Elektronische visuelle Anzeige - Electronic visual display

Eine elektronische visuelle Anzeige, informell ein Bildschirm, ist ein Anzeigegerät zur Präsentation von Bildern , Text oder Videos, die elektronisch übertragen werden, ohne eine dauerhafte Aufzeichnung zu erstellen . Elektronische visuelle Anzeigen umfassen Fernsehgeräte , Computermonitore und Digital Signage . Nach der obigen Definition könnte ein Overheadprojektor (zusammen mit einem Bildschirm, auf den der Text, die Bilder oder das Video projiziert werden) vernünftigerweise als eine elektronische visuelle Anzeige angesehen werden, da es sich um ein Anzeigegerät zur Präsentation von Bildern, Klartext oder Videos handelt elektronisch übermittelt, ohne eine dauerhafte Aufzeichnung zu erstellen. Sie sind auch in mobilen Computeranwendungen wie Tablet-Computern , Smartphones und Informationsgeräten allgegenwärtig .

Typen

Dies sind die Technologien, die verwendet werden, um die verschiedenen Displays zu erstellen, die heute verwendet werden.

Darüber hinaus wurden in der Vergangenheit häufig Kathodenstrahlröhren verwendet, und Mikro-LED- Displays befinden sich in der Entwicklung.

Einstufung

Elektronische optische Displays präsentieren visuelle Informationen entsprechend dem elektrischen Eingangssignal (analog oder digital) entweder durch Lichtemission (dann werden sie aktive Displays genannt ) oder alternativ durch Modulation des verfügbaren Lichts während des Reflexions- oder Transmissionsprozesses (Lichtmodulatoren werden als passiv bezeichnet). zeigt ).

Elektronische visuelle Anzeigen
Aktive Anzeigen Passive Displays
präsentieren visuelle Informationen durch Ausstrahlen von Licht präsentieren visuelle Informationen durch Modulation des Lichts
Prinzip Flüssigkristallanzeige (LCD) + Hintergrundbeleuchtung
(diese Kombination gilt als aktive Anzeige ) 		LCD
Beispiel LCD-TV-Bildschirm, LCD-Computermonitor LCD-Uhr (reflektierend)
siehe LCD-Klassifizierung
Prinzip Kathodolumineszenz Elektrophorese
siehe auch Elektronisches Papier
Beispiel Kathodenstrahlröhre (CRT)
Feldemissionsanzeige (FED)
Vakuumfluoreszenzanzeige (VFD)
Oberflächenleitfähige Elektronenemitteranzeige (SED) 		Forschung & Fertigung:
Prinzip Elektrolumineszenz Elektrochromie
Beispiel (Dünn- oder Dickschicht) Elektrolumineszenz (EL)
(anorganisch oder organisch) Leuchtdiode (LED, OLED)

Gasentladungsanzeige ( Nixie-Röhre ) 		Forschung & Fertigung:
Prinzip Photolumineszenz Elektrobenetzung
Beispiel Plasmabildschirm (PDP) Forschung & Fertigung:
Prinzip Glühen
 Elektromechanische Modulation
Beispiel Numitron , eine numerische 7-Segment-Anzeigeröhre Flap-Display
Flip-Disk-Display
Digital Micromirror Device (DMD)
Interferometrisches Modulator-Display (IMOD)
FTIR (Unipixel)

Anzeigemodus der Beobachtung

Elektronische visuelle Anzeigen können direkt beobachtet werden ( Direct View Display ) oder die angezeigten Informationen können auf einen Bildschirm projiziert werden (transmissiver oder reflektierender Bildschirm). Dies geschieht in der Regel bei kleineren Displays bei einer bestimmten Vergrößerung.

Anzeigemodi der Beobachtung
Direktsichtanzeige Projektionsanzeige
transmissive Arbeitsweise Aufprojektion (mit reflektierender Leinwand)
zB Videoprojektor
reflektierende Wirkungsweise Rückprojektion (mit transmissivem Bildschirm)
zB Rückprojektions-Fernsehbildschirm
transflektive Arbeitsweise
(zB transflektives LCD ) 		Netzhautprojektion (mit oder ohne Combiner)
zB Head Mounted Display

Eine andere Art von Projektionsdisplays ist die Klasse der " Laserprojektionsdisplays ", bei denen das Bild sequentiell entweder durch zeilenweises Abtasten oder durch Schreiben einer vollständigen Spalte auf einmal aufgebaut wird. Dazu wird aus drei Lasern, die bei den Grundfarben arbeiten, ein Strahl gebildet und dieser Strahl elektromechanisch (Galvanometerscanner, Mikrospiegelarray)) oder elektroakusto-optisch abgetastet .

Anordnung der Bildelemente

Je nach Form und Anordnung der Bildelemente eines Displays können entweder feste Informationen (Symbole, Zeichen), einfache Ziffern (7-Segment-Layout) oder beliebige Formen (Dot-Matrix-Displays) dargestellt werden.

Anordnung der Bildelemente
Segmentierte Displays
Zeichen, Zahlen und Symbole fester Form (kann multiplex adressiert werden)
Folgende Layouts sind bekannt:
Sieben-Segment-Anzeige
Vierzehn-Segment-Anzeige
Sechzehn-Segment-Anzeige 		Punktmatrix- Display
-Subpixel sind in einem regulären zweidimensionalen Array angeordnet
(Multiplex-Adressierung erforderlich); beliebige Formen können geformt und angezeigt werden

Emission und Kontrolle von Farben

Farben können durch selektive Emission, durch selektive Absorption, Transmission oder durch selektive Reflexion erzeugt werden.

Farbabgabe und -kontrolle
Additiv mischen
Primärfarben addieren sich zu weißem Licht 		subtraktive
Mischfilter, Farbstoffe, Pigmente (zB Drucken) Teile des weißen Lichts abziehen (absorbieren)
zeitliches Mischen (additiv)
zB rotierendes Primärfarbfilterrad in Projektoren 		räumliches Mischen (additive)
eng beieinander liegende Subpixel
räumliche zeitliche Farbmischung
kombinierte räumliche und zeitliche Mischung
Anordnung von Subpixeln
für additive Farbmischung
siehe Subpixelanordnungen 1
siehe Subpixelanordnungen 2
siehe Subpixelanordnungen 3 		subtraktive Farbmischung erfordert keine speziellen Subpixel-Anordnungen
alle Komponenten (zB Filter) müssen sich im gleichen Lichtweg befinden.
Beispiele:
Streifen
Delta-Nabla
PenTile Anordnung, zB RGB+Weiß

Adressierungsmodi

Jedes Subpixel einer Anzeigevorrichtung muss ausgewählt (adressiert) werden, um auf kontrollierte Weise mit Energie versorgt zu werden.

Adressierungsmodi (Auswahl von Bildelementen)
die direkte Adressierung
jedes einzelnen Bildelements hat elektrische Verbindungen zur Ansteuerelektronik. 		Multiplex-Adressierung
Mehrere Bildelemente haben gemeinsame elektrische Verbindungen zur Ansteuerelektronik,
z. Zeilen- und Spaltenelektroden, wenn die Bildelemente in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind.
aktive Matrix, die
aktive elektronische Elemente adressiert , hinzugefügt, um die Auswahl von Bildelementen zu verbessern.
  • Dünnschichtdioden (TFDs)
  • Dünnschichttransistoren (TFTs)
    • amorphes Silizium (a-Si)
    • polykristallines Silizium (p-Si)
    • monokristallines Silizium
 Passiv-Matrix-Adressierung
Die Nichtlinearität des Anzeigeeffekts (zB LCD, LED) wird verwendet, um die Adressierung einzelner Pixel bei der Multiplex-Adressierung zu realisieren. In diesem Modus kann nur eine recht begrenzte Anzahl von Leitungen angesprochen werden. Bei (STN-)LCDs liegt dieses Maximum bei ~240, allerdings auf Kosten einer erheblichen Kontrastminderung.
Die Matrix aktiver elektronischer Elemente kann im transmissiven Betrieb verwendet werden (hohe Transmission erforderlich) oder eine nicht transparente aktive Matrix kann für reflektive LCDs verwendet werden (zB Flüssigkristall auf Silizium (LCOS)).|

Fahrmodi anzeigen

Fahrmodi (Aktivierung von Bildelementen)
spannungstreibende
Aktivierung von Pixeln durch Spannung (zB LCD-Feldeffekte). Wenn der Strom niedrig genug ist, kann dieser Modus die Grundlage für Displays mit sehr geringem Leistungsbedarf sein (zB μW für LCDs ohne Hintergrundbeleuchtung). 		Stromtreibende
Aktivierung von Pixeln durch elektrischen Strom (zB LED).

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Louis D. Silverstein et al., Hybride räumlich-zeitliche Farbsynthese und ihre Anwendungen, JSID 14/1 (2006), S. 3–13

Weiterlesen

  • Pochi Yeh, Claire Gu: "Optik von Flüssigkristallanzeigen", John Wiley & Sons 1999, 4.5. Konoskopie, S. 139