На данный момент на рынке представлены образцы информационных дисплеев, произведенных по двум основным технологиям: на базе жидкокристаллических матриц LCD) и плазменные. Эти технологии — давние «соперники» в этой области и обладают своими, свойственными им, преимуществами и недостатками.
В обеих все краски формируются смешением трех цветов — синего, зеленого и красного. Каждый пиксель изображения на деле состоит из трех точек, интенсивность свечения которых и обеспечивает необходимый цвет. Только в LCD и плазменных дисплеях сами матрицы устроены по-разному.
Технология LCD (ЖК, «жидкие кристаллы») предполагает наличие матрицы, состоящей из множества кристаллов, способных поворачиваться под воздействием электрических импульсов. Прозрачность матрицы зависит от того, под каким углом на кристаллы падает поляризованный свет, поэтому светопроницаемостью легко управлять, разворачивая кристаллы под разными углами к потоку света. Кристаллы бесцветны, цвет формируемым ими точкам придают специальные светофильтры, расположенные после слоя кристаллов.
LCD-дисплеи нуждаются в постоянном охлаждении и соблюдении температурного режима, поскольку кристаллы при перегреве перестают реагировать на сигналы и застывают в одном положении. На картинке возникают пятна с неизменяющимся рисунком. Впрочем, это явление обратимо: достаточно выключить оборудование, дать ему остыть — и кристаллы вернут свои прежние свойства. Вреден таким дисплеям и чрезмерный холод. Для защиты от перегрева производители (например, Samsung, Sharp) оснащают их датчиками температуры, которые анализируют состояние панелей. При зафиксированном превышении порога температуры дисплей предупреждает о перегреве, а затем отключается.
В силу особенностей конструкции, ЖК- дисплеи могут подразделяться на модели с портретной, ландшафтной и универсальной ориентацией. «Портретным» принято именовать изображение, вытянутое по вертикали, «ландшафтным» — горизонтальное. Использование панелей с ограничениями на тип работы не по назначению чревато быстрым выходом из строя. Универсальные модели позволяют монтировать их в любом положении. В последнее время число «универсалов» растет, поскольку они удобны для покупателей.
К одной из проблем LCD-технологии можно отнести время отклика. Хотя кадры на матрице меняются так быстро, что человеческий глаз не успевает этого заметить, скорость поворота кристаллов все же конечна и составляет несколько миллисекунд. Разные типы матриц имеют различное время отклика. Наиболее «быстрые» при этом характеризуются снижением качества цветопередачи, в то время как матрицы с наилучшим воспроизведением цвета отличаются более медленным откликом. Ограничение в количестве отображаемых оттенков связано с тем, что для некоторых из них требуются недостижимые положения кристаллов. Восполнение недостающих красок тем не менее возможно — за счет быстрой смены близких к нужному цветов, при наложении друг на друга дающих необходимый оттенок.
«Закрытые» кристаллы не пропускают поляризованный свет, однако угол падения света на кристалл не идеален, и некоторая его часть может проникать сквозь матрицу. Поэтому у LCD-диcплeeв, как правило, более низкие показатели контрастности, чем у плазменных. Новейшие поколения LCD- матриц позволяют сейчас добиться показателя «статическая контрастность» порядка 5000:1 при средних значениях 2000-3000:1.
У ЖК-матриц может проявляться незначительный «эффект памяти». Симптомы просты: после длительного показа одной и той же картинки на экране после смены контента остаются следы от контуров предыдущего изображения. Этот эффект можно было бы сравнить со схожим, свойственным плазменным дисплеям, но у ЖК-моделей он обратим. Специалисты советуют оставить включенный дисплей на некоторое время (около 20 минут), показывая черный экран. Свойства кристаллов после этой процедуры полностью восстанавливаются.
Отдельного рассмотрения заслуживает подсветка LCD-диcплeeв. Различают ламповую и LED-пoдcвeткy матриц. Первая применяется уже много лет и сейчас очень распространена. В качестве источника света выступают люминесцентные лампы прямой или дугообразной формы, расположенные позади матрицы. Они создают «полосатую» подсветку, которую «выравнивает» затем специальная рассеивающая свет пленка. В результате матрица освещается равномерно. Со временем люминесцентные лампы тускнеют, в итоге подсветка становится менее яркой. В редких случаях лампы выходят из строя: оборудование при этом отключается, и лампы заменяют. Для таких ситуаций компания Sony предусмотрела алгоритм работы дисплея, позволяющий ему продолжить работу даже при выходе из строя одной из ламп, послав при этом сообщение о неисправности.
Люминесцентные лампы нагреваются незначительно, поэтому такие дисплеи можно охлаждать без вентиляторов. Воздух циркулирует внутри мониторов естественным образом, при этом туда попадает меньше пыли. Кроме того, такая архитектура дисплея делает его работу очень тихой, поскольку полностью отсутствует шум вентиляторов.
Другая технология подсветки ЖК-панелей более новая и применяется лишь несколькими компаниями, однако считается весьма перспективной. Речь идет о LED-подсветке. Источником света выступают светодиоды. Помимо стабильно высокой яркости, они отличаются более длительным сроком службы, а также низким энергопотреблением — за счет этих свойств дисплеи на базе LED характеризуются надежной работой, большим ресурсом и меньшим энергопотреблением, чем ламповые «коллеги». Однако светодиоды при работе нагреваются больше, чем лампы, и требуют эффективного охлаждения.
В информационных дисплеях и рекламных панелях применяют различные виды LED-подсветок. Один из них предполагает размещение позади матрицы стекла, по периметру которого расположены светодиоды. Их свет распространяется внутри стеклянного экрана. Такая схема требует возможности дополнительно регулировать равномерность освещенности матрицы. Тем не менее, она позволяет сделать монитор более тонким, поскольку не увеличивает его глубину.
Другой тип — подложка с размещенными по всей ее площади зеркальными ячейками со светодиодами. Равномерность освещенности матрицы, как и в случае с лампами, здесь обеспечивает рассеивающая пленка. Подложка, размещенная позади матрицы, занимает некоторое пространство внутри корпуса и этим несколько увеличивает его толщину по сравнению с первым типом LED- подсветки.
Мониторы с LED-подсветкой появились недавно, но внедрение этой технологии значительно улучшило характеристики устройств. Помимо снижения энергопотребления, новые модели получили более высокую яркость — свыше 1000 кд/м2 при том, что ЖК-дисплеи с ламповой подсветкой чаще менее яркие — порядка 400-700 кд/м2.
Производителей LCD-дисплеев на рынке множество — Sharp, Sony, NEC, Samsung, Philips, Mitsubishi, Panasonic, LG. При этом сами матирцы выпускают лишь несколько компаний — это, прежде всего, Samsung, Sharp, LG/Philips, AUO, Chi Mei Optoelectronics и CPT. Что касается мониторов с LED- подсветкой, то они переживают процесс бурного развития, появляются в моделях ведущих брендов и многочисленных ОЕМ- продуктах третьих компаний, но пока составляют небольшой процент от общего числа дисплеев. В частности, они представлены в линейках Samsung, Sharp, NEC и Mitsubishi.