OBRAZOVKY, MONITORY, DISPLEJE A POLARIZOVANÉ SVĚTLOĚ. Podpora přednášky kurzu Mezioborové dimenze vědy

Transkript

1 OBRAZOVKY, MONITORY, DISPLEJE A POLARIZOVANÉ SVĚTLOĚ doc. RNDr. Josef Hubeňák, CSc. Podpora přednášky kurzu Mezioborové dimenze vědy

2 Obrazovky, displeje, polarizované světlo Josef Hubeňák Univerzita Hradec Králové

3 Příštích 120 minut: 1. První pokusy o přenos obrazu 2. Počátky televizního přenosuř 3. Vakuová obrazovka a monitor 4. Historie polarizovaného světla 5. LCD displeje 6. LED, OLED, AMOLED nastupující generace zobrazovací techniky

4 První pokusy o přenos obrazu Alexander Bain Skotsko Práce na prvním faxu 1850 fax

5 První pokusy o přenos obrazu Frederick Bakewell Image Telegraph 1848

6 Fototelegraf Fototelegraf, poštovní muzeum

7 Fax dnes Termopapír Laser

8 Principy přenosu obrazu Rozklad obrazu na body pixely Konstrukce elektrického signálu Synchronizace vysilače a přijímače

9 Počátky televizního přenosu Boris Rosing patent v Německu 1911 zdokonaleno

10 Rosingův systém

11 Karl Ferdinand Braun Nobelova cena spolu s Marconim 1907

12 Nipkowův kotouč aprvnítv Ni k 1884 Nipkow 1884 John Baird 1926

13 Monochromatická obrazovka Elektronové dělo Iontová past Magnetické vychylování VN až 18 kv pro TV VN 9 kv pro monitory v = c. 1 1 U. e m c 0 2 Pro 18 kv: v = km.s -1

14 Barevná obrazovka 1 Luminofory pro barevná světla mohou být: červený red (3ZnS+7CdS):Ag zelený green (ZnS+ZnSe):Cu modrý blue ZnS:Ag

15 Barevná obrazovka 2 zvětšeno červený zelený modrý černý Tv obrazovka

16 Liquid Crystal Display Kapalný krystal není protimluv! smektický nematický cholesterický

17 Krystalické kapaliny 1 Organické molekuly C 2H 5-OOC- -N = N - - COO - C 2 H 5 O Smektikum: paraethylazoxibenzoát 4,H-bis

18 Krystalické kapaliny 2 Organické molekuly CH 3-O- -C = N - - O - CH 3 H Nematikum: methylbenzyliden p-n-butylanilin

19 Krystalické kapaliny 3 Organické molekuly CH 3 COO CH 3 C (C )(C ) C (C ) CH 3 CH(CH 3 )(CH 2 ) 3 CH(CH 3 ) 2 Cholesterikum: cholestarylacetát

20 Monochromatický segment Cholesterická kapalina polarizační č fólie segment číslice společná č elektroda Zdroj světlaě sklo

21 Jeden barevný obrazový bod Princip řídící napětí spínací tranzistory Zdroj bílého světla

22 Zdroj bílého světla zdvojující jí í fólie zářivky bílá fólie rozptylová fólie zdvojující jí í fólie v detailu

23 Megaelektronika monitorů Rozlišení 800 x 600 bodů, celkem 3 x 800 x 600 = 1,44 milionů tranzistorů Standard rozlišení poměr stran počet pixelů XGA 1024 x : XGA x : SXGA 1280 x : 4 1, Počet spínacích polem řízených tranzistorů: počet pixelů x 3 Pro Full HDTV rozlišení 1920 x 1080 počet pixelů Pro Full HDTV rozlišení 1920 x 1080 počet pixelů , počet tranzistorů

24 LCD monitory svítí polarizovaným světlem Polarizační rovina obvykle skloněna o 45

25 Analyzátory Polarizační filtr z fotopotřeb Cena Kč Polarizační filtr z displeje mobilu Cena 0 Kč, nepočítaje práci

26 Trojúhelník ve světlém poli

27 Trojúhelník v tmavém poli

28 Pouzdro od CD

29 Víčko od balení CD

30 Tloušťka 3,5 mm Plexi ve světlém poli

31 Plexi v tmavém poli

32 Plexi skloněné

33 Krystal a dvojlom CaCO3

34 Sklo je izotropní

35 Plexi je anizotropní

36 Trocha teorie. Polarizační rovina světla monitoru Polarizační rovina paprsku mimořádného a řádného Polaroid Polarizační rovina Směr šíření světla Optická osa Barvy souvisí iís různými ů indexy lomu řádného a mimořádného paprsku. Po průchodu ů deskou mají rozdíl fází n n 2 o d ϕ = 2π d λ

37 Fólie jsou také anizotropní

38 Plastická deformace fólie

39 Spojka vytvoří sbíhavý svazek

40 Organické vodiče a polovodiče CaC 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2 Polyacetylen, oxidace jódem, N redukce sodíkem, P

41 Vznik fotonu na PN přechodu Anoda průhledný oxid kovu (Organický) polovodič Katoda napařený ř kov

42 Třicet let vývoje LQ 100, katalog TESLA 4,25 svítivost 0,8 0,2 mcd proud 20 ma napětí 1,65 2V 56 5,6 vlnová délka λmax 660 nm pološířka spektrální charakteristiky 150 až 300 nm GaAs

43 Po třiceti letech 87 8,7 24,0 min 2,54 5,0 1,0 1,5 typ 5,9 typ SUW 50010, GaN bílá proud I = 20 ma, napětí U = 3,2 V, svítivost mcd barevné souřadnice x =030 0,30, y =030 0,30

44 Power-LED Světelný tok 178 lm Barevná teplota 6300 K Napětí 3,5 V Proud 1,4 4A Světelná účinnost 36 lm/watt

45 Relativní spektrální intenzita I/Imax 10 1,0 0,8 0,6 0,4 02 0, Λ, nm LED X10490

46 OLED malé molekuly Organokovové molekuly, deriváty trifenylaminu, doplněné ě fluorescentním barvivem

47 OLED - polymery Poly (p- fenylen vinylen), polyfluoren

48 Výhody Cenově výhodné, ale až při masové produkci, lehká a ohebná struktura panelu vysoký kontrast, vyzařovací úhel až 89 o, Odezva 0,01 ms (LCD 2 ms) Demonstrace flexibility OLED panelu Sony

49 Nevýhody Současná cena Životnost organických materiálů h Degradace modré, změna barevného podání Možnost ost poškození o vodou Příkon srovnatelný s LCD

50 OLEDaAMOLEDnatrhu Smartphone NEXUS ONE GOOGLE a HTC

51 Monitory a TV SONY XEL-1 r x 540 pixelů

52 Monitory a TV HD rozlišení cena euro

53 Monitory a TV LG 15EL HD READY Kč

54