Что такое цифровой дисплей
цифровой дисплей
3.6 цифровой дисплей (digital display): Дисплей, в котором информация представлена цифровым кодом.
Смотреть что такое «цифровой дисплей» в других словарях:
цифровой дисплей — индикатор данных — [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом Синонимы индикатор данных EN digital displayDD … Справочник технического переводчика
Цифровой дисплей — дисплей, показывающий время в виде цифр (чисел) … Словарь часов
алфавитно-цифровой дисплей — Дисплей, обеспечивающий работу с данными в алфавитно цифровой и символьной формах. [ГОСТ 25868 91] текстовый дисплей буквенно цифровой дисплей Дисплей, который может отображать только текстово цифровую информацию, но не имеет возможности… … Справочник технического переводчика
алфавитно-цифровой дисплей — 82 алфавитно цифровой дисплей: Дисплей, обеспечивающий работу с данными в алфавитно цифровой и символьной формах Источник: ГОСТ 25868 91: Оборудование периферийное систем обработки информации. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
буквенно-цифровой дисплей — 3.7 буквенно цифровой дисплей (alphanumeric display): Дисплей, в котором информация представлена в виде комбинации цифр и букв. Источник: ГОСТ Р ИСО 9355 2 2009: Эргономические требования к проектированию дисплеев и механизмов управления. Часть 2 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
буквенно-цифровой дисплей — abėcėlinis skaitmeninis vaizduoklis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. alphameric display; alphanumeric display; character display; symbol display vok. alphanumerisches Anzeigegerät, n; alphanumerisches Display, n; Symbolbildschirm,… … Automatikos terminų žodynas
легко читаемый цифровой дисплей — [Интент] Тематики управление инженерн. оборуд. здания EN easy to read digital display … Справочник технического переводчика
Цифровой — 4. Цифровой Определение, относящееся к данным, которые состоят из цифр Источник: ГОСТ 15971 90: Системы обработки информации. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные термины … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Дисплей — индикатор, механический, электрический или управляемый с помощью электроники. Алфавитно цифровой дисплей. Дисплей, показывающий время в виде букв и цифр, цифровой дисплей … Словарь часов
ДИСПЛЕЙ — [англ. display показывать] инф. видеотерминал, экранный пульт связи с ЭВМ устройство ввода вывода данных для отображения на экране информации в форме, удобной пользователю, а также для ее редактирования в интерактивном (ИНТЕРАКТИВНЫЙ) режиме.… … Словарь иностранных слов русского языка
Дисплей (технология)
содержание
Конструкции и технические реализации дисплеев
Механические дисплеи
Примеры непрерывных механических дисплеев:
Пример дискретных механических дисплеев:
Электромеханические дисплеи
Непрерывные электромеханические дисплеи:
Дискретные электромеханические дисплеи:
Электрические и электронные дисплеи
Техническая реализация (примеры):
Распространенными типами управления сложными электрическими или электромеханическими дисплеями являются:
Все чаще используются жидкокристаллические экраны, которые управляются как матрицы в виде сетки.
Дисплей виртуальной ретинали проецирует информацию непосредственно на сетчатку глаза.
Дисплеи в измерительной технике
Дисплей циферблата
Индикаторы шкалы также можно найти на большом количестве механических измерительных устройств, таких как весы, штангенциркуль ; последние используют нониус для более точной читаемости. Зеркальные весы также имеют зеркальный сектор за указателем, чтобы облегчить вертикальное считывание и, таким образом, избежать ошибок параллакса при считывании.
Цифровой дисплей
Недостаток числовых дисплеев состоит в том, что тенденции и абсолютный размер невозможно распознать с первого взгляда. Поэтому цифровые мультиметры (сокращенно DMM, то есть с числовым дисплеем) иногда также имеют быстрое отображение гистограммы или элемент указателя, который, однако, также состоит из дискретных элементов отображения (см. Рисунок справа).
Преимущества, например, B. Возможность отображения измеренного значения в широком диапазоне с использованием переменных запятых и дополнительно отображаемых единиц измерения, четкость считывания и, с помощью самосветящихся дисплеев, хорошая читаемость в условиях плохого освещения.
дополнения
При соответствующей технологии вывода рейтинги также могут быть включены в рекламу; Например, при превышении предельного значения или наличии риска в системе для индикации можно использовать мигающий дисплей, дополнительные светящиеся знаки или меняющиеся цвета.
Цифровой дисплей
Владельцы патента RU 2313918:
Изобретение относится к аппаратным средствам персонального компьютера /ПК/ и может быть использовано в качестве плоскопанельного дисплея в ПК и в телевизоре. За прототип принят плоскопанельный дисплей, выполненный по технологии плазменных панелей [1 с.489, 2 с.25, 27, 29, 3 c.23, 27], представляющий собой совокупность элементов матрицы из газосветных ячеек. Отдельный элемент плазменной матрицы состоит из трех излучающих газосветных лампочек, каждая из которых имеет один из цветных светофильтров R, G, В. Газосветная ячейка включает газосветную лампочку и цветной светофильтр. Уровень яркости формируется [3 с.27] за счет скважности излучения: отношение времени, когда лампочка излучает, ко времени, когда она на излучает. Яркость получается из частоты миганий и длительности каждого из них. Газосветные лампочки имеют постоянные напряжения предподжига, т.е. все элементы панели тлеют, на плазменной панели заметно это фоновое «дыхание», не позволяющее получить подлинный глубокий черный цвет [2 с.29]. Разрешающая способность плазменной панели соответствует числу элементов матриц /из трех газосветных ячеек каждая/. Недостатки прототипа: наличие высокого напряжения [1 с.489]; технология плазменных панелей не способна создать мелкую плазменную газосветную ячейку [2 с.25], поэтому плазменные панели имеют сравнительно невысокое разрешение; высокая стоимость плазменных панелей [1 с.489]; отсутствует глубокий черный цвет [2 с.29] и отсутствует полнота и достоверность цветопередачи цветовых тонов [2 с.29].
Каждая излучающая ячейка элемента матрицы представляет собой излучающий световой канал из последовательно расположенных светодиода белого свечения и цветного светофильтра. Яркость определяется, как и в прототипе, скважностью излучения светодиода ячейки пропорционально коду цветового сигнала. Каждый элемент матрицы включает три ячейки, излучающих красный, зеленый или синий цвет. Три ячейки объединяются в один непрозрачный корпус, в выходном торце которого располагается микролинза, суммирующая цветовые потоки и выводящая изображение пиксела на экран. Светодиоды ячеек всего экрана по управляющим сигналам с блока формирования управляющих сигналов, определяющих длительность излучения каждого светодиода, синхронно излучают и формируют изображение на экране. Сущность изобретения в том, что в цифровой дисплей, содержащий плоскопанельный экран из элементов матриц, каждый из которых включает три излучающих ячейки, содержащих соответствующий цветной светофильтр, введены три канала цветовых сигналов R, G, В, каждый из которых включает последовательно соединенные накопитель кодов и блок формирования управляющих сигналов, выходы которых подключены к соответствующим входам плоскопанельного экрана, три излучающие ячейки каждого элемента матрицы объединены в один непрозрачный корпус, в выходном торце которого имеется микролинза, в каждую излучающую ячейку введен светодиод белого свечения, световой канал которой составляют последовательно расположенные светодиод и цветной светофильтр, световые каналы в корпусе матрицы оптически разделены, а цветные светофильтры ячеек расположены в передней фокальной плоскости микролинзы.
Частота строк: fс=1080×100 Гц=108 кГц.
по горизонтали 1920×0,6 мм=1152 мм,
по вертикали 1080×0,6 мм=648 мм,
по диагонали 1322 мм или 52 дюйма. Светодиодов белого свечения требуется 6220800 штук /2073600×3/.
Работа цифрового дисплея.
С учетом потерь излучения в 80% яркость изображения остается еще достаточно высокой. При вычислении контрастности [6 с.359 20-я строка сверху] отсутствие излучения светодиодов в ячейке определяет полный черный цвет и в знаменателе будет значение, близкое к нулю, т.е. контрастность будет много выше, чем у прототипа. Сигналы разрядов кодов поступают на третьи входы разрядов регистров 8. Заполнение регистров 8 кодами строки начинается с открытием импульсом Uк первого ключа 5, который пропускает импульсы Uд на вход распределителя 7 импульсов. Тактовые импульсы с выхода блока 7 поступают последовательно на первые управляющие входы разрядов восьми регистров 8. Сигналы первых разрядов поступают в разряды первого регистра 8, вторых разрядов кодов поступают в разряды второго регистра 82 и т.д. По заполнении регистров 8 сигнал с последнего выхода блока 7 закрывает ключ 5 и в качестве управляющего выходного сигнала открывает ключ 5 в блоке 42, регистры которого аналогично заполняются кодами второй строки. Таким образом за время кадра заполняются регистры 8 всех блоков 4 регистров. По заполнении регистров 8 управляющий выходной сигнал с блока 41080 открывает вторые ключи 6 в блоках 4. Импульс Uвыд выдает синхронно из всех блоков 4 все коды кадра /2073600/ в блоки 2 и обнуляет разряды регистров 8. В виду непосредственного преобразования кодов в длительности излучения светодиодов цветопередача приближается к расчетному значению 167772I6 цветовых тонов. Исключение при формировании кадра на экране процесса развертки строк достигается многократным /по числу разрешения/ увеличением числа электронных схем. Но идентичность их упрощает выполнение блоков 1 и 2 в виде микросхем. Заявляемый цифровой дисплей выполняет увеличение яркости изображения, повышает разрешение до формата НДТV, повышает достоверность цветопередачи до расчетной, передает черный цвет и увеличивает контрастность. Вместе с тем упрощается изготовление плоскопанельного экрана и производство цифровых плоскопанельных дисплеев.
1. Колесниченко О.В., Шишигин И.В. Аппаратные средства PC. 5-е изд., СПБ, 2004, с.489, прототип.
2. «Домашний компьютер», №4, 2006, c.25, 27, 29, первая колонка.
3. «Домашний компьютер», №4, 2005, с.23, 27.
4. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник. Минск, 1991, с.428.
5. «Радио» №2 2006, с.45.
6. В.Мураховский. Железо ПК. Новые возможности. СПб, Питер, 2005, с.359.
ЖК-дисплей
Жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей, ЖКД, англ. Liquid crystal display, LCD ), также жидкокристаллический монитор (ЖК-монитор) — плоский дисплей на основе жидких кристаллов, а также монитор на основе такого дисплея.
LCD TFT (англ. Thin film transistor — тонкоплёночный транзистор) — разновидность жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Усилитель для каждого субпикселя применяется для повышения быстродействия, контрастности и чёткости изображения дисплея.
Жидкокристаллические дисплеи были разработаны в 1963 году в исследовательском центре Дэвида Сарнова компании RCA (Принстон, штат Нью-Джерси).
Содержание
Применение
Дисплей на жидких кристаллах используется для отображения графической информации в компьютерных мониторах (также и в ноутбуках), телевизорах, телефонах, цифровых фотоаппаратах, электронных книгах, навигаторах, также — электронных переводчиках, калькуляторах, часах и т. п. (реже в них используются ЖКИ), а также во многих других электронных устройствах.
Изображение в нём формируется с помощью отдельных элементов, как правило, через систему развёртки. Простые приборы с дисплеем (электронные часы, телефоны, плееры, термометры и пр.) могут иметь монохромный или 2—5-цветный дисплей. Многоцветное изображение формируется с помощью RGB-триад.
На 2008 год в большинстве настольных мониторов на основе TN- (и некоторых *VA) матриц, а также во всех дисплеях ноутбуков используются матрицы с 18-битным цветом (6 бит на каждый RGB-канал), 24-битность эмулируется мерцанием с дизерингом.
Технические характеристики
Важнейшие характеристики ЖК-дисплеев:
Устройство
Конструктивно дисплей состоит из ЖК-матрицы (стеклянной пластины, между слоями которой и располагаются жидкие кристаллы), источников света для подсветки, контактного жгута и обрамления (корпуса), чаще пластикового, с металлической рамкой жёсткости.
Каждый пиксель ЖК-матрицы состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым.
Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света, ячейку можно считать прозрачной.
Если же к электродам приложено напряжение, то молекулы стремятся выстроиться в направлении электрического поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности.
Если постоянное напряжение приложено в течение долгого времени, жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (так как изменение прозрачности происходит при включении тока, вне зависимости от его полярности).
Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам.
Проходящий через ячейки свет может быть естественным — отражённым от подложки (в ЖК-дисплеях без подсветки). Но чаще применяют искусственный источник света, кроме независимости от внешнего освещения это также стабилизирует свойства полученного изображения.
Таким образом, полноценный монитор с ЖК-дисплеем состоит из высокоточной электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК-матрицы, модуля подсветки, блока питания и корпуса с элементами управления. Именно совокупность этих составляющих определяет свойства монитора в целом, хотя некоторые характеристики важнее других.
Технологии
Основные технологии при изготовлении ЖК дисплеев: TN+film, IPS (SFT) и MVA. Различаются эти технологии геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода. Большое значение имеют чистота и тип полимера со свойствами жидких кристаллов, применённый в конкретных разработках.
Время отклика ЖК мониторов, сконструированных по технологии SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display — кремниевая отражающая жидкокристаллическая матрица), уменьшено до 5 мс.
Компании Sony, Sharp и Philips совместно разработали технологию PALC (англ. Plasma Addressed Liquid Crystal — плазменное управление жидкими кристаллами), которая соединила в себе преимущества ЖК (яркость и насыщенность цветов, контрастность) и плазменных панелей (большие углы видимости по горизонту и вертикали, высокую скорость обновления). В качестве регулятора яркости в этих дисплеях используются газоразрядные плазменные ячейки, а для цветовой фильтрации применяется ЖК-матрица. Технология PALC позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означает наилучшую управляемость и качество изображения. [источник не указан 895 дней]
TN+film (Twisted Nematic + film)
TN + film — самая простая технология. Часть film в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно — от 90° до 150°). В настоящее время приставку film часто опускают, называя такие матрицы просто TN. К сожалению, способа улучшения контрастности и времени отклика для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у данного типа матриц является на настоящий момент одним из лучших, а вот уровень контрастности — нет.
Матрица TN + film работает следующим образом: если к субпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если красные, зеленые и синие субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.
К достоинствам технологии можно отнести самое маленькое время отклика среди современных матриц, а также невысокую себестоимость. Недостатки: худшая цветопередача, наименьшие углы обзора.
IPS, или SFT (Super Fine TFT)
Технология In-Plane Switching (Super Fine TFT) была разработана компаниями Hitachi и NEC. Эти компании пользуются этими двумя разными названиями одной технологии — NEC technologies ltd. использует SFT, а Hitachi — IPS. Технология предназначалась для избавления от недостатков TN + film. Хотя с помощью IPS и удалось добиться увеличения угла обзора до 178°, а также высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне.
По состоянию на 2008 год, матрицы, изготовленные по технологии IPS (SFT), — единственные из ЖК-мониторов, всегда передающие полную глубину цвета RGB — 24 бита, по 8 бит на канал. [1] Старые TN-матрицы имеют 6-бит на канал, как и часть MVA.
Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Поэтому отображение чёрного цвета близко к идеалу. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а чёрным.
При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.
IPS в настоящее время вытеснено технологией Н-IPS, которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика и увеличением контрастности. Цветность лучших Н-IPS панелей не уступает обычным мониторам ЭЛТ. Н-IPS и более дешевая е-IPS активно используется в панелях размером от 20″. LG.Philips, Dell, NEC, Samsung, Chimei остаются единственными производителями панелей по данной технологии [2] .
AS-IPS (Advanced Super IPS — расширенная супер-IPS) — также была разработана корпорацией Hitachi в 2002 году. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей. AS-IPS также используется в качестве названия для мониторов корпорации NEC (например, NEC LCD20WGX2) созданных по технологии S-IPS, разработанной консорциумом LG.Philips.
AFFS (Advanced Fringe Field Switching, неофициальное название S-IPS Pro). Технология является дальнейшим улучшением IPS, разработана компанией BOE Hydis в 2003 году. Усиленная мощность электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК, на матрицах производства Hitachi Displays.
| Название | Краткое обозначение | Год | Преимущество | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Super Fine TFT | SFT | 1996 | Широкие углы обзора, глубокий черный цвет | Большиство панелей также поддерживают реалистичную цветопередачу (8-бит на канал). При улучшении цветопередачи яркость стала немного ниже. |
| Advanced SFT | A-SFT | 1998 | Лучшее время отклика | Технология эволюционировала до A-SFT (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. в 1998), значительно уменьшив время отклика. |
| Super-Advanced SFT | SA-SFT | 2002 | Высокая прозрачность | SA-SFT, разработанная Nec Technologies Ltd. в 2002, позволила улучшить прозрачность в 1,4 раза по сравнению с A-SFT. |
| Ultra-Advanced SFT | UA-SFT | 2004 | Высокая прозрачность Цветопередача Высокая контрастность | Позволила достичь в 1,2 раза большей прозрачности по сравнению с SA-SFT, 70 % охвата цветового диапазона NTSC и увеличения контрастности. |
| Название | Краткое обозначение | Год | Преимущество | Прозрачность/ Контрастность | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|
| Super TFT | IPS | 1996 | Широкие углы обзора | 100/100 Базовый уровень | Большинство панелей также поддерживают реалистичную цветопередачу (8-бит на канал). Эти улучшения появились ценой более медленного времени отклика, изначально около 50 мс. IPS панели также были очень дороги. |
| Super-IPS | S-IPS | 1998 | Отсутствует цветовой сдвиг | 100/137 | IPS был вытеснен S-IPS (Super-IPS, Hitachi Ltd. в 1998), которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика |
| Advanced Super-IPS | AS-IPS | 2002 | Высокая прозрачность | 130/250 | AS-IPS, также разработанный Hitachi Ltd. в 2002, улучшая, главным образом, контрастность традиционных S-IPS панелей до уровня, при котором они стали вторыми после некоторых S-PVA. |
| IPS-Provectus | IPS-Pro | 2004 | Высокая контрастность | 137/313 | Технология панелей IPS Alpha с более широкой цветовой гаммой и контрастностью, сравнимой с контрастностью PVA и ASV дисплеев без углового свечения. |
| IPS alpha | IPS-Pro | 2008 | Высокая контрастность | Следующее поколение IPS-Pro | |
| IPS alpha next gen | IPS-Pro | 2010 | Высокая контрастность | Hitachi передает технологию Panasonic |
| Название | Краткое обозначение | Год | Примечания |
|---|---|---|---|
| Super-IPS | S-IPS | 2001 | LG Display остается одним из главных производителей панелей, основанных на технологии Hitachi Super-IPS. |
| Advanced Super-IPS | AS-IPS | 2005 | Улучшена контрастность с расширенной цветовой гаммой. |
| Horizontal IPS | H-IPS | 2007 | Достигнута еще большая контрастность и визуальная более однородная поверхность экрана. Также дополнительно появилась технология Advanced True Wide Polarizer на основе поляризационной плёнки NEC, для достижения более широких углов обзора, исключения засветки при взгляде под углом. Используется в профессиональной работе с графикой. |
| Enhanced IPS | E-IPS | 2009 | Имеет более широкую апертуру для увеличения светопроницаемости при полностью открытых пикселях, что позволяет использовать более дешевые в производстве лампы подсветки, с более низким энергопотреблением. Улучшен диагональный угол обзора, время отклика уменьшено до 5 мс. |
| Professional IPS | P-IPS | 2010 | Обеспечивает 1.07 млрд цветов (30-битная глубина цвета). Больше возможных ориентаций для субпикселя (1024 против 256) и лучшая глубина true colour цветопередачи. |
*VA (Vertical Alignment)
Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским свойствам. MVA (Multi-domain Vertical Alignment). Эта технология разработана компанией Fujitsu как компромисс между TN и IPS технологиями. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 160° (на современных моделях мониторов до 176—178°), при этом благодаря использованию технологий ускорения (RTC) эти матрицы не сильно отстают от TN+Film по времени отклика, но значительно превышают характеристики последних по глубине цветов и точности их воспроизведения.
MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки.
Достоинствами технологии MVA являются глубокий чёрный цвет (при перпендикулярном взгляде) и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля. Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения.
Аналогами MVA являются технологии:
PLS (Plane-to-Line Switching) [7]
PLS-матрица была разработана компанией Samsung как альтернатива IPS и впервые продемонстрирована в декабре 2010 года. Предполагается, что эта матрица будет на 15% дешевле, чем IPS.