Жидкокристаллические мониторы: под разными углами зрения
Жидкокристаллические мониторы: под разными углами зрения Сокращения: LCD (Liquid Crystal Display). CRT (Cathode-Ray Tube)
Широкое внедрение компьютеров в повседневную жизнь требует разработки стандартов, материалов и технологий, делающих работу с машиной приятной и безопасной. Пожалуй, наибольшие требования предъявляются именно к монитору, на который глаз человека направлен частенько по 10–12 часов в сутки. Важным прорывом в сфере развития мониторов явилось изобретение и внедрение в производство так называемых LCD-мониторов. О принципах их работы, преимуществах и недостатках и рассказывается в данной статье.
Жидкокристаллический дисплей: цифровая дисплейная технология, позволяющая получить изображение на плоской поверхности путем пропускания светового потока через жидкие кристаллы и цветные фильтры.
Преимущества технологии:
1) Жидкокристаллический монитор по сравнению с традиционными на катодно-лучевых трубках (СRT) занимает меньше места и потребляет меньше энергии.
2) Отсутствие мерцания и бликов снижает напряжение глаз во время работы.
Недостаток: сложность получения и связанная с этим намного более высокая стоимость, чем у СRT-монитора аналогичного размера.
Долгое время употребляемые в качестве встроенных мониторов в лаптопах, жидкокристаллические мониторы наконец-то двинулись на замену привычным СRT, и этот процесс все ускоряется. LCD имеет много преимуществ по сравнению с мониторами на катодно-лучевых трубках. Полностью отсутствует раздражающее мерцание, толщина меньше 10 дюймов — экономия места и сохранение зрения. Однако высокая стоимость этих мониторов пока делает их недоступной роскошью для большинства пользователей, да и качество цвета LCD пока не может сравниться с аналогичным показателем CRT.
Краткий экскурс в историю.
Впервые открытые в 1888 году, жидкие кристаллы представляют собой жидкие химикаты, молекулы которых могут быть выровнены в определенном порядке под действием электрического поля — подходящей аналогией являются железные опилки, которые выстраиваются по линиям магнитного поля. Выровненные в определенном порядке, жидкие кристаллы начинают пропускать через себя свет.
В общем, что у лаптопа, что настольный, LCD-экран представляет собой что-то вроде многослойного бутерброда. Нижний флюоресцетный слой, известный как backlight, является источником излучения. Этот свет проходит через первый из двух поляризационных фильтров. Далее путь поляризованного света лежит через слой, содержащий тысячи жидкокристаллических капель, заключенных в небольшие контейнеры, называемые ячейками (cells). Ячейки, в свою очередь, размещены в ряды по всей площади экрана, одна или больше ячеек создают один пиксель (самая маленькая различимая на дисплее точка). Создаваемое электрическое поле искривляет молекулы кристаллов, что позволяет свету, выровненному на втором поляризационном фильтре, проходить сквозь них.
Для простого монохромного LCD, который Вы найдете в любом PalmPilot, на этом дело и заканчивается: просто наносится защитный слой — и монитор готов. Но в цветных LCD все намного сложнее.
В цветных жидкокристаллических панелях каждый пиксель сделан из трех жидкокристаллических ячеек. Перед каждой из них стоит фильтр определенного цвета: красный, зеленый или синий. Свет, проходя через фильтры, и создает изображение, которое мы видим на экране монитора. Случайный механизм посылки электрического потока на один или более пикселей обречен на неудачу: в этом случае Вы увидите абсолютно темный, "плохой" пиксель.
Почти все современные цветные LCD — как в ноутбуках, так и в настольных персональных компьютерах — используют тонкопленочные транзисторы, более известные как активная матрица, для активации каждой ячейки. TFT (thin-film transistor) LCD создают четкое, яркое изображение. Предыдущие LCD-технологии были медленнее, менее эффективными и не могли предоставить столь высокую контрастность. А старые технологии матрицы, известные как пассивная матрица, давали четкое изображение, но оставляли на экране так называемые изображения-привидения (ghost images) — что-то типа инверсионных следов, что делало их совершенно непригодными для использования там, где присутствует быстро меняющееся изображение, например, для просмотра фильмов. В настоящее время пассивная матрица используется в основном в мобильных телефонах и прикладных электронных устройствах, типа калькуляторов или каких-либо анализаторов.
Из-за индивидуальной адресации каждого пикселя LCD могут создавать текст намного более точный, чем CRT, которые, будучи плохо сфокусированными, размывают четкие пиксели, что не лучшим образом влияет на качество изображения. Но высокая контрастность LCD-мониторов может явиться проблемой при отображении графического материала. CRT как бы смягчают края графического изображения, что, зачастую делая текст очень трудночитаемым, особенно на маленьких разрешениях, позволяет лучше отобразить тонкости графического изображения, например, фотографии, намного лучше, чем могут сделать их жидкокристаллические конкуренты. Кроме того, LCD имеют лишь одно "натуральное" разрешение, поэтому если Вы хотите, скажем, получить 1024 на 768 на своем 800-600 LCD, то придется его эмулировать с помощью соответствующего софта.
Как и CRT, настольные LCD созданы с возможностью принимать от PC аналоговые сигналы (которые, в отличие от цифровых, приходят в волновой форме). Это из-за того, что большинство графических плат до сих пор конвертируют визуальную информацию из ее "родной" цифровой формы в аналоговую перед отправкой на дисплей. Однако жидкокристаллические мониторы отображают информацию в цифровом виде, поэтому когда аналоговые данные со стандартной графической платы достигают LCD, монитор вынужден конвертировать ее обратно в цифровую форму. Все эти переворачивания могут вылиться в дрожание экрана или появление призраков. Поэтому новейшие жидкокристаллические мониторы комплектуются специальными графическими картами с цифровыми коннекторами для того, чтобы изображение оставалось четким.
Само собой разумеется, у каждого ноутбука экран именно жидкокристаллический. В ранних моделях лаптопов использовалась восьмидюймовая (по диагонали) пассивная матрица, экраны были черно-белыми. Но с внедрением активной матрицы размер начал расти. Сегодня LCD — практически единственная технология, использующая панели на тонкопленочных транзисторах, которые позволяют получать яркое и четкое изображение при больших размерах мониторов. Скорее всего, Вы не найдете лаптоп с диагональю больше, чем 15.1 дюйма. Мониторы больших размеров существуют лишь в настольных вариантах.
В настоящее время многие поставщики компьютеров предлагают LCD в комплекте поставки компьютера "все-в-одном" для небольшого офиса или домашних пользователей. В таких комплектах цена LCD искусственно занижена за счет использования более дешевых и менее качественных прочих компонентов, и лучше воздержаться от подобной покупки. На самом деле жидкокристаллические мониторы довольно дороги. Например, ViewSonic, NEC и другие поставщики качественных мониторов просят от еще более-менее приемлемых $600 за 14-дюймовый LCD до совсем уж заоблачных $3500 за 18 дюймов. Хотя следует обратить внимание на то, что видимая часть экрана в жидкокристаллическом мониторе вовсе не размер трубки (как, например, в CRT), поэтому видимая область 15" LCD имеет такой же размер, что и у 17" CRT. В некоторые экземпляры LCD встроены USB порты и нанесены защитные покрытия, но все это сделает и так не самый дешевый продукт еще более дорогим.
В настоящее время LCD составляют всего два процента от общего количества реализуемых мониторов (данные без учета ноутбуков), однако по мере падения цен ситуация может измениться.
Около 75 процентов всех продаваемых жидкокристаллических мониторов — это 15-дюймовые, стоимость которых колеблется в пределах $800 — $1200. Для сравнения, за 17-дюймовый CRT с Вас возьмут лишь 200 — 350 $. Однако аналитики ожидают падения цен на LCD до 900 $, так как в связи с внедрением новых технологий стоимость их производства снижается.
Поэтому если в данный момент Вы никак не можете определиться, взять себе для работы LCD или CRT, то, если предпочтения все-таки на стороне жидкокристаллического монитора, подождите немного падения цен, в противном случае, пожалуй, лучше выбрать экономию. Естественно, LCD обладает большим спектром возможностей, более удобен и безопасен, но для нормальной работы с ним Вам еще и специальная видео-плата потребуется. Да и CRT становятся все лучше и лучше. Поэтому, думайте сами, решайте сами — иметь или не иметь.
Дмитрий Рыжиков
При подготовке статьи использованы материалы с сайтов: www.PCWorld.com и www.sharp.co.jp
Широкое внедрение компьютеров в повседневную жизнь требует разработки стандартов, материалов и технологий, делающих работу с машиной приятной и безопасной. Пожалуй, наибольшие требования предъявляются именно к монитору, на который глаз человека направлен частенько по 10–12 часов в сутки. Важным прорывом в сфере развития мониторов явилось изобретение и внедрение в производство так называемых LCD-мониторов. О принципах их работы, преимуществах и недостатках и рассказывается в данной статье.
Жидкокристаллический дисплей: цифровая дисплейная технология, позволяющая получить изображение на плоской поверхности путем пропускания светового потока через жидкие кристаллы и цветные фильтры.
Преимущества технологии:
1) Жидкокристаллический монитор по сравнению с традиционными на катодно-лучевых трубках (СRT) занимает меньше места и потребляет меньше энергии.
2) Отсутствие мерцания и бликов снижает напряжение глаз во время работы.
Недостаток: сложность получения и связанная с этим намного более высокая стоимость, чем у СRT-монитора аналогичного размера.
Долгое время употребляемые в качестве встроенных мониторов в лаптопах, жидкокристаллические мониторы наконец-то двинулись на замену привычным СRT, и этот процесс все ускоряется. LCD имеет много преимуществ по сравнению с мониторами на катодно-лучевых трубках. Полностью отсутствует раздражающее мерцание, толщина меньше 10 дюймов — экономия места и сохранение зрения. Однако высокая стоимость этих мониторов пока делает их недоступной роскошью для большинства пользователей, да и качество цвета LCD пока не может сравниться с аналогичным показателем CRT.
Краткий экскурс в историю.
Впервые открытые в 1888 году, жидкие кристаллы представляют собой жидкие химикаты, молекулы которых могут быть выровнены в определенном порядке под действием электрического поля — подходящей аналогией являются железные опилки, которые выстраиваются по линиям магнитного поля. Выровненные в определенном порядке, жидкие кристаллы начинают пропускать через себя свет.
В общем, что у лаптопа, что настольный, LCD-экран представляет собой что-то вроде многослойного бутерброда. Нижний флюоресцетный слой, известный как backlight, является источником излучения. Этот свет проходит через первый из двух поляризационных фильтров. Далее путь поляризованного света лежит через слой, содержащий тысячи жидкокристаллических капель, заключенных в небольшие контейнеры, называемые ячейками (cells). Ячейки, в свою очередь, размещены в ряды по всей площади экрана, одна или больше ячеек создают один пиксель (самая маленькая различимая на дисплее точка). Создаваемое электрическое поле искривляет молекулы кристаллов, что позволяет свету, выровненному на втором поляризационном фильтре, проходить сквозь них.
Для простого монохромного LCD, который Вы найдете в любом PalmPilot, на этом дело и заканчивается: просто наносится защитный слой — и монитор готов. Но в цветных LCD все намного сложнее.
В цветных жидкокристаллических панелях каждый пиксель сделан из трех жидкокристаллических ячеек. Перед каждой из них стоит фильтр определенного цвета: красный, зеленый или синий. Свет, проходя через фильтры, и создает изображение, которое мы видим на экране монитора. Случайный механизм посылки электрического потока на один или более пикселей обречен на неудачу: в этом случае Вы увидите абсолютно темный, "плохой" пиксель.
Почти все современные цветные LCD — как в ноутбуках, так и в настольных персональных компьютерах — используют тонкопленочные транзисторы, более известные как активная матрица, для активации каждой ячейки. TFT (thin-film transistor) LCD создают четкое, яркое изображение. Предыдущие LCD-технологии были медленнее, менее эффективными и не могли предоставить столь высокую контрастность. А старые технологии матрицы, известные как пассивная матрица, давали четкое изображение, но оставляли на экране так называемые изображения-привидения (ghost images) — что-то типа инверсионных следов, что делало их совершенно непригодными для использования там, где присутствует быстро меняющееся изображение, например, для просмотра фильмов. В настоящее время пассивная матрица используется в основном в мобильных телефонах и прикладных электронных устройствах, типа калькуляторов или каких-либо анализаторов.
Из-за индивидуальной адресации каждого пикселя LCD могут создавать текст намного более точный, чем CRT, которые, будучи плохо сфокусированными, размывают четкие пиксели, что не лучшим образом влияет на качество изображения. Но высокая контрастность LCD-мониторов может явиться проблемой при отображении графического материала. CRT как бы смягчают края графического изображения, что, зачастую делая текст очень трудночитаемым, особенно на маленьких разрешениях, позволяет лучше отобразить тонкости графического изображения, например, фотографии, намного лучше, чем могут сделать их жидкокристаллические конкуренты. Кроме того, LCD имеют лишь одно "натуральное" разрешение, поэтому если Вы хотите, скажем, получить 1024 на 768 на своем 800-600 LCD, то придется его эмулировать с помощью соответствующего софта.
Как и CRT, настольные LCD созданы с возможностью принимать от PC аналоговые сигналы (которые, в отличие от цифровых, приходят в волновой форме). Это из-за того, что большинство графических плат до сих пор конвертируют визуальную информацию из ее "родной" цифровой формы в аналоговую перед отправкой на дисплей. Однако жидкокристаллические мониторы отображают информацию в цифровом виде, поэтому когда аналоговые данные со стандартной графической платы достигают LCD, монитор вынужден конвертировать ее обратно в цифровую форму. Все эти переворачивания могут вылиться в дрожание экрана или появление призраков. Поэтому новейшие жидкокристаллические мониторы комплектуются специальными графическими картами с цифровыми коннекторами для того, чтобы изображение оставалось четким.
Само собой разумеется, у каждого ноутбука экран именно жидкокристаллический. В ранних моделях лаптопов использовалась восьмидюймовая (по диагонали) пассивная матрица, экраны были черно-белыми. Но с внедрением активной матрицы размер начал расти. Сегодня LCD — практически единственная технология, использующая панели на тонкопленочных транзисторах, которые позволяют получать яркое и четкое изображение при больших размерах мониторов. Скорее всего, Вы не найдете лаптоп с диагональю больше, чем 15.1 дюйма. Мониторы больших размеров существуют лишь в настольных вариантах.
В настоящее время многие поставщики компьютеров предлагают LCD в комплекте поставки компьютера "все-в-одном" для небольшого офиса или домашних пользователей. В таких комплектах цена LCD искусственно занижена за счет использования более дешевых и менее качественных прочих компонентов, и лучше воздержаться от подобной покупки. На самом деле жидкокристаллические мониторы довольно дороги. Например, ViewSonic, NEC и другие поставщики качественных мониторов просят от еще более-менее приемлемых $600 за 14-дюймовый LCD до совсем уж заоблачных $3500 за 18 дюймов. Хотя следует обратить внимание на то, что видимая часть экрана в жидкокристаллическом мониторе вовсе не размер трубки (как, например, в CRT), поэтому видимая область 15" LCD имеет такой же размер, что и у 17" CRT. В некоторые экземпляры LCD встроены USB порты и нанесены защитные покрытия, но все это сделает и так не самый дешевый продукт еще более дорогим.
В настоящее время LCD составляют всего два процента от общего количества реализуемых мониторов (данные без учета ноутбуков), однако по мере падения цен ситуация может измениться.
Около 75 процентов всех продаваемых жидкокристаллических мониторов — это 15-дюймовые, стоимость которых колеблется в пределах $800 — $1200. Для сравнения, за 17-дюймовый CRT с Вас возьмут лишь 200 — 350 $. Однако аналитики ожидают падения цен на LCD до 900 $, так как в связи с внедрением новых технологий стоимость их производства снижается.
Поэтому если в данный момент Вы никак не можете определиться, взять себе для работы LCD или CRT, то, если предпочтения все-таки на стороне жидкокристаллического монитора, подождите немного падения цен, в противном случае, пожалуй, лучше выбрать экономию. Естественно, LCD обладает большим спектром возможностей, более удобен и безопасен, но для нормальной работы с ним Вам еще и специальная видео-плата потребуется. Да и CRT становятся все лучше и лучше. Поэтому, думайте сами, решайте сами — иметь или не иметь.
Дмитрий Рыжиков
При подготовке статьи использованы материалы с сайтов: www.PCWorld.com и www.sharp.co.jp
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 01 за 2002 год в рубрике hard :: monitor
