Elektroniczny wyświetlacz wizualny - Electronic visual display
Monitor ekranowy, nieformalnie ekran, to urządzenie wyświetlające do prezentacji obrazów , tekstu lub wideo przesyłanych drogą elektroniczną, bez wytwarzania stałego rekord. Elektroniczne wyświetlacze wizualne obejmują telewizory , monitory komputerowe i cyfrowe oznakowanie . Zgodnie z powyższą definicją rzutnik (wraz z ekranem, na który wyświetlany jest tekst, obrazy lub wideo) można racjonalnie uznać za elektroniczny wyświetlacz wizualny, ponieważ jest to urządzenie wyświetlające do prezentacji obrazów, zwykłego tekstu lub wideo przekazywane drogą elektroniczną bez sporządzania trwałego zapisu. Są również wszechobecne w mobilnych aplikacjach komputerowych , takich jak tablety , smartfony i urządzenia informacyjne .
Rodzaje
Są to technologie wykorzystywane do tworzenia różnych obecnie używanych wyświetlaczy.
- Wyświetlacz elektroluminescencyjny (EL)
- Wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LC) z podświetlanym diodami elektroluminescencyjnymi (LED) wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LC)
- Wyświetlacz diodowy (LED)
- Wyświetlacz plazmowy (P)
- Wyświetlacz z kropką kwantową (QD)
Ponadto w przeszłości powszechnie stosowano lampy elektronopromieniowe, a wyświetlacze microLED są w trakcie opracowywania.
Klasyfikacja
Elektroniczne wyświetlacze wizualne prezentują informacje wizualne zgodnie z elektrycznym sygnałem wejściowym (analogowym lub cyfrowym) albo emitując światło (wówczas nazywane są wyświetlaczami aktywnymi ), albo alternatywnie modulując dostępne światło podczas procesu odbicia lub transmisji (modulatory światła nazywane są pasywnymi wyświetla ).
| Elektroniczne wyświetlacze wizualne | ||
| Aktywne wyświetlacze | Wyświetlacze pasywne | |
|---|---|---|
| prezentować informacje wizualne emitując światło | prezentować informacje wizualne poprzez modulację światła | |
| Zasada |
Wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD) + podświetlenie (ta kombinacja jest uważana za wyświetlacz aktywny ) |
LCD |
| Przykład | Ekran telewizora LCD, monitor komputerowy LCD | Zegarek LCD (odblaskowy) patrz klasyfikacja LCD |
| Zasada | Katodoluminescencja |
Elektroforeza patrz także Papier elektroniczny |
| Przykład |
Lampa elektronopromieniowa (CRT) Wyświetlacz emisji pola (FED) Wyświetlacz fluorescencyjny próżniowy (VFD) Wyświetlacz powierzchniowo-przewodnikowy z emiterem elektronów (SED) |
Badania i produkcja: |
| Zasada | Elektroluminescencja | Elektrochromizm |
| Przykład | (cienka lub gruba warstwa) elektroluminescencja (EL) (nieorganiczna lub organiczna) dioda elektroluminescencyjna (LED, OLED) wyświetlacz wyładowania gazowego ( rura Nixie ) |
Badania i produkcja: |
| Zasada | Fotoluminescencja | Elektrozwilżanie |
| Przykład | Wyświetlacz plazmowy (PDP) | Badania i produkcja: |
| Zasada |
Żarzenie się |
Modulacja elektromechaniczna |
| Przykład | Numitron , 7-segmentowy wyświetlacz numeryczny |
wyświetlacz klapkowy wyświetlacz flip-disk cyfrowe urządzenie mikrolustra (DMD) wyświetlacz modulatora interferometrycznego (IMOD) FTIR (unipixel) |
Tryb wyświetlania obserwacji
Elektroniczne wyświetlacze wizualne mogą być bezpośrednio obserwowane ( wyświetlacz bezpośredni ) lub wyświetlane informacje mogą być wyświetlane na ekranie (ekran transmisyjny lub refleksyjny). Zwykle dzieje się tak w przypadku mniejszych wyświetlaczy przy określonym powiększeniu.
| Wyświetlanie trybów obserwacji | |
|---|---|
| Wyświetlanie bezpośredniego widoku | Wyświetlacz projekcyjny |
| transmisyjny tryb pracy | projekcja przednia (z ekranem odblaskowym) np. projektor wideo |
| refleksyjny tryb działania | projekcja tylna (z ekranem transmisyjnym) np. ekran telewizyjny do projekcji tylnej |
| tryb transfleksyjny (np. transflective LCD ) |
projekcja siatkówki (z łącznikiem lub bez) np. wyświetlacz montowany na głowie |
Innym rodzajem wyświetlacza projekcyjnego jest klasa „ wyświetlaczy projekcyjnych laserowych ”, w których obraz jest budowany sekwencyjnie albo poprzez skanowanie linii po linii, albo poprzez pisanie jednej pełnej kolumny na raz. W tym celu z trzech laserów pracujących na podstawowych barwach powstaje jedna wiązka, która jest skanowana elektromechanicznie (skaner galwanometru, matryca mikroluster) lub elektroakustyczno-optyczna .
Układ elementów obrazu
W zależności od kształtu i rozmieszczenia elementów obrazu wyświetlacza można wyświetlać albo stałe informacje (symbole, znaki), można tworzyć proste cyfry (układ 7-segmentowy) lub dowolne kształty (wyświetlacze z matrycą punktową).
| Układ elementów obrazu | |
|---|---|
|
Wyświetlacze segmentowe Znaki, cyfry i symbole o stałym kształcie (mogą być adresowane multipleksowo) Następujące układy są dobrze znane: Wyświetlacz siedmiosegmentowy Wyświetlacz czternastosegmentowy Wyświetlacz szesnasegmentowy |
Subpiksele wyświetlaczy z matrycą punktową są ułożone w regularną dwuwymiarową tablicę (wymagane jest adresowanie multipleksowe); można tworzyć i wyświetlać dowolne kształty |
Emisja i kontrola kolorów
Kolory mogą być generowane przez selektywną emisję, selektywną absorpcję, transmisję lub selektywne odbicie.
| Emisja i kontrola koloru | |
|---|---|
|
addytywne mieszanie kolorów podstawowych sumuje się w celu uzyskania białego światła |
subtraktywne filtry mieszające , barwniki, pigmenty (np. druk) odjąć (absorbować) części światła białego |
|
mieszanie czasowe (dodatek) np. obrotowe koło filtrów barw podstawowych w projektorach |
mieszanie przestrzenne (addytywne) blisko rozmieszczone subpiksele |
|
przestrzenne i czasowe mieszanie kolorów połączone mieszanie przestrzenne i czasowe |
|
|
układ subpikseli do addytywnego mieszania kolorów patrz układy subpikseli 1 patrz układy subpikseli 2 patrz układy subpikseli 3 |
subtraktywne mieszanie kolorów nie wymaga specjalnego rozmieszczenia subpikseli, wszystkie składniki (np. filtry) muszą znajdować się na tej samej drodze światła. |
| Przykłady: układ pasków delta-nabla PenTile , np. RGB+White |
|
Tryby adresowania
Każdy subpiksel urządzenia wyświetlającego musi być wybrany (zaadresowany), aby mógł być zasilany w kontrolowany sposób.
| Tryby adresowania (wybór elementów obrazu) | |
|---|---|
|
bezpośrednie adresowanie każdego pojedynczego elementu obrazu ma połączenia elektryczne z elektroniką napędową. |
multipleksowe adresowanie kilka elementów obrazu ma wspólne połączenia elektryczne z elektroniką sterującą, np. elektrody rzędowe i kolumnowe, gdy elementy obrazu są ułożone w dwuwymiarowej matrycy. |
|
dodana aktywna matryca adresująca aktywne elementy elektroniczne w celu lepszego doboru elementów obrazu.
|
Macierz pasywna adresująca nieliniowość efektu wyświetlania (np. LCD, LED) służy do realizacji adresowania poszczególnych pikseli w adresowaniu multipleksowym. W tym trybie można zaadresować tylko dość ograniczoną liczbę linii. W przypadku (STN-)LCD to maksimum wynosi ~240, ale kosztem znacznego zmniejszenia kontrastu. |
| Matryca aktywnych elementów elektronicznych może być używana w trybie transmisyjnym (wymagana wysoka przepuszczalność) lub nieprzezroczysta aktywna matryca może być używana do odblaskowych wyświetlaczy LCD (np. ciekłokrystaliczne na krzemie (LCOS)).| | |
Wyświetl tryby jazdy
| Tryby jazdy (aktywacja elementów obrazu) | |
|---|---|
|
napięcie napędzające aktywację pikseli napięciem (np. efekty pola LCD). Jeśli prąd jest wystarczająco niski, tryb ten może być podstawą dla wyświetlaczy o bardzo małych wymaganiach mocy (np. μW dla LCD bez podświetlenia). |
aktywacja prądu sterującego pikselami prądem elektrycznym (np. LED). |
Zobacz też
Bibliografia
- ^ Louis D. Silverstein i in., Hybrydowa przestrzenno-czasowa synteza kolorów i jej zastosowania , JSID 14/1 (2006), s. 3-13
- SID - Society for Information Display International Conference Proceedings 1970-2008
- Journal of the Society for Information Display (JSID)
- Naprawa wyświetlacza (w języku niemieckim)
- Wyświetlacze pasywne
- Wybór urządzenia IT
Dalsza lektura
- Pochi Yeh, Claire Gu: „Optyka wyświetlaczy ciekłokrystalicznych”, John Wiley & Sons 1999, 4.5. Konoskopia, s. 139