент формируется 3 точками. Шаг между точками не превышает 0,28 мм, ширина полосы пропускания в режиме 1024*768 при частоте регенерации 60 Гц составляет 47 МГц. Экран плазменного монитора обладает следующими характеристиками: угол обзора по горизонтали и вертикали 1600, время отклика 4 мкс в каждой строке, чистота цвета эквивалентна 3 первичным цветам электроннолучевой трубки, толщина газоразрядной панели 1 см, отсутствие геометрических искажений изображения, широкий температурный диапазон, отсутствие необходимости юстировки (подстройки) изображения. Такой монитор с помощью BNC-коннектора подключается к высококачественной видеокарте, причем для передачи любого цвета используется отдельный коаксиальный кабель. Недостатком плазменных мониторов является высокое потребление электрического тока, что делает невозможным создание переносных вариантов этого монитора и позволяет использовать его только в стационарных условиях.
