Клавиатурите

 

Вероятно мислим най-рядко точно за частите от компютъра, с които сме най-често в контакт. Но клавиатурата, в действителност е една изумителна технология. Вероятно вие дори не предполагате, че във вашата клавиатура се крие цял компютър, който отговаря за това, когато пишете компютъра да получава всичко точно. В най-общи линии клавиатурата е набор от клавиши, свързани към микропроцесор, който следи техното състояние.

 

Видове клавиатури :

 

Модерна клавиатура

 

През цялото си съществуване, от зората на компютрите вероятно клавиатурите са това устройство, което най-малко се е променило. Всъщност единствените промени, която клавиатурите са претърпяли са малки козметични промени и няколко добавени клавиша. Днес най-разпространените клавиатури са :

 

      101-клавишните разширени клавиатури

      104-клавишните Windows клавиатури

      82-клавишните стандартни Apple клавиатури

      108-клавишните разширени Apple клавиатури

 

 

Преносимите компютри, като лаптопите рядко съдържат някакъв вид стандартна клавиатура, а при тях подредбата на допълнителните клавиши зависи най-вече от производителя. Все пак рядко се толкова различни от стандартните, за да са трудни за ползване.

 

Днес най-разпространената подредба на клавишите е взета от старите пишещи машини. Първите такива били механични и триещите им се части бързо се износвали - затова проектантите им разполагали клавишите по възможно най-неудобният за писане начин - т.н. QWERTY подредбата (първите шест букви от блока с буквите). Тъй като този начин на подредба станал стандарт се наложил и в електронните клавиатури на първите телетайп терминали - а тези клавиатура били достъпни за разработчиците на първите компютри, като готови модули и станали стандарт и при тях. Оттогава досега са правени много опити за подобряване на този стандарт, но без успех, понеже хората са свикнали с него.

 

В клавиатурата :

 

Както казах в началото клавиатурата се състои от матрица клавиши, свързани с микропроцесор - този процесор се казва клавиатурен контролер. Неговата цел е сравнително проста - да следи кои клавиши са натиснати - да елиминира грешни данни, породени от трептенето на контактите и да предава серийно на компютъра данните за това. В постоянната памет на този процесор има запаметена т.н. таблица на знаците - тя съдържа карта на това кои знаци отговарят на дадена позиция от матрицата с клавишите.

 

 

За самата матрица има няколко технологии. Тях ще разгледаме тук :

 

      Технологии с гумени полусфери : В тези клавиатури всеки клавиш е монтиран върху гумена полусфера, с твърд въглероден център - когато се натисне клавиш сферата се огъва и въглеродният център съединява два контакта, отпечатани върху печатната платка на клавиатурата. Тези клавиатури много напомнят клавиатурите на електронните калкулатори и писането на тях е много неприятно в повечето случаи. Били често използвани в първите компютри (тогава били известни като chicklet type клавиатури). Днес тази технология е много подобрена и е една от най-популярните, защото този тип клавиатури са изключително евтини.

 

      Клавиатури с мембранни ключове : Много наподобяват на клавиатурите с гумени полусфери и дори съдържат такива, но вместо въглерод и печатна платка ключовете са организирани като два пласта мембранна платка с трети от найлон между тях. В третият има отвори и при натискане контактите от двата пласта се свързват през отворите.

 

      Клавиатури с капацитивни ключове : Те се приемат за не-механични, тъй като при тях не е нужно веригата да се затвори, за да възприемат натискане. При тях има множество чифтове пластинки, които се доближават при натискане - те действат като кондензатори и при доближаване променят капацитета си. Това се отчита по сложен начин, от  управляващият процесор. Те са изключително издръжливи - издържат и на корозира и на заливате, за разлика от другите описани горе видове, но за сметка на това са изключително скъпи.

 

      Клавиатури с метални контакти и елементи от пяна : Не се използват толкова често. При тях всеки ключ има пружинка и парченца метал отдолу - при натиск то затваря два контакта под ключа - елемента от пяна се намира между пластинката метал и ключа и служи за по-добър отговор към пишещият. Тези клавиатури, обаче за съжаление са много податливи на корозия и затова не се радват на голяма известност.

Мишките

 

За пръв път мишките се появили през далечната 1984-та с първият Apple Macintosh. Е, това не значи, че това били първите мишки - те просто били първите комерсиални такива. В днешно време те са част от нашият живот и ние не можем без нея. Това е така още от времената на първият Windows досега.

 

Кратка история :

 

Мишка

 

Учудващо е колко прости и ефективни са мишките, а колко дълго им отнело да станат част от ежедневието ни. Като се има в предвид, че хората по природа са свикнали да посочват с пръст нещата, за които говорят е учудващо, че толкова добри устройства за посочване, като мишките се забавили толкова. Въпреки, че като идея мишките се зародили още през 60-те, им отнело няколко десетилетия, за да станат масови. В началото нямало нужда в компютрите нещата да се посочват, защото интерфейса бил текстов. Затова през годините, преди на компютърните клавиатури да се появят стрелките, нужда от мишки нямало. Първоначално светлинните писалки били използвани за посочване на обекти по екрана. Мишката се появила масово за пръв път прикачена към Apple Macintosh - първият такъв се появил през '84-та. Естествено - тя претърпяла огромен успех. Сравнени със светлинните писалки и графичните таблети мишките са евтини и не натоварващи операционната система и хардуерът. При PC-тата лудостта по мишките започнала с Windows 3.1, защото той станал по-популярен от всички предишни версии взети общо.

 

Видове мишки и устройства :

 

Мишката се състои от две неща - едното е някакъв вид сензор или механизъм, който засича движението, а второто - контролер, който използвайки даден алгоритъм разбира повече за това движение и го предава към компютъра. Контролера е свойствен за всички видове мишки - механизма е различен и затова ще му обърнем повече внимание тук :

 

      Мишки с топче : Това са първите видове мишки - при тях има топче, което при движение се търкаля по плота под мишката. То предава движението си на две валячета, с дискове с отвори в края си. Тези дискове се въртят и се намират между инфрачервен предавател и приемник. Засичайки преминаването на отворите пред инфрачервеният лъч приемника подава тази информация на чип, който я обработва и изчислява каква е посоката на движението. Имаха два недостатъка - не бяха много акуратни, а и топчето събираше всякаква мръсотия от повърхността отдолу и я пренасяше по валяците - това в скоро време се отразяваше още повече на акуратността им.

 

Трекбол

 

      Трекболи : Това са едни от първите 'мишки' за лаптоп - представляват един вид обърнати мишки с топче, с топчето нагоре. Потребителят движи топчето с пръсти, а останалото е същото, като при обикновените

 

      Оптични мишки : Този вид са най-разпространените сега. Те са изключително прецизни, а и не изискват много поддръжка. В тях има светодиод, който чрез призма осветява по правилен начин повърхността отдолу. Отразената светлина попада в малка камера, вградена в мишката. Тази камера предава сигнала към обработващ чип, който засича посоката, според движението на повърхността отдолу. Тези мишки отново имат два недостатъка - единият е, че са малко по-скъпи от тези с топче (вече не), а вторият - че не работят върху стъкло, или гладки едноцветни повърхности (PVC маси, например). Но наистина са много по-добри от мишките с топче.

 

      Тъчпади (сензорни площадки) : Този вид устройства за посочване, пък са най-разпространени в днешните лаптопи. Представляват подложка от няколко слоя, които формират нещо като матрица от много кондензатори, върху която потребителя плъзга пръста си. Посоката на движение се засича по промените в електрическите полета и капацитета на тези кондензатори.

 

      Тъчпойнти - миниджойстици - Още една мишка, свойствена на лаптопите предимно. Представлява нещо като малко гумено лостче, обикновено поставено в средата на клавиатурата, между клавишите G, H и B. Чрез леко накланяне в дадена посока потребителя може да управлява курсора на екрана. Лично моето мнение е, че е изключително удобно за употреба - изобщо не се налага да местиш ръцете си от клавиатурата при писане, за да управляваш курсора по екрана. То също работи на капацитивен принцип.

Принтери

 

Кратка история на принтерите :

 

Хартията едва ли скоро ще изчезне напълно като носител на информация. Точно затова от самото начало на компютърната техника се въвели и принтерите. Те дори били основно изходно устройство на първите компютри. Но ние няма да говорим за тях се. Нека обърнем внимание на домашните компютри. Едно от най-ранните принтиращи устройства било специална добавка към пишещите машини - то се свързвало към компютъра и се поставяло върху клавиатурата на пишещата машина - специална програма го направлявала кои клавиши да натиска и то го правело. От тези времена до днешните дни тази технология се развила и се формирал принтерът като периферно устройство.

 

Видове принтери :

 

Печатащо колело на принтер тип "Маргаритка"

 

      Принтери тип "Маргаритка" : Едни от първите принтери за компютър - могат да печатат само текст и то само черно-бяло. При тях имаме един печатащ диск, със букви подобни на тези на пишещите машини - от там идва името - кръглата ос в средата с множеството букви, прикачени към 'листенцата' му много напомнят маргаритка - при печат той се върти и когато стигне до правилната буква специално чукче я удря и тя се отпечатва върху хартията, благодарение на мастилена лента пред диска. Лошото при тях е, че печатането става бавно - измерва се със знака в минута - а освен това ако искаме да печатаме някакви знаци, които не са включени на печатащият диск трябва да го сменяме - всеки принтер вървят в комплект с няколко такива диска. Този тип принтери вече са изчезнали.

 

Матричен принтер

 

      Матрични принтери : При тях отново имаме мастилена лента, но вместо диск със символи имаме печатаща глава, която съдържа множесто игли, които се задвижват с електромагнити. Броят на тези игли определят качеството и скоростта на печат. Отново печатът е само черно-бял, но този път се позволява и печатът на груба графика. Тези принтери са много популярни и днес, особено в офисите, където се печата предимно текст. Там е работата, че поддръжката им излиза много евтина - една касетка с мастилена лента за такъв принтер обикновено струва под 10 лева, а с нея могат да се печатат хиляди листове. 

 

Мастиленоструен принтер

 

      Мастиленоструйни принтери : Изобретени са от Canon - при тях се използва мастило, което се изстрелва от множество тънки малки тръбички към листа. Те позволяват висококачествен цветен печат. Изключително евтини са на пазара, но мастилото често излиза прекалено скъпо и стават нерентабилни със времето.

 

Лазерен принтер

 

      Лазерни принтери : Те са изключително високоскоростни и позволяват печат с много високо качество Работят на принципа на фото копирните машини. В тях има метален барабан, който се наелектризирва със статичен заряд. Силен лазерен лъч преминава по онези участъци, които не съдържат графична информация и така върху самият барабан се създава фотокопие на оригинала. След това наелектризираните участъци привличат малки частички от тонера, които полепват по тях. Тези частички представляват малки топченца мастило. След това листа хартия преминава под барабана, където в следствие от натиска му те остават по листа, а специален нагревател ги разтапя, за да не паднат след излизането.

 

      Светодиодни принтери : Същите като лазерните, но вместо лазер се използва поредица от OLED светодиоди - това позволява много по-висока скорост на печат.

 

Скорост на печат :

 

Скоростта на печат се измерва в различни единици при различните видове принтери. Ето някои от тях :

 

      Знака в минута (Characters per minute - CPM) : При принтерите тип "Маргаритка" - при тях това е показател за това колко знака в минута може да отпечата диска със символите. Също е приложимо и за матричните, но там се измерва и в реда в минута.

 

      Страници в минута  (Pages per minute - PPM) : При почти всички видове по-бързи принтер - лазерни, светодиодни. Показва колко страници в минута може да направи принтера.

Скенерите

 

Скенерите служат за прехвърляне на различни оригинали, като например – графики, снимки, текстове, и прочие от хартия в цифров вид (т.е. в компютъра). Скенера преубразува графичната информация в цифров вид и я подава на компютъра, където тя може да се обработи, запази във файл, редактира и прочие. Напоследък много популярни станаха програмите за оптично разпознаване на образи (OCR), благодарение на които сканираният текст може да се преобраува от образ, в обикновен компютърен текст, който може да се редактира с текстов редактор. В тази част от енциклопедията ще разберем какви видове скенери има и какви са техните предимства и недостатъци.

 

Важно :

 

Разделителна способност: Разделителната способност (резолюцията) на скенерите е показател за това колко качествено ще бъде сканираното изображение. Обикновенно тя се измерва в dpi – dots per inch - точки (пиксели) на инч. Примерно ако кажем, че един скенет има резолюция 300dpi, това показва, че за разстояние от един инч на сканираният материял скенерът разпознава и изпраща в компютъра 300 точки. Тази мерна единица също е показател и за принтерите, но при тях вместо разпознати точки, тя показва колко отделни точици мастило може да направи принтера на един инч разстояние на лист.

 

Интерполация : Често като видим реклама на скенер виждаме, че са обявени някакви огромни разделителни способности, но пише, че се постигат чрез интерполация. Какво означава тази загадачна дума. Просто – интерполацията е един софтуерен трик, при който софтуера на скенера (важи и за цифровите апарати) използва специален алгоритъм, чрез който взима всеки две съседни точки ит изображението и изчислява каква би трябвало да има между тях. За съжеление това е на само софтуерен, но и до голяма степен рекламен трик, защото няма реално увеличение на качеството на снимката – даже обратното. Така се получават огромни файлове, без действително да са с по-добро качество, от реално сканираният образец.

 

Ръчни скенери :

 

Ръчен скенер

 

По същество ръчният скенер много прилича на баркод четците, които се използват в магазините. В наше време този вид скенери вече са на изчезване и почти не се произвеждат. Повечето останали такива са черно-бели. Те имат доста недостатъци – първият от тях е това, че изискват много спокойна ръка, за да може образеца да се сканира правилно с тях – само ако мръдне при сканиране малко в страни това ведна се отразява на сканираното в компютъра, под формата на изкривяване. Затова когато се ползва такъв скенер има една хитрост, която може да се приложи – да се поставят стоманени линии от двете страни на образеца.

 

Барабанни скенери:

 

 

Барабанен скенер

 

Барабанните скенери се използват предимно при предпечатната подготовка, защото те създават свръх детайлни сканове на даден документ. При тях се използва т.н. фото размножителна тръба. Тя представлява цилиндър от прозрачен материал, на който се прикрепя листа хартия. В средата на цилиндъра има сложен сензор, който изпраща три светлинни лъча към хартията - после отразеното се връща и преминава през филтри за основните цветове, след които попада върху светлочувствителни елементи, които превръщат отразеното в електрически сигнали. Тези скенери, обаче са прекалено скъпи, за да се ползват от домашните потребители.

 

Плоскодънни скенери.

 

 

Плоскодънен скенер

 

Те са най-разпространените днес скенери. Срещат се навсякъде, а ниската им цена ги прави достъпни и за домашните потребители. Те са изключително универсални – могат да сканират всякакви обекти, които могат да се поставят на стъклото на сканиращото им устройство – като почнем от листове хартия и стигнем до корици на дебели книги, вестници и всякакви други плоски обекти. Какво е тяхното устройство – в същността им стои едно устройство, наречено CCD линийка. Тя представлява дълъг ред от светлочувствителни елементи, подредени един до друг, под формата на линийка. Тя се намира на едно устройство, наречено сканираща шейна. На нея също има и една мощна фотолуминсцентна лампа и преубразуваща електроника. При сканиране, стъпков електродвигател придвижва шейната под стъклото, на което се поставя сканираният обект. Лампата осветява обекта и различните участъци от него отразяват светлината по различен начин – отразените лъчи се насочват и фокусират, чрез оградала и лещи и попадат въру CCD линийката и се предава към компютъра. Така ред по ред цялото изображение се сканира с движението на шейната. Броят на елементите по CCD линийката е едно от нещата, които определят резолюцията на даден скенер – тя се нарича реална (истинска) резолюция и определя броят точки, които може да има по хоризонталата на сканираното. Вертикалата се определя от скоростта на стъпковият двигател. Електрониката, която определя постъпващото от линийката и го предава към компютъра прави това през определен времеви интервал – от това можем да си извадим извод за следното – колкото по-бързо придвижва сканиращата шейна двигателят, толкова по-ниска е резолюцията по вертикала и обратното.

Модеми

 

Ако сте изтеглили моята енциклопедия и сега я четете това най-вероятно е станало, благодарение на модем. Думата модем е смес от думите МОДулатор и ДЕМодулатор. Модема е устройство, което се използва за пренос на цифрова информация през телефонната линия. Модемът, който изпраща данните ги модулира в поредица от звукови сигнали и ги праща през телефонната линия, а получаващият - ги демодулира, обратно в поредица от цифри и ги разчита.

 

Модем

 

История :

 

Модемите се появили някъде през 60-те, като част от използваните тогава компютърни терминали, които се свързвали с големите компютри по телефона. По онова време примерно терминалът, който се намира в магазина на някоя голяма корпорация се свързва с компютърът в офиса, през телефонната линия, за да прати примерно информация за новите продажби. Това се извършвало с бавни 300bps модеми. Те били първите и са изключително лесни за разбиране, като устройство и начин на работа. Те използва метод, наречен frequency shifting, за да предават данни през телефонната линия - този метод замества цифрите от двоичната система с звуци с определени тонове и честоти. Примерно - 1,070Hz звук за 0-лата и 1,270Hz-в за 1-цата. Модемът, в голямата корпорация, пък предава с други честоти, за да не се смесват сигналите - 2,025Hz за 0-ла и 2,225Hz за 1-ца. Заради различните честоти двата модема могат да работят едновременно и се наричат модеми с пълен дуплекс (full duplex modem). Модемите, които трябва да се изчакват един друг, пък се наричат полудуплексни модеми (half duplex modem).

 

Модемите днес :

 

За да създадат по-бързи модеми се наложило на разработчиците да използват по-съвършени техники, за предаването на данни. Първо те преминали на phase-shift keying, а след това я подобрили до quadrature amplitude modulation - модулиране на честотата (като при радиото) - тези техники позволява да се вмъкне огромно количество информация, като се използва носеща честота на 3 000 херца. Тя се използва и в днешните 56К модеми. Следващата стъпка в модемната еволюция е т.н. ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line - те използват факта, че от всеки дом до телефонната централа има прекаран меден кабел. Този кабел сам по себе си може да носи много повече информация, отколкото да се използва гласова връзка, през самият телефон - така се достига до скорости до 1Mb/s на ъплоад и 8Mb/s на даунлоад. Има само един недостатък - може да се предлага главно от телефонни оператори, понеже модемът, приемник трябва да се намира не, къде, а точно в телефонната централа, най-близо до даденият дом, защото сигнала ползва кабела като кабел, а не като връзка с телефонната централа.

 

Интерфейси :

 

Днешно време модемите могат да се свързват с компютъра по различни начини - допреди най-разпространеният беше серийният порт. Той беше сравнително лесен за конфигуриране и предоставяше подходяща скорост за обмен на данни между компютъра и модема. Днес, обаче модемите доста надвишават по скорост модемите и затова трябваше да се измислят нови начини. През 90-те модерни бяха вътрешните модеми, които се поставяха на слот в компютъра - ISA, PCI - всички те предоставят един чудесен начин да е добави с лекота модем към компютъра. В последно време също има CNR или AMR карти, които работят в комплект с AC'97 звуковият чип вграден на дъното и също предлагат добри възможности.

Монитори с електроннолъчева тръба

 

Moнитори с електроннолъчева тръба :

 

CRT монитор

 

Мониторите с електроннолъчева тръба са едни от първите, които се появиха на компютърният свят. Първите компютри обикновено се свързаха към телевизори, но с развитието на техниката се появиха по-прецизни монитори, с електроннолъчева тръба, които можеха да изваждат далече по-качествен образ. В сърцето на монитора се крие устройство, наречено електроннолъчева тръба (CRT), което ще разгледаме по-долу. Засега ще спомена само кои са най-важните показатели за един монитор. На първо място това е размерът му - той се измерва в инчове, като се измерва разстоянието от единият ъгъл до другият. Стандартните размери на днешните монитори са между 15 и 20 инча. Следващият важен показател за мониторите е максималната разделителна способност, на която могат да работят - тя определя колко пиксела (точки) могат да показват те, като се състои от две числа - едно по вертикалата и едно по хоризонталата - примерно ако монитор има 640 точки по хоризонталата и 480 по вертикалата казваме, че има разделителна способност 640х480 (VGA резолюция). Последният показател на мониторите е максималната честота на опресняване по вертикалата. Колкото по-голяма е тя толкова по-бавно ще се изморяват очите при работа с монитора - обикновено е между 85 и 100 Hz (пъти в секунда).

 

Устройство на електроннолъчевата тръба :

 

Електроннолъчевата тръба се състои от много компоненти, но в нея се откриват три големи блока :

 

Схема на електроннолъчева тръба

 

а) Електронна пушка (1) : Това, което кара тръбата да работи е добре фокусиран лъч от електрони. Той се създава в първата и най-важна част от тръбата - електронната пушка. Тя се състои от катод, няколко метални пръстена и нагреваема жичка. Катодът представлява метална пластинка. Тя се намира пред нагреваемата жичка, която я затопля и благодарение на това от него се отделят електрони. Пред катодът има няколко метални пръстена, които служат за ускорение и фокусиране на електронният лъч те служат като анод. Катодът и анодът се свързват към източник на високо напрежение и между тях се създава потенциал. Когато електроните се отделят от катодът се насочват към анодът, но тъй като се движат с твърде висока скорост преминават през отворът в пръстена и продължават под формата на мощен електронен лъч (2). При цветните кинескопи, като този на картинката горе се открива още един елемент - т.н. маска (3). Тя представлява мрежа, или метални лентички, успоредни една на друга, които са с положителен заряд - те са там, за да се фокусира електронният лъч точно върху правилната кутийка на екрана - както виждате екрана се състои от шарени точки (5) от различен луминофор, групирани в тройки (триади - синьо, зелено, червено) от основните цветове. Именно по това кои от тях са избрани се формира точният цвят на точката, която образуват. Маската се намира пред триадите, и то така, че да пропуска лъча само точно върху различните части от триадата - тоест, да не може лъча да уцели мястото, примерно между две точки от триадата - тогава на екрана ще се получи странна смесица от цветове, повече, отколкото смислен образ.

 

б) Фосфорен екран (4) : При електроннолъчевата тръба образът се създава върху екран покрит с луминофор (съединение на алуминият с фосфора). Когато лъчът достигне до екрана той кара определени точки от него да светят. Лъчът се движи по екрана благодарение на отклоняващата система и по този начин върху него се образува образът.

 

в) Отклоняваща система : За да се движи лъчът по екрана се използва отклоняваща система, която работи на принципът на движение на електрони в магнитно поле. Тъй като електроните са заредени частици те се отклоняват в определена посока, когато попаднат в определена посока. Чрез използване на две двойки бобини (по една за вертикално и хоризонтално отклонение) става възможно лъчът да сканира екрана свободно.

LCD дисплеите

 

Тези дисплеи преди бяха преимущество само на лаптопите, а днес ги виждаме навсякъде. Историята им е стара, като самите компютри, но нея няма да я засягаме тук. Преди години първите лаптопи се нуждаеха от лек, тънък и електрически не ангажиращ дисплей. Наистина първите имаха вградена електроннолъчева тръба и в следствие на това не можеха да работят на батерия. След това се появиха първите плазмени дисплеи, но и те не бяха решение - те са лакоми за енергия, а и при първите картината никак не беше красива. И така се въведоха първите LCD-та, като решение на този проблем - те бяха черно-бели, без подсветка и много напомняха на тези на първите GSM-и. Нека разгледаме тук в хронологичен ред по-важните LCD технологии. 

 

LCD технологии :

 

Обикновените LCD дисплеи, като тези в калкулаторите имат директно управляеми елементи на картината - може да се пусне ток в един елемент, без да се засегнат другите. Това, обаче не е особено подходящо за големите дисплеи, където може да има милиони пиксели, защото ще изисква милиони електрически проводници, които да свързват всеки от тях с управляващата схема - ще трябва да има по най-малко по два проводника за всеки от всички зелени, сини и червени пиксели. За да се преодолее този проблем в дисплеите днес всички пиксели се свързват в матрица, като всеки един от тях може да се избере (да се адресира) с номер на ред и номер на колона - щом се подаде напрежение на даден ред и колона от матрицата - светва пиксела, който се намира там, където те се пресичат. Така броя връзки от милиони се намаляват до стотици, но това води до един недостатък - когато на една колона от дисплея се подаде напрежение - то минава през всички пиксели в нея, при редовете - също. За да се избегне това при TFT дисплеите към всеки пиксел се добавя транзистор, който го управлява. Всеки пиксел всъщност представлява нещо като малък кондензатор, който се състои от две прозрачни пластини, изолирани помежду си от слой течни кристали. Тази схема много напомня на схемите, които изграждат DRAM паметта при компютрите, но вместо върху силиций се прави върху стъкло, върху което се нанася тънък слой силикатни съединения, който има попупроводникови свойства. Върху този слой по-късно се създава схемата на матрицата, по процес, който напомня производството на интегралните схеми (чиповете).

 

      STN : Super-Twist Nematic - това са едни от най-ранните LCD-та. Те са черно-бели и много напомнят тези на калкулаторите, но са различни от тях. На калкулаторите използват течни кристали с плоски молекули - при подадено електрично поле тези молекули се подреждат хоризонтално и образуват тъмни участъци, като закриват идващата от зад светлина, от подсветката или от сребърно фолио поставено като отражател. При супер-туист дисплеите се използва леко усукани молекули - при тях колкото по-голямо е приложеното напрежение толкова повече прилягат и по-тъмен става участъка - така тези дисплеи могат да образуват участъци с различни степени на сивото, а не просто два цвята - фонов и черен.  Тези дисплеи се прилагаха при първите лаптопи, чак до началото на 90-те, когато се появиха цветните STN дисплеи.

 

      CSTN : Същите, като STN, но при тях по закономерен начин се покриват групи от пиксели (точки), с филтри, които превръщат постъпващата от подсветката светлина, в така с някой от трите основни цвята - при различни яркости на пропусната светлина и групиране с други пиксели се получават какви ли не цветове. За съжаление тези дисплеи проявиха две качества на предшественика - мудността си и недобрият си контраст.

 

      TFT : Работят по същата технология, като горните, но всяка точка (пиксел) от тях се поддържа и от група от транзистор и кондензатор - по този начин вместо да мигат точките светят постоянно - по този начин се постига много по-ярка картина и по-висок контраст. Поради това, че точките не се захранват постоянно, а се опреснява тяхното състояние тези дисплеи имат и много по-бърза реакция.

 

Предимства и недостатъци на LCD :

 

LCD дисплеите имат следните предимства :

 

      По-висока яркост и по-контрастен образ.

      Ниска енергоконсумация

      Не натоварване на очите

      Малки размери и дебелина

 

LCD дисплеите имат следните недостатъци:

 

      По-малко време на реакция, в сравнение с електроннолъчевата тръба - води до замазване при видеото

      Поради дефекти в производството могат да се появят т.н. мъртви пиксели по екрана - появяват се цветни или черни точки в следствие от дефекти в субпикселите (една трета от пикселите - точка отговаряща за един от основните три цвята)

 

Типове TFT дисплеи :

 

• TN + Филм : TN+Филм дисплеите (Twisted nematic) са най-разпространените на пазара днес. Времето им на реакция е достатъчно малко, за да се избегнат следите, които оставаха при движение обектите и които бяха един от недостатъците на течнокристалните дисплеи в миналото, а ниската им цена ги прави изключително достъпни за обикновените потребители. Времето за реакция на TNF дисплеите се използва изключително много в рекламните стратегии на производителите, но често не отговаря на истината, защото се изчислява при преходи между два цвята определени от тях, а не стандартните бяло-черно, но точно тези рекламни стратегии, комбинирани с ниската цена ги правят доминиращ вид на пазара днес. За съжаление, обаче тези дисплеи страдат от малки ъгли на видимост на картината, особено във вертикален аспект и някои от тях не могат да показват пълната 24-битова палитра. При някои панели се използват технологични трикове, като бързо превключване на пиксели, за да се имитира даден оттенък, но това се забелязва лесно и дразни очите. Като цяло в цветово отношение тези монитори имат сериозни недостатъци.

•  IPS : IPS (In-Plane Switching) е технология измислена от Hitachi в средата на 90-те, която цели да подобри малките ъгли на TN панелите. За съжаление тези подобрения се отразили на времето за реакция, която скочила до 50ms, което е прекалено много. Освен това и цената доста се повишила. Напоследък, обаче се появи подобрен вариант на тази технология - S-IPS (Super-IPS), която има всички предимства на оригиналната плюс по-малки времена за реакция. В цветово отношение нещата се доближават до тези на CRT дисплеите, но се отличават с лош контраст. S-IPS технологията се използва главно в големи дисплеи, които се ползват от професионалистите, въпреки, че цените са паднали, до граници допустими за обикновените потребители.

• MVA : MVA (Multi-domain Vertical Alignment) - разработена от Fujitsu в края на 90-те, като компромисен вариант между TN и IPS. Има изключително бързи времена на реакция (за времето си), големи ъгли на видимост и висок контраст, обаче на цената на яркостта и цветовете. Преди време се смяташе, че MVA ще бъде основната технология днес, но вместо него TN властват на пазара.  

• PVA : PVA (Patterned Vertical Alignment) - подобрен вариант на MVA разработен от Samsung. За съжаление страда от същите недостатъци, като MVA, но предлага страхотен контраст от всички други TFT технологии.

Подсветки :

При LCD дисплеите пикселите по-скоро служат като филтри за светлината, отколкото като източници на такава. Ето защо при тях има нужда от източник на светлина, за да се виждат - ето за какво служи т.н. подсветка или задно осветление. Преди много години се ползваха плоски, листовидни флуоресцентни лампи, но те не бяха финансово изгодни, а и бяха прекалено енергоемки. Този тип подсветка почти не е виждала настолни компютри, защото се използваше главно в ранните лаптопи. След това подсветките бяха заменени с CCFL тръби (Cold-Cathode Fluorescent Lamp - Флуоресцентна лампа със студен катод), които много напомнят на стъклени тръбички, които описват дисплея по целия ръб. Те се използват и при съвременните лаптопи, а също и при повечето монитори за настолни компютри. Напоследък се появи една нова по-евтина технология, предимно използвана при мобилните телефони, но започваща да се налага и при настолните монитори - подсветка с бели светодиоди. Тя се отличава с ниска енергоемкост и висока ефективност.