Приборы и устройства для формирования видимого изображения: Учебное пособие, страница 2

НВК – низковольтная катодолюминесценция

ЭЛТ, CRT – электронно-лучевые трубки (индикаторы)

ВЛИ, VED – вакуумные люминесцентные индикаторы

ПЭД, FED – дисплеи (индикаторы) на полевой эмиссии

ЖКИ, LCD – жидкокристаллические  индикаторы

СЖК – смектические жидкие кристаллы

НЖК – нематические жидкие кристаллы

ХЖК – холестерические жидкие кристаллы

АМ ЖКИ, AMLCD – активно-матричные ЖК дисплеи

ТПТ, TFT – тонкоплёночные транзисторы

LCoS – жидкий кристалл на кремнии

СЭЖКИ – сегнетоэлектрические ЖКИ

ПД ЖК, PD LC – диспергированные в полимере ЖК

PALC – плазмоадресуемая ЖК–панель

УФИ – ультрафиолетовое излучение

ФЛФ – фотолюминофор

ГИП – газоразрядная индикаторная панель

Список обозначений

x, y, z – координаты цветности

B – яркость

t - длительность импульса

T – период следования импульсов

Ф – световой поток

F - частота следования импульсов

R – проекционный пробег электрона

Е – энергия

g - плотность материала

j – плотность тока

U – напряжение

ej - работа выхода электрона

m – масса электрона

l - длина волны

с – скорость света

e - относительная диэлектрическая проницаемость

m - магнитная проницаемость

n – показатель преломления вещества

h - квантовый выход

к – постоянная Больцмана

W – мощность

е – заряд электрона

d - оптическая разность хода лучей

Предисловие

На современном этапе развития техники крайне необходимыми оказались устройства, создающие видимое изображение. Они используются в телевизорах и в компьютерах, в оборудовании концертных залов и в «мобильниках», в рекламных табло на стадионах и в цифровых фотоаппаратах, в информационных экранах аэропортов и вокзалов, в видеокамерах, в игрушках и т. д. Устройства во многом различаются по назначению: в некоторых случаях требуется статическое изображение с текстом или цифрами, в других - цветное статическое или динамическое изображение. Впечатляет различие размеров изображений: диагональ дисплея телефона не превышает 5 см, тогда как длина табло на стадионах доходит до сотен метров. Существенно различаются требования к размерам элементов изображений, к яркости и энергопотреблению.

Выходные части устройств, обеспечивающие непосредственное формирование изображения, содержат специальные приборы, называемые индикаторами или дисплеями. Действие этих приборов основано на различных физических, химических или механических явлениях (более 20 типов). Разработке и совершенствованию приборов уделяется очень большое внимание, поскольку они в основном определяют качество устройств формирования изображений (устройств отображения информации, по другой терминологии). Мировой рынок индикаторов в 2000 г. составил 51,7 млрд долл. США, а к 2005 г. он должен вырасти до 99,6 млрд долл. Всё более широкое применение находят микродисплеи с размером активной части индикатора менее 50 мм по диагонали. В 1998 г. был сформирован специальный дисплейный комитет, а в 1999 г. учреждён комитет ассоциации стандартов видеоэлектроники (VESA) по микродисплеям. В устройствах отображения информации аккумулируются последние достижения  схемотехники и дизайна, постоянно возрастает число работающих, занятых в производстве таких устройств.

В учебном пособии рассмотрены принципы действия индикаторов и дисплеев различных типов, представлены особенности их конструкций и основные характеристики. Определённое внимание уделено схемам управления индикаторами. Пособие создано на базе курса «Устройства отображения информации», читаемого автором в Рязанской государственной радиотехнической академии студентам, обучающимся по направлению 654100 "Электроника и микроэлектроника" в рамках специальности 200300 "Электронные приборы и устройства".

Автор выражает благодарность коллективу кафедры электронной техники и технологии Рязанской государственной радиотехнической академии (зав. кафедрой – д-р техн. наук, проф. В. А. Коротченко) за обсуждение рассмотренных в пособии проблем и за ценные замечания, высказанные при рецензировании рукописи.

Автор

Глава 1. Основные понятия и определения

Понятие информация (от латинского informatio - разъяснение, изложение) первоначально означало сведения, передаваемые устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств и т.д.). С середины 20-го века информация - это общенаучное понятие, включающее обмен сведениями в цепочках человек - человек, человек - автомат, автомат - автомат; обмен сигналами в животном и растительном мире; передача признаков от клетки к клетке, от организма к организму. Это одно из основных понятий кибернетики и вычислительной техники.

Отображение информации - представление информации в виде, удобном для зрительного (визуального) восприятия.

Устройство отображения информации (УОИ) или система отображения информации (СОИ) - это совокупность технических средств, обеспечивающих представление информации в форме, удобной для зрительного восприятия.

1.1. Информационные модели

В любых средствах отображения информация представляется информационной моделью (ИМ) - организованным в соответствии с определённой системой правил отображением состояний объекта управления, изображения или какой-то среды. Применяемое при этом представление физического состояния одной системы физическим состоянием другой системы называется кодированием. Модель в закодированной форме представляет сущность реальных процессов, явлений или объектов. Так как модель отражает только наиболее существенные для данной задачи параметры и особенности объекта, то один и тот же объект можно представить различными информационными моделями.

Для кодирования информации в ИМ используются элементы информационной модели (ЭИМ) - буквы, условные знаки (символы, геометрические фигуры, линии, точки и т.д.), цифры и др. Набор используемых элементов составляет алфавит ИМ. В состав алфавита могут включаться  цвет, градации яркости, размер, ориентация и другие  признаки и особенности информационных моделей.