Alat dan perangkat tampilan

Perangkat penunjuk atau elemen tampilan adalah dasar dari perangkat tampilan informasi yang dirancang untuk mengubah sinyal listrik menjadi bentuk yang terlihat.

Indikator cahaya - gunakan cahaya pijar filamen yang dipanaskan oleh arus listrik. Mereka adalah lampu miniatur dengan filamen pijar, menerangi kotak (filter) berwarna dari indikator dan tombol atau gambar, tanda, simbol tertentu.

Indikator elektroluminesen - pancaran beberapa zat digunakan di bawah pengaruh medan listrik. Misalnya indikator neon vakum. Mereka adalah lampu multi-anoda dengan katoda, memancarkan elektron, dan kisi yang mengontrol arus indikator. Anoda dibuat dalam bentuk segmen sintesis yang dilapisi dengan fosfor. Ketika elektron bertabrakan dengan permukaan anoda, fosfor dengan warna yang dibutuhkan bersinar. Tegangan suplai terpisah diterapkan ke setiap anoda.

Sebelumnya banyak digunakan, mereka digantikan oleh jenis indikator lainnya. Mereka memungkinkan memperoleh sejumlah besar elemen dan karakter dengan warna berbeda dan kecerahan tinggi.

Perangkat berkas elektron — berdasarkan pancaran fosfor ketika dibombardir dengan elektron.

Perwakilan perangkat sinar katoda yang paling menonjol adalah tabung sinar katoda (CRT). CRT adalah perangkat vakum elektronik yang menggunakan berkas elektron yang terkonsentrasi dalam bentuk berkas yang dikendalikan oleh medan listrik dan / atau magnet dan menciptakan gambar yang terlihat pada layar khusus (Gbr. 1).

Mereka digunakan dalam osiloskop - untuk memantau proses elektronik, di televisi (kinescopes) - untuk mengubah sinyal listrik yang berisi informasi tentang kecerahan dan warna gambar yang ditransmisikan, dalam perangkat pencitraan radar - untuk mengubah sinyal listrik yang berisi informasi tentang ruang di sekitarnya. gambar yang terlihat.

Gambar 1 — Konstruksi tabung berkas elektron

Mereka secara intensif digantikan oleh indikator kristal cair: produksi monitor CRT dihentikan, TV CRT menurun.

Perangkat Pelepasan Gas (Ion) - Cahaya gas digunakan untuk pelepasan listrik.

Mereka terdiri dari silinder tertutup dengan elektroda yang disolder ke dalamnya (dalam kasus paling sederhana, anoda dan katoda - lampu neon), dan diisi dengan gas inert (neon, helium, argon, kripton) pada tekanan rendah. Ketika tegangan diterapkan, cahaya gas diamati. Warna pijar ditentukan oleh komposisi gas pengisi. Digunakan untuk menunjukkan tegangan AC atau DC.

Saat ini panel plasma perangkat pelepasan gas digunakan untuk produksi.

PDP panel plasma (panel layar plasma) adalah matriks sel yang tertutup di antara dua panel kaca. Setiap sel ditutupi dengan fosfor (sel yang berdekatan membentuk triad tiga warna - merah, hijau dan biru R, G, B) dan diisi dengan gas lembam - neon atau xenon (Gbr. 2).Ketika arus listrik dialirkan ke elektroda sel, gas berubah menjadi keadaan plasma dan menyebabkan fosfor bersinar.

Gambar 2 — Desain sel panel plasma

Keunggulan utama panel plasma adalah ukuran layarnya yang besar — ​​biasanya berkisar antara 42" hingga 65". Selain itu, panel individual dapat dirakit menjadi layar besar untuk digunakan di ruang konser, stadion, alun-alun, dll.

Panel plasma memiliki rasio kontras yang tinggi (perbedaan antara hitam dan putih), sudut pandang lebar, dan rentang suhu pengoperasian yang lebar.

Seiring dengan kelebihannya, ada juga kerugiannya: hanya panel berukuran besar, "pembakaran" fosfor secara bertahap, konsumsi energi yang relatif tinggi.

Indikator semikonduktor - prinsip operasi didasarkan pada pancaran kuanta cahaya di wilayah persimpangan p-n, yang diberi tegangan.

Membedakan:

— indikator semikonduktor (titik) diskrit — LED;

— indikator karakter — untuk menampilkan angka dan huruf;

- matriks LED.

LED atau dioda pemancar cahaya (LED — Light Emission Diodes) telah tersebar luas karena kekompakannya, kemampuan untuk menerima pancaran warna apa pun, tidak adanya bohlam kaca yang rapuh, tegangan suplai rendah, dan kemudahan peralihan.

LED terdiri dari satu atau lebih kristal (Gbr. 3) yang memancarkan radiasi dan terletak di rumah yang sama dengan lensa dan reflektor yang membentuk berkas cahaya terarah di bagian spektrum yang terlihat atau inframerah (tidak terlihat).

Gambar 3 — Konstruksi LED

Sebuah contoh. Gambar 4 menunjukkan diagram pengalihan LED ke suplai 12 V.Penurunan tegangan pada dioda saat terhubung langsung adalah sekitar 2,5 V, sehingga resistor pendinginan harus dihidupkan secara seri. Untuk memastikan kecerahan yang cukup, arus dioda harus berada di urutan 20 mA. Penting untuk menentukan resistansi resistor redaman R.

Gambar 4 — Skema untuk menyalakan LED

Untuk melakukan ini, kami menentukan tegangan yang harus turun (matikan) pada resistor: UR = UP — UVD = 12 — 2,5 = 9,5 V

Untuk memberikan arus tertentu dalam rangkaian pada tegangan tertentu, menurut Hukum Ohm kita tentukan nilai resistansi resistor : R = UP / I = 9.5 / 20 • 10-3 = 475 Ohm

Nilai resistor standar terdekat yang lebih besar kemudian dipilih. Untuk contoh ini, Anda dapat memilih nilai terdekat 470 ohm.

LED yang kuat digunakan sebagai sumber cahaya dalam pencahayaan dalam dan luar ruangan, lampu sorot, lampu lalu lintas, dan lampu depan mobil. Kinerja inersia membuat LED sangat diperlukan saat kinerja tinggi diperlukan.

Menggabungkan tujuh LED ke dalam satu wadah memungkinkan Anda membuat indikator karakter tujuh segmen yang memungkinkan Anda menampilkan 10 angka dan beberapa huruf. Dalam indikator yang ditunjukkan pada diagram (Gbr. 5), anoda umum ke dioda, tegangan suplai dipasok ke sana, dan katoda dihubungkan ke sakelar elektronik (transistor) yang menghubungkannya ke kotak. Biasanya indikator karakter dikendalikan oleh sirkuit mikro.

Gambar 5 — Indikator semikonduktor ikonik

Matriks LED (modul) — sejumlah LED dibuat dalam bentuk blok lengkap dan dengan rangkaian kontrol. Dies digunakan untuk produksi Layar LED (tampilan LED).

Layar kristal cair (LCD) — berdasarkan perubahan sifat optik kristal cair di bawah pengaruh medan listrik.

Kristal cair (LC) adalah cairan organik dengan susunan molekul yang teratur yang merupakan karakteristik kristal. Kristal cair transparan terhadap sinar cahaya, tetapi di bawah pengaruh medan listrik strukturnya terganggu, molekul-molekulnya tersusun secara acak dan cairan menjadi buram.

Menurut prinsip operasi, layar LCD dibedakan yang bekerja dalam cahaya yang ditransmisikan (melalui transmisi) yang dibuat oleh sumber lampu latar (lampu pelepasan atau LED) dan dalam cahaya sumber apa pun (buatan atau alami) yang dipantulkan dalam indikator (untuk pantulan ) . Bekerja dengan lampu digunakan di monitor, tampilan ponsel. Indikator reflektif ditemukan di meter, jam, kalkulator, tampilan peralatan rumah tangga, dan banyak lagi.

Selain itu, sejumlah indikator digunakan dengan lampu latar yang dapat dialihkan dalam kondisi terang dan dengan lampu latar menyala dalam cahaya redup untuk mengurangi konsumsi daya.

Gambar 6 — Indikator Refleksi Kristal Cair

Gambar 6 menunjukkan layar LCD reflektif. Di antara dua pelat transparan terdapat lapisan kristal cair (ketebalan lapisan 10-20 µm). Pelat atas memiliki elektroda transparan dalam bentuk segmen, angka atau huruf.

Jika tidak ada tegangan ke elektroda, maka LCD transparan, sinar cahaya dari pencahayaan alami eksternal melewatinya, dipantulkan oleh elektroda cermin bawah dan keluar lagi - kita melihat layar kosong.Ketika tegangan diterapkan ke elektroda mana pun, layar LCD di bawah elektroda itu menjadi buram, sinar cahaya tidak melewati bagian cairan itu, dan kemudian kita melihat segmen, angka, huruf, tanda, dll. di layar.

Indikator kristal cair memiliki sejumlah keunggulan, di antaranya konsumsi daya yang sangat rendah, daya tahan dan kekompakan.

Saat ini, monitor LCD (monitor LCD — layar kristal cair — monitor kristal cair, monitor TFT — matriks LCD menggunakan transistor film tipis) adalah jenis utama monitor dan penerima televisi.