Бүгінде CRT мониторын немесе ескі CRT теледидарын пайдаланатын адамды табу мүмкін емес. Бұл әдіс сұйық кристалдарға негізделген СКД үлгілерімен тез және сәтті ауыстырылды. Бірақ матрицалардың маңыздылығы кем емес. Сұйық кристалдар мен матрицалар дегеніміз не? Мұның бәрін сіз біздің мақаладан біле аласыз.
Бас тарих
Әлем алғаш рет сұйық кристалдар туралы 1888 жылы атақты ботаник Фридрих Рейнцер өсімдіктерде оғаш заттардың бар екенін анықтаған кезде білді. Алғашында кристалдық құрылымы бар кейбір заттардың қыздырылған кезде қасиеттерін толығымен өзгертетініне таң қалды.
Сонымен, 178 градус Цельсий температурада зат алдымен бұлтты болды, содан кейін толығымен сұйықтыққа айналды. Бірақ ашылулар мұнымен бітпеді. Біртүрлі сұйықтық электромагниттік түрде кристал түрінде көрінеді екен. Дәл сол кезде «сұйық кристал» термині пайда болды.
СКД матрицалары қалай жұмыс істейді
Матрица осыған негізделген. Матрица дегеніміз не? олкөп мағыналы термин. Оның бір мағынасы - ноутбук дисплейі, СКД мониторы немесе заманауи теледидар экраны. Енді олардың жұмыс принципі неге негізделгенін анықтаймыз.
Және ол жарықтың әдеттегі поляризациясына негізделген. Мектептегі физика курсы есіңізде болса, онда ол жай ғана кейбір заттардың бір спектрдің сәулесін өткізе алатынын айтады. Сондықтан 90 градус бұрыштағы екі поляризатор жарықты мүлдем өткізбеуі мүмкін. Олардың арасында жарықты бұра алатын қандай да бір құрылғы болған жағдайда, біз жарқыраудың жарықтығын және басқа параметрлерді реттей аламыз. Жалпы, бұл ең қарапайым матрица.
Жеңілдетілген матрицаны орналастыру
Қалыпты СКД дисплей әрқашан бірнеше тұрақты бөліктерден тұрады:
- Сәулелендіру шамдары.
- Жоғарыдағы жарықтандырудың біркелкілігін қамтамасыз ететін рефлекторлар.
- Поляризаторлар.
- Өткізгіш контактілері бар шыны негіз.
- Әйгілі сұйық кристалдардың кейбір мөлшері.
- Басқа поляризатор және субстрат.
Мұндай матрицаның әрбір пикселі қызыл, жасыл және көк нүктелерден тұрады, олардың комбинациясы кез келген қолжетімді түстерді алуға мүмкіндік береді. Олардың барлығын бір уақытта қоссаңыз, нәтиже ақ болады. Айтпақшы, матрицаның рұқсаты қандай? Бұл ондағы пикселдер саны (мысалы, 1280x1024).
Матрицалар дегеніміз не?
Қарапайым тілмен айтқанда, олар пассивті (қарапайым) және белсенді. Пассивті - ең қарапайым, олардапикселдер рет-ретімен, сызық бойынша жанады. Тиісінше, үлкен диагоналы бар дисплейлер өндірісін құруға тырысқанда, өткізгіштердің ұзындығын пропорционалды түрде ұлғайту қажет екендігі анықталды. Нәтижесінде, құны айтарлықтай өсіп қана қоймай, кернеу де өсті, бұл кедергілер санының күрт өсуіне әкелді. Сондықтан пассивті матрицаларды диагоналы аз қымбат емес мониторларды өндіруде ғана қолдануға болады.
Мониторлардың белсенді түрлері, TFT миллиондаған пикселдердің әрқайсысын (!) бөлек басқаруға мүмкіндік береді. Өйткені, әрбір пиксел жеке транзистормен басқарылады. Ұяшықтың зарядын мерзімінен бұрын жоғалтпау үшін оған жеке конденсатор қосылады. Әрине, мұндай схеманың арқасында әрбір пикселдің жауап беру уақытын айтарлықтай қысқарту мүмкін болды.
Математикалық негіздеу
Математикада матрица - бұл кесте түрінде жазылған, элементтері оның жолдары мен бағандарының қиылысында орналасқан нысан. Айта кету керек, матрицалар әдетте компьютерлерде кеңінен қолданылады. Сол дисплейді матрица ретінде түсіндіруге болады. Өйткені әрбір пикселдің белгілі координаттары болады. Осылайша, ноутбук дисплейінде пайда болатын кез келген кескін ұяшықтары әрбір пикселдің түстерінен тұратын матрица болып табылады.
Әр мән дәл 1 байт жадты алады. Азғана? Өкінішке орай, бұл жағдайда да бір FullHD кадры (1920 × 1080) бірнеше МБ алады. 90 минуттық фильм үшін қанша орын қажет? Сондықтансурет қысылған. Бұл жағдайда анықтауыштың маңызы зор.
Айтпақшы, матрицалық анықтауыш дегеніміз не? Бұл квадрат матрицаның элементтерін оның мәні транспозиция және жолдардың немесе бағандардың сызықтық комбинациялары арқылы сақталатындай етіп біріктіретін көпмүше. Бұл жағдайда матрица түстері кодталған пикселдердің орналасуын сипаттайтын математикалық өрнек ретінде түсініледі. Оны шаршы деп атайды, себебі ондағы жолдар мен бағандар саны бірдей.
Бұл неге сонша маңызды? Шындығында, кодтауда Хаар түрлендіруі қолданылады. Негізінде, Хаар түрлендіруі нүктелерді ыңғайлы және ықшам кодталатындай етіп айналдыруға арналған. Нәтижесінде ортогоналды матрица алынады, оны декодтау үшін анықтауыш пайдаланылады.
Енді біз матрицаның негізгі түрлерін қарастырамыз (матрицаның өзі не екенін білдік).
TN+фильм
Қазіргі ең арзан және кең таралған дисплей үлгілерінің бірі. Оның салыстырмалы түрде жылдам жауап беру уақыты бар, бірақ түстердің шығуы нашар. Мәселе мынада, бұл матрицадағы кристалдар көру бұрыштары елеусіз болатындай етіп орналасады. Бұл құбылыспен күресу үшін көру бұрыштарын сәл кеңірек етуге мүмкіндік беретін арнайы фильм әзірленді.
Бұл матрицадағы кристалдар бағанада орналасқан, осылайша парадтағы сарбаздарға ұқсайды. Кристаллдар спиральға бұралған, соның арқасында олар бір-біріне өте тығыз жабысады. Қабаттар субстраттарға жақсы жабысуы үшін арнайыойықтар.
Әр кристалға ондағы кернеуді реттейтін электрод қосылған. Егер кернеу болмаса, онда кристалдар 90 градусқа айналады, нәтижесінде жарық олар арқылы еркін өтеді. Бұл матрицаның әдеттегі ақ пикселі болып шығады. Қызыл немесе жасыл деген не? Бұл қалай жұмыс істейді?
Кернеу енгізілген бойда спираль қысылады, ал қысу дәрежесі ток күшіне тікелей байланысты. Егер мән максималды болса, онда кристалдар әдетте жарықты өткізуді тоқтатады, нәтижесінде қара фон пайда болады. Сұр түсті және оның реңктерін алу үшін спиральдағы кристалдардың орны аздап жарық түсетіндей етіп реттеледі.
Айтпақшы, әдепкі бойынша бұл матрицаларда барлық түстер әрқашан белсендіріледі, нәтижесінде ақ пиксель пайда болады. Сондықтан мониторда әрқашан жарқын нүкте ретінде көрінетін күйіп кеткен пикселді анықтау оңай. Осы түрдегі матрицаларда әрқашан түстерді шығаруда қиындықтар болатынын ескерсек, қара дисплейге қол жеткізу өте қиын.
Жағдайды қандай да бір жолмен түзету үшін инженерлер кристалдарды 210° бұрышқа орналастырды, нәтижесінде түс сапасы мен жауап беру уақыты жақсарды. Бірақ бұл жағдайда да кейбір қабаттасулар болды: классикалық TN-матрицалардан айырмашылығы, ақ түсті реңктер мәселесі болды, түстер шайылып кетті. DSTN технологиясы осылай дүниеге келді. Оның мәні дисплей екі жартыға бөлінген, олардың әрқайсысы бөлек басқарылады. Дисплей сапасы күрт жақсарды, бірақмониторлардың салмағы мен құнын арттырды.
ТН+пленка түріндегі ноутбуктегі матрица осындай.
S-IPS
Алдыңғы технологияның кемшіліктерінен жеткілікті зардап шеккен Хитачи енді оны жақсартуға тырыспай, түбегейлі жаңа нәрсені ойлап тапты. Сонымен қатар, 1971 жылы Гюнтер Баур кристалдарды бұралған бағандар түрінде емес, шыны негізге бір-біріне параллель етіп орналастыруға болатынын анықтады. Әрине, бұл жағдайда жіберуші электродтар да сонда бекітіледі.
Егер бірінші поляризациялық сүзгіде кернеу болмаса, жарық ол арқылы еркін өтеді, бірақ поляризация жазықтығы біріншіге қатысты әрқашан 90 градус бұрышта болатын екінші негізде сақталады. Осының арқасында монитордың жауап беру жылдамдығы күрт артып қана қоймайды, сонымен қатар қара түс қара сұр реңктің вариациясы емес, шынымен қара болады. Бұған қоса, кеңейтілген көру бұрыштары үлкен артықшылық болып табылады.
Технологияның кемшіліктері
Әттең, бірақ бір-біріне параллель орналасқан кристалдардың айналуы әлдеқайда көп уақытты алады. Осылайша, ескі үлгілерде жауап беру уақыты 35-25 мс нағыз циклоптық мәнге жетті! Кейде тіпті курсордан циклды байқауға болатын және пайдаланушыларға ойыншықтар мен фильмдердегі динамикалық көріністерді ұмытқан дұрыс.
Электродтар бір субстратта болғандықтан, кристалдарды қажетті бағытта бұру үшін әлдеқайда көп қуат қажет. Сондықтан бәріIPS мониторлары сирек үнемдеу үшін Energy Star алады. Әрине, субстратты жарықтандыру үшін қуаттырақ шамдарды пайдалану қажет және бұл қуат тұтынудың жоғарылауымен жағдайды жақсартпайды.
Мұндай матрицалардың өндіру қабілеті жоғары, сондықтан соңғы уақытқа дейін олар өте, өте қымбат болды. Қысқасы, барлық артықшылықтары мен кемшіліктері бар, бұл мониторлар дизайнерлер үшін тамаша: олардың түс сапасы тамаша және кейбір жағдайларда жауап беру уақытын құрбан етуге болады.
Бұл IPS панелі.
MVA/PVA
Сенсорлардың жоғарыда аталған екі түрінің де жою іс жүзінде мүмкін емес кемшіліктері болғандықтан, Fujitsu жаңа технологияны әзірледі. Шын мәнінде, MVA / PVA - IPS-тің өзгертілген нұсқасы. Негізгі айырмашылық - электродтар. Олар екінші субстратта ерекше үшбұрыштар түрінде орналасқан. Бұл шешім кристалдарға кернеудің өзгеруіне тезірек жауап беруге мүмкіндік береді және түстерді көрсету әлдеқайда жақсырақ болады.
Камера
Ал камерадағы матрица дегеніміз не? Бұл жағдайда зарядты біріктіретін құрылғы (CCD) ретінде де белгілі өткізгіш кристалдың атауы. Камера матрицасындағы ұяшықтар неғұрлым көп болса, соғұрлым ол жақсырақ. Камера ысырмасы ашылған кезде матрица арқылы электрондар ағыны өтеді: олар неғұрлым көп болса, соғұрлым күшті ток пайда болады. Тиісінше, қараңғы бөліктерде ток пайда болмайды. Матрицаның белгілі бір түстерге сезімтал аймақтарынәтижесінде толық кескін жасаңыз.
Айтпақшы, компьютер немесе ноутбук туралы айтатын болсақ, матрицаның өлшемі қандай? Қарапайым – бұл экран диагоналының атауы.
