OBRAZOVKY, MONITORY, DISPLEJE A POLARIZOVANÉ SVĚTLOĚ doc. RNDr. Josef Hubeňák, CSc. Podpora přednášky kurzu Mezioborové dimenze vědy
Obrazovky, displeje, polarizované světlo Josef Hubeňák Univerzita Hradec Králové
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
První pokusy o přenos obrazu Alexander Bain Skotsko 1843-46 Práce na prvním faxu 1850 fax
První pokusy o přenos obrazu Frederick Bakewell Image Telegraph 1848
Fototelegraf Fototelegraf, poštovní muzeum
Fax dnes Termopapír Laser
Principy přenosu obrazu Rozklad obrazu na body pixely Konstrukce elektrického signálu Synchronizace vysilače a přijímače
Počátky televizního přenosu Boris Rosing 1869-33 1907 patent v Německu 1911 zdokonaleno
Rosingův systém
Karl Ferdinand Braun 1850-1918 Nobelova cena spolu s Marconim 1907
Nipkowův kotouč aprvnítv Ni k 1884 Nipkow 1884 John Baird 1926
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 1 2 + m c 0 2 Pro 18 kv: v = 77500 km.s -1
Barevná obrazovka 1 Luminofory pro barevná světla mohou být: červený red (3ZnS+7CdS):Ag zelený green (ZnS+ZnSe):Cu modrý blue ZnS:Ag
Barevná obrazovka 2 zvětšeno červený zelený modrý černý Tv obrazovka
Liquid Crystal Display Kapalný krystal není protimluv! smektický nematický cholesterický
Krystalické kapaliny 1 Organické molekuly C 2H 5-OOC- -N = N - - COO - C 2 H 5 O Smektikum: paraethylazoxibenzoát 4,H-bis
Krystalické kapaliny 2 Organické molekuly CH 3-O- -C = N - - O - CH 3 H Nematikum: methylbenzyliden p-n-butylanilin
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
Monochromatický segment Cholesterická kapalina polarizační č fólie segment číslice společná č elektroda Zdroj světlaě sklo
Jeden barevný obrazový bod Princip řídící napětí spínací tranzistory Zdroj bílého světla
Zdroj bílého světla zdvojující jí í fólie zářivky bílá fólie rozptylová fólie zdvojující jí í fólie v detailu
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 768 4 : 3 786.10 3 XGA+ 1152 x 864 4 : 3 995.10 3 SXGA 1280 x 1024 5 : 4 1,3.10 6 Počet spínacích polem řízených tranzistorů: počet pixelů x 3 Pro Full HDTV rozlišení 1920 x 1080 počet pixelů 2 073 Pro Full HDTV rozlišení 1920 x 1080 počet pixelů 2 073 600, počet tranzistorů 6 220 800
LCD monitory svítí polarizovaným světlem Polarizační rovina obvykle skloněna o 45
Analyzátory Polarizační filtr z fotopotřeb Cena 2000 5000 Kč Polarizační filtr z displeje mobilu Cena 0 Kč, nepočítaje práci
Trojúhelník ve světlém poli
Trojúhelník v tmavém poli
Pouzdro od CD
Víčko od balení CD
Tloušťka 3,5 mm Plexi ve světlém poli
Plexi v tmavém poli
Plexi skloněné
Krystal a dvojlom CaCO3
Sklo je izotropní
Plexi je anizotropní
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
Fólie jsou také anizotropní
Plastická deformace fólie
Spojka vytvoří sbíhavý svazek
Organické vodiče a polovodiče CaC 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2 Polyacetylen, oxidace jódem, N redukce sodíkem, P
Vznik fotonu na PN přechodu Anoda průhledný oxid kovu (Organický) polovodič Katoda napařený ř kov
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
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 20000 mcd barevné souřadnice x =030 0,30, y =030 0,30
Power-LED Světelný tok 178 lm Barevná teplota 6300 K Napětí 3,5 V Proud 1,4 4A Světelná účinnost 36 lm/watt
Relativní spektrální intenzita I/Imax 10 1,0 0,8 0,6 0,4 02 0,2 300 400 500 600 700 800 Λ, nm LED X10490
OLED malé molekuly Organokovové molekuly, deriváty trifenylaminu, doplněné ě fluorescentním barvivem
OLED - polymery Poly (p- fenylen vinylen), polyfluoren
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
Nevýhody Současná cena Životnost organických materiálů 14000 h Degradace modré, změna barevného podání Možnost ost poškození o vodou Příkon srovnatelný s LCD
OLEDaAMOLEDnatrhu Smartphone NEXUS ONE GOOGLE a HTC
Monitory a TV SONY XEL-1 r. 2007 960 x 540 pixelů
Monitory a TV HD rozlišení cena 13999 euro http://www.sony.co.uk/res/attachment/file/06/1237478222906.pdf
Monitory a TV LG 15EL9500 15 HD READY 20 000 Kč