Что такое дисплей на компьютере

Обновлено: 07.07.2024

Каждый день вы видите самые разнообразные экраны. В их числе рекламные дисплеи на улице, состоящие из светодиодов, а также читалки, в пикселях которых черный пигмент перемещается во взвеси белого пигмента. Или экран кинотеатра, который вовсе не простой кусок ткани, а холст со специальной фактурой и покрытием. Но сейчас речь пойдет не о них, а о жидкокристаллических экранах и о том, каким образом электричество превращается в конечное изображение.

Источник света

Изначально источником света для ЖК-экранов были газоразрядные лампы с холодным электродом (CCFL).

Под действием газового разряда ртуть излучает ультрафиолетовое свечение, которое, в свою очередь, возбуждает люминофор на стенках колбы и превращается в видимый свет. В отличие от обычных ламп дневного света, у таких ламп электрод без подогрева (что становится ясно из названия). Для нормальной работы им нужно высокое напряжение — до 900 вольт.

Сейчас вместо газоразрядных ламп используют светодиоды. От их типа сильно зависит конечная цена монитора. Так, в бюджетном сегменте используются обычные белые светодиоды W-Led. Основой для белых светодиодов служат синие светодиоды.

Они покрыты слоем люминофора, который преобразует часть синего спектра в другие цвета. В результате из синих светодиодов получаются белые светодиоды.

Обычный люминофор для белых светодиодов состоит из множества редкоземельных металлов: иттрий, гадолиний, церий, тербий, лантан.

В профессиональных устройствах подсветку из белых светодиодов дополняют зелеными светодиодами (GB-LED). Это дешевле люминофора, дающего нужный спектр. Использование же RGB-светодиодов даже в профессиональных устройствах — редкость, хотя это позволяет регулировать цветовую температуру и яркость без нарушения калибровки гамма-кривых монитора.

В последнее время производители обратили внимание не только на обычные люминофоры, изготавливаемые из редкоземельных металлов, но и на квантовые точки.

Квантовые точки не требуют использования редких компонентов и просты в производстве: достаточно в правильных условиях смешать два дешевых реактива. Из-за того, что идеально выдержать условия невозможно, квантовые точки имеют небольшие различия в размере, поэтому ширина спектра излучения составляет порядка 20 нм.

Такой ширины спектра недостаточно для того, чтобы перекрыть REC.2020 на 100%, но это значение находится очень близко.

Подсветка

Подсветка может быть как боковой (Edge), так и прямой (Direct). Изначально боковая подсветка появилась для ртутных ламп. Потом на нее перешли и светодиоды.

Прямая подсветка ограничена довольно маленькими зонами, за которые отвечают отдельные светодиоды. Она более требовательна к качеству светодиодов, но позволяет хоть как-то реализовать технологию HDR не в OLED-устройствах.

Некоторых производителей при реализации HDR не останавливает наличие боковой подсветки, что приводит к большой площади изменения локальной яркости подсветки.

Полноценный HDR возможен только на OLED — это типичное заблуждение. В студиях кинопроизводства используют все те же самые дисплеи TFT LСD, но с одним маленьким отличием. В таких мониторах дополнительная матрица TFT обеспечивает попиксельное затенение подсветки, за счет чего получается монитор, превосходящий OLED почти по всем показателям, включая нескромную цену.

Рассеиватель

Как можно понять из названия, задача этой части ЖК-экрана — получить равномерное освещение, выдаваемое источником света. Первый слой — отражающий, обычно представляет из себя комбинацию белого пластика и фольги. Следующим идет световод.

Тут используется эффект полного отражения света в диэлектрике, а чтобы свет хоть как-то мог выйти, на поверхность световода наносят мельчайшие линзы.

Аналогичный способ используют и в акриловых вывесках и указателях.

Третий и шестой слои — рассеивающая пленка. Она обладает настолько мелкой и хаотичной структурой поверхности, что снимок был сделан на грани возможностей обычного объектива.

Четвертый и пятый слои отражают большую часть света и обладают либо призматическим, либо полуцилиндрическим рельефом.

Здесь снова используется принцип полного отражения в диэлектрическом материале, но уже как в катафотах.

Свет поочерёдно отражается от двух поверхностей, образованных микроклиньями на плёнке, и возвращается обратно.

Использование двух световозвращающих пленок обусловлено тем, что на производстве, чтобы получить более качественный рельеф, проще вытягивать пленку, чем пытаться штамповать заготовку и получить что-то непригодное.

Прямая подсветка устроена по тому же принципу, только вместо световода установлены рассеивающие линзы на светодиодах.

TFT-панель

Можно подумать, что эффект «капель воды» дает антибликовое покрытие, но нет. Это вид со стороны подсветки. Мельчайшие неровности находятся на поверхности первого слоя TFT-панели — поляризующей пленки, которая приклеена к стеклянной подложке.

Основную работу по поляризации в дешевой поляризующей пленке выполняют атомы йода, вшитые внутрь полимера. А за счет 15-кратного вытягивания пленки молекулы полимера ориентируются в пространстве, и пленка получает свойства линейного поляризатора.

В отличие от демонстрационных моделей со шнурком в решетке, в реальности небольшая проводимость йода вдоль цепочки вызывает поглощение в видимом спектре вдоль ориентации.

После первого слоя преполяризатора идет непосредственно матрица TFT (тонкоплёночных транзисторов). Принцип работы всех панелей заключается в изменении поляризации света на тонкопленочных транзисторах. В зависимости от конфигурации электродов получаются разновидности TN(+film), IPS, VA. Современные панели настолько оптимизированы, что в конечном результате могут иметь как достоинства, так и недостатки панелей других типов.

Расположение слоя жидких кристаллов можно увидеть на приведенной выше схеме. Под действием электрического поля жидкие кристаллы меняют ориентацию и тем самым вращают плоскость поляризации проходящего через них света.

За ним следуют светофильтры. Они обеспечивают разбиение белого цвета на цвета субпикселей. В зависимости от полосы пропускания фильтра, меняется конечная цветопередача всего монитора. Поэтому не факт, что, заменив подсветку W-LED на RGB, вы получите монитор, который станет пригоден для решения полиграфических задач.

Анализатор — это та же самая поляризационная пленка, но ориентированная перпендикулярно поляризатору. Она превращает изображение в видимое. Удалив эту пленку с экрана, можно скрыть изображение от посторонних глаз.

Антибликовое покрытие — последний слой. Вариантов его реализации множество, но основных — не так уж много. В первую очередь, это использование пластика с низким коэффициентом преломления света, что, в свою очередь, уменьшает коэффициент отражения от экрана.

Гладкое покрытие дает более контрастную картинку при условии, что за спиной нет сильных источников света. Матовое покрытие рассеивает свет равномерно и независимо от угла падения, что снижает контраст изображения, но при этом не создает отвлекающих бликов на экране.

Компромиссом является полуматовое/глянцевое покрытие, степень рассеивания отраженного света которого зависит от угла падения.

В самых дорогих моделях встречаются и другие типы антибликовых покрытий: с поляризацией, интерференцией и переменным эффективным коэффициентом преломления.

Ну, и какой экран без управляющей электроники. От электроники зависит интерфейс подключения монитора, частота обновления, глубина цветопередачи и маленькие фичи – разгон матрицы, хранение калибровки в самом мониторе, управление подсветкой, наличие технологий синхронизации и не только.

Несмотря на кажущуюся простоту, жидкокристаллические экраны — это очень сложные устройства, объединяющие в себе множество достижений в области химии, физики и электроники.

Определенные технические термины используются повсеместно, хотя их значение известно пользователям весьма условно. Например, дисплей – небольшое устройство, которым оснащены современные телефоны, компьютеры, планшеты, оборудование. Но пользователи часто путают это понятие с монитором и экраном, хотя это немного разные вещи.

Что такое дисплей?

Display – переводится с английского как «показывать». Это электронное устройство, которое используется для визуального отображения информации. Позволяет обеспечить взаимодействие ПК (смартфона, планшета и др.) и оператора. Это термин общего назначения – им называют не только экран телефона, но и подключенный телевизор, а система Яндекс называет так механизм управления рекламой в сети. Поэтому слова «дисплей», «экран», «монитор» и подобные не являются полными синонимами (хотя часто звучат как взаимозаменяемые).

Электронный элемент визуализирует текстовую и графическую информацию, которая в данный момент находится в оперативной памяти устройства. Для запуска процесса применяются различные контроллеры, манипуляторы (клавиатура ПК, кнопки смартфона или сенсорный экран).

Виды дисплеев

Устройство может использоваться для отображения информации разного типа, поэтому существует несколько принципиально разных видов. Но удобнее их классифицировать по характеристикам:

функциональное назначение – алфавитно-цифровые (набор знаков ограничен), графические (показывают текстовую, графическую информацию; экран разбит на пиксели, каждый из которых «принимает» определенный цвет, в итоге получается изображение);
число возможных цветов (оттенков) – монохромные, цветные;
способ формирования рисунка – панели на лучевой трубке, жидкокристаллические, плазменные (газоразрядные), матрицы на светодиодах.

Монохромные варианты задействуют один цвет с разной градацией яркости. Существуют черно-белые, желто-зеленые модели. Специалисты считают этот вариант наиболее безопасным при длительной работе за компьютером.

Чем дисплей отличается от экрана, монитора и тачскрина?

Термин «экран» специалисты используют редко, поскольку так можно назвать несколько абсолютно разных элементов – матрицу, тачскрин, иногда даже корпус. С помощью дисплея информация визуализируется, а экраном считается поверхность, на которую необходимые данные проецируются.

Что делать, если Windows не видит и не отображает дисковод в системе

Тачскрин – слово, образованное от английского «touchscreen», что означает «сенсорный экран» (панель). Представляет из себя многослойную пленку, которая используется для ввода информации (управление, набор символов, другое). Дисплей же только отображает данные.

Монитор – это устройство, которое соединяется с ПК для визуализации информации, в него могут входить все вышеупомянутые компоненты. Дисплей является частью комплекса механизмов, составляющих монитор (как динамик и аудиоколонка, например).

Как устроен дисплей смартфона и компьютера?

Дисплей смартфона выполняет несколько функций одновременно (отображение, ввод данных, другие). Практически каждый состоит из следующих элементов:

жидкокристаллический слой (пропускает лучи света);
матрица, формирующая картинку;
светофильтры, позволяющие получать цветное изображение;
источник света.

В качестве характеристик используются разрешение, диагональ, плотность пикселей, разновидность тачскрина.

Дисплеем компьютера является монитор. Состоит из корпуса, питающего блока, плат управления, дисплея. Данные поступают от подсоединенного электронного устройства (видеокарты, процессора).

Дисплей – неотъемлемая часть смартфонов, телевизоров, компьютеров, определенных бытовых и промышленных приборов. Позволяет визуализировать данные, просматривать поток поступающей информации. Важно понимать его отличия от экрана, монитора и других подобных наименований.

Если в качестве устройств ввода информации в начале компьютерной эры использовались перфоленты и клавишные пульты, которые эволюционировали в клавиатуру и мышь, то в качестве устройств вывода использовались большие лампы накаливания. Но так долго продолжаться не могло. Поэтому, в результате развития технологий, было изобретено такое устройство как монитор. В этой статье поговорим о том, для чего нужен монитор компьютера и что он делает.

Что такое монитор

Для начала, разберемся что это за устройство. Перейдем к определению:

Если в ПК экран соединяется с видеокартой при помощи HDMI или VGA кабеля, то, например, в телефонах материнская плата соединяется с дисплеем посредством шлейфа. Так как в мобильных (и других) устройствах стоит вычислительный процессор. Это делает слова монитор, дисплей и экран синонимами.

История

Как было написано выше, раньше для вывода данных использовались лампы. Работать с ними было неудобно, экономически невыгодно, да и в связи с развитием технологий, они стали неспособны выводить некоторые типы информации.

Поэтому учеными был предложен вариант использовать экран для отображения результатов вычислений и отслеживания выполнения других программ на ПК. По сравнению с лампами накаливания это было более гибкое и прогрессивное решение.

Из чего состоит

Итак, современные дисплеи состоят из следующих компонентов:

Экран;
Микросхема;
Корпус;
Источник питания.

Области применения

Мониторы встречаются вам на каждом шагу и на данный момент используются в таких отраслях как:

Военная;
Топливная;
Электроэнергетическая

И многих других. Это связано с информационной революцией и большими возможностями ПК.

Это интересно Запись с экрана монитора со звуком бесплатно - ТОП10 программ

Аналоги

Если из-за неисправности, или по другой причине, вам нужно найти замену вашему устройству, то для этого хорошо подойдет телевизор. Почти все современные телевизоры оснащены качественными IPS, LED или AMOLED матрицами и имеют хорошую частоту обновления экрана.

Рассмотрим популярные виды экранов, которые использовались раньше и используются сейчас:

CRT (ЭЛТ)

TFT (Жидкокристаллические)

Экраны основанные на жидкокристаллических матрицах стали набирать популярность с начала двухтысячного года. В отличие от предыдущей категории эти приборы обладают большим списком достоинств. Самые весомые из них:

Намного меньшая нагрузка на зрение;
Плоский экран;
Более четкая картинка;
Меньший вес.

OLED (самоподсвечивающиеся пиксели)

Относительно новая технология. Суть её заключается в том, что каждый пиксель в экране имеет свою собственную подсветку. В результате изображения обладают очень высокой четкостью и цветопередачей. Ну и, конечно же, тут не обошлось без недостатков. На данный момент продукция, основанная на этой технологии, стоит очень дорого и через несколько лет пиксели на дисплее начинают самопроизвольно выгорать.

Характеристики и как выбрать

Для того чтобы выбрать монитор необходимо ознакомиться с его характеристиками. Ниже, мы приведем самые важные параметры, которые стоит оценивать при выборе:

Диагональ экрана

Я думаю, что никому не надо объяснять за что отвечает этот параметр. Однако если у вас стоит вопрос с какой диагональю приобретать дисплей, то оптимальным для вас станет размер в 24 дюйма. Такой диагонали хватит для комфортной работы, просмотра видео и игр.

Разрешение

Разрешение экрана следует выбирать исходя из его диагонали. Чем больше пикселей приходится на дюйм, тем картинка лучше.

Для двадцати четырех дюймовых дисплеев следует выбирать разрешение от Full HD и выше.

Частота обновления кадров (FPS)

Здесь нужно отталкиваться от того, для каких целей вы собираетесь использовать монитор. Если вы покупаете экран для работы, серфинга в интернете и просмотра фильмов, то вам хватит устройства на 60 Гц.

Если же вы собираетесь играть в компьютерные игры, то желательно приобретать дисплей с частотой обновления кадров 144 Гц. Особенно это касается динамичных игр, где все события происходят быстро (например CS и Dota ).

Яркость и контрастность

Очень важные параметры. Чем больше яркость вашего экрана, тем красочнее будут цвета.

В заключение

Итак, я привел знания, которые сам считаю наиболее важными. Я очень надеюсь, что это статья вам помогла. Спасибо за прочтение.