Οθόνες πλάσματος, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Πάνελ πλάσματος έναντι τηλεόρασης LCD: ποιο είναι καλύτερο; ("Πλάσμα έναντι LCD: Ποιο είναι καλύτερο;" - Phil Conner)
Γενικά χαρακτηριστικά των μεθόδων εξόδου εικόνας
Υπάρχουν δύο βασικές μέθοδοι για την εμφάνιση μιας εικόνας: διάνυσμαμέθοδος και ράστερμέθοδος.
Διανυσματική μέθοδος . Με αυτή τη μέθοδο, το εργαλείο σχεδίασης σχεδιάζει μόνο την εικόνα του σχήματος και η τροχιά κίνησής του καθορίζεται από την εικόνα εξόδου. Η εικόνα αποτελείται από γραφικά πρωτόγονα: τμήματα γραμμής - διανύσματα, τόξα, κύκλους κ.λπ. Λόγω της πολυπλοκότητας της κατασκευής ενός συστήματος ελέγχου δέσμης που παρέχει γρήγορο και ακριβή έλεγχο δέσμης κατά μήκος μιας πολύπλοκης τροχιάς, αυτή η μέθοδος δεν έχει βρει ακόμη ευρεία χρήση.
Μέθοδος ράστερ σαρώνει ολόκληρη την επιφάνεια εξόδου της εικόνας και παρέχει ένα στοιχείο σχεδίασης που μπορεί να αφήσει ένα ορατό σημάδι. Η διαδρομή του εργαλείου είναι σταθερή και ανεξάρτητη από την εικόνα εξόδου, αλλά το εργαλείο μπορεί να σχεδιάζει μεμονωμένα σημεία ή όχι. Στην περίπτωση χρήσης οθόνης Video, ως εργαλείο για τη σχεδίαση μιας εικόνας, υπάρχει μια ελεγχόμενη δέσμη για μια ασπρόμαυρη εικόνα και τρεις βασικές δέσμες (Κόκκινη, Πράσινη, Μπλε) για μια έγχρωμη εικόνα. Η δέσμη σαρώνει την οθόνη γραμμή προς γραμμή και προκαλεί λάμψη του φωσφόρου που εναποτίθεται στην εσωτερική επιφάνεια της οθόνης, Εικ. 29.
Σε αυτήν την περίπτωση, όταν η δέσμη κινείται από αριστερά προς τα δεξιά, είναι αναμμένη και όταν επιστρέφει από δεξιά προς τα αριστερά, είναι απενεργοποιημένη. Κάθε γραμμή χωρίζεται σε έναν αριθμό σημείων - pixel (Picture Elements - στοιχειώδεις εικόνες), ο φωτισμός καθενός από τα οποία μπορεί να ελεγχθεί από τη συσκευή που σχηματίζει την εικόνα (κάρτα γραφικών).
Ρύζι. 29 – Προοδευτική σάρωση
Σε συστήματα με προοδευτικόςή μη εναλλασσόμενοκατά τη σάρωση, η δέσμη ακολουθεί τις ίδιες γραμμές σε διαφορετικά πλαίσια (Εικ. 29) και σε συστήματα με πλεγμέναΜε τη σάρωση, η δέσμη θα περάσει κατά μήκος των γραμμών που μετατοπίζονται κατά το ήμισυ του βήματος της γραμμής, και επομένως η δέσμη διέρχεται ολόκληρη την επιφάνεια του πλαισίου σε δύο κύκλους σάρωσης πλαισίου. Αυτό καθιστά δυνατή τη μείωση στο ήμισυ της οριζόντιας συχνότητας σάρωσης, και συνεπώς της ταχύτητας εμφάνισης των εικονοστοιχείων της εικόνας στην οθόνη (Εικ. 30).
Ρύζι. 30 – Πεπλεγμένη σάρωση
Δεδομένου ότι η αδράνεια της ανθρώπινης όρασης είναι σε συχνότητα 40-60 Hz, η συχνότητα των αλλαγών του πλαισίου δεν πρέπει να είναι χαμηλότερη από αυτήν την τιμή, ώστε ένα άτομο να μην μπορεί να παρατηρήσει αυτήν την αλλαγή, δηλ. σε επίπεδο 50Hz. Για να διασφαλιστεί μια εικόνα υψηλής ποιότητας στην οθόνη, η δέσμη πρέπει να έχει όσο το δυνατόν περισσότερα φωτεινά σημεία στην οθόνη. Για παράδειγμα: 600 γραμμές των 800 σημείων κάθε γραμμή. Επομένως, η συχνότητα γραμμής θα είναι:
50Hz x (600)=30.000Hz=30kHz
Σε αυτήν την περίπτωση, για να εμφανιστεί κάθε σημείο, απαιτείται μια συχνότητα:
30kHz x 800= 24000kHz= 48 MHz
Και αυτή είναι ήδη υψηλή συχνότητα για ηλεκτρονικά κυκλώματα.
Επιπλέον, τα γειτονικά σημεία του σήματος εξόδου δεν συνδέονται μεταξύ τους, επομένως η συχνότητα ελέγχου της έντασης της δέσμης πρέπει να αυξηθεί περαιτέρω κατά 25% και στη συνέχεια θα είναι περίπου 60 MHz.
Αυτό το εύρος ζώνης πρέπει να παρέχεται από όλες τις συσκευές στη διαδρομή βίντεο: ενισχυτές βίντεο, γραμμές σήματος διεπαφών και τον ίδιο τον προσαρμογέα γραφικών. Σε όλα αυτά τα στάδια επεξεργασίας και μετάδοσης σήματος, η υψηλή συχνότητα δημιουργεί τεχνικές δυσκολίες. Για να μειωθεί η συχνότητα γραμμής, η εικόνα συμπλέκεται σε ένα μισό καρέ:
ακόμη καιΟι γραμμές φωτίζονται σε ένα μισό πλαίσιο.
Περιττόςγραμμές - σε άλλο μισό καρέ.
Ωστόσο, η ποιότητα της εικόνας απαιτεί αύξηση του ρυθμού καρέ προκειμένου να εξαλειφθεί το τρεμόπαιγμα της εικόνας· αυτό απαιτεί επίσης αύξηση του μεγέθους της οθόνης στην οποία εμφανίζεται η ίδια η εικόνα. Επιπλέον, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση του συστήματος γραφικών κατά την κατασκευή εικόνων.
Έτσι, υπάρχουν ορισμένες βέλτιστες σχέσεις μεταξύ της λειτουργίας του επεξεργαστή γραφικών και της οθόνης εξόδου εικόνας: ο επεξεργαστής γραφικών είναι η κύρια συσκευή και η οθόνη με τις γεννήτριες σάρωσης πρέπει να παρέχει τις καθορισμένες παραμέτρους συγχρονισμού για τις σαρώσεις δέσμης και πλαισίου.
Ταξινόμηση οθονών
Οθόνη- μια συσκευή σχεδιασμένη να εμφανίζει οπτικά πληροφορίες. Μια σύγχρονη οθόνη αποτελείται από ένα περίβλημα, ένα τροφοδοτικό, πλακέτες ελέγχου και μια οθόνη. Οι πληροφορίες (σήμα βίντεο) για έξοδο στην οθόνη προέρχονται από τον υπολογιστή μέσω κάρτας βίντεο ή από άλλη συσκευή που παράγει σήμα βίντεο.
Ανάλογα με τον τύπο των πληροφοριών που εμφανίζονται, οι οθόνες χωρίζονται σε:
εμφανίζει μόνο αλφαριθμητικές πληροφορίες.
οθόνες που εμφανίζουν ψευδογραφικούς χαρακτήρες.
διάνυσμα (διανυσματική οθόνη σάρωσης) – εμφάνιση φωτός λέιζερ.
ράστερ (οθόνη σάρωσης ράστερ) - χρησιμοποιείται σχεδόν σε κάθε υποσύστημα γραφικών υπολογιστή.
αλφαριθμητικό [σύστημα εμφάνισης χαρακτήρων – ξεκινώντας με MDA]
γραφικό για την εμφάνιση πληροφοριών κειμένου και γραφικών (συμπεριλαμβανομένου βίντεο).
Ανά τύπο οθόνης:
CRT- βασίζεται σε καθοδικό σωλήνα ακτίνων (CRT).
οθόνη υγρού κρυστάλλου- οθόνη υγρών κρυστάλλων (LCD);
Πλάσμα αίματος- βασίζεται σε πάνελ πλάσματος (πίνακας οθόνης πλάσματος, PDP, πίνακας οθόνης αερίου-πλάσμα).
Προβολέας- βιντεοπροβολέας και οθόνη, χωριστά ή συνδυασμένα σε ένα περίβλημα.
Οθόνη OLED- βασίζεται στην τεχνολογία OLED (οργανική δίοδος εκπομπής φωτός).
Ανάλογα με τον τύπο του ελέγχου, υπάρχουν:
Ψηφιακό;
Αναλογικό.
Ανά μέγεθος οθόνης:
δισδιάστατο (2D) - μία εικόνα και για τα δύο μάτια
τρισδιάστατο (3D) - μια ξεχωριστή εικόνα σχηματίζεται για κάθε μάτι για να αποκτήσει ένα εφέ όγκου.
Ανά τύπο καλωδίου διασύνδεσης
σύνθετος;
σε διασταση;
Οθόνες καθοδικών ακτίνων
Το πιο σημαντικό στοιχείο μιας τέτοιας οθόνης είναι ένα κινοσκόπιο, που ονομάζεται επίσης καθοδικός σωλήνας ακτίνων. Το CRT είναι μια ηλεκτρονική συσκευή κενού σε γυάλινη λάμπα, στο λαιμό της οποίας υπάρχει ένα πιστόλι ηλεκτρονίων και στο κάτω μέρος υπάρχει μια οθόνη καλυμμένη με φώσφορο. Καθώς το όπλο ηλεκτρονίων θερμαίνεται, εκπέμπει ένα ρεύμα ηλεκτρονίων που ορμούν προς την οθόνη με μεγάλη ταχύτητα. Η ροή των ηλεκτρονίων (δέσμη ηλεκτρονίων) διέρχεται από τα πηνία εστίασης και εκτροπής, τα οποία την κατευθύνουν σε ένα συγκεκριμένο σημείο της επικαλυμμένης με φωσφόρο οθόνης. Όταν εκτίθεται σε κρούσεις ηλεκτρονίων, ο φώσφορος εκπέμπει φως, το οποίο είναι ορατό στον χρήστη που κάθεται μπροστά από μια οθόνη υπολογιστή.
Οι οθόνες CRT χρησιμοποιούν τρία στρώματα φωσφόρου: το κόκκινο, πράσινοςΚαι μπλε. Για να εξισορροπηθεί η ροή των ηλεκτρονίων, χρησιμοποιείται μια λεγόμενη μάσκα σκιάς - μια μεταλλική πλάκα με σχισμές ή τρύπες που χωρίζουν τον κόκκινο, πράσινο και μπλε φώσφορο σε ομάδες των τριών κουκκίδων κάθε χρώματος. Η ποιότητα της εικόνας καθορίζεται από τον τύπο της μάσκας σκιάς που χρησιμοποιείται. Η ευκρίνεια της εικόνας επηρεάζεται από την απόσταση μεταξύ των ομάδων φωσφόρου (το ύψος των κουκκίδων).
Στο Σχ. Το Σχήμα 31 δείχνει έναν τυπικό καθοδικό σωλήνα ακτίνων σε διατομή.
Ρύζι. 31 – Τομή ενός έγχρωμου CRT: 1 – όπλα ηλεκτρονίων. 2 – δέσμες ηλεκτρονίων. 3 – πηνίο εστίασης. 4 – πηνία εκτροπής. 5 – άνοδος; 6 – μάσκα σκιάς. 7 - φώσφορος; 8 – μάσκα και κόκκοι φωσφόρου σε μεγέθυνση.
Η χημική ουσία που χρησιμοποιείται ως φώσφορος χαρακτηρίζεται από χρόνο επιμονής, ο οποίος αντανακλά πόσο καιρό λάμπει ο φώσφορος μετά την έκθεση σε μια δέσμη ηλεκτρονίων. Ο χρόνος παραμονής και ο ρυθμός ανανέωσης της εικόνας πρέπει να ταιριάζουν μεταξύ τους, έτσι ώστε να μην υπάρχει αξιοσημείωτο τρεμόπαιγμα της εικόνας (αν ο χρόνος παραμονής είναι πολύ μικρός) και να μην υπάρχει θάμπωμα ή διπλασιασμός των άκρων λόγω της επικάλυψης διαδοχικών καρέ (εάν η επιμονή ο χρόνος είναι πολύ μεγάλος).
Η δέσμη ηλεκτρονίων κινείται πολύ γρήγορα, σαρώνοντας γραμμές στην οθόνη από αριστερά προς τα δεξιά και από πάνω προς τα κάτω σε μια διαδρομή που ονομάζεται ράστερ. Η περίοδος οριζόντιας σάρωσης καθορίζεται από την ταχύτητα με την οποία η δέσμη κινείται κατά μήκος της οθόνης. Κατά τη διαδικασία σάρωσης (μετακίνηση κατά μήκος της οθόνης), η δέσμη επηρεάζει εκείνες τις στοιχειώδεις περιοχές της επικάλυψης φωσφόρου της οθόνης όπου πρέπει να εμφανίζεται η εικόνα. Η ένταση της δέσμης αλλάζει συνεχώς, με αποτέλεσμα να αλλάζει η φωτεινότητα των αντίστοιχων περιοχών της οθόνης. Δεδομένου ότι η λάμψη εξαφανίζεται πολύ γρήγορα, η δέσμη ηλεκτρονίων πρέπει να διατρέχει την οθόνη ξανά και ξανά, ανανεώνοντάς την. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αναγέννησηεικόνες.
Στις περισσότερες οθόνες, ο ρυθμός ανανέωσης, που ονομάζεται και συχνότητα κάθετης σάρωσης, είναι περίπου 85 Hz σε πολλές λειτουργίες, δηλ. η εικόνα στην οθόνη ενημερώνεται 85 φορές το δευτερόλεπτο. Η μείωση της συχνότητας αναγέννησης οδηγεί σε τρεμόπαιγμα της εικόνας, το οποίο είναι πολύ κουραστικό για τα μάτια. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα αναγέννησης, τόσο πιο άνετα νιώθει ο χρήστης.
Είναι πολύ σημαντικό ο ρυθμός ανανέωσης που μπορεί να παρέχει η οθόνη να ταιριάζει με τη συχνότητα με την οποία έχει ρυθμιστεί ο προσαρμογέας βίντεο. Εάν δεν υπάρχει τέτοια αντιστοίχιση, η εικόνα δεν θα εμφανιστεί καθόλου στην οθόνη και η οθόνη μπορεί να αποτύχει. Γενικά, οι προσαρμογείς βίντεο παρέχουν πολύ υψηλότερους ρυθμούς ανανέωσης από ό,τι υποστηρίζουν οι περισσότερες οθόνες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο αρχικός ρυθμός ανανέωσης, που προσδιορίζεται για τους περισσότερους προσαρμογείς βίντεο, προκειμένου να αποφευχθεί η ζημιά στην οθόνη, είναι 60 Hz.
Επί του παρόντος, οι οθόνες που βασίζονται σε CRT μπορούν να θεωρηθούν απαρχαιωμένες.
Οθόνες LCD
Οι οθόνες LCD (οθόνη υγρών κρυστάλλων, οθόνες υγρών κρυστάλλων (οθόνες LCD)) αποτελούνται από μια ουσία που βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, αλλά ταυτόχρονα έχει κάποιες ιδιότητες εγγενείς στα κρυσταλλικά σώματα. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για υγρά που έχουν ανισοτροπία ιδιοτήτων (ιδίως οπτικές) που σχετίζονται με τάξη στον προσανατολισμό των μορίων.
Παραδόξως, οι υγροί κρύσταλλοι είναι σχεδόν δέκα χρόνια παλαιότεροι από τους CRT· η πρώτη περιγραφή αυτών των ουσιών έγινε το 1888. Ωστόσο, για πολύ καιρό κανείς δεν ήξερε πώς να τους χρησιμοποιήσει στην πράξη και κανείς εκτός από φυσικούς και χημικούς δεν ενδιαφέρθηκε για τους. Στα τέλη του 1966, η RCA Corporation παρουσίασε μια πρωτότυπη οθόνη LCD - ένα ψηφιακό ρολόι.
Η Sharp Corporation διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας LCD. Εξακολουθεί να είναι ανάμεσα στους ηγέτες της τεχνολογίας. Η πρώτη στον κόσμο αριθμομηχανή CS10A κατασκευάστηκε το 1964 από αυτήν την εταιρεία. Τον Οκτώβριο του 1975, κατασκευάστηκε το πρώτο συμπαγές ψηφιακό ρολόι με τεχνολογία TN LCD. Στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του '70, ξεκίνησε η μετάβαση από οθόνες υγρών κρυστάλλων οκτώ τμημάτων στην παραγωγή μητρών με διευθυνσιοδότηση κάθε σημείου. Έτσι, το 1976, η Sharp κυκλοφόρησε μια ασπρόμαυρη τηλεόραση με διαγώνιο οθόνης 5,5 ιντσών, βασισμένη σε μια μήτρα LCD με ανάλυση 160x120 pixel.
Πώς λειτουργούν οι οθόνες LCD
Η λειτουργία των οθονών LCD βασίζεται στο φαινόμενο της πόλωσης της φωτεινής ροής. Είναι γνωστό ότι οι λεγόμενοι πολαροειδείς κρύσταλλοι είναι ικανοί να μεταδώσουν μόνο εκείνο το συστατικό του φωτός του οποίου το διάνυσμα ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής βρίσκεται σε ένα επίπεδο παράλληλο με το οπτικό επίπεδο του πολαροειδούς. Για το υπόλοιπο της απόδοσης φωτός, το Polaroid θα είναι αδιαφανές. Έτσι, το polaroid «κοσκινίζει» το φως, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται πόλωση του φωτός. Όταν μελετήθηκαν υγρές ουσίες, τα μακρά μόρια των οποίων είναι ευαίσθητα στα ηλεκτροστατικά και ηλεκτρομαγνητικά πεδία και είναι ικανά να πολώνουν το φως, κατέστη δυνατός ο έλεγχος της πόλωσης. Αυτές οι άμορφες ουσίες, λόγω της ομοιότητάς τους με τις κρυσταλλικές ουσίες στις ηλεκτρο-οπτικές ιδιότητες, καθώς και της ικανότητάς τους να παίρνουν το σχήμα αγγείου, ονομάστηκαν υγροί κρύσταλλοι.
Μια οθόνη LCD είναι μια σειρά μικρών τμημάτων (που ονομάζονται pixel) που μπορούν να χειριστούν για να εμφανίσουν πληροφορίες. Μια οθόνη LCD έχει πολλά στρώματα, όπου τον βασικό ρόλο παίζουν δύο πάνελ κατασκευασμένα από υλικό χωρίς νάτριο και πολύ καθαρό γυαλί που ονομάζεται υπόστρωμα ή υπόστρωμα, που στην πραγματικότητα περιέχουν ένα λεπτό στρώμα υγρών κρυστάλλων μεταξύ τους, Εικ. 32.
Ρύζι. 32 – Δομή οθόνης LCD
Τα πάνελ έχουν αυλακώσεις που οδηγούν τους κρυστάλλους σε συγκεκριμένους προσανατολισμούς. Οι αυλακώσεις είναι τοποθετημένες έτσι ώστε να είναι παράλληλες σε κάθε πλαίσιο αλλά κάθετες μεταξύ δύο πλαισίων. Οι διαμήκεις αυλακώσεις λαμβάνονται με την τοποθέτηση λεπτών μεμβρανών από διαφανές πλαστικό στη γυάλινη επιφάνεια, το οποίο στη συνέχεια υποβάλλεται σε ειδική επεξεργασία. Σε επαφή με τις αυλακώσεις, τα μόρια των υγρών κρυστάλλων προσανατολίζονται πανομοιότυπα σε όλα τα κύτταρα.
Τα μόρια μιας από τις ποικιλίες υγρών κρυστάλλων (νηματικά), ελλείψει τάσης, περιστρέφουν το διάνυσμα του ηλεκτρικού (και μαγνητικού) πεδίου στο κύμα φωτός κατά μια ορισμένη γωνία στο επίπεδο κάθετο στον άξονα διάδοσης της δέσμης. Η εφαρμογή αυλακώσεων στην επιφάνεια του γυαλιού καθιστά δυνατή τη διασφάλιση της ίδιας γωνίας περιστροφής του επιπέδου πόλωσης για όλα τα κύτταρα. Τα δύο πάνελ βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο.
Το πάνελ υγρών κρυστάλλων φωτίζεται από μια πηγή φωτός (ανάλογα με το πού βρίσκεται, τα πάνελ υγρών κρυστάλλων λειτουργούν αντανακλώντας ή μεταδίδοντας φως).
Το επίπεδο πόλωσης της δέσμης φωτός περιστρέφεται κατά 90° όταν διέρχεται από ένα πλαίσιο, Εικ. 33.
Ρύζι. 33 – Περιστρέψτε το επίπεδο πόλωσης της φωτεινής δέσμης
Όταν εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό πεδίο, τα μόρια των υγρών κρυστάλλων ευθυγραμμίζονται μερικώς κατακόρυφα κατά μήκος του πεδίου, η γωνία περιστροφής του επιπέδου πόλωσης του φωτός γίνεται διαφορετική από 90 μοίρες και το φως διέρχεται από τους υγρούς κρυστάλλους ανεμπόδιστα, Εικ. 34.
Ρύζι. 34 – Θέση μορίων παρουσία ηλεκτρικού πεδίου
Η περιστροφή του επιπέδου πόλωσης της δέσμης φωτός είναι αόρατη στο μάτι, έτσι έγινε απαραίτητο να προστεθούν δύο ακόμη στρώματα στα γυάλινα πάνελ, τα οποία είναι φίλτρα πόλωσης. Αυτά τα φίλτρα μεταδίδουν μόνο εκείνο το στοιχείο της δέσμης φωτός του οποίου ο άξονας πόλωσης αντιστοιχεί σε έναν δεδομένο. Επομένως, όταν διέρχεται από έναν πολωτή, η δέσμη φωτός θα εξασθενεί ανάλογα με τη γωνία μεταξύ του επιπέδου πόλωσής του και του άξονα του πολωτή. Ελλείψει τάσης, το στοιχείο είναι διαφανές, αφού ο πρώτος πολωτής μεταδίδει μόνο φως με το αντίστοιχο διάνυσμα πόλωσης. Χάρη στους υγρούς κρυστάλλους, το διάνυσμα πόλωσης φωτός περιστρέφεται και μέχρι τη στιγμή που η δέσμη περάσει στον δεύτερο πολωτή, έχει ήδη περιστραφεί έτσι ώστε να περάσει από τον δεύτερο πολωτή χωρίς προβλήματα, Εικ. 35a.
Ρύζι. 35 – Πέρασμα φωτός χωρίς ηλεκτρικό πεδίο (α) και μαζί του (β)
Παρουσία ηλεκτρικού πεδίου, η περιστροφή του διανύσματος πόλωσης συμβαίνει σε μικρότερη γωνία, επομένως ο δεύτερος πολωτής γίνεται μόνο μερικώς διαφανής στην ακτινοβολία. Εάν η διαφορά δυναμικού είναι τέτοια που η περιστροφή του επιπέδου πόλωσης στους υγρούς κρυστάλλους δεν συμβαίνει καθόλου, τότε η δέσμη φωτός θα απορροφηθεί πλήρως από τον δεύτερο πολωτή και η οθόνη, όταν φωτίζεται από πίσω, θα φαίνεται μαύρη από το μπροστά (οι ακτίνες οπίσθιου φωτισμού απορροφώνται πλήρως στην οθόνη) Εικ. 35β. Εάν τοποθετήσετε μεγάλο αριθμό ηλεκτροδίων που δημιουργούν διαφορετικά ηλεκτρικά πεδία σε ξεχωριστά σημεία στην οθόνη (κελί), τότε θα είναι δυνατό, με τον κατάλληλο έλεγχο των δυνατοτήτων αυτών των ηλεκτροδίων, να εμφανιστούν γράμματα και άλλα στοιχεία εικόνας στην οθόνη. Τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται σε διαφανές πλαστικό και μπορούν να έχουν οποιοδήποτε σχήμα.
Οι τεχνολογικές καινοτομίες κατέστησαν δυνατό τον περιορισμό του μεγέθους των ηλεκτροδίων στο μέγεθος μιας μικρής κουκκίδας· κατά συνέπεια, ένας μεγαλύτερος αριθμός ηλεκτροδίων μπορεί να τοποθετηθεί στην ίδια περιοχή οθόνης, γεγονός που αυξάνει την ανάλυση της οθόνης LCD και μας επιτρέπει να εμφανίζουμε ακόμα και πολύπλοκες έγχρωμες εικόνες.
Για να εμφανίσετε μια έγχρωμη εικόνα, η οθόνη πρέπει να έχει οπίσθιο φωτισμό, έτσι ώστε το φως να προέρχεται από το πίσω μέρος της οθόνης LCD. Αυτό είναι απαραίτητο για την προβολή της εικόνας σε καλή ποιότητα ακόμα κι αν το περιβάλλον δεν είναι φωτεινό. Το χρώμα παράγεται χρησιμοποιώντας τρία φίλτρα που διαχωρίζουν τρία κύρια συστατικά από την εκπομπή μιας πηγής λευκού φωτός. Συνδυάζοντας τα τρία βασικά χρώματα για κάθε σημείο ή pixel στην οθόνη, είναι δυνατή η αναπαραγωγή οποιουδήποτε χρώματος.
Στην περίπτωση του χρώματος, υπάρχουν πολλές δυνατότητες: μπορείτε να φτιάξετε πολλά φίλτρα το ένα μετά το άλλο (που οδηγεί σε ένα μικρό κλάσμα εκπεμπόμενης ακτινοβολίας), μπορείτε να επωφεληθείτε από την ιδιότητα ενός κυττάρου υγρών κρυστάλλων - όταν αλλάζει η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου, η γωνία περιστροφής του επιπέδου πόλωσης της ακτινοβολίας αλλάζει διαφορετικά για ελαφριές συνιστώσες με διαφορετικά μήκη κυμάτων. Αυτή η δυνατότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάκλαση (ή την απορρόφηση) της ακτινοβολίας ενός δεδομένου μήκους κύματος (το πρόβλημα είναι η ανάγκη ακριβούς και γρήγορης αλλαγής της τάσης). Ποιος μηχανισμός χρησιμοποιείται εξαρτάται από τον συγκεκριμένο κατασκευαστή. Η πρώτη μέθοδος είναι απλούστερη, η δεύτερη είναι πιο αποτελεσματική.
Οι πρώτες οθόνες LCD ήταν πολύ μικρές, γύρω στις 8 ίντσες, ενώ σήμερα έχουν φτάσει τα μεγέθη 15" για χρήση σε φορητούς υπολογιστές και παράγονται οθόνες LCD 20" και άνω για επιτραπέζιους υπολογιστές. Η αύξηση του μεγέθους ακολουθείται από μια αύξηση της ανάλυσης, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση νέων προβλημάτων που έχουν επιλυθεί με τη βοήθεια αναδυόμενων ειδικών τεχνολογιών. Μία από τις πρώτες προκλήσεις ήταν η ανάγκη για ένα πρότυπο για τον καθορισμό της ποιότητας οθόνης σε υψηλές αναλύσεις. Το πρώτο βήμα προς τον στόχο ήταν να αυξηθεί η γωνία περιστροφής του επιπέδου πόλωσης του φωτός στους κρυστάλλους από 90° σε 270° χρησιμοποιώντας την τεχνολογία STN.
Το STN είναι ένα αρκτικόλεξο που σημαίνει "Super Twisted Nematic". Η τεχνολογία STN σάς επιτρέπει να αυξήσετε τη γωνία στρέψης (γωνία στρέψης) του προσανατολισμού των κρυστάλλων στο εσωτερικό της οθόνης LCD από 90° σε 270°, γεγονός που παρέχει καλύτερη αντίθεση εικόνας καθώς αυξάνεται το μέγεθος της οθόνης.
Τα κύτταρα STN χρησιμοποιούνται συχνά σε ζεύγη. Αυτό το σχέδιο ονομάζεται DSTN (Double Super Twisted Nematic), στο οποίο ένα κύτταρο DSTN διπλής στρώσης αποτελείται από 2 κύτταρα STN, τα μόρια των οποίων περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις κατά τη λειτουργία. Το φως που διέρχεται από μια τέτοια δομή σε «κλειδωμένη» κατάσταση χάνει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς του. Η αντίθεση και η ανάλυση του DSTN είναι αρκετά υψηλά, έτσι κατέστη δυνατή η παραγωγή μιας έγχρωμης οθόνης στην οποία υπάρχουν τρεις κυψέλες LCD και τρία οπτικά φίλτρα βασικών χρωμάτων για κάθε pixel. Οι έγχρωμες οθόνες δεν μπορούν να λειτουργούν από το ανακλώμενο φως, επομένως μια λάμπα οπίσθιου φωτισμού είναι υποχρεωτικό χαρακτηριστικό. Για να μειωθούν οι διαστάσεις, η λάμπα βρίσκεται στο πλάι και απέναντι είναι ένας καθρέφτης.
Ρύζι. 36 – Οπίσθιος φωτισμός οθόνης LCD
Οι κυψέλες STN χρησιμοποιούνται επίσης στη λειτουργία TSTN (Triple Super Twisted Nematic), όπου προστίθενται δύο λεπτές στρώσεις πολυμερούς μεμβράνης για τη βελτίωση της χρωματικής απόδοσης των έγχρωμων οθονών ή για τη διασφάλιση καλής ποιότητας μονόχρωμων οθονών.
Ο όρος παθητικός πίνακας προέρχεται από τη διαίρεση της οθόνης σε σημεία, καθένα από τα οποία, χάρη στα ηλεκτρόδια, μπορεί να ορίσει τον προσανατολισμό του επιπέδου πόλωσης της δέσμης, ανεξάρτητα από τα άλλα, έτσι ώστε κάθε τέτοιο στοιχείο να μπορεί να είναι ξεχωριστά. φωτίζεται για να δημιουργήσει μια εικόνα. Η μήτρα ονομάζεται παθητική επειδή η τεχνολογία για τη δημιουργία οθονών LCD, η οποία περιγράφηκε παραπάνω, δεν μπορεί να προσφέρει γρήγορη αλλαγή των πληροφοριών στην οθόνη. Η εικόνα σχηματίζεται γραμμή προς γραμμή εφαρμόζοντας διαδοχική τάση ελέγχου σε μεμονωμένες κυψέλες, καθιστώντας τα διαφανή. Λόγω της μάλλον μεγάλης ηλεκτρικής χωρητικότητας των στοιχείων, η τάση σε αυτά δεν μπορεί να αλλάξει αρκετά γρήγορα, επομένως η εικόνα ενημερώνεται αργά. Αυτός ο τύπος οθόνης έχει πολλά μειονεκτήματα όσον αφορά την ποιότητα, επειδή η εικόνα δεν εμφανίζεται ομαλά και εμφανίζεται τρέμουσα στην οθόνη. Ο χαμηλός ρυθμός αλλαγής της κρυσταλλικής διαφάνειας δεν επιτρέπει τη σωστή εμφάνιση κινούμενων εικόνων.
Για την επίλυση ορισμένων από τα προβλήματα που περιγράφονται παραπάνω, χρησιμοποιούνται ειδικές τεχνολογίες Για τη βελτίωση της ποιότητας της δυναμικής εικόνας, προτάθηκε η αύξηση του αριθμού των ηλεκτροδίων ελέγχου. Δηλαδή, ολόκληρη η μήτρα χωρίζεται σε πολλές ανεξάρτητες υπομήτρες (Dual Scan DSTN - δύο ανεξάρτητα πεδία σάρωσης εικόνας), καθένα από τα οποία περιέχει μικρότερο αριθμό pixel, επομένως η εναλλασσόμενη διαχείριση τους απαιτεί λιγότερο χρόνο. Ως αποτέλεσμα, ο χρόνος αδράνειας της LCD μπορεί να μειωθεί.
Επί του παρόντος, οι κύριες τεχνολογίες στην κατασκευή οθονών LCD είναι: TN+film, IPS (SFT) και MVA. Αυτές οι τεχνολογίες διαφέρουν ως προς τη γεωμετρία των επιφανειών, του πολυμερούς, της πλάκας ελέγχου και του μπροστινού ηλεκτροδίου. Η καθαρότητα και ο τύπος του πολυμερούς με ιδιότητες υγρών κρυστάλλων που χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένες εξελίξεις έχουν μεγάλη σημασία.
Ταινία TN + (Twisted Nematic + φιλμ)
Το φιλμ TN + είναι η απλούστερη τεχνολογία. Το τμήμα φιλμ στο όνομα τεχνολογίας σημαίνει ένα πρόσθετο στρώμα που χρησιμοποιείται για την αύξηση της γωνίας θέασης (περίπου από 90° σε 150°). Επί του παρόντος, το φιλμ του προθέματος συχνά παραλείπεται, ονομάζοντας τέτοιες μήτρες απλώς TN. Δυστυχώς, δεν έχει βρεθεί ακόμη τρόπος βελτίωσης της αντίθεσης και του χρόνου απόκρισης για τα πάνελ TN και ο χρόνος απόκρισης αυτού του τύπου μήτρας είναι επί του παρόντος ένας από τους καλύτερους, αλλά το επίπεδο αντίθεσης δεν είναι.
Η συστοιχία TN λειτουργεί ως εξής: Όταν δεν εφαρμόζεται τάση στα pixel, οι υγροί κρύσταλλοι (και το πολωμένο φως που μεταδίδουν) περιστρέφονται κατά 90° μεταξύ τους σε ένα οριζόντιο επίπεδο στο χώρο μεταξύ των δύο πλακών. Και επειδή η κατεύθυνση πόλωσης του φίλτρου στη δεύτερη πλάκα κάνει γωνία 90° με την κατεύθυνση πόλωσης του φίλτρου στην πρώτη πλάκα, το φως περνά μέσα από αυτό. Εάν τα κόκκινα, πράσινα και μπλε υποπίξελ είναι πλήρως φωτισμένα, θα εμφανιστεί μια λευκή κουκκίδα στην οθόνη.
ΠΡΟΣ ΤΗΝ πλεονεκτήματαΗ τεχνολογία μπορεί να αποδοθεί στον μικρότερο χρόνο απόκρισης μεταξύ των σύγχρονων πινάκων, καθώς και στο χαμηλό κόστος.
Ελαττώματα: χειρότερη απόδοση χρώματος, μικρότερες γωνίες θέασης.
IPS (In-Plane Switching) ή SFT (Super Fine TFT)
Η τεχνολογία In-Plane Switching (Super Fine TFT) αναπτύχθηκε από την Hitachi και τη NEC. Αυτές οι εταιρείες χρησιμοποιούν αυτές τις δύο διαφορετικές ονομασίες για την ίδια τεχνολογία - NEC technology ltd. χρησιμοποιεί SFT και η Hitachi χρησιμοποιεί IPS. Η τεχνολογία είχε σκοπό να ξεπεράσει τα μειονεκτήματα του φιλμ TN+. Ωστόσο, αρχικά, αν και το IPS κατάφερε να αυξήσει τη γωνία θέασης στις 170°, καθώς και την υψηλή αντίθεση και την αναπαραγωγή χρωμάτων, ο χρόνος απόκρισης παρέμεινε σε χαμηλό επίπεδο.
Εάν δεν εφαρμόζεται τάση στη μήτρα IPS, τα μόρια υγρών κρυστάλλων δεν περιστρέφονται. Το δεύτερο φίλτρο είναι πάντα γυρισμένο κάθετα στο πρώτο και δεν περνάει φως από αυτό. Επομένως, η εμφάνιση του μαύρου χρώματος είναι σχεδόν ιδανική. Εάν το τρανζίστορ αποτύχει, το "σπασμένο" pixel για τον πίνακα IPS δεν θα είναι λευκό, όπως για τον πίνακα TN, αλλά μαύρο.
Όταν εφαρμόζεται μια τάση, τα μόρια υγρών κρυστάλλων περιστρέφονται κάθετα στην αρχική τους θέση και μεταδίδουν φως.
Το IPS αυτή τη στιγμή αντικαθίσταται από διάφορες τροποποιήσεις των τεχνολογιών S-IPS (Super-IPS), οι οποίες κληρονομούν όλα τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας IPS ενώ ταυτόχρονα μειώνουν τον χρόνο απόκρισης και αυξάνουν την αντίθεση.
Πλεονεκτήματα: εξαιρετική απόδοση χρωμάτων, μεγάλες γωνίες θέασης
Ελαττώματα: μεγάλος χρόνος απόκρισης, υψηλό κόστος.
VA (Κάθετη ευθυγράμμιση)
Οι πίνακες MVA/PVA θεωρούνται ως συμβιβασμός μεταξύ TN και IPS, τόσο ως προς το κόστος όσο και ως προς την ποιότητα του καταναλωτή. MVA (Multi-domain Vertical Alignment). Αυτή η τεχνολογία αναπτύχθηκε από τη Fujitsu ως συμβιβασμός μεταξύ των τεχνολογιών TN και IPS. Οι οριζόντιες και κάθετες γωνίες θέασης για πίνακες MVA είναι 160° (σε σύγχρονα μοντέλα οθόνης έως 176-178°) και χάρη στη χρήση τεχνολογιών επιτάχυνσης (RTC), αυτοί οι πίνακες δεν είναι πολύ πίσω από το TN+Film σε χρόνο απόκρισης, αλλά υπερβαίνουν σημαντικά τα χαρακτηριστικά των τελευταίων σε βάθος χρωμάτων και ακρίβεια αναπαραγωγής τους.
Η MVA είναι ο διάδοχος της τεχνολογίας VA που εισήχθη το 1996 από τη Fujitsu. Όταν η τάση είναι απενεργοποιημένη, οι υγροί κρύσταλλοι της μήτρας VA ευθυγραμμίζονται κάθετα προς το δεύτερο φίλτρο, δηλαδή δεν μεταδίδουν φως. Όταν εφαρμόζεται τάση, οι κρύσταλλοι περιστρέφονται κατά 90° και εμφανίζεται μια φωτεινή κουκκίδα στην οθόνη. Όπως και στους πίνακες IPS, τα pixel δεν μεταδίδουν φως όταν δεν υπάρχει τάση, επομένως όταν αποτυγχάνουν είναι ορατά ως μαύρες κουκκίδες.
ΠλεονεκτήματαΟι τεχνολογίες MVA είναι ένα βαθύ μαύρο χρώμα και η απουσία τόσο ελικοειδούς κρυσταλλικής δομής όσο και διπλού μαγνητικού πεδίου.
Ελαττώματα MVA σε σύγκριση με το S-IPS: απώλεια λεπτομερειών στις σκιές όταν παρατηρείται κάθετα, εξάρτηση της ισορροπίας χρωμάτων της εικόνας από τη γωνία θέασης.
Ανάλογα του MVA είναι οι τεχνολογίες:
PVA (Patterned Vertical Alignment) από τη Samsung.
Super PVA από τη Samsung.
Super MVA από την CMO.
Κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά οθόνη υγρού κρυστάλλου οθόνες
Αδεια- οριζόντιες και κάθετες διαστάσεις, εκφρασμένες σε pixel. Σε αντίθεση με τις οθόνες CRT, οι οθόνες LCD έχουν μία σταθερή ανάλυση, ενώ οι υπόλοιπες επιτυγχάνονται με παρεμβολή.
Μέγεθος πόντων(μέγεθος pixel) - η απόσταση μεταξύ των κέντρων των παρακείμενων pixel. Άμεσα που σχετίζεται με τη φυσική ανάλυση.
Λόγος διαστάσεων οθόνης (αναλογική μορφή) - η αναλογία πλάτους προς ύψος (5:4, 4:3, 16:9, κ.λπ.).
Ορατή διαγώνιος- το μέγεθος του ίδιου του πάνελ, μετρημένο διαγώνια. Η περιοχή των οθονών εξαρτάται επίσης από τη μορφή: μια οθόνη με μορφή 4:3 έχει μεγαλύτερη περιοχή από μια οθόνη με μορφή 16:9 με την ίδια διαγώνιο.
Αντίθεση- η αναλογία της φωτεινότητας των φωτεινότερων και πιο σκοτεινών σημείων. Ορισμένες οθόνες χρησιμοποιούν ένα προσαρμοστικό επίπεδο οπίσθιου φωτισμού χρησιμοποιώντας πρόσθετους λαμπτήρες· η αντίθεση που δίνεται για αυτές (το λεγόμενο δυναμικό) δεν ισχύει για μια στατική εικόνα.
Λάμψη- η ποσότητα φωτός που εκπέμπεται από την οθόνη συνήθως μετριέται σε καντήλια ανά τετραγωνικό μέτρο.
Χρόνος απόκρισης- ο ελάχιστος χρόνος που απαιτείται για ένα pixel για να αλλάξει τη φωτεινότητά του.
Οπτική γωνία- η γωνία με την οποία η πτώση της αντίθεσης φτάνει σε μια δεδομένη τιμή υπολογίζεται διαφορετικά για διαφορετικούς τύπους πινάκων και από διαφορετικούς κατασκευαστές και συχνά δεν μπορεί να συγκριθεί.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των οθονών LCD
Στο δικό τους οφέληΗ οθόνη LCD μπορεί να ταξινομηθεί ως:
μικρό μέγεθος και βάρος σε σύγκριση με το CRT.
Οι οθόνες LCD, σε αντίθεση με τις CRT, δεν έχουν ορατό τρεμόπαιγμα, ελαττώματα εστίασης δέσμης, παρεμβολές από μαγνητικά πεδία ή προβλήματα με τη γεωμετρία και τη σαφήνεια της εικόνας.
Η κατανάλωση ενέργειας των οθονών LCD, ανάλογα με το μοντέλο, τις ρυθμίσεις και την εμφανιζόμενη εικόνα, μπορεί να είναι σημαντικά χαμηλότερη.
Η κατανάλωση ενέργειας των οθονών LCD καθορίζεται κατά 95% από την ισχύ των λαμπτήρων οπίσθιου φωτισμού ή της μήτρας οπίσθιου φωτισμού LED της μήτρας LCD.
Από την άλλη πλευρά, οι οθόνες LCD έχουν επίσης κάποιες ελαττώματα, συχνά θεμελιωδώς δύσκολο να εξαλειφθεί, για παράδειγμα:
Σε αντίθεση με τα CRT, μπορούν να εμφανίσουν μια καθαρή εικόνα σε μία μόνο («τυπική») ανάλυση. Τα υπόλοιπα επιτυγχάνονται με παρεμβολή με απώλεια σαφήνειας.
Η χρωματική γκάμα και η χρωματική ακρίβεια είναι χαμηλότερες από αυτές των πάνελ πλάσματος και των CRT, αντίστοιχα. Πολλές οθόνες έχουν ανεπανόρθωτη ανομοιομορφία στη μετάδοση φωτεινότητας (ρίγες σε κλίσεις).
Πολλές οθόνες LCD έχουν σχετικά χαμηλή αντίθεση και βάθος μαύρου. Η ευρέως χρησιμοποιούμενη γυαλιστερή επίστρωση της μήτρας επηρεάζει μόνο την υποκειμενική αντίθεση στις συνθήκες φωτισμού περιβάλλοντος.
Λόγω των αυστηρών απαιτήσεων για το σταθερό πάχος των μητρών, υπάρχει πρόβλημα ανομοιομορφίας ομοιόμορφου χρώματος (ανομοιομορφία φωτισμού).
Η πραγματική ταχύτητα αλλαγής εικόνας παραμένει επίσης χαμηλότερη από αυτή των οθονών CRT και πλάσματος.
Η εξάρτηση της αντίθεσης από τη γωνία θέασης παραμένει ένα σημαντικό μειονέκτημα της τεχνολογίας.
Ο μέγιστος επιτρεπόμενος αριθμός ελαττωματικών pixel, ανάλογα με το μέγεθος της οθόνης, καθορίζεται στο διεθνές πρότυπο ISO 13406-2 (στη Ρωσία - GOST R 52324-2005). Το πρότυπο ορίζει 4 κατηγορίες ποιότητας για οθόνες LCD. Η υψηλότερη κατηγορία - 1, δεν επιτρέπει καθόλου την παρουσία ελαττωματικών pixel. Το χαμηλότερο είναι 4, το οποίο επιτρέπει έως και 262 ελαττωματικά εικονοστοιχεία ανά 1 εκατομμύριο λειτουργικά.
Οθόνες πλάσματος
Το μέγεθος ήταν πάντα το κύριο εμπόδιο κατά τη δημιουργία οθονών ευρείας οθόνης. Οι οθόνες μεγαλύτερες από 24" που χρησιμοποιούν τεχνολογία CRT ήταν πολύ βαριές και ογκώδεις. Οι οθόνες LCD ήταν επίπεδες και ελαφριές, αλλά οι οθόνες μεγαλύτερες από 20" ήταν πολύ ακριβές. Η τεχνολογία πλάσματος νέας γενιάς είναι ιδανική για τη δημιουργία μεγάλων οθονών.
Η ιδέα ενός πάνελ πλάσματος δεν εμφανίστηκε από καθαρά επιστημονικό ενδιαφέρον. Καμία από τις υπάρχουσες τεχνολογίες δεν μπορούσε να αντιμετωπίσει δύο απλές εργασίες: να επιτύχει αναπαραγωγή χρωμάτων υψηλής ποιότητας χωρίς την αναπόφευκτη απώλεια φωτεινότητας και να δημιουργήσει μια τηλεόραση ευρείας οθόνης χωρίς να καταλαμβάνει ολόκληρη την περιοχή του δωματίου. Και τα πάνελ πλάσματος (PDP), τότε μόνο θεωρητικά, θα μπορούσαν να λύσουν ένα παρόμοιο πρόβλημα. Αρχικά, οι πειραματικές οθόνες πλάσματος ήταν μονόχρωμες (πορτοκαλί) και μπορούσαν να ικανοποιήσουν τη ζήτηση μόνο συγκεκριμένων καταναλωτών που απαιτούσαν, πρώτα απ 'όλα, μια μεγάλη περιοχή εικόνας. Ως εκ τούτου, η πρώτη παρτίδα PDP (περίπου χίλια τεμάχια) αγοράστηκε από το Χρηματιστήριο της Νέας Υόρκης.
Η κατεύθυνση των οθονών πλάσματος αναζωογονήθηκε αφού έγινε τελικά σαφές ότι ούτε οι οθόνες LCD ούτε οι CRT μπορούν να παρέχουν φθηνά οθόνες με μεγάλες διαγώνιες (περισσότερες από είκοσι μία ίντσες). Ως εκ τούτου, κορυφαίοι κατασκευαστές οικιακών τηλεοράσεων και οθονών υπολογιστών, όπως οι Hitachi, NEC και άλλοι, επέστρεψαν στο PDP.
Η αρχή λειτουργίας ενός πάνελ πλάσματος είναι μια ελεγχόμενη ψυχρή εκκένωση σπάνιου αερίου (xenon ή νέον) σε ιονισμένη κατάσταση (κρύο πλάσμα). Το στοιχείο εργασίας (pixel), το οποίο σχηματίζει ένα ξεχωριστό σημείο στην εικόνα, είναι μια ομάδα τριών υποεικονοστοιχείων που είναι υπεύθυνα για τα τρία κύρια χρώματα, αντίστοιχα. Κάθε υποπίξελ είναι ένας ξεχωριστός μικροθάλαμος, στα τοιχώματα του οποίου υπάρχει μια φθορίζουσα ουσία ενός από τα κύρια χρώματα, Εικ. 37. Τα εικονοστοιχεία βρίσκονται στα σημεία τομής των διαφανών ηλεκτροδίων ελέγχου χρωμίου-χαλκού-χρωμίου, σχηματίζοντας ένα ορθογώνιο πλέγμα.
Ρύζι. 37 – Δομή του πάνελ πλάσματος
Για να «ανάψετε» ένα pixel, συμβαίνει το εξής. Μια υψηλή ορθογώνια εναλλασσόμενη τάση ελέγχου παρέχεται σε δύο ηλεκτρόδια τροφοδοσίας και ελέγχου που είναι ορθογώνια μεταξύ τους, στο σημείο τομής των οποίων βρίσκεται το επιθυμητό εικονοστοιχείο. Το αέριο στο κύτταρο δίνει τα περισσότερα από τα ηλεκτρόνια σθένους του και μετατρέπεται σε κατάσταση πλάσματος. Τα ιόντα και τα ηλεκτρόνια συλλέγονται εναλλάξ στα ηλεκτρόδια σε διαφορετικές πλευρές του θαλάμου, ανάλογα με τη φάση της τάσης ελέγχου. Για να «αναφλεγεί» το ηλεκτρόδιο σάρωσης, εφαρμόζεται μια ώθηση, προστίθενται τα ομώνυμο δυναμικά και το διάνυσμα ηλεκτροστατικού πεδίου διπλασιάζει την τιμή του. Συμβαίνει μια εκκένωση - ορισμένα από τα φορτισμένα ιόντα εκπέμπουν ενέργεια με τη μορφή ακτινοβολίας κβάντα φωτός στην περιοχή υπεριώδους (ανάλογα με το αέριο). Με τη σειρά του, η φθορίζουσα επίστρωση, που βρίσκεται στη ζώνη εκκένωσης, αρχίζει να εκπέμπει φως στο ορατό εύρος, το οποίο γίνεται αντιληπτό από τον παρατηρητή. Το 97% του υπεριώδους συστατικού της ακτινοβολίας, που είναι επιβλαβές για τα μάτια, απορροφάται από το εξωτερικό γυαλί. Η φωτεινότητα του φωσφόρου καθορίζεται από την τιμή της τάσης ελέγχου.
Ρύζι. 38 – Η διαδικασία παραγωγής ορατού φωτός από ένα κύτταρο
Κύρια πλεονεκτήματα. Η υψηλή φωτεινότητα (έως 500 cd/m2) και η αντίθεση (έως 400:1), μαζί με την απουσία jitter, είναι τα μεγάλα πλεονεκτήματα τέτοιων οθονών (Για σύγκριση: μια επαγγελματική οθόνη CRT έχει φωτεινότητα περίπου 350, και μια τηλεόραση - από 200 έως 270 cd/m2 με αντίθεση από 150:1 έως 200:1). Διατηρείται υψηλή ευκρίνεια εικόνας σε ολόκληρη την επιφάνεια εργασίας της οθόνης. Επιπλέον, η γωνία σε σχέση με την κανονική στην οποία μπορεί να δει κανείς μια κανονική εικόνα σε οθόνες πλάσματος είναι σημαντικά μεγαλύτερη από ό,τι στις οθόνες LCD. Επιπλέον, τα πάνελ πλάσματος δεν δημιουργούν μαγνητικά πεδία (που εγγυάται την αβλαβή τους για την υγεία), δεν υποφέρουν από κραδασμούς όπως οι οθόνες CRT και ο σύντομος χρόνος αναγέννησής τους επιτρέπει τη χρήση τους για την προβολή σημάτων βίντεο και τηλεόρασης. Η απουσία παραμόρφωσης και προβλημάτων σύγκλισης και εστίασης δέσμης ηλεκτρονίων είναι εγγενής σε όλες τις επίπεδες οθόνες. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι οι οθόνες PDP είναι ανθεκτικές στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικά περιβάλλοντα - ακόμη και ένας ισχυρός μαγνήτης που τοποθετείται δίπλα σε μια τέτοια οθόνη δεν θα επηρεάσει την ποιότητα της εικόνας με κανέναν τρόπο. Στο σπίτι, μπορείτε να τοποθετήσετε οποιοδήποτε ηχείο στην οθόνη χωρίς να φοβάστε ότι θα εμφανιστούν χρωματικές κηλίδες στην οθόνη.
Τα κύρια μειονεκτήματαΑυτός ο τύπος οθόνης έχει αρκετά υψηλή κατανάλωση ενέργειας, η οποία αυξάνεται με την αύξηση της διαγώνιας οθόνης και χαμηλή ανάλυση λόγω του μεγάλου μεγέθους του στοιχείου εικόνας. Επιπλέον, οι ιδιότητες των στοιχείων φωσφόρου επιδεινώνονται γρήγορα και η οθόνη γίνεται λιγότερο φωτεινή, επομένως η διάρκεια ζωής των οθονών πλάσματος στις περισσότερες περιπτώσεις περιορίζεται σε 10.000 ώρες (αυτό είναι περίπου 5 χρόνια για χρήση γραφείου). Λόγω αυτών των περιορισμών, τέτοιες οθόνες προς το παρόν χρησιμοποιούνται μόνο για συνέδρια, παρουσιάσεις, πίνακες πληροφοριών, π.χ. όπου απαιτούνται μεγάλα μεγέθη οθόνης για την εμφάνιση πληροφοριών. Ωστόσο, υπάρχει κάθε λόγος να υποθέσουμε ότι οι υπάρχοντες τεχνολογικοί περιορισμοί θα ξεπεραστούν σύντομα και με μείωση του κόστους, αυτός ο τύπος συσκευής μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία ως οθόνες τηλεόρασης ή οθόνες υπολογιστών.
Τεχνολογία OLED
Λειτουργική αρχή. Για τη δημιουργία οργανικών διόδων εκπομπής φωτός (OLED), χρησιμοποιούνται πολυστρωματικές δομές λεπτής μεμβράνης που αποτελούνται από στρώματα πολλών πολυμερών. Όταν μια θετική τάση σε σχέση με την κάθοδο εφαρμόζεται στην άνοδο, μια ροή ηλεκτρονίων ρέει μέσω της συσκευής από την κάθοδο προς την άνοδο. Έτσι, η κάθοδος δίνει ηλεκτρόνια στο στρώμα εκπομπής και η άνοδος παίρνει ηλεκτρόνια από το αγώγιμο στρώμα, ή με άλλα λόγια, η άνοδος δίνει οπές στο αγώγιμο στρώμα. Το στρώμα εκπομπής δέχεται αρνητικό φορτίο και το αγώγιμο στρώμα λαμβάνει θετικό φορτίο. Υπό την επίδραση ηλεκτροστατικών δυνάμεων, τα ηλεκτρόνια και οι οπές κινούνται το ένα προς το άλλο και ανασυνδυάζονται όταν συναντώνται. Αυτό συμβαίνει πιο κοντά στο στρώμα εκπομπής επειδή στους οργανικούς ημιαγωγούς οι οπές έχουν μεγαλύτερη κινητικότητα από τα ηλεκτρόνια. Κατά τον ανασυνδυασμό, εμφανίζεται μείωση της ενέργειας των ηλεκτρονίων, η οποία συνοδεύεται από την απελευθέρωση (εκπομπή) ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στην περιοχή του ορατού φωτός. Γι' αυτό το στρώμα ονομάζεται εκπεμπόμενο. Η συσκευή δεν λειτουργεί όταν εφαρμόζεται αρνητική τάση σε σχέση με την κάθοδο στην άνοδο. Σε αυτή την περίπτωση, οι οπές κινούνται προς την άνοδο και τα ηλεκτρόνια κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση προς την κάθοδο και δεν συμβαίνει ανασυνδυασμός.
Ρύζι. 39 – Σχέδιο πάνελ OLED 2 επιπέδων: 1 - κάθοδος (−); 2 - στρώμα εκπομπής. 3 - εκπεμπόμενη ακτινοβολία. 4 - αγώγιμο στρώμα. 5 - άνοδος (+)
Το υλικό της ανόδου είναι συνήθως οξείδιο του ινδίου εμποτισμένο με κασσίτερο. Είναι διαφανές στο ορατό φως και έχει υψηλή λειτουργία εργασίας, η οποία προάγει την έγχυση οπών στο στρώμα πολυμερούς. Μέταλλα όπως το αλουμίνιο και το ασβέστιο χρησιμοποιούνται συχνά για την κατασκευή της καθόδου επειδή έχουν χαμηλή λειτουργία εργασίας που διευκολύνει την έγχυση ηλεκτρονίων στο στρώμα του πολυμερούς.
Ταξινόμηση με μέθοδο ελέγχου. Υπάρχουν δύο τύποι οθονών OLED - PMOLED και AMOLED. Η διαφορά έγκειται στον τρόπο με τον οποίο ελέγχεται η μήτρα - μπορεί να είναι είτε παθητικός πίνακας (PM) είτε ενεργός πίνακας (AM).
ΣΕ PMOLED -Οι οθόνες χρησιμοποιούν ελεγκτές για τη σάρωση της εικόνας σε γραμμές και στήλες. Για να ανάψετε ένα εικονοστοιχείο, πρέπει να ενεργοποιήσετε την αντίστοιχη γραμμή και στήλη: στη διασταύρωση της γραμμής και της στήλης, το εικονοστοιχείο θα εκπέμπει φως. Σε έναν κύκλο ρολογιού μπορείτε να κάνετε μόνο ένα pixel να λάμπει. Επομένως, για να ανάψει ολόκληρη η οθόνη, πρέπει να στείλετε πολύ γρήγορα σήματα σε όλα τα εικονοστοιχεία κάνοντας κυκλική διαδρομή σε όλες τις σειρές και τις στήλες. Πώς γίνεται στα παλιά;
Ρύζι. 40 – Διάγραμμα πάνελ OLED με παθητική μήτρα
Οι οθόνες που βασίζονται σε PMOLED είναι φθηνές, αλλά λόγω της ανάγκης για οριζόντια σάρωση της εικόνας, δεν είναι δυνατό να αποκτήσετε μεγάλες οθόνες με αποδεκτή ποιότητα εικόνας. Συνήθως, οι διαστάσεις των οθονών PMOLED δεν υπερβαίνουν τις 3" (7,5 cm).
ΣΕ AMOLED Στις οθόνες, κάθε pixel ελέγχεται απευθείας, ώστε να μπορούν να αναπαράγουν γρήγορα την εικόνα. Για τον έλεγχο κάθε κυψέλης OLED, χρησιμοποιούνται τρανζίστορ για να θυμούνται τις απαραίτητες πληροφορίες για τη διατήρηση της φωτεινότητας του εικονοστοιχείου. Το σήμα ελέγχου παρέχεται σε ένα συγκεκριμένο τρανζίστορ, λόγω του οποίου τα κύτταρα ενημερώνονται αρκετά γρήγορα. Οι οθόνες AMOLED μπορεί να είναι μεγάλες σε μέγεθος και έχουν ήδη δημιουργηθεί οθόνες τόσο μικρές όσο 40" (100 cm). Οι οθόνες AMOLED είναι ακριβές στην παραγωγή τους λόγω του πολύπλοκου κυκλώματος ελέγχου pixel, σε αντίθεση με τις οθόνες PMOLED, όπου ένας απλός ελεγκτής αρκεί για έλεγχο .
Ρύζι. 41 – Διάγραμμα πάνελ OLED με ενεργή μήτρα
Ταξινόμηση σύμφωνα με το υλικό που εκπέμπει φως. Επί του παρόντος, αναπτύσσονται κυρίως δύο τεχνολογίες που έχουν δείξει τη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα. Διαφέρουν ως προς τα οργανικά υλικά που χρησιμοποιούνται: μικρομόρια (sm-OLED) και πολυμερή (PLED), τα τελευταία χωρίζονται σε απλά πολυμερή, πολυμερή-οργανικές ενώσεις (POLED) και φωσφορίζοντα (PHOLED).
Σχέδια έγχρωμων οθονών OLED. Υπάρχουν τρία σχήματα για έγχρωμες οθόνες OLED:
κύκλωμα με ξεχωριστούς εκπομπούς χρώματος.
Κύκλωμα WOLOD+CF (λευκοί εκπομποί + έγχρωμα φίλτρα).
σχήμα με μετατροπή ακτινοβολίας βραχέων κυμάτων.
Η πιο απλή και οικεία επιλογή είναι το συνηθισμένο τρίχρωμο μοντέλο, το οποίο στην τεχνολογία OLED ονομάζεται μοντέλο με ξεχωριστούς εκπομπούς. Τρία οργανικά υλικά εκπέμπουν φως βασικών χρωμάτων - R, G και B. Αυτή η επιλογή είναι η πιο αποτελεσματική όσον αφορά τη χρήση ενέργειας, ωστόσο, στην πράξη αποδείχθηκε αρκετά δύσκολο να επιλεγούν υλικά που θα εκπέμπουν φως με το απαιτούμενο μήκος κύματος, και μάλιστα με την ίδια φωτεινότητα.
Ρύζι. 42 – Σχέδια έγχρωμων οθονών OLED
Η δεύτερη επιλογή χρησιμοποιεί τρεις πανομοιότυπους λευκούς εκπομπούς που εκπέμπουν μέσω έγχρωμων φίλτρων, αλλά είναι σημαντικά κατώτερη όσον αφορά την ενεργειακή απόδοση από την πρώτη επιλογή, καθώς ένα σημαντικό μέρος του εκπεμπόμενου φωτός χάνεται στα φίλτρα.
Η τρίτη επιλογή (CCM - Color Changing Media) χρησιμοποιεί μπλε εκπομπούς και ειδικά επιλεγμένα υλικά φωταύγειας για τη μετατροπή της μπλε ακτινοβολίας μικρού μήκους κύματος σε μεγαλύτερα μήκη κύματος - κόκκινο και πράσινο. Ο μπλε εκπομπός εκπέμπει φυσικά «άμεσα». Κάθε επιλογή έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
Βασικές κατευθύνσεις της σύγχρονης έρευνας και ανάπτυξης
PHOLED (Φωσφορίζουσα OLED) - μια τεχνολογία που αποτελεί επίτευγμα της Universal Display Corporation (UDC) μαζί με το Πανεπιστήμιο Πρίνστον και το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια. Όπως όλα τα OLED, τα PHOLED λειτουργούν με τον ακόλουθο τρόπο: ηλεκτρικό ρεύμα εφαρμόζεται σε οργανικά μόρια, τα οποία εκπέμπουν έντονο φως. Ωστόσο, τα PHOLED χρησιμοποιούν την αρχή του ηλεκτροφωσφορισμού για να μετατρέψουν έως και το 100% της ηλεκτρικής ενέργειας σε φως. Για παράδειγμα, τα παραδοσιακά φθορίζοντα OLED μετατρέπουν περίπου το 25-30% της ηλεκτρικής ενέργειας σε φως. Λόγω των εξαιρετικά υψηλών επιπέδων ενεργειακής τους απόδοσης, ακόμη και σε σύγκριση με άλλες OLED, τα PHOLED μελετώνται για πιθανή χρήση σε μεγάλες οθόνες, όπως οθόνες τηλεόρασης ή οθόνες για ανάγκες φωτισμού. Πιθανή χρήση του PHOLED για φωτισμό: Οι τοίχοι θα μπορούσαν να καλυφθούν με γιγαντιαίες οθόνες PHOLED. Αυτό θα επέτρεπε σε όλους τους χώρους να φωτίζονται ομοιόμορφα, αντί να χρησιμοποιούν λαμπτήρες που κατανέμουν το φως άνισα σε όλο το δωμάτιο. Ή οθόνες-τοίχοι ή παράθυρα - βολικό για οργανισμούς ή όσους τους αρέσει να πειραματίζονται με το εσωτερικό. Επίσης, τα πλεονεκτήματα των οθονών PHOLED περιλαμβάνουν φωτεινά, πλούσια χρώματα, καθώς και αρκετά μεγάλη διάρκεια ζωής.
ΑΠΟΔΟΧΗ - διαφανείς συσκευές εκπομπής φωτός TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) - μια τεχνολογία που σας επιτρέπει να δημιουργείτε διαφανείς (Διαφανείς) οθόνες, καθώς και να επιτυγχάνετε υψηλότερο επίπεδο αντίθεσης.
Ρύζι. 43 – Παράδειγμα χρήσης οθόνης TOLED
Διαφανείς οθόνες TOLED: Η κατεύθυνση εκπομπής φωτός μπορεί να είναι μόνο πάνω, κάτω μόνο ή και στις δύο κατευθύνσεις (διαφανής). Το TOLED μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντίθεση, γεγονός που βελτιώνει την αναγνωσιμότητα της οθόνης σε έντονο ηλιακό φως.
Δεδομένου ότι τα TOLED είναι 70% διαφανή όταν είναι απενεργοποιημένα, μπορούν να τοποθετηθούν απευθείας σε παρμπρίζ αυτοκινήτου, σε βιτρίνες καταστημάτων ή για εγκατάσταση σε κράνος εικονικής πραγματικότητας. Επίσης, η διαφάνεια του TOLED επιτρέπει τη χρήση τους με μέταλλο, αλουμινόχαρτο, μήτρα σιλικόνης και άλλα αδιαφανή υποστρώματα για οθόνες προβολής προς τα εμπρός (θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε μελλοντικές δυναμικές πιστωτικές κάρτες). Η διαφάνεια της οθόνης επιτυγχάνεται με τη χρήση διαφανών οργανικών στοιχείων και υλικών για την κατασκευή ηλεκτροδίων.
Χρησιμοποιώντας έναν απορροφητή χαμηλής ανάκλασης για το υπόστρωμα της οθόνης TOLED, η αναλογία αντίθεσης μπορεί να είναι μια τάξη μεγέθους ανώτερη από τις οθόνες LCD (κινητά τηλέφωνα και πιλοτήρια στρατιωτικών μαχητικών αεροσκαφών). Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία TOLED, είναι επίσης δυνατή η παραγωγή πολυεπίπεδων συσκευών (για παράδειγμα SOLED) και υβριδικών πινάκων (τα αμφίδρομα TOLED καθιστούν δυνατό τον διπλασιασμό της εμφανιζόμενης περιοχής με το ίδιο μέγεθος οθόνης - για συσκευές στις οποίες η επιθυμητή ποσότητα εμφανιζόμενων πληροφοριών είναι μεγαλύτερη από το υπάρχον).
FOLED (ευέλικτη OLED) - το κύριο χαρακτηριστικό είναι η ευελιξία της οθόνης OLED. Χρησιμοποιεί πλαστικό ή εύκαμπτη μεταλλική πλάκα ως υπόστρωμα στη μία πλευρά και στοιχεία OLED σε ένα σφραγισμένο λεπτό προστατευτικό φιλμ από την άλλη. Τα πλεονεκτήματα του FOLED: εξαιρετικά λεπτή οθόνη, εξαιρετικά χαμηλό βάρος, αντοχή, ανθεκτικότητα και ευελιξία, που επιτρέπει στα πάνελ OLED να χρησιμοποιούνται στα πιο απροσδόκητα μέρη.
Στοίχημα OLED - τεχνολογία οθόνης από UDC (αναδιπλωμένη OLED). Οι SOLED χρησιμοποιούν την ακόλουθη αρχιτεκτονική: οι εικόνες υπο-εικονοστοιχείων στοιβάζονται (κόκκινα, μπλε και πράσινα στοιχεία σε κάθε pixel) κατακόρυφα αντί να τοποθετούνται δίπλα-δίπλα όπως συμβαίνει σε μια οθόνη LCD ή σε καθοδικό σωλήνα. Στο SOLED, κάθε στοιχείο υποπίξελ μπορεί να ελεγχθεί ανεξάρτητα. Το χρώμα ενός pixel μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας το ρεύμα που διέρχεται από τα τρία χρωματικά στοιχεία (οι μη έγχρωμες οθόνες χρησιμοποιούν διαμόρφωση πλάτους παλμού). Η φωτεινότητα ελέγχεται αλλάζοντας το ρεύμα. Πλεονεκτήματα της SOLED: υψηλή πυκνότητα πλήρωσης της οθόνης με οργανικά κύτταρα, επιτυγχάνοντας έτσι καλή ανάλυση, που σημαίνει εικόνα υψηλής ποιότητας. .(Οι οθόνες SOLED έχουν 3 φορές βελτιωμένη ποιότητα εικόνας σε σύγκριση με τις οθόνες LCD και CRT.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα OLED
Πλεονεκτήματα:
Πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις οθόνες πλάσματος:
μικρότερες διαστάσεις και βάρος?
χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας στην ίδια φωτεινότητα.
δυνατότητα δημιουργίας ευέλικτων οθονών.
Πλεονεκτήματα σε σύγκριση με οθόνες υγρών κρυστάλλων:
μικρότερες διαστάσεις και βάρος?
δεν χρειάζεται φωτισμός?
η απουσία μιας τέτοιας παραμέτρου όπως η γωνία θέασης - η εικόνα είναι ορατή χωρίς απώλεια ποιότητας από οποιαδήποτε γωνία.
στιγμιαία απόκριση (τάξη μεγέθους υψηλότερη από αυτή της LCD) - ουσιαστικά πλήρης απουσία αδράνειας.
καλύτερη απόδοση χρωμάτων (υψηλή αντίθεση).
τη δυνατότητα δημιουργίας ευέλικτων οθονών.
ευρύ φάσμα θερμοκρασιών λειτουργίας (από -40 έως +70 C).
Λάμψη.Οι οθόνες OLED παρέχουν φωτεινότητα από λίγα cd/m2 (για νυχτερινή εργασία) έως πολύ υψηλές φωτεινότητες - πάνω από 100.000 cd/m2 και η φωτεινότητά τους μπορεί να ρυθμιστεί σε ένα πολύ μεγάλο δυναμικό εύρος. Δεδομένου ότι η διάρκεια ζωής της οθόνης είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη φωτεινότητά της, συνιστάται οι συσκευές να λειτουργούν σε πιο μέτρια επίπεδα φωτεινότητας έως 1000 cd/m2. Όταν η οθόνη LCD φωτίζεται με μια έντονη δέσμη φωτός, εμφανίζεται λάμψη και η εικόνα στην οθόνη OLED θα παραμείνει φωτεινή και κορεσμένη σε οποιοδήποτε επίπεδο φωτισμού (ακόμα και όταν το άμεσο ηλιακό φως πέφτει στην οθόνη).
Αντίθεση.Εδώ η OLED είναι επίσης ηγέτης. Οι οθόνες OLED έχουν λόγο αντίθεσης 1.000.000:1 (η αντίθεση LCD είναι περίπου 5000:1, η CRT είναι περίπου 2000:1)
Γωνίες θέασης.Η τεχνολογία OLED σάς επιτρέπει να βλέπετε την οθόνη από οποιαδήποτε πλευρά και από οποιαδήποτε γωνία, χωρίς να χάνετε την ποιότητα της εικόνας.
Κατανάλωση ενέργειας.Λιγότερη κατανάλωση ενέργειας με την ίδια φωτεινότητα.
Ελαττώματα:
μικρή διάρκεια ζωής φωσφόρων ορισμένων χρωμάτων (περίπου 2-3 χρόνια).
υψηλό κόστος και μη ανεπτυγμένη τεχνολογία για τη δημιουργία μεγάλων πινάκων.
Το κύριο πρόβλημα για το OLED είναι ότι ο χρόνος συνεχούς λειτουργίας δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 15 χιλιάδες ώρες. Το πρόβλημα που εμποδίζει την ευρεία υιοθέτηση αυτής της τεχνολογίας είναι ότι η κόκκινη και η πράσινη OLED μπορούν να λειτουργούν συνεχώς για δεκάδες χιλιάδες ώρες περισσότερο από την μπλε OLED. Αυτό παραμορφώνει οπτικά την εικόνα και ο χρόνος εμφάνισης ποιότητας είναι απαράδεκτος για μια εμπορικά βιώσιμη συσκευή. Ωστόσο, αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως προσωρινές δυσκολίες στην ανάπτυξη μιας νέας τεχνολογίας, καθώς αναπτύσσονται νέοι, όλο και πιο ανθεκτικοί φώσφοροι.
Πιθανώς για πολλούς από εσάς εκφράσεις όπως η τεχνολογία πλάσματος και οι οθόνες πλάσματος ακούγονται με έναν ορισμένο βαθμό εξωτισμού και πολλοί πιθανώς δεν φαντάζονται καν τι είναι. Και αυτό είναι κατανοητό. Εξάλλου, οι οθόνες πλάσματος σήμερα είναι μια σπάνια, θα μπορούσε να πει κανείς και μια πολυτέλεια, αλλά, σε κάθε περίπτωση, οι τεχνολογίες πλάσματος είναι πολύ προηγμένες και πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες που βρίσκονται τώρα σε στάδιο βελτίωσης. Και, όπως γνωρίζετε, κάθε τι νέο και τέλειο κάνει πάντα τον δρόμο του στη ζωή. Και, ίσως, στο εγγύς μέλλον θα δούμε ήδη οθόνες πλάσματος απολύτως παντού (σε αεροδρόμια, σιδηροδρομικούς σταθμούς, ξενοδοχεία και ξενοδοχεία, σε διάφορες αίθουσες παρουσιάσεων και ίσως ακόμη και στο σπίτι σας) και δεν θα είναι πλέον τέτοια πολυτέλεια όπως ήταν μέχρι τώρα.
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι είναι οι οθόνες πλάσματος ή, με άλλα λόγια, οι οθόνες PDP (PDP - plasma display panel), σε τι χρειάζονται, ποια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα έχουν σε σύγκριση με άλλους τύπους οθονών και γιατί εξακολουθούν να είναι είναι εξωτικά για πολλούς;
Πρώτα απ 'όλα, θα ήθελα να σημειώσω ότι οι οθόνες πλάσματος είναι, κατά κανόνα, οθόνες με πολύ μεγάλη διαγώνιο (40 - 60 ίντσες), με εντελώς επίπεδη οθόνη και οι ίδιες οι οθόνες είναι πολύ λεπτές (το πάχος τους συνήθως δεν ξεπερνά τα 10 cm) και ταυτόχρονα πολύ ελαφρύ. Και με όλα αυτά τα πλεονεκτήματα, οι οθόνες πλάσματος σάς επιτρέπουν να διατηρείτε την ποιότητα της εικόνας σε πολύ υψηλό επίπεδο. Και αν σκεφτείς ότι μπροστά στα μάτια σου υπάρχει μια οθόνη τέτοιου μεγέθους, και η οποία επίσης φαίνεται αρκετά καλά, τότε νομίζω ότι με μια τέτοια οθόνη δεν θα βαρεθείς ποτέ, για παράδειγμα, όταν παρακολουθείς ταινίες σε παρουσιάσεις. Αυτή, κατά τη γνώμη μου, είναι πράγματι μια πολύ εντυπωσιακή και μοντέρνα οθόνη.
Πράγματι, το πάνελ πλάσματος είναι μια από τις πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες για επίπεδες οθόνες. Αυτή η τεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί για πολύ καιρό, αλλά η μάλλον υψηλή κατανάλωση ενέργειας και οι απλά γιγαντιαίες συνολικές διαστάσεις των οθονών έχουν κάνει μέχρι στιγμής δυνατή τη χρήση τους μόνο στο δρόμο ως τεράστιες πινακίδες με εικόνες βίντεο. Σήμερα, πολλοί κορυφαίοι κατασκευαστές ηλεκτρονικών ειδών προσφέρουν οθόνες πλάσματος υψηλής ποιότητας για επαγγελματική και ακόμη και οικιακή χρήση. Όσον αφορά την ποιότητα εικόνας και τα χαρακτηριστικά μεγάλης κλίμακας, οι σύγχρονες οθόνες πλάσματος δεν έχουν καμία αντίστοιχη. Εξάλλου, λόγω των ιδιαιτεροτήτων του εφέ πλάσματος, είναι ικανά να παρέχουν αυξημένη ευκρίνεια εικόνας, φωτεινότητα (έως 500 cd/τ.μ.), αντίθεση (έως 400:1) και πολύ υψηλό χρωματικό πλούτο. Όλες αυτές οι ιδιότητες, μαζί με την απουσία jitter, είναι τα μεγάλα πλεονεκτήματα τέτοιων οθονών. Οι οθόνες πλάσματος, μαζί με τα παραπάνω χαρακτηριστικά, έχουν επίσης εξαιρετικές ιδιότητες καταναλωτή: το μικρότερο πάχος, το οποίο αναμφίβολα θα σας βοηθήσει να εξοικονομήσετε πολύτιμο χώρο στο δωμάτιο (μπορείτε να τοποθετήσετε την οθόνη σας οπουδήποτε: στο πάτωμα, στον τοίχο, ακόμη και στην οροφή). ελαφρύ, που απλοποιεί το έργο της ασφαλούς και βολικής τοποθέτησης και μεταφοράς της οθόνης. τη μεγαλύτερη γωνία θέασης της εικόνας (περίπου 160 μοίρες). Παρεμπιπτόντως, η γωνία θέασης της εικόνας είναι γενικά μια πολύ σημαντική παράμετρος της οθόνης. Φανταστείτε ότι κοιτάτε την οθόνη όχι σε ορθή γωνία, αλλά λίγο από το πλάι, και ξαφνικά η εικόνα ακριβώς μπροστά στα μάτια σας αρχίζει να θολώνει και σε μια συγκεκριμένη στιγμή δεν μπορείτε πλέον να διακρίνετε τίποτα στην οθόνη. Αυτό το μειονέκτημα είναι εγγενές, για παράδειγμα, σε πολλές οθόνες LCD. Οι οθόνες πλάσματος, λόγω της μεγάλης μέγιστης γωνίας θέασης, σας στερούν την «ευχαρίστηση» να παρακολουθείτε τη διαδικασία «διάλυσης» της εικόνας ακριβώς μπροστά στα μάτια σας. Σε όλα τα παραπάνω, ίσως αξίζει επίσης να προσθέσουμε ότι οι οθόνες πλάσματος δεν δημιουργούν καθόλου ηλεκτρομαγνητικά πεδία, γεγονός που εγγυάται την αβλαβή τους για την όραση και την υγεία σας γενικότερα. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, την ακτινοβολία από τις οθόνες καθοδικού σωλήνα. Νομίζω ότι κανένας από εσάς δεν ονειρεύεται να μείνει «χωρίς μάτια» μετά από αρκετά χρόνια εργασίας πίσω από μια κακή οθόνη. Αυτές οι οθόνες είναι επίσης εντελώς χωρίς κραδασμούς. Κάτι που, δυστυχώς, δεν μπορεί να ειπωθεί για οθόνες CRT με μάσκα διαφράγματος. Έτσι, εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να τοποθετήσετε μια τέτοια οθόνη σε περιοχές συχνών δονήσεων ή, για παράδειγμα, κοντά σε σιδηρόδρομο. Παρεμπιπτόντως, μια οθόνη πλάσματος θα φαίνεται πολύ καλή ως πίνακας οθόνης σε σύγχρονους σιδηροδρομικούς σταθμούς και αεροδρόμια ως πίνακας βίντεο πληροφοριών.
Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι οι οθόνες πλάσματος είναι ανθεκτικές στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικά περιβάλλοντα. Εξάλλου, ακόμη και ο πιο ισχυρός μαγνήτης που τοποθετείται δίπλα σε μια τέτοια οθόνη δεν μπορεί με κανέναν τρόπο να επηρεάσει την ποιότητα της εικόνας. Μπορείτε να φανταστείτε πόσο σημαντικό είναι αυτό σε συνθήκες βιομηχανικής παραγωγής; Όσον αφορά το επίπεδο του νοικοκυριού, μπορείτε να τοποθετήσετε με ασφάλεια οποιαδήποτε ακουστικά ηχεία δίπλα στην οθόνη σας χωρίς να φοβάστε ότι θα δείτε διάφορα σημεία στην οθόνη ως αποτέλεσμα της μαγνήτισης της οθόνης (να σας υπενθυμίσω ότι η επίδραση των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων είναι πολύ έντονη σε οθόνες CRT). Έτσι, αυτή η στιγμή δίνει ακόμα μεγαλύτερη ελευθερία στις ενέργειές σας για τη διακόσμηση της οθόνης σας και την «κρέμασή» της με κάθε λογής ενδιαφέροντα «πράγματα» στο στυλ των επιτοίχιων ηχείων.
Κάποιος μπορεί επίσης να προσθέσει στις θετικές ιδιότητες των οθονών πλάσματος τον σύντομο χρόνο αναγέννησής τους (ο χρόνος μεταξύ της αποστολής ενός σήματος για την αλλαγή της φωτεινότητας ενός pixel και της πραγματικής αλλαγής του). Αυτό σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε τέτοιες οθόνες για παρακολούθηση βίντεο, γεγονός που με τη σειρά του κάνει τέτοιες οθόνες απλώς απαραίτητους βοηθούς σε διάφορες βιντεοδιασκέψεις και παρουσιάσεις. Και αν σε όλα τα παραπάνω πλεονεκτήματα προσθέσουμε επίσης την απουσία παραμόρφωσης εικόνας και προβλήματα σύγκλισης και εστίασης δέσμης ηλεκτρονίων, τα οποία είναι εγγενή σε όλες τις οθόνες CRT, τότε, σίγουρα, πολλοί από εσάς θα πείτε: «Ναι, αυτά είναι απλά ιδανικές οθόνες!» Ναι, πράγματι, οι οθόνες είναι όντως αρκετά καλές, και ίσως στο μέλλον να γίνουν άξια αντικατάσταση των συνηθισμένων παραδοσιακών οθονών. Μην βιαστείτε όμως να βγάλετε πρόωρα συμπεράσματα. Εξάλλου, οποιαδήποτε, ακόμη και η πιο προηγμένη τεχνολογία, έχει τις παγίδες της που πρέπει να γυαλιστούν. Και, φυσικά, η τεχνολογία πλάσματος δεν είναι χωρίς τις ελλείψεις της, οι οποίες, στην πραγματικότητα, αποτελούν πλέον τα κύρια εμπόδια για την προώθηση των οθονών πλάσματος στην παγκόσμια αγορά.
Ας δούμε τα πιο βασικά μειονεκτήματα των οθονών πλάσματος. Έτσι, το βασικότερο μειονέκτημα, που επηρεάζει άμεσα τη χαμηλή αγοραστική δύναμη αυτών των οθονών, είναι η πολύ υψηλή τιμή τους. Πράγματι, η τιμή μιας μέσης οθόνης πλάσματος είναι τώρα περίπου 10.000 $. Έτσι, ο πιθανός αγοραστής μιας τέτοιας οθόνης σήμερα θα μπορούσε να είναι είτε κάποια αρκετά μεγάλη εταιρεία για τη διοργάνωση διαφόρων παρουσιάσεων και βιντεοδιασκέψεων, είτε απλώς για να βελτιώσει τη δική τους εικόνα, είτε ένα άτομο για το οποίο το ζήτημα της τιμής θεωρείται δευτερεύον σε σχέση με την ευκολία χρήσης και το κύρος της συσκευής. Αν και, από την άλλη πλευρά, αυτές οι οθόνες αποτελούν οι ίδιες μια νέα καταναλωτική θέση, αποτελώντας σχεδόν ιδανικό μέσο για την προβολή διαφημίσεων ή τη μετάδοση δημόσιων πληροφοριών. Έτσι, ο παράγοντας τιμή δεν παίζει πλέον καθοριστικό ρόλο για πολλούς χρήστες όταν επιλέγουν μια τέτοια οθόνη.
Όμως, δυστυχώς, τα μειονεκτήματα των οθονών πλάσματος δεν τελειώνουν εκεί. Ένα άλλο πολύ σημαντικό μειονέκτημα μιας οθόνης πλάσματος είναι η μάλλον υψηλή κατανάλωση ενέργειας, η οποία αυξάνεται με την αύξηση της διαγώνιας της οθόνης. Αυτό το μειονέκτημα σχετίζεται άμεσα με την ίδια την τεχνολογία απεικόνισης που χρησιμοποιεί το φαινόμενο πλάσματος. Αυτό το γεγονός οδηγεί σε αύξηση του λειτουργικού κόστους αυτής της οθόνης, αλλά το πιο σημαντικό είναι ότι η υψηλή κατανάλωση ενέργειας καθιστά αδύνατη τη χρήση τέτοιων οθονών, για παράδειγμα, σε φορητούς υπολογιστές. Εκείνοι. Αυτή η οθόνη απαιτεί οπωσδήποτε τροφοδοσία από το δίκτυο της πόλης. Έτσι, η αδυναμία χρήσης μπαταριών για την τροφοδοσία τέτοιων οθονών εισάγει ορισμένους περιορισμούς στο εύρος της χρήσης τους. Αλλά λαμβάνοντας υπόψη την καθολική ηλεκτροδότηση, αυτό το μειονέκτημα μπορεί να ταξινομηθεί ως ασήμαντο.
Ένα άλλο μειονέκτημα των οθονών πλάσματος είναι η σχετικά χαμηλή ανάλυση λόγω του μεγάλου μεγέθους του στοιχείου εικόνας. Όμως, δεδομένου του γεγονότος ότι αυτές οι οθόνες χρησιμοποιούνται κυρίως σε παρουσιάσεις, συνέδρια, καθώς και ως διάφορες ενδείξεις πληροφοριών και διαφημίσεων, είναι σαφές ότι η πλειοψηφία των θεατών βρίσκεται σε σημαντική απόσταση από τις οθόνες αυτών των οθονών. Και αυτό συμβάλλει στο γεγονός ότι ο ορατός κόκκος σε μικρή απόσταση απλώς εξαφανίζεται σε μεγάλη απόσταση. Αυτές οι οθόνες πρέπει πραγματικά να φαίνονται από απόσταση. Και δεν έχει νόημα να πλησιάζετε σε μια υγιή οθόνη, γιατί πρέπει να καλύψετε ολόκληρη την οθόνη με την όρασή σας ταυτόχρονα, έτσι ώστε να μην χρειάζεται να "κουνάτε" έντονα το κεφάλι σας προς διαφορετικές κατευθύνσεις για να πιάσετε θραύσματα της εικόνας σε διάφορα σημεία της οθόνης. Σε σχέση με τα παραπάνω, μια αρκετά χαμηλή ανάλυση, κατά κανόνα, δεν αποτελεί σημαντικό μειονέκτημα των οθονών πλάσματος.
Ένα άλλο αρκετά σημαντικό μειονέκτημα των οθονών πλάσματος είναι η σχετικά μικρή διάρκεια ζωής τους. Το γεγονός είναι ότι αυτό οφείλεται στη μάλλον γρήγορη εξάντληση των στοιχείων φωσφόρου, οι ιδιότητες των οποίων επιδεινώνονται γρήγορα και η οθόνη γίνεται λιγότερο φωτεινή. Για παράδειγμα, μετά από λίγα μόνο χρόνια εντατικής χρήσης, η φωτεινότητα της οθόνης μπορεί να μειωθεί στο μισό. Επομένως, η διάρκεια ζωής των οθονών πλάσματος είναι περιορισμένη και ανέρχεται σε 5-10 χρόνια με αρκετά εντατική χρήση ή περίπου 10.000 ώρες. Και είναι ακριβώς λόγω αυτών των περιορισμών που τέτοιες οθόνες χρησιμοποιούνται επί του παρόντος μόνο για συνέδρια, παρουσιάσεις, πίνακες πληροφοριών, π.χ. όπου απαιτούνται μεγάλα μεγέθη οθόνης για την εμφάνιση πληροφοριών. Αυτές οι οθόνες είναι ιδιαίτερα δημοφιλείς σε παρουσιάσεις, επειδή σε αυτήν την περίπτωση η διάρκεια ζωής της οθόνης αυξάνεται σημαντικά, επειδή Χρησιμοποιείται σχετικά σπάνια, σε αντίθεση, για παράδειγμα, με μια οθόνη πλάσματος που παίζει το ρόλο ενός διαφημιστικού πίνακα βίντεο όλο το εικοσιτετράωρο. Αν και αν το σκεφτείς καλά, 5-10 χρόνια υπηρεσίας με εντατική χρήση δεν είναι και τόσο λίγα. Για παράδειγμα, δεν μπορώ να φανταστώ, για παράδειγμα, μια οθόνη οικιακού υπολογιστή που θα λειτουργούσε άψογα για περισσότερα από δέκα χρόνια. Και αν λάβουμε επίσης υπόψη το γεγονός ότι τώρα διάφοροι κατασκευαστές οθονών πλάσματος προσπαθούν να κάνουν τα πάντα για να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής των οθονών, τότε αυτό το μειονέκτημα των οθονών πλάσματος απλώς θα εξαφανιστεί στο εγγύς μέλλον.
Ένα άλλο μειονέκτημα των οθονών πλάσματος είναι το γεγονός ότι τα μεγέθη τους συνήθως ξεκινούν από σαράντα ίντσες. Αυτό υποδηλώνει ότι η παραγωγή μικρότερων οθονών δεν είναι οικονομικά εφικτή, επομένως είναι απίθανο να δούμε πάνελ πλάσματος σε, για παράδειγμα, φορητούς υπολογιστές. Αλλά αυτό το μειονέκτημα των οθονών πλάσματος μπορεί να θεωρηθεί ως το πλεονέκτημά του. Εξάλλου, με την εμφάνιση αυτών των οθονών ξεπεράστηκε το φράγμα της μέγιστης δυνατής διαγωνίου των επίπεδων οθονών. Άλλωστε, οι συνηθισμένες οθόνες LCD, απλά λόγω της τεχνολογίας παραγωγής τους, δεν μπορούν να κατασκευαστούν με μεγάλη διαγώνιο. Και η τεχνολογία παραγωγής οθονών πλάσματος μας επιτρέπει πλέον να παράγουμε οθόνες με διαγώνιο έως και 63 ίντσες. Μπορείτε να φανταστείτε τι γίγαντας είναι; Και είμαι σίγουρος ότι αυτό δεν είναι το όριο. Όλα αυτά όμως παρά το μικρό του πάχος! Στην περίπτωση όμως μιας οθόνης τόσο τεράστιας διαγωνίου, σας συμβουλεύω να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί, προσεκτικοί και προσεκτικοί κατά τη μεταφορά της. Και μην ξεχνάτε ότι δεν του αρέσουν οι ισχυροί κραδασμοί και νομίζω ότι δεν θα χρειαστεί καθόλου μηχανική βλάβη. Έτσι, είναι καλύτερο να το μεταφέρετε σε ειδικό κουτί με αφρό, σχεδιασμένο ειδικά για αυτό το σκοπό.
Ένα ακόμη, πιθανώς το τελευταίο, δυσάρεστο αποτέλεσμα που είναι δυνατό με τις οθόνες πλάσματος είναι οι παρεμβολές. Ουσιαστικά, η παρεμβολή είναι η αλληλεπίδραση φωτός διαφορετικών μηκών κύματος που εκπέμπεται από παρακείμενα στοιχεία οθόνης. Ως αποτέλεσμα αυτού του φαινομένου, η ποιότητα της εικόνας υποβαθμίζεται σε κάποιο βαθμό. Αν και, αν λάβετε υπόψη τη φωτεινότητα, την αντίθεση και τον πλούτο των χρωμάτων, το αποτέλεσμα των παρεμβολών στην οθόνη δύσκολα θα είναι αισθητό. Και ο μέσος μη επαγγελματίας χρήστης μάλλον απλά δεν θα παρατηρήσει αποκλίσεις στην ποιότητα εικόνας της οθόνης σας.
Λοιπόν, αυτά είναι πιθανώς όλα τα μειονεκτήματα που ενυπάρχουν στις οθόνες πλάσματος. Και αν συγκρίνουμε τώρα όλα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των οθονών πλάσματος, τότε υπάρχει μια σημαντική υπεροχή όλων των πιθανών πλεονεκτημάτων. Επιπλέον, πιθανότατα προσέξατε πώς, ως αποτέλεσμα του συλλογισμού μας, παραμερίσαμε εύκολα πολλές από τις ελλείψεις, και σε ορισμένες από αυτές είδαμε ακόμη και θετικές πτυχές. Επιπλέον, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η τεχνολογική πρόοδος δεν σταματά και σε συνθήκες σκληρού ανταγωνισμού, οι κατασκευαστές οθονών πλάσματος προσπαθούν να βελτιώνουν συνεχώς την ποιότητα των προϊόντων τους. Έτσι, τώρα αναπτύσσονται συνεχώς όλο και περισσότερες νέες τεχνολογίες που συμβάλλουν στη μείωση του αριθμού των ελλείψεων και ταυτόχρονα στη μείωση του κόστους των οθονών πλάσματος. Για παράδειγμα, η Philips ανακοίνωσε την τιμή για τη νέα οθόνη Philips Brilliance 420P κάτω από το μυστηριώδες φράγμα των 10.000 $. Το γεγονός αυτό δείχνει ήδη ξεκάθαρα ότι αυτή τη στιγμή υπάρχει μια σαφώς ορατή πτωτική τάση στις τιμές των οθονών πλάσματος, η οποία, φυσικά, τα καθιστά διαθέσιμα σε ένα ευρύτερο φάσμα πιθανών αγοραστών και ανοίγει νέους ορίζοντες για τη χρήση οθονών πλάσματος.
Γενικά, το φαινόμενο του πλάσματος είναι γνωστό στην επιστήμη εδώ και πολύ καιρό: ανακαλύφθηκε το 1966. Οι επιγραφές νέον και τα φώτα φθορισμού είναι μερικές μόνο από τις εφαρμογές αυτού του φαινομένου των αερίων που λάμπουν υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος. Αλλά η παραγωγή οθονών πλάσματος για τη μαζική καταναλωτική αγορά μόλις τώρα αρχίζει. Αυτό οφείλεται τόσο στο υψηλό κόστος τέτοιων οθονών όσο και στην αξιοσημείωτη «λαιμαργία» τους. Και παρόλο που η τεχνολογία για την κατασκευή οθονών πλάσματος είναι κάπως απλούστερη από τις οθόνες υγρών κρυστάλλων, το γεγονός ότι δεν έχει τεθεί ακόμη σε παραγωγή βοηθά στη διατήρηση υψηλών τιμών για αυτό το ακόμα εξωτικό προϊόν.
Πώς κατάφεραν οι επιστήμονες να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία πλάσματος για να δημιουργήσουν οθόνες; Η τεχνολογία πλάσματος χρησιμοποιείται για τη δημιουργία εξαιρετικά λεπτών, επίπεδων οθονών. Το μπροστινό πλαίσιο μιας τέτοιας οθόνης αποτελείται από δύο επίπεδες γυάλινες πλάκες που βρίσκονται σε απόσταση περίπου 100 μικρομέτρων η μία από την άλλη.
Ανάμεσα σε αυτές τις πλάκες υπάρχει ένα στρώμα αδρανούς αερίου (συνήθως μείγμα ξένον και νέον), το οποίο εκτίθεται σε ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο. Οι λεπτότεροι διαφανείς αγωγοί - ηλεκτρόδια - εφαρμόζονται στο μπροστινό μέρος, η διαφανής πλάκα, και οι αγωγοί ζευγαρώματος εφαρμόζονται στην πίσω πλάκα. Στις σύγχρονες έγχρωμες οθόνες εναλλασσόμενου ρεύματος, το πίσω τοίχωμα έχει μικροσκοπικά κελιά γεμάτα με φωσφόρους των τριών βασικών χρωμάτων (κόκκινο, μπλε και πράσινο), τρία κελιά για κάθε pixel. Με την ανάμειξη αυτών των τριών χρωμάτων σε συγκεκριμένες αναλογίες λαμβάνονται διαφορετικές αποχρώσεις της έγχρωμης εικόνας σε κάθε σημείο της οθόνης της οθόνης. Το αέριο που βρίσκεται ανάμεσα στις δύο πλάκες μεταβαίνει σε κατάσταση πλάσματος και εκπέμπει υπεριώδες φως. Χάρη στην εξαιρετική χρωματική ευκρίνεια και την υψηλή αντίθεση, αυτό που βλέπετε είναι απλώς μια εικόνα πολύ υψηλής ποιότητας, η οποία, πιστέψτε με, θα ευχαριστήσει το μάτι ακόμα και του πιο σχολαστικού θεατή.
Ας μιλήσουμε τώρα λίγο για τις εταιρείες και τις αγορές που ασχολούνται με την παραγωγή και την προμήθεια οθονών πλάσματος. Φυσικά, τώρα πολλές εταιρείες από διάφορες χώρες του κόσμου έχουν διαθέσει στην αγορά τα μοντέλα τους με οθόνες πλάσματος, αλλά ο αναμφισβήτητος ηγέτης στην ποσότητα και την ποιότητα των προσφερόμενων μοντέλων είναι διάφορες ιαπωνικές εταιρείες. Για παράδειγμα, όπως Hitachi, Sharp, NEC, Toshiba, JVC, Fujitsu, Mitsubishi, Sony, Pioneer κ.λπ. Σε συνθήκες έντονου ανταγωνισμού, σχεδόν κάθε κατασκευαστής πάνελ πλάσματος προσθέτει στην κλασική τεχνολογία τις δικές του εξελίξεις που βελτιώνουν την απόδοση των χρωμάτων, αντίθεση εικόνας και επεκτείνει επίσης το εύρος της λειτουργικότητας της οθόνης. Στο πλαίσιο ενός τέτοιου αγώνα για μια ηγετική θέση στην αρένα των οθονών πλάσματος, όλο και περισσότερα νέα μοντέλα οθονών από διάφορες εταιρείες εμφανίζονται συνεχώς στην καταναλωτική αγορά, τα οποία κάθε φορά όχι μόνο γίνονται καλύτερα σε ποιότητα, αλλά και συνεχώς πέφτουν. στην τιμή, που έχει θετική επίδραση στην αγοραστική δύναμη των πάντων.περισσότεροι χρήστες. Γενικά, κατά τη γνώμη μου, όσο πιο σκληρός είναι ο ανταγωνισμός μεταξύ των ηγετών στην παραγωγή οθονών πλάσματος (και, πιστέψτε με, σήμερα δεν μπορεί να είναι πιο σκληρός), τόσο καλύτερης ποιότητας και φθηνότερα προϊόντα θα λάβουμε εσείς και εγώ.
Ο αναγνωρισμένος ηγέτης στην τεχνολογία πλάσματος είναι η Fujitsu, η οποία έχει συσσωρεύσει τη μεγαλύτερη εμπειρία σε αυτόν τον τομέα και, επιπλέον, αυτή η εταιρεία έχει επενδύσει τεράστιο χρηματικό ποσό στην ανάπτυξη νέων μοντέλων οθονών. Το 1995, η Fujitsu εισήλθε στην αγορά με μια νέα εμπορική σειρά οθονών πλάσματος, την Plasmavision, την οποία συνεχίζει να βελτιώνει μέχρι σήμερα.
Η NEC και η Thomson επιβεβαίωσαν τη δέσμευσή τους να αναπτύξουν συνεργασία για την ανάπτυξη τεχνολογίας επίπεδων οθονών πλάσματος. Το αποτέλεσμα αυτής της συνεργασίας είναι η εισαγωγή ενός νέου μοντέλου Thomson στην καταναλωτική αγορά, που προσφέρει υψηλότερη ισχύ ανάλυσης χάρη στα πάνελ NEC υψηλής ποιότητας. Και οι δύο εταιρείες σκοπεύουν επίσης να συνεχίσουν την ανεξάρτητη ανάπτυξη.
Η Pioneer προσφέρει πάνελ πλάσματος επαγγελματικής ποιότητας με ίσως το μεγαλύτερο εύρος τεχνολογιών βελτίωσης εικόνας που διατίθενται. Η αγορά οθονών πλάσματος οφείλει την τεχνολογία εξαιρετικά ευκρινούς εικόνας της Pioneer.
Η Mitsubishi Corporation παράγει πολλές σειρές οθονών πλάσματος 40 ιντσών: τη σειρά τηλεοράσεων DiamondPanel και τη σειρά πάνελ παρουσιάσεων Leonardo.
Γενικά, κάθε εταιρεία «γυρίζει» όπως θέλει και όπως μπορεί, προσπαθώντας να ξεπεράσει τους ανταγωνιστές της. Και αυτό είναι εντάξει. Εξάλλου, όλα αυτά συμβάλλουν στη βελτίωση της ποιότητας και στη μείωση της τιμής των οθονών πλάσματος.
Σύμφωνα με την Display Search, μια εταιρεία που ερευνά την αγορά οθονών επίπεδης οθόνης, το άλμα στις πωλήσεις το 2001 σε σύγκριση με το 2000 ήταν 176% (152.000 μονάδες το 2000, 420.000 μονάδες το 2001), αν και οι μελέτες που αναφέρονται αφορούν κυρίως την αμερικανική αγορά πλάσματος οθόνες. Τα στοιχεία για την ευρωπαϊκή αγορά και, ειδικά, για τη ρωσική αγορά φαίνονται πολύ πιο μέτρια, αλλά η δυναμική της ανάπτυξης της βιομηχανίας είναι η ίδια.
Σε κάθε περίπτωση, υπάρχουν προοπτικές για την ανάπτυξη της αγοράς plasma monitor. Και τώρα οι τεχνολογίες πλάσματος μπορούν δικαίως να ονομαστούν τεχνολογίες του 21ου αιώνα. Άλλωστε, μπορεί κανείς πραγματικά να εντοπίσει την τάση της αντικατάστασης των παραδοσιακών οθονών με εκείνες πλάσματος. Αν και είναι ακόμη πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για πλήρη μετατόπιση, υπάρχει ακόμα, για παράδειγμα, η μετατόπιση βιντεοπροβολέων για οικιακούς κινηματογράφους από οθόνες πλάσματος. Στις οθόνες πλάσματος, σε αντίθεση με τους βιντεοπροβολείς οικιακού κινηματογράφου, δεν χρειάζεται να τοποθετήσετε τη συσκευή προβολής σε απόσταση από την οθόνη - με την ενεργή τεχνολογία απεικόνισης πληροφοριών, τα πάντα στεγάζονται σε ένα επίπεδο περίβλημα. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι η εικόνα στην οθόνη μιας οθόνης πλάσματος είναι τέλεια ορατή, ανεξάρτητα από τις συνθήκες φωτισμού του δωματίου, ενώ για να παρακολουθήσετε άνετα, για παράδειγμα, μια ταινία σε ένα home cinema που λειτουργεί χρησιμοποιώντας βιντεοπροβολέα , απλά θα χρειαστεί να σκοτεινιάσεις το δωμάτιό σου. Διαφορετικά, σε μια φωτεινή, καθαρή μέρα δεν θα μπορείτε να δείτε μια καθαρή εικόνα. Αλλά στην οθόνη μιας οθόνης πλάσματος θα βλέπετε πάντα μια πλούσια εικόνα εξαιρετικής ποιότητας. Έτσι οι βιντεοπροβολείς, οι οποίοι δεν έχουν φτάσει ακόμη στον μέσο χρήστη λόγω των πολύ υψηλών τους τιμών (ένα σετ εξοπλισμού για ένα οικιακό θέατρο μπορεί να κοστίσει 15-25 χιλιάδες δολάρια), προφανώς αργά, αργά, θα «σβήσουν» στο παρασκήνιο με το έλευση ολοένα και περισσότερων νέων μοντέλων οθονών πλάσματος.
Οι οθόνες πλάσματος είναι μια εντελώς νέα γενιά τεχνολογίας για την προβολή πληροφοριών βίντεο και υπολογιστών, αντικαθιστώντας τις συνηθισμένες οθόνες CRT. Η τεχνολογία πλάσματος είναι η τεχνολογία του μέλλοντος. Σήμερα, τα μοναδικά χαρακτηριστικά των οθονών πλάσματος ανοίγουν ευρείες δυνατότητες για τη χρήση τους. Χάρη στο ελάχιστο πάχος των οθονών - λιγότερο από 10 εκατοστά, ευρείες γωνίες θέασης και μικρό βάρος, οι οθόνες πλάσματος αποκτούν καθημερινά όλο και πιο ισχυρή φήμη ως ένα πολύ ελκυστικό και σαγηνευτικό αντικείμενο που μπορεί να διακοσμήσει κάθε τοίχο. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σχεδόν παντού: σε αεροδρόμια και σιδηροδρομικούς σταθμούς, σε σούπερ μάρκετ και καζίνο, σε τράπεζες και ξενοδοχεία, σε εκθέσεις και συνέδρια, σε παρουσιάσεις και διάφορες εκπομπές, σε τηλεοπτικά στούντιο και επιχειρηματικά κέντρα. Και το φάσμα των εφαρμογών των οθονών πλάσματος δεν περιορίζεται σε αυτήν τη λίστα. Τα μοναδικά χαρακτηριστικά των οθονών καθιστούν δυνατή τη χρήση τους και για βιομηχανική παραγωγή. Ένας βολικός εργονομικός σχεδιασμός που σας επιτρέπει να τοποθετήσετε την οθόνη σε οποιοδήποτε μέρος βολικό για εσάς, και ειδικά επώνυμα, και επομένως, παρεμπιπτόντως, όχι φθηνά αξεσουάρ σας επιτρέπουν να εγκαταστήσετε οθόνες στο πάτωμα, να τις κρεμάσετε σε τοίχους με διαφορετικά επίπεδα κλίσης , κρεμάστε τα από το ταβάνι κ.λπ.
Εκτός από τις οθόνες πλάσματος, υπάρχει μια ολόκληρη σειρά πρόσθετου εξοπλισμού, όπως ηχεία, κάθε είδους βάσεις, κομοδίνα και βραχίονες στήριξης, που συνήθως πωλούνται χωριστά για πολλά χρήματα. Είναι ακριβά για το λόγο ότι, πρώτον, είναι επώνυμα και, δεύτερον, κατά κανόνα, κατασκευάζονται ειδικά για ένα συγκεκριμένο μοντέλο οθόνης, πράγμα που σημαίνει ότι ταιριάζουν ιδανικά σε σχεδιασμό για τη συγκεκριμένη οθόνη. Και με άλλο πρόσθετο εξοπλισμό, η οθόνη πιθανότατα δεν θα φαίνεται πλέον τόσο διάσημη και προσεγμένη. Και σε αυτήν την κατάσταση, πιθανότατα θα συμφωνήσετε μαζί μου ότι θα ήταν παράλογο να «σκαλίσουμε» ζάντες Zhiguli σε μια Mercedes. Και εξαιτίας αυτού, ο χρήστης δεν έχει άλλη επιλογή από το να αγοράσει όλα αυτά τα «καμπανάκια και σφυρίγματα» για την οθόνη του σε απίστευτες τιμές.
Από όλα τα παραπάνω, μπορεί να εξαχθεί ένα συμπέρασμα: οι οθόνες πλάσματος έχουν μεγάλο μέλλον και εμείς, οι απλοί χρήστες, δεν έχουμε παρά να περιμένουμε και να ελπίζουμε ότι κάποια μέρα οι τιμές για αυτές τις οθόνες θα πέσουν τόσο πολύ που θα γίνουν προσιτές για εμάς, και θα μπορούμε να απολαμβάνουμε υψηλή ποιότητα εικόνας ακόμα και στο σπίτι.
Φιλ Κόνορ
Νοέμβριος 2002
Τι είναι καλύτερο: πάνελ πλάσματος ή τηλεόραση LCD;
Εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Το θέμα συζήτησης των δύο τεχνολογιών, οι οποίες επεξεργάζονται και εμφανίζουν σήματα εισόδου βίντεο ή υπολογιστή με εντελώς διαφορετικούς τρόπους, είναι πολύπλοκο και πλούσιο σε πολλές λεπτομέρειες. Και οι δύο τεχνολογίες προχωρούν ραγδαία και το κόστος παραγωγής τους και οι τιμές λιανικής πέφτουν ταυτόχρονα. Στο εγγύς μέλλον, θα υπάρξει αναπόφευκτα μια σύγκρουση μεταξύ αυτών των τεχνολογιών στη σειρά οθονών/τηλεοράσεων 40 ιντσών (διαγώνια).
Μερικά από τα οφέλη κάθε τεχνολογίας παρατίθενται παρακάτω. Η σχέση μεταξύ αυτών των πλεονεκτημάτων και των αγοραστών κάθε τεχνολογίας σε διαφορετικούς τομείς εφαρμογής εξηγείται επίσης:
1) ΕΓΓΡΑΦΗ ΟΘΟΝΗΣ
Για την οθόνη LCD, μπορείτε να αγνοήσετε τους παράγοντες που οδηγούν στο κάψιμο της οθόνης κατά την προβολή μιας στατικής εικόνας. Η τεχνολογία LCD (οθόνη υγρών κρυστάλλων) χρησιμοποιεί ουσιαστικά μια οπίσθια λάμπα φθορισμού, το φως από την οποία περνά μέσα από μια μήτρα pixel που περιέχει μόρια υγρών κρυστάλλων και ένα πολωμένο υπόστρωμα για να προσδώσει φωτεινότητα και χρώμα στη φόρμα. Ο υγρός κρύσταλλος που βρίσκεται στην οθόνη LCD χρησιμοποιείται στην πραγματικότητα σε στερεή κατάσταση.
Στην τεχνολογία πλάσματος, αντίθετα, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη παράγοντες που οδηγούν σε κάψιμο της οθόνης κατά την εμφάνιση στατικής εικόνας. Οι στατικές εικόνες θα αρχίσουν να "καίγονται" στην εμφανιζόμενη εικόνα μετά από ένα μικρό χρονικό διάστημα - σε ορισμένες περιπτώσεις, μετά από περίπου 15 λεπτά. Αν και το "burn-in" μπορεί συνήθως να "αφαιρηθεί" με την εμφάνιση γκρι ή εναλλασσόμενων μονοχρωματικών πεδίων σε ολόκληρη την οθόνη, είναι ωστόσο ένας σημαντικός παράγοντας που εμποδίζει την ανάπτυξη της τεχνολογίας πλάσματος.
Πλεονέκτημα: LCD
Για εφαρμογές όπως ενδείξεις πληροφοριών πτήσης σε αεροδρόμια, στατικές ενδείξεις σε καταστήματα λιανικής ή μόνιμες ενδείξεις πληροφοριών, μια οθόνη LCD είναι η καλύτερη επιλογή.
2) ΑΝΤΙΘΕΣΗ
Η τεχνολογία πλάσματος έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στην ανάπτυξη εικόνων υψηλής αντίθεσης. Η Panasonic ισχυρίζεται ότι οι οθόνες πλάσματος της έχουν λόγο αντίθεσης 3000:1. Η τεχνολογία πλάσματος απλώς μπλοκάρει την παροχή ρεύματος (μέσω πολύπλοκων εσωτερικών αλγορίθμων) σε ορισμένα pixel προκειμένου να παραχθούν σκούρα ή μαύρα pixel. Αυτή η τεχνική παράγει πράγματι σκούρα μαύρα χρώματα, αν και μερικές φορές σε βάρος της ανάπτυξης μεσαίων τόνων.
Στην τεχνολογία LCD, αντίθετα, πρέπει να αυξήσετε την παροχή ενέργειας για να κάνετε τα pixel πιο σκούρα. Όσο υψηλότερη είναι η τάση που εφαρμόζεται σε ένα pixel, τόσο πιο σκούρο είναι το εικονοστοιχείο LCD. Παρά τις βελτιώσεις που έχει κάνει η τεχνολογία LCD όσον αφορά τα επίπεδα αντίθεσης και μαύρου, ακόμη και οι καλύτεροι κατασκευαστές τεχνολογίας LCD, όπως η Sharp, μπορούν να παρέχουν αναλογίες αντίθεσης μόνο μεταξύ 500:1 και 700:1.
Για την παρακολούθηση ταινιών DVD, όπου συνήθως υπάρχουν πολλές πολύ φωτεινές και πολύ σκοτεινές σκηνές, και σε παιχνίδια υπολογιστή με χαρακτηριστική αφθονία σκοτεινών σκηνών, το πάνελ πλάσματος έχει ένα σαφές πλεονέκτημα.
3) ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ
Οι κατασκευαστές LCD ισχυρίζονται ότι η αντοχή των οθονών/τηλεοράσεων τους κυμαίνεται από 50.000 έως 75.000 ώρες. Μια οθόνη LCD μπορεί να διαρκέσει όσο και η πίσω λάμπα (που στην πραγματικότητα μπορεί να αντικατασταθεί) επειδή το φως από αυτήν, που εκτίθεται στο πρίσμα υγρών κρυστάλλων, παρέχει φωτεινότητα και χρώμα. Το πρίσμα είναι ένα υπόστρωμα και επομένως δεν καίει τίποτα.
Από την άλλη πλευρά, στην τεχνολογία πλάσματος, εφαρμόζεται ένας ηλεκτρικός παλμός σε κάθε pixel, ο οποίος διεγείρει τα αδρανή αέρια - αργό, νέον και ξένον (φωσφόροι), που είναι απαραίτητα για την παροχή χρώματος και φωτεινότητας. Όταν τα ηλεκτρόνια διεγείρουν το φώσφορο, τα άτομα οξυγόνου διασκορπίζονται. Οι κατασκευαστές πλάσματος εκτιμούν την ανθεκτικότητα των φωσφόρων και, ως εκ τούτου, των ίδιων των πάνελ σε 25.000 - 30.000 ώρες. Οι φώσφοροι δεν μπορούν να αντικατασταθούν. Δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα όπως η άντληση νέων αερίων σε μια οθόνη πλάσματος.
Πλεονέκτημα: LCD, δύο ή περισσότερες.
Σε βιομηχανικές/εμπορικές εφαρμογές (όπως οθόνες σήμανσης όπου οι οθόνες πρέπει να λειτουργούν 24 ώρες την ημέρα) όπου οι απαιτήσεις ποιότητας εικόνας συνήθως δεν είναι πολύ απαιτητικές, η LCD θα είναι η καλύτερη επιλογή για μακροχρόνια χρήση.
4) ΚΟΡΕΣΜΟΣ ΧΡΩΜΑΤΟΣ
Το χρώμα αναπαράγεται με μεγαλύτερη ακρίβεια στα πάνελ πλάσματος επειδή όλες οι πληροφορίες που χρειάζονται για την αναπαραγωγή οποιασδήποτε απόχρωσης στο φάσμα περιέχονται σε κάθε κύτταρο. Κάθε pixel περιέχει μπλε, πράσινα και κόκκινα στοιχεία για ακριβή αναπαραγωγή χρωμάτων. Ο κορεσμός που επιτυγχάνεται από τη σχεδίαση pixel του πάνελ πλάσματος παράγει, κατά τη γνώμη μου, τα πιο ζωντανά χρώματα οποιουδήποτε τύπου οθόνης. Οι χρωματικές συντεταγμένες στον χρωματικό χώρο σε καλά πάνελ πλάσματος είναι πολύ πιο ακριβείς από ό,τι στην οθόνη LCD.
Στην οθόνη LCD, λόγω των φυσικών συνθηκών διέλευσης των κυμάτων μέσω μακρών λεπτών μορίων υγρών κρυστάλλων, είναι πιο δύσκολο να επιτευχθεί ακρίβεια αναφοράς και ζωντανή απόδοση χρωμάτων. Οι πληροφορίες χρώματος εκμεταλλεύονται το μικρότερο μέγεθος pixel των περισσότερων τηλεοράσεων LCD. Ωστόσο, με το ίδιο μέγεθος pixel, το χρώμα δεν θα είναι τόσο εκφραστικό όσο με τα πάνελ πλάσματος.
Η τεχνολογία πλάσματος είναι ανώτερη από την οθόνη LCD κατά την προβολή βίντεο, ειδικά σε δυναμικές σκηνές. Η οθόνη LCD προτιμάται για την εμφάνιση στατικών εικόνων υπολογιστή, όχι μόνο λόγω καύσης, αλλά επειδή παρέχει επίσης εξαιρετικά, ομοιόμορφα χρώματα.
5) ΥΨΟΜΕΤΡΟ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙΠΕΔΟ ΘΑΛΑΣΣΑΣ
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η οθόνη LCD χρησιμοποιεί τεχνολογία οπίσθιου φωτισμού σε συνδυασμό με μόρια υγρών κρυστάλλων. Κατ 'αρχήν, δεν υπάρχει τίποτα που θα εμπόδιζε αυτήν την οθόνη να τοποθετηθεί σε μεγάλα υψόμετρα και δεν υπάρχουν πραγματικοί περιορισμοί. Αυτό εξηγεί τη χρήση των οθονών LCD ως κύριας οθόνης επισκόπησης για την εμφάνιση πληροφοριών βίντεο σχετικά με πτήσεις.
Δεδομένου ότι η κυψέλη οθόνης πλάσματος στα πάνελ πλάσματος είναι στην πραγματικότητα ένα γυάλινο κέλυφος γεμάτο με αδρανές αέριο, ο σπάνιος αέρας οδηγεί σε αύξηση της πίεσης αερίου μέσα σε αυτό το κέλυφος και αυξάνει την ισχύ που απαιτείται για τη σωστή ψύξη του πλαισίου πλάσματος, με αποτέλεσμα ένα χαρακτηριστικό βουητό ( βουητό) και υπερβολικός αισθητός θόρυβος από τον ανεμιστήρα. Αυτά τα προβλήματα εμφανίζονται σε υψόμετρο περίπου 2.000 μέτρων.
Πλεονέκτημα: LCD
Στο υψόμετρο του Ντένβερ και πάνω, θα χρησιμοποιούσα οθόνες LCD για οποιαδήποτε εφαρμογή.
6) ΓΩΝΙΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗΣ
Οι κατασκευαστές οθονών πλάσματος ισχυρίζονταν πάντα ότι τα προϊόντα τους έχουν γωνία θέασης 160° - στην πραγματικότητα, αυτό είναι έτσι. Η οθόνη LCD έχει κάνει σημαντικά βήματα στην αύξηση των γωνιών θέασης. Στις οθόνες LCD νέας γενιάς των Sharp και NEC, το υλικό βάσης LCD έχει βελτιωθεί σημαντικά. Το δυναμικό εύρος διευρύνεται επίσης. Ωστόσο, παρά αυτές τις προόδους, όταν παρακολουθείτε μια οθόνη/τηλεόραση σε υψηλές γωνίες, εξακολουθεί να υπάρχει μια αισθητή διαφορά μεταξύ των δύο τεχνολογιών.
Πλεονέκτημα: πάνελ πλάσματος
Κάθε στοιχείο του πάνελ πλάσματος είναι μια ανεξάρτητη πηγή φωτός, η οποία σας επιτρέπει να επιτύχετε εξαιρετική φωτεινότητα κάθε pixel. Η απουσία συσκευής οπίσθιου φωτισμού (όπως LCD) είναι επίσης καλή όσον αφορά τη γωνία θέασης.
7) ΧΡΗΣΗ ΜΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ
Η οθόνη LCD εμφανίζει στατικές εικόνες υπολογιστή αποτελεσματικά, χωρίς τρεμόπαιγμα ή καύση της οθόνης.
Είναι πιο δύσκολο για ένα πάνελ πλάσματος να επεξεργαστεί στατικές εικόνες από έναν υπολογιστή. Αν και η εμφάνισή τους φαίνεται ικανοποιητική, η καύση της οθόνης είναι ένα πρόβλημα. παρουσιάζει τη δυσκολία και το εντυπωσιακό εφέ που συναντώνται σε πίνακες με χαμηλότερη ανάλυση κατά την εμφάνιση στατικού κειμένου (Power Point). Οι εικόνες βίντεο από τον υπολογιστή είναι υψηλής ποιότητας, αλλά είναι δυνατό να τρεμοπαίζουν, ανάλογα τόσο με την εργοστασιακή ποιότητα του πίνακα όσο και από την ανάλυση που εμφανίζεται. Το πάνελ πλάσματος, φυσικά, εξακολουθεί να κερδίζει όσον αφορά τη γωνία θέασης.
Πλεονέκτημα: LCD, εκτός από μεγάλες γωνίες θέασης.
8) ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΝΤΕΟ
Εδώ, τα πάνελ πλάσματος πρωτοστατούν, χάρη στην εξαιρετική τους ποιότητα κατά την προβολή σκηνών με γρήγορη κίνηση, υψηλά επίπεδα φωτεινότητας, αντίθεσης και κορεσμού χρωμάτων.
Το χρωματικό ίχνος μπορεί να είναι αισθητό στις οθόνες LCD κατά τη διάρκεια σκηνών βίντεο με γρήγορη κίνηση, επειδή η τεχνολογία είναι πιο αργή στην επεξεργασία των αλλαγών χρωμάτων. Ο λόγος για αυτό είναι τα πρίσματα φωτός, τα οποία πρέπει να εμφανίζονται λόγω της επίδρασης της τάσης που ελέγχει την εκτροπή της δέσμης φωτός. Όσο υψηλότερη είναι η τάση που εφαρμόζεται στον κρύσταλλο, τόσο πιο σκοτεινή γίνεται η εικόνα σε αυτό το τμήμα της οθόνης LCD. Αυτός είναι επίσης ο λόγος που οι LCD έχουν χαμηλότερα επίπεδα αντίθεσης.
Πλεονέκτημα: πάνελ πλάσματος, με μεγάλο περιθώριο.
DVD ή οποιοδήποτε βίντεο συνεχούς ροής, τηλεόραση ή HDTV - από οποιαδήποτε από αυτές τις πηγές βίντεο, ο πίνακας πλάσματος θα εμφανίζει μια εικόνα χωρίς θολή, υψηλής αντίθεσης (ανάλογα με το πλάσμα), πλούσια σε χρώματα. Παρά τις σημαντικές προόδους σε αυτόν τον τομέα, η LCD εξακολουθεί να αντιμετωπίζει κάποιες δυσκολίες σε σχετικά μεγάλα μεγέθη οθόνης, αν και φαίνεται εξαιρετική σε μικρότερα μεγέθη.
9) ΟΓΚΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΚΟΣΤΟΣ
Αν και και οι δύο τεχνολογίες δυσκολεύονται να δημιουργήσουν μεγάλες οθόνες, ένα μεγάλο πάνελ πλάσματος έχει αποδειχθεί πιο εύκολο να κατασκευαστεί, με τους κατασκευαστές να παράγουν ήδη πάνελ πλάσματος με διαγώνιο μεγαλύτερη από 60 ίντσες. Αν και αυτές οι οθόνες εξακολουθούν να είναι ακριβές, έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικές και αξιόπιστες. Είναι δύσκολο να παραχθεί μια μεγάλη βάση LCD για μια τηλεόραση LCD χωρίς ελαττωματικά pixel. Αυτή τη στιγμή, η μεγαλύτερη οθόνη LCD είναι μια εμπορική έκδοση 40 ιντσών από τη NEC. Η Sharp είχε προηγουμένως επεκτείνει τη σειρά οθονών LCD της από 20 σε 22 σε 30 ίντσες και τώρα εισάγει στην αγορά ένα νέο πάνελ ευρείας οθόνης 37 ιντσών.
Πλεονέκτημα: πάνελ πλάσματος.
Αν και το κόστος και οι τιμές των προϊόντων και των δύο τεχνολογιών μειώνονται (εκτός από τις τιμές των μεγάλων πάνελ πλάσματος), το πάνελ πλάσματος εξακολουθεί να έχει χαμηλότερο κόστος παραγωγής και επομένως έχει ένα πλεονέκτημα τιμής. Τα πάνελ πλάσματος 50 ιντσών είναι εξαιρετικά δημοφιλή και κερδίζουν γρήγορα μερίδιο αγοράς από τα προηγουμένως κυρίαρχα πάνελ 42 ιντσών. Αυτή η τάση για τα πάνελ πλάσματος, τα οποία έχουν υψηλότερες αποδόσεις παραγωγής και επομένως χαμηλότερο κόστος, πιθανότατα θα συνεχιστεί για τουλάχιστον 2 χρόνια.
10) ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΤΑΣΗ
Επειδή οι οθόνες LCD χρησιμοποιούν οπίσθιο φωτισμό φθορισμού για την παραγωγή φωτός, η τεχνολογία έχει πολύ χαμηλότερες απαιτήσεις τάσης από τα πάνελ πλάσματος. Από την άλλη πλευρά, όταν χρησιμοποιείτε ένα πάνελ πλάσματος, μια απαραίτητη (δύσκολη εκπλήρωση) προϋπόθεση είναι η παροχή ρεύματος σε εκατοντάδες χιλιάδες διαφανή ηλεκτρόδια, τα οποία διεγείρουν τη λάμψη των φωσφορικών κυττάρων.
Οθόνη πλάσματος
Το πάνελ πλάσματος μοιάζει λίγο με ένα συνηθισμένο σωλήνα εικόνας - είναι επίσης επικαλυμμένο με μια σύνθεση που μπορεί να λάμπει. Ταυτόχρονα, όπως οι οθόνες LCD, χρησιμοποιούν ένα πλέγμα ηλεκτροδίων επικαλυμμένα με προστατευτική επίστρωση οξειδίου του μαγνησίου για να μεταδώσουν ένα σήμα σε κάθε κυψέλη pixel. Τα κελιά είναι γεμάτα με ενδιάμεσα αέρια - ένα μείγμα νέον, ξένον και αργού. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από το αέριο προκαλεί λάμψη.
Ουσιαστικά, ένα πάνελ πλάσματος είναι μια μήτρα μικροσκοπικών λαμπτήρων φθορισμού που ελέγχονται από τον ενσωματωμένο υπολογιστή του πίνακα. Κάθε στοιχείο pixel είναι ένα είδος πυκνωτή με ηλεκτρόδια. Μια ηλεκτρική εκκένωση ιονίζει τα αέρια, μετατρέποντάς τα σε πλάσμα - δηλαδή, μια ηλεκτρικά ουδέτερη, εξαιρετικά ιονισμένη ουσία που αποτελείται από ηλεκτρόνια, ιόντα και ουδέτερα σωματίδια.
Υπό κανονικές συνθήκες, τα μεμονωμένα άτομα ενός αερίου περιέχουν ίσο αριθμό πρωτονίων (σωματίδια με θετικό φορτίο στον πυρήνα ενός ατόμου) και ηλεκτρόνια, και έτσι το αέριο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. Αλλά αν εισάγετε ένα μεγάλο αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων στο αέριο περνώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από αυτό, η κατάσταση αλλάζει ριζικά: τα ελεύθερα ηλεκτρόνια συγκρούονται με άτομα, «χτυπώντας» όλο και περισσότερα ηλεκτρόνια. Χωρίς ηλεκτρόνιο, η ισορροπία αλλάζει, το άτομο αποκτά θετικό φορτίο και μετατρέπεται σε ιόν. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το πλάσμα που προκύπτει, τα αρνητικά και θετικά φορτισμένα σωματίδια κινούνται το ένα προς το άλλο. Μέσα σε όλο αυτό το χάος, τα σωματίδια συγκρούονται συνεχώς.
Οι συγκρούσεις «διεγείρουν» τα άτομα αερίου στο πλάσμα, αναγκάζοντάς τα να απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή φωτονίων.
Σε πάνελ πλάσματοςΧρησιμοποιούνται κυρίως αδρανή αέρια - νέον και ξένον. Όταν «διεγείρονται» εκπέμπουν φως στην υπεριώδη περιοχή, αόρατο στο ανθρώπινο μάτι. Ωστόσο, το υπεριώδες φως μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την απελευθέρωση φωτονίων στο ορατό φάσμα.
Μετά την εκφόρτιση, η υπεριώδης ακτινοβολία προκαλεί τη λάμψη της επικάλυψης φωσφόρου των κυττάρων των εικονοστοιχείων. Κόκκινο, πράσινο ή μπλε συστατικό της επίστρωσης. Στην πραγματικότητα, κάθε pixel χωρίζεται σε τρία υποπίξελ που περιέχουν κόκκινο, πράσινο ή μπλε φώσφορο. Για να δημιουργήσετε μια ποικιλία χρωματικών αποχρώσεων, η ένταση φωτός κάθε υποεικονοστοιχείου ελέγχεται ανεξάρτητα. Στις τηλεοράσεις CRT αυτό γίνεται με τη χρήση μάσκας (και οι προβολείς είναι διαφορετικοί για κάθε χρώμα), και στο "πλάσμα" - χρησιμοποιώντας διαμόρφωση παλμικού κώδικα 8-bit. Ο συνολικός αριθμός χρωματικών συνδυασμών σε αυτή την περίπτωση φτάνει τις 16.777.216 αποχρώσεις.
Το γεγονός ότι τα ίδια τα πάνελ πλάσματος είναι η πηγή φωτός παρέχει εξαιρετικές κάθετες και οριζόντιες γωνίες θέασης και εξαιρετική αναπαραγωγή χρωμάτων (σε αντίθεση, για παράδειγμα, με τις οθόνες LCD, που απαιτούν οπίσθιο φωτισμό). Ωστόσο, οι συμβατικές οθόνες πλάσματος συνήθως υποφέρουν από χαμηλή αντίθεση. Αυτό οφείλεται στην ανάγκη συνεχούς παροχής ρεύματος χαμηλής τάσης σε όλες τις κυψέλες. Χωρίς αυτό, τα εικονοστοιχεία θα «ανάψουν» και θα «σβήσουν» όπως οι κανονικοί λαμπτήρες φθορισμού, δηλαδή για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, αυξάνοντας απαγορευτικά τον χρόνο απόκρισης. Έτσι, τα pixel πρέπει να παραμείνουν αναμμένα, εκπέμποντας φως χαμηλής έντασης, το οποίο, φυσικά, θα επηρεάσει την αντίθεση της οθόνης.
Στα τέλη της δεκαετίας του '90. τον περασμένο αιώνα, η Fujitsu κατάφερε να μετριάσει κάπως το πρόβλημα βελτιώνοντας την αντίθεση των πάνελ της από 70:1 σε 400:1.
Μέχρι το 2000, ορισμένοι κατασκευαστές δήλωσαν στις προδιαγραφές των πάνελ μια αναλογία αντίθεσης έως και 3000:1, τώρα είναι ήδη 10000:1+.
Η διαδικασία κατασκευής για οθόνες πλάσματος είναι κάπως πιο απλή από τη διαδικασία κατασκευής LCD. Σε σύγκριση με την παραγωγή οθονών TFT LCD, που απαιτεί τη χρήση φωτολιθογραφίας και τεχνολογιών υψηλής θερμοκρασίας σε αποστειρωμένα καθαρά δωμάτια, το «πλάσμα» μπορεί να παραχθεί σε πιο βρώμικα εργαστήρια, σε χαμηλές θερμοκρασίες, με απευθείας εκτύπωση.
Ωστόσο, η ηλικία των πάνελ πλάσματος είναι βραχύβια - μόλις πρόσφατα η μέση διάρκεια ζωής του πάνελ ήταν 25.000 ώρες, τώρα έχει σχεδόν διπλασιαστεί, αλλά αυτό δεν λύνει το πρόβλημα. Όσον αφορά τις ώρες λειτουργίας, μια οθόνη πλάσματος είναι πιο ακριβή από μια οθόνη LCD. Για μια μεγάλη οθόνη παρουσίασης, η διαφορά δεν είναι πολύ σημαντική, ωστόσο, εάν εξοπλίσετε πολλούς υπολογιστές γραφείου με οθόνες πλάσματος, το όφελος της LCD γίνεται προφανές στην αγοραστή.
Ένα άλλο σημαντικό μειονέκτημα του "πλάσμα" είναι το μεγάλο μέγεθος pixel. Οι περισσότεροι κατασκευαστές δεν είναι σε θέση να δημιουργήσουν κελιά μικρότερα από 0,3 mm - αυτό είναι μεγαλύτερο από τον κόκκο μιας τυπικής μήτρας LCD. Δεν φαίνεται ότι η κατάσταση θα αλλάξει προς το καλύτερο στο εγγύς μέλλον. Μεσοπρόθεσμα, τέτοιες οθόνες πλάσματος θα είναι κατάλληλες ως οικιακές τηλεοράσεις και οθόνες παρουσιάσεων μεγέθους έως και 70+ ιντσών. Εάν το «πλάσμα» δεν καταστραφεί από την οθόνη LCD και τις νέες τεχνολογίες οθόνης που εμφανίζονται καθημερινά, σε δέκα περίπου χρόνια θα είναι διαθέσιμο σε οποιονδήποτε αγοραστή.
Πλαίσιο
δείκτες
Οι ενδείξεις εγκαθίστανται κυρίως σε υπολογιστές και περιφερειακές συσκευές. Αντιπροσωπεύουν διάφορα LED, μικρές οθόνες ή δανείζονται από άλλες συσκευές. Ένα απλό παράδειγμα ένδειξης θα ήταν ένα αμπερόμετρο τοποθετημένο σε ένα καλώδιο που πηγαίνει στον σκληρό δίσκο. Όταν εργάζεστε με τη μνήμη, το βέλος θα μετακινηθεί. Αλλά ο δείκτης μπορεί να χρησιμεύσει, εκτός από μια διακοσμητική και ενημερωτική λειτουργία - ο αισθητήρας θερμοκρασίας μέσα στη μονάδα συστήματος θα σας πει εάν ο υπολογιστής υπερθερμαίνεται. Τα πιο πολύπλοκα συστήματα ενδείξεων συναρμολογούνται σε έναν μικροελεγκτή και περιέχουν μια οθόνη ικανή να εμφανίζει κείμενο, ακόμη και γραφικά, μερικές φορές έγχρωμα. Ο σχεδιασμός τέτοιων κυκλωμάτων είναι αρκετά δύσκολος. Τα εγχειρίδια για την ψηφιακή τεχνολογία και τους μικροελεγκτές θα βοηθήσουν σε αυτό το δύσκολο έργο.
Μερικές φορές, για να πραγματοποιήσει μια δημιουργική ιδέα, ένας modder αποφασίζει, αντί να ξαναφτιάξει μια υπάρχουσα θήκη, να αγοράσει μια άλλη, πιο όμορφη, ή ακόμα και να φτιάξει μια νέα (μερικές φορές χρησιμοποιώντας μέρη μιας υπάρχουσας). Συχνά, ειδικά όταν χρησιμοποιείτε μικροσκοπικές μητρικές πλακέτες ειδικά σχεδιασμένες για τροποποίηση (για παράδειγμα, Mini-ITX), ο υπολογιστής συναρμολογείται σε μια θήκη από κάποια άλλη τεχνική συσκευή, για παράδειγμα, μια ηλεκτρική σκούπα (υπάρχει στην πραγματικότητα ένα τέτοιο mod). Μια ενδιαφέρουσα λύση είναι να χρησιμοποιήσετε ένα εντελώς διαφανές σώμα. Επειδή τα προκατασκευασμένα διαφανή περιβλήματα είναι ακριβά (περίπου 150 $), συχνά κατασκευάζονται από την αρχή. Όταν φτιάχνετε μια θήκη, πρέπει να θυμάστε ότι το μέταλλο χρησιμοποιείται για κάποιο λόγο. Ο υπολογιστής δημιουργεί πολλές ραδιοπαρεμβολές και η μεταλλική θήκη τις απορροφά. Μια διαφανής θήκη μπορεί να επηρεάσει την απόδοση ραδιοφώνων, τηλεοράσεων και εξοπλισμού ήχου υψηλής τεχνολογίας κοντά στον υπολογιστή, επομένως να είστε έτοιμοι να θωρακίσετε τη θήκη. Το ίδιο ισχύει και για τις ξύλινες θήκες. Σε ορισμένες χώρες (όχι τη Ρωσία), τα μη μεταλλικά περιβλήματα απαγορεύονται.
Οθόνες
Η εποχή των οθονών καθοδικού σωλήνα γίνεται αναπόφευκτα παρελθόν. Απίστευτα, μέσα σε μόλις έξι μήνες, οι πολυσέλιδες κριτικές περιοδικών των τελευταίων μοντέλων παραδοσιακών οθονών έδωσαν τη θέση τους σε λεπτομερείς περιγραφές των ιδιοτήτων των επίπεδων οθονών, κυρίως των οθονών υγρών κρυστάλλων και τώρα του πλάσματος. Ναι, η τεχνολογία δεν μένει ακίνητη και τώρα το πλάσμα, η υψηλότερη ενεργειακή κατάσταση της ύλης, λειτουργεί όπου απαιτείται αστραπιαία ταχύτητα ανταλλαγής πληροφοριών, εκπληκτική απόδοση και εκθαμβωτική καινοτομία. Ωστόσο, ο εμπορικός κύκλος οποιασδήποτε εφεύρεσης δεν διαρκεί για πάντα και τώρα οι κατασκευαστές που έχουν ξεκινήσει τη μαζική παραγωγή πάνελ LCD προετοιμάζουν την επόμενη γενιά τεχνολογιών απεικόνισης πληροφοριών. Οι συσκευές που θα αντικαταστήσουν τις υγρούς κρυστάλλους βρίσκονται σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης. Ορισμένα, όπως το LEP (Light Emitting Polymer), μόλις αναδύονται από επιστημονικά εργαστήρια, ενώ άλλα, όπως αυτά που βασίζονται στην τεχνολογία πλάσματος, είναι ήδη ολοκληρωμένα εμπορικά προϊόντα. Αν και το φαινόμενο του πλάσματος είναι γνωστό στην επιστήμη εδώ και αρκετό καιρό (ανακαλύφθηκε στα εργαστήρια του Πανεπιστημίου του Ιλινόις το 1966), τα πάνελ πλάσματος εμφανίστηκαν μόλις το 1997 στην Ιαπωνία. Γιατί συνέβη? Αυτό οφείλεται τόσο στο υψηλό κόστος τέτοιων οθονών όσο και στην αξιοσημείωτη «λαιμαργία» τους - κατανάλωση ενέργειας. Αν και η τεχνολογία για την κατασκευή οθονών πλάσματος είναι κάπως απλούστερη από τις οθόνες υγρών κρυστάλλων, το γεγονός ότι δεν έχει ακόμη τεθεί σε παραγωγή βοηθά στη διατήρηση υψηλών τιμών για αυτό το ακόμα εξωτικό προϊόν. Η ασύγκριτη ποιότητα εικόνας και τα μοναδικά χαρακτηριστικά σχεδίασης καθιστούν τα πάνελ πληροφοριών που βασίζονται στην τεχνολογία πλάσματος ιδιαίτερα ελκυστικά για τους δημόσιους και εταιρικούς τομείς, την υγειονομική περίθαλψη, την εκπαίδευση και τη βιομηχανία ψυχαγωγίας.
Με βάση τη μέθοδο σχηματισμού εικόνας, οι οθόνες μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες:
- Οθόνες LCD
- Οθόνες πλάσματος
- Καθοδικός σωλήνας (CRT)
Οθόνες πλάσματος.
Η ανάπτυξη των οθονών πλάσματος, που ξεκίνησε το 1968, βασίστηκε στη χρήση του φαινομένου πλάσματος, που ανακαλύφθηκε στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις το 1966.
Τώρα η αρχή λειτουργίας της οθόνης βασίζεται στην τεχνολογία πλάσματος: χρησιμοποιείται το φαινόμενο λάμψης ενός αδρανούς αερίου υπό την επίδραση του ηλεκτρισμού (με τον ίδιο τρόπο που λειτουργούν οι λαμπτήρες νέον). Σημειώστε ότι οι ισχυροί μαγνήτες που αποτελούν μέρος των δυναμικών εκπομπών ήχου που βρίσκονται δίπλα στην οθόνη δεν επηρεάζουν την εικόνα με κανέναν τρόπο, καθώς στις συσκευές πλάσματος (όπως στις LCD) δεν υπάρχει δέσμη ηλεκτρονίων και ταυτόχρονα χρόνο όλα τα στοιχεία ενός CRT, στα οποία επηρεάζονται από κραδασμούς.
Ο σχηματισμός μιας εικόνας σε μια οθόνη πλάσματος συμβαίνει σε ένα χώρο πλάτους περίπου 0,1 mm μεταξύ δύο γυάλινων πλακών, γεμάτες με ένα μείγμα ευγενών αερίων - xenon και νέον. Οι λεπτότεροι διαφανείς αγωγοί, ή ηλεκτρόδια, εφαρμόζονται στην μπροστινή, διαφανή πλάκα και οι αγωγοί ζευγαρώματος εφαρμόζονται στην πίσω πλάκα. Εφαρμόζοντας ηλεκτρική τάση στα ηλεκτρόδια, είναι δυνατό να προκληθεί διάσπαση αερίου στην επιθυμητή κυψέλη, συνοδευόμενη από εκπομπή φωτός, που σχηματίζει την απαιτούμενη εικόνα. Τα πρώτα πάνελ, γεμάτα κυρίως με νέον, ήταν μονόχρωμα και είχαν χαρακτηριστικό πορτοκαλί χρώμα. Το πρόβλημα της δημιουργίας μιας έγχρωμης εικόνας επιλύθηκε με την εφαρμογή φωσφόρων των βασικών χρωμάτων - κόκκινο, πράσινο και μπλε - σε τριάδες γειτονικών κυψελών και επιλέγοντας ένα μείγμα αερίων που, όταν εκκενώθηκε, εξέπεμπε υπεριώδη ακτινοβολία αόρατη στο μάτι, η οποία διεγείρει τους φώσφορους και δημιούργησε μια ορατή έγχρωμη εικόνα (τρία κελιά για κάθε pixel).
Ωστόσο, οι παραδοσιακές οθόνες πλάσματος σε πάνελ με εκκένωση συνεχούς ρεύματος έχουν επίσης ορισμένα μειονεκτήματα που προκαλούνται από τη φυσική των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα σε αυτόν τον τύπο κυψελών εκκένωσης.
Το γεγονός είναι ότι παρά τη σχετική απλότητα και την κατασκευαστικότητα του πίνακα DC, το αδύναμο σημείο είναι τα ηλεκτρόδια του διακένου εκφόρτισης, τα οποία υπόκεινται σε έντονη διάβρωση. Αυτό περιορίζει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της συσκευής και δεν επιτρέπει την επίτευξη υψηλής φωτεινότητας εικόνας, περιορίζοντας το ρεύμα εκφόρτισης. Ως αποτέλεσμα, δεν είναι δυνατό να ληφθεί επαρκής αριθμός αποχρώσεων χρώματος, που συνήθως περιορίζεται σε δεκαέξι διαβαθμίσεις, και ταχύτητα κατάλληλη για την προβολή μιας πλήρους εικόνας τηλεόρασης ή υπολογιστή. Για το λόγο αυτό, οι οθόνες πλάσματος χρησιμοποιούνταν συνήθως ως πινακίδες για την εμφάνιση αλφαριθμητικών και γραφικών πληροφοριών.
Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί θεμελιωδώς σε φυσικό επίπεδο με την εφαρμογή μιας διηλεκτρικής προστατευτικής επίστρωσης στα ηλεκτρόδια εκκένωσης. Ωστόσο, μια τόσο απλή λύση με την πρώτη ματιά αλλάζει ριζικά την αρχή λειτουργίας ολόκληρης της συσκευής. Το εφαρμοζόμενο διηλεκτρικό όχι μόνο προστατεύει τα ηλεκτρόδια, αλλά εμποδίζει επίσης τη ροή του ρεύματος εκφόρτισης. Στην πραγματικότητα, ένα σύστημα ηλεκτροδίων επικαλυμμένα με ένα διηλεκτρικό σχηματίζει έναν πολύπλοκο πυκνωτή μέσω του οποίου ρέουν παλμοί ρεύματος με διάρκεια περίπου εκατοντάδων νανοδευτερόλεπτων και πλάτος δεκάδων αμπέρ τις στιγμές της επαναφόρτισής του. Ταυτόχρονα, ο αλγόριθμος ελέγχου γίνεται πιο πολύπλοκος και αρκετά υψηλής συχνότητας. Ο ρυθμός επανάληψης παλμών σύνθετου σχήματος μπορεί να φτάσει τα διακόσια kilohertz. Όλα αυτά περιπλέκουν σημαντικά το κύκλωμα του συστήματος ελέγχου, αλλά καθιστούν δυνατή την αύξηση της φωτεινότητας και της ανθεκτικότητας της οθόνης περισσότερο από μια τάξη μεγέθους και καθιστούν δυνατή την προβολή πλήρους χρώματος εικόνων τηλεόρασης και υπολογιστή με τυπικούς ρυθμούς καρέ.
Οι σύγχρονες οθόνες πλάσματος που χρησιμοποιούνται ως οθόνες υπολογιστών (και το σχέδιο δεν είναι στοιχειοθεσία) χρησιμοποιούν τη λεγόμενη τεχνολογία - plasmavision - αυτό είναι ένα σύνολο κελιών, με άλλα λόγια, pixel, τα οποία αποτελούνται από τρία υποπίξελ που μεταδίδουν χρώματα - κόκκινο, πράσινο και μπλε.
Το αέριο σε κατάσταση πλάσματος χρησιμοποιείται για να αντιδράσει με τον φώσφορο σε κάθε υποπίξελ για να παραχθεί ένα χρώμα (κόκκινο, πράσινο ή μπλε). Ένα εικονοστοιχείο σε μια οθόνη πλάσματος (εκκένωσης αερίου) μοιάζει με μια συμβατική λάμπα φθορισμού - η υπεριώδης ακτινοβολία από ένα ηλεκτρικά φορτισμένο αέριο χτυπά το φώσφορο και τον διεγείρει, προκαλώντας μια ορατή λάμψη. Σε ορισμένα σχέδια, ο φώσφορος εφαρμόζεται στην μπροστινή επιφάνεια του κυττάρου, σε άλλα - στο πίσω μέρος και η μπροστινή επιφάνεια γίνεται διαφανής. Κάθε υποπίξελ ελέγχεται ξεχωριστά ηλεκτρονικά και παράγει περισσότερα από 16 εκατομμύρια διαφορετικά χρώματα. Στα μοντέρνα μοντέλα, κάθε μεμονωμένο σημείο κόκκινου, μπλε ή πράσινου μπορεί να λάμπει σε ένα από τα 256 επίπεδα φωτεινότητας, τα οποία, όταν πολλαπλασιαστούν, δίνουν περίπου 16,7 εκατομμύρια αποχρώσεις ενός συνδυασμένου pixel χρώματος (τριάδα). Στην ορολογία του υπολογιστή, αυτό το βάθος χρώματος ονομάζεται "True Color" και θεωρείται αρκετά επαρκές για τη μεταφορά μιας φωτογραφικής ποιότητας εικόνας. Τα συμβατικά CRT δίνουν την ίδια ποσότητα. Η πιο πρόσφατη φωτεινότητα της οθόνης είναι 320 cD ανά τετραγωνικό μέτρο με αναλογία αντίθεσης 400:1. Μια επαγγελματική οθόνη υπολογιστή δίνει 350 cD, και μια τηλεόραση - από 200 έως 270 cD ανά τετραγωνικό μέτρο με αντίθεση 150...200:1.
Αυτό το διάγραμμα δίνει μια σύντομη επισκόπηση της τεχνολογίας πλάσματος. Στοιχεία διαγράμματος:
- Στάδιο ηλεκτρικής εκφόρτισης
- Στάδιο διέγερσης εκπομπού
- Εξωτερική γυάλινη στρώση
- Διηλεκτρικό στρώμα
- Επίπεδο προστασίας
- Ηλεκτρόδιο οθόνης (λήψης).
- Επιφάνεια εκφόρτωσης
- Υπεριώδεις ακτίνες
- Ορατό φως
- φράγμα φραγμού
- Φθορισμός (λάμψη)
- Διεύθυνση Ηλεκτρόδιο (γωνία)
- Διηλεκτρικό στρώμα
- Εσωτερική γυάλινη στρώση
Είναι βολικό να παρουσιάσετε την τεχνολογία των οθονών πλάσματος με τη μορφή του ακόλουθου διαγράμματος:
Η οθόνη έχει τις ακόλουθες λειτουργίες και χαρακτηριστικά:
- Ευρεία γωνία θέασης τόσο οριζόντια όσο και κάθετα (160° ή περισσότερο).
- Πολύ γρήγορος χρόνος απόκρισης (4 µs ανά γραμμή).
- Υψηλή καθαρότητα χρώματος (ισοδύναμη με την καθαρότητα των τριών βασικών χρωμάτων ενός CRT).
- Ευκολία παραγωγής πάνελ μεγάλου μεγέθους (αδύνατη με τη διαδικασία λεπτής μεμβράνης).
- Λεπτό - Ο πίνακας εκκένωσης αερίου έχει πάχος περίπου ένα εκατοστό ή λιγότερο, με τα ηλεκτρονικά ελέγχου να προσθέτουν μερικά ακόμη εκατοστά.
- Χωρίς γεωμετρική παραμόρφωση εικόνας.
- Ευρύ εύρος θερμοκρασίας.
- Μηχανική δύναμη.
Η εισαγωγή δύο νέων τεχνολογικών δομών, της αντίστασης και του φωσφόρου, κατέστησε δυνατή την απόκτηση της φωτεινότητας και της διάρκειας ζωής της οθόνης στο επίπεδο που απαιτείται για πρακτικές εφαρμογές. Η νέα φωτολιθογραφική τεχνολογία, καθώς και η μέθοδος αναισθητοποίησης, κατέστησαν δυνατή την παραγωγή πάνελ πλάσματος 40 ιντσών με υψηλή ακρίβεια.
Κύρια πλεονεκτήματα.
Πρόσφατα, κατά τη δημιουργία συστημάτων απεικόνισης πληροφοριών για διάφορους τύπους θαλάμων ελέγχου, άρχισαν να χρησιμοποιούνται οθόνες πλάσματος αερίου (πίνακες πλάσματος). Οι οθόνες πλάσματος (PDP) είναι μια από τις τελευταίες εξελίξεις στον τομέα των συστημάτων απεικόνισης πληροφοριών (εμφανίστηκαν τα πρώτα PDP στην Ιαπωνία το 1997). Έτσι, τα πάνελ πλάσματος είναι πολύ ανώτερα σε ποιότητα εικόνας ακόμη και από καλούς σωλήνες εικόνας, που θεωρούνται το πρότυπο στην εποχή μας. Είναι πολύ σημαντικό τα πάνελ πλάσματος να είναι απολύτως ακίνδυνα για την υγεία, σε αντίθεση με τους καθοδικούς σωλήνες.
Είναι σαφές ότι αντικαθιστούν τις υπάρχουσες οθόνες καθοδικού σωλήνα λόγω προφανών πλεονεκτημάτων, όπως:
- Συμπαγές (το βάθος δεν ξεπερνά τα 10 - 15 cm) και ελαφρύ με αρκετά μεγάλα μεγέθη οθόνης (40 - 50 ίντσες).
- Λεπτό - Ο πίνακας εκκένωσης αερίου έχει πάχος περίπου ένα εκατοστό ή λιγότερο, με τα ηλεκτρονικά ελέγχου να προσθέτουν μερικά ακόμη εκατοστά.
- Υψηλός ρυθμός ανανέωσης (περίπου πέντε φορές καλύτερος από μια οθόνη LCD).
- Δεν τρεμοπαίζει ή θάμπωμα κινούμενων αντικειμένων που συμβαίνει κατά την ψηφιακή επεξεργασία. δεδομένου ότι δεν υπάρχει κενή οθόνη κατά τη διάρκεια της περιόδου πτήσης, όπως σε ένα CRT.
- Υψηλή φωτεινότητα, αντίθεση και ευκρίνεια χωρίς γεωμετρική παραμόρφωση.
- Η απουσία προβλημάτων σύγκλισης και εστίασης δέσμης ηλεκτρονίων είναι εγγενής σε όλες τις επίπεδες οθόνες.
- Χωρίς ανομοιόμορφη φωτεινότητα στο πεδίο της οθόνης.
- 100% χρήση της περιοχής οθόνης για εικόνες.
- Μεγάλη γωνία θέασης που φτάνει τις 160° ή περισσότερο.
- Απουσία ακτίνων Χ και άλλης ακτινοβολίας επιβλαβούς για την υγεία, αφού δεν χρησιμοποιούνται υψηλές τάσεις.
- Ανοσία στα μαγνητικά πεδία.
- Μην υποφέρετε από κραδασμούς όπως οι οθόνες CRT.
- Δεν χρειάζεται να προσαρμόσετε την εικόνα.
- Μηχανική δύναμη.
- Ευρύ εύρος θερμοκρασίας.
- Ο σύντομος χρόνος απόκρισης (ο χρόνος μεταξύ της αποστολής ενός σήματος για την αλλαγή της φωτεινότητας ενός pixel και της πραγματικής αλλαγής) επιτρέπει τη χρήση τους για την εμφάνιση σημάτων βίντεο και τηλεόρασης.
- Υψηλότερη αξιοπιστία.
Η οθόνη πλάσματος μπορεί να κινηματογραφηθεί με βιντεοκάμερα και η εικόνα δεν κουνιέται, καθώς χρησιμοποιείται διαφορετική αρχή εμφάνισης πληροφοριών
Όλα αυτά κάνουν τις οθόνες πλάσματος πολύ ελκυστικές για χρήση. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την περιορισμένη ανάλυση των περισσότερων υπαρχουσών οθονών πλάσματος, η οποία δεν υπερβαίνει τα 640x480 pixel. Εξαίρεση αποτελούν τα PDP-V501MX και 502MX της Pioneer. Παρέχοντας πραγματική ανάλυση 1280x768 pixel, αυτή η οθόνη έχει το μέγιστο μέγεθος οθόνης μέχρι σήμερα 50 ίντσες διαγώνια (110x62 cm) και καλή βαθμολογία φωτεινότητας (350 Nit), λόγω της νέας τεχνολογίας σχηματισμού κυψελών και της βελτιωμένης αντίθεσης. Ως αποτέλεσμα, αυτή η συσκευή επιτρέπει:
- Εμφάνιση πληροφοριών υπολογιστή με πραγματική ανάλυση XGA (1024x768).
- Εξασφαλίστε άνετη παρακολούθηση των πληροφοριών βίντεο σε απόσταση έως και 5 μέτρων.
- Παρέχετε αντίθεση εικόνας περίπου 20 σε επίπεδο φωτισμού περιβάλλοντος οθόνης 150 - 200 Lux.
Έτσι, από την άποψή μας, τέτοιες οθόνες είναι ήδη κατάλληλες για επαγγελματική χρήση. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι παρά τις σημαντικές διαφορές στην τεχνολογία, οι οθόνες πλάσματος χρησιμοποιούν τον ίδιο φώσφορο με τους καθοδικούς σωλήνες, ο οποίος, σε αντίθεση με τους CRT, δεν διεγείρεται από ηλεκτρόνια, αλλά από υπεριώδη ακτινοβολία από εκκένωση αερίου και υπόκειται επίσης σε υποβάθμιση, αν και σε μικρότερο βαθμό. Διάφοροι κατασκευαστές ονομάζουν τον πόρο από 15.000 ώρες (NEC) έως 20.000-30.000 (Pioneer) ώρες σύμφωνα με το κριτήριο της μείωσης της φωτεινότητας στο μισό.
Δεδομένου ότι η εικόνα είναι στατικής φύσης, έχουν ληφθεί ειδικά μέτρα για την προστασία των οθονών από έγκαυμα. Σε αυτήν την περίπτωση, αναπτύχθηκε ειδικό λογισμικό, εγκατεστημένο σε υπολογιστές ελέγχου, το οποίο επιτρέπει την «περιφορά», δηλαδή αργή, αόρατη στο μάτι του παρατηρητή, κυκλική κίνηση της εικόνας, η οποία καθιστά δυνατή την παράταση της διάρκειας ζωής πολλών οθονών πλάσματος φορές. Η υλοποίηση αυτής της λειτουργίας μέσω υλικού είναι επίσης δυνατή. Υπάρχουν ειδικές συσκευές, για παράδειγμα το VS-200-SL από την Extron Electronics, που εφαρμόζουν «τροχία» ακόμη και συγχρονισμένα σε πολλές οθόνες. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η αποτελεσματικότητα αυτής της μεθόδου προστασίας των οθονών πλάσματος από την εξάντληση επιτυγχάνεται μόνο εάν πληρούνται ορισμένες απαιτήσεις για τη φύση της εικόνας. Συγκεκριμένα, το φόντο της εικόνας δεν πρέπει να είναι λευκό.
Κύρια μειονεκτήματα.
Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την περιορισμένη ανάλυση των περισσότερων υπαρχουσών οθονών πλάσματος, η οποία δεν υπερβαίνει τα 640x480 pixel. Εξαίρεση αποτελούν τα PDP-V501MX και 502MX της Pioneer. Παρέχοντας πραγματική ανάλυση 1280x768 pixel, αυτή η οθόνη έχει το μέγιστο μέγεθος οθόνης μέχρι σήμερα 50 ίντσες διαγώνια (110x62 cm) και καλή βαθμολογία φωτεινότητας (350 Nit), λόγω της νέας τεχνολογίας σχηματισμού κυψελών και της βελτιωμένης αντίθεσης.
Τα μειονεκτήματα των οθονών πλάσματος περιλαμβάνουν επίσης την αδυναμία "ράψιμο" πολλών οθονών σε ένα "video wall" με αποδεκτό κενό λόγω της παρουσίας ενός φαρδιού πλαισίου γύρω από την περίμετρο της οθόνης
Το γεγονός ότι τα εμπορικά μεγέθη πάνελ πλάσματος ξεκινούν συνήθως από σαράντα ίντσες υποδηλώνει ότι η παραγωγή μικρότερων οθονών δεν είναι οικονομικά εφικτή, επομένως είναι απίθανο να δούμε πάνελ πλάσματος, για παράδειγμα, σε φορητούς υπολογιστές. Αυτή η υπόθεση υποστηρίζεται από ένα άλλο γεγονός: το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας των «μηχανών πλάσματος» συνεπάγεται τη σύνδεσή τους στο δίκτυο και δεν αφήνει καμία δυνατότητα λειτουργίας με μπαταρίες. Ένα άλλο δυσάρεστο αποτέλεσμα που είναι γνωστό στους ειδικούς είναι η παρεμβολή, η «επικάλυψη» μικροεκφορτίσεων σε παρακείμενα στοιχεία οθόνης. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας "μίξης", η ποιότητα της εικόνας μειώνεται φυσικά.
Επίσης, τα μειονεκτήματα των οθονών πλάσματος περιλαμβάνουν το γεγονός ότι, για παράδειγμα, η μέση λευκή φωτεινότητα των οθονών πλάσματος είναι επί του παρόντος περίπου 300 cd/m2 για όλους τους μεγάλους κατασκευαστές. Συνολικά αυτό είναι αρκετά φωτεινό, αλλά οι οθόνες πλάσματος δεν πλησιάζουν καθόλου τη φωτεινότητα των 700 cd/m2 των CRT. Παρόμοια φωτεινότητα μπορεί να επιτευχθεί αυξάνοντας τη φωτεινή απόδοση από 0,7 - 1,1 σε 2 lm/W, αλλά αυτό το επίπεδο δεν θα είναι εύκολο να ξεπεραστεί. Και τώρα κανείς δεν μπορεί παρά να παρατηρήσει την πολύ υψηλή τιμή των οθονών πλάσματος, οι οποίες δεν είναι διαθέσιμες σε όλους.
Οθόνες LCD.
Ένας υγρός κρύσταλλος είναι μια κατάσταση στην οποία μια ουσία έχει ορισμένες από τις ιδιότητες τόσο ενός υγρού (ρευστότητα) όσο και ενός στερεού κρυστάλλου (για παράδειγμα, ανισοτροπία). Για την κατασκευή οθονών LCD χρησιμοποιούνται οι λεγόμενοι νηματικοί κρύσταλλοι, τα μόρια των οποίων έχουν σχήμα ράβδων ή επιμήκων πλακών. Εκτός από τους κρυστάλλους, το στοιχείο LCD περιλαμβάνει διαφανή ηλεκτρόδια και πολωτές. Ελλείψει ηλεκτρικού πεδίου, τα μόρια των νηματικών κρυστάλλων σχηματίζουν στριμμένες σπείρες. Όταν μια δέσμη φωτός διέρχεται από το στοιχείο LCD αυτή τη στιγμή, το επίπεδο πόλωσής της περιστρέφεται κατά μια ορισμένη γωνία. Εάν τοποθετηθούν πολωτές στην είσοδο και στην έξοδο αυτού του στοιχείου, με μετατόπιση μεταξύ τους κατά την ίδια γωνία, τότε το φως μπορεί να περάσει από αυτό το στοιχείο χωρίς εμπόδια. Εάν εφαρμοστεί τάση στα διαφανή ηλεκτρόδια, η σπείρα των μορίων ευθυγραμμίζεται και η περιστροφή του επιπέδου πόλωσης δεν εμφανίζεται πλέον. Ως αποτέλεσμα, ο πολωτής εξόδου δεν μεταδίδει φως. Ένα παράδειγμα είναι η ένδειξη LCD ενός ηλεκτρονικού ρολογιού.
Η οθόνη LCD είναι μια μήτρα στοιχείων LCD. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι αντιμετώπισης στοιχείων LCD: άμεση (ή παθητική) και έμμεση (ή ενεργή). Σε μια παθητική μήτρα στοιχείων LCD, το επιλεγμένο σημείο εικόνας ενεργοποιείται με την εφαρμογή τάσης στους αντίστοιχους διαφανείς αγωγούς διεύθυνσης-ηλεκτρόδια της γραμμής και της στήλης. Σε αυτή την περίπτωση, είναι αδύνατο να επιτευχθεί υψηλή αντίθεση εικόνας, καθώς το ηλεκτρικό πεδίο προκύπτει όχι μόνο στο σημείο τομής των αγωγών διεύθυνσης, αλλά και σε ολόκληρη τη διαδρομή διάδοσης του ρεύματος. Αυτό το πρόβλημα είναι πλήρως επιλύσιμο όταν χρησιμοποιείται η λεγόμενη ενεργή μήτρα στοιχείων LCD, όταν κάθε σημείο εικόνας ελέγχεται από τον δικό του ηλεκτρονικό διακόπτη. Η αντίθεση κατά τη χρήση μιας ενεργής μήτρας στοιχείων LCD μπορεί να φτάσει τιμές από 50:1 έως 100:1. Τυπικά, οι ενεργές μήτρες υλοποιούνται με βάση τρανζίστορ φαινομένου πεδίου λεπτής μεμβράνης (Thin Film Transistor, TFT). Ένα είδος συμβιβασμού μεταξύ της ενεργητικής και της παθητικής μήτρας είναι επί του παρόντος οθόνες που χρησιμοποιούν τεχνολογία διπλής σάρωσης (Dual Scan, DSTN), στις οποίες ενημερώνονται ταυτόχρονα δύο γραμμές της εικόνας.
