Plazma ekrani i televizori (PDP). Kako je plazma panel uređen i radi

Vjerovatno za mnoge od vas takvi izrazi kao što su plazma tehnologije, plazma monitori zvuče s određenim stepenom egzotike, a mnogi, sigurno, ni ne zamišljaju šta je to. I ovo je razumljivo. Uostalom, plazma monitori su danas rijetkost, moglo bi se reći i luksuz, ali, u svakom slučaju, plazma tehnologije su vrlo napredne i vrlo obećavajuće tehnologije koje se trenutno usavršavaju. A, kao što znate, sve novo i savršeno uvijek uđe u život. A, možda ćemo u bliskoj budućnosti već viđati plazma monitore apsolutno svuda (na aerodromima, željezničkim stanicama, u hotelima i hotelima, u raznim prezentacionim salama, a možda čak i kod vas) i oni više neće biti toliki luksuz koje su bile do sada.

Pogledajmo pobliže šta su plazma monitori, odnosno PDP monitori (PDP - plazma display panel), čemu služe, koje prednosti i nedostatke imaju u odnosu na druge vrste monitora, i zašto do sada za mnoge su egzotične?

Prije svega, želio bih napomenuti da su plazma monitori, po pravilu, monitori sa vrlo velikom dijagonalom (40 - 60 inča), sa potpuno ravnim ekranom, a sami monitori su vrlo tanki (njihova debljina obično nije velika). prelaze 10 cm) i istovremeno veoma pluća. Uz sve ove prednosti, plazma monitori vam omogućavaju da održite kvalitetu slike na vrlo visokom nivou. A ako uzmete u obzir da vam se pred očima nalazi monitor takve veličine, koji se takođe dobro pokazuje, onda mislim da vam s takvim monitorom nikada neće biti dosadno, na primjer, kada gledate filmove na prezentacijama. Ovo je, po mom mišljenju, zaista vrlo efikasan i moderan monitor.

Zaista, plazma panel je jedna od obećavajućih tehnologija ravnog ekrana. Ova tehnologija se koristi dosta dugo, ali prilično velika potrošnja energije i jednostavno gigantske ukupne dimenzije displeja do sada su omogućavale da se koriste samo na ulici kao ogromni bilbordi sa video slikom. Danas mnogi vodeći proizvođači elektronike u svom asortimanu imaju visokokvalitetne plazma displeje za profesionalnu, pa čak i kućnu upotrebu. U pogledu kvaliteta slike i karakteristika skaliranja, moderni plazma displeji su bez premca. Na kraju krajeva, oni su u stanju da obezbede, zbog specifičnosti plazma efekta, povećanu jasnoću slike, osvetljenost (do 500 CD/m2), odnos kontrasta (do 400:1) i veoma visoku zasićenost boja. Svi ovi kvaliteti uz nedostatak podrhtavanja su velike prednosti ovakvih monitora. Plazma monitori, uz gore navedene karakteristike, imaju i izvanredne potrošačke kvalitete: najmanju debljinu, što će vam nesumnjivo pomoći da uštedite korisni prostor u prostoriji (možete postaviti svoj monitor bilo gdje: na pod, na zid, pa čak i na plafon); mala težina, što pojednostavljuje zadatak sigurnog i praktičnog postavljanja i transporta monitora; najveći ugao gledanja slike (oko 160 stepeni). Inače, ugao gledanja slike je generalno veoma važan parametar monitora. Zamislite da gledate u monitor ne pod pravim uglom, već malo sa strane, i odjednom vam slika počne da muti pred očima, a u određenom trenutku na ekranu se ne može razaznati apsolutno ništa. Takav nedostatak je svojstven, na primjer, mnogim LCD monitorima. Plazma monitori, s druge strane, zbog velikog maksimalnog ugla gledanja, uskraćuju vam "zadovoljstvo" da gledate proces "otapanja" slike pred vašim očima. Uz sve navedeno, vjerovatno vrijedi dodati i to da plazma monitori uopće ne stvaraju elektromagnetna polja, što garantuje njihovu neškodljivost za vaš vid i zdravlje općenito. Zamislite, na primjer, zračenje monitora s katodnom cijevi. Mislim da niko od vas ne sanja da će ostati "bez očiju" nakon nekoliko godina rada za lošim monitorom. Ovi monitori takođe uopšte ne trpe vibracije. Što se, nažalost, ne može reći za CRT monitore sa rešetkom za otvor blende. Dakle, ako je potrebno, takav monitor možete postaviti u područjima čestih podrhtavanja ili, na primjer, u blizini željeznice. Inače, plazma monitor će izgledati veoma dobro kao tabla na modernim železničkim stanicama i aerodromima kao informativna video tabla.

Također je potrebno napomenuti otpornost plazma monitora na elektromagnetna polja, što im omogućava upotrebu u industrijskim uvjetima. Uostalom, čak ni najmoćniji magnet postavljen pored takvog monitora ni na koji način ne može utjecati na kvalitetu slike. Zamislite koliko je to važno u industrijskoj proizvodnji. Što se tiče kućnog nivoa, bilo koje akustične zvučnike možete postaviti pored svog monitora bez ikakvog straha, bez straha da ćete videti razne tačke na ekranu kao rezultat magnetizacije ekrana (da vas podsetim da se uticaj elektromagnetnih polja veoma snažno oseća u CRT monitorima). Dakle, ovaj trenutak daje još više slobode vašim akcijama u ukrašavanju vašeg monitora i "okačenju" raznim zanimljivim "stvarima" u stilu visećih zvučnika.

Pozitivnim kvalitetama plazma monitora možete dodati i njihovo kratko vrijeme regeneracije (vrijeme između slanja signala za promjenu svjetline piksela i njegove stvarne promjene). To vam omogućava da takve monitore koristite za gledanje videa, što zauzvrat čini takve monitore jednostavno nezamjenjivim asistentima na raznim video konferencijama i prezentacijama. A ako na svu gornju listu prednosti dodamo i odsustvo izobličenja slike i problema konvergencije elektronskih zraka i njihovog fokusiranja, koji su svojstveni svim CRT monitorima, onda će, sigurno, mnogi od vas reći: „Da, ovo su samo savršeni monitori!”. Da, zaista, monitori su zaista dobri i možda će u budućnosti postati dostojna zamjena za konvencionalne tradicionalne monitore. Ali nemojte prerano donositi zaključke. Zaista, u bilo kojoj, čak i najnaprednijoj tehnologiji, postoje zamke koje treba ispolirati. I, naravno, plazma tehnologija nije bez nedostataka, koji su, zapravo, sada glavne prepreke za promociju plazma monitora na svjetskom tržištu.

Pogledajmo najosnovnije nedostatke plazma monitora. Dakle, najosnovniji nedostatak, koji direktno utiče na nisku kupovnu moć ovih monitora, je njihova vrlo visoka cijena. Zaista, prosječan plazma monitor sada košta oko 10.000 dolara. Dakle, potencijalni kupac ovakvog monitora danas može biti ili neka prilično velika kompanija za razne prezentacije i video konferencije, ili možda samo za podizanje vlastitog imidža, ili pojedinac za kojeg se pitanje cijene smatra sekundarnim u odnosu na jednostavnost korištenja. i prestiža uređaja. Iako, s druge strane, sami ovi monitori čine novu potrošačku nišu, gotovo idealni za prikazivanje reklama ili prenošenje javnih informacija. Dakle, faktor cijene sada za mnoge korisnike ne igra odlučujuću ulogu pri odabiru takvog monitora.

Ali, nažalost, nedostacima plazma monitora tu nije kraj. Također, vrlo značajan nedostatak plazma monitora je prilično velika potrošnja energije, koja se povećava sa povećanjem dijagonale monitora. Ovaj nedostatak je direktno povezan sa samom tehnologijom snimanja koja koristi plazma efekat. Ova činjenica dovodi do povećanja troškova rada ovog monitora, ali najvažnije je da velika potrošnja energije onemogućava korištenje ovakvih monitora, na primjer, u laptop računarima. One. takav monitor definitivno zahtijeva napajanje iz gradske mreže. Dakle, nemogućnost korištenja baterija za napajanje ovakvih monitora uvodi neka ograničenja u području njihove upotrebe. No, uzimajući u obzir opću elektrifikaciju, ovaj nedostatak se može pripisati kategoriji manjih.

Još jedan nedostatak plazma monitora je prilično niska rezolucija zbog velike veličine elementa slike. No, s obzirom na činjenicu da se ovi monitori uglavnom koriste na prezentacijama, konferencijama, kao i raznim informativnim i reklamnim displejima, jasno je da je najveći dio publike na znatnoj udaljenosti od ekrana ovih monitora. A to doprinosi činjenici da zrnatost vidljiva na maloj udaljenosti jednostavno nestaje na velikoj udaljenosti. Ove monitore zaista treba posmatrati iz daljine. Da, i ne postoji ništa blizu zdravom monitoru, jer morate odjednom pokriti cijeli ekran svojim vidom, tako da ne morate energično "čavrljati" glavom u različitim smjerovima kako biste zgrabili fragmente slike u različitim dijelovima ekrana. U vezi sa gore navedenim, prilično niska rezolucija, po pravilu, nije značajan nedostatak plazma monitora.

Još jedan prilično značajan nedostatak plazma monitora je relativno kratak vijek trajanja. Činjenica je da je to zbog prilično brzog izgaranja fosfornih elemenata, čija se svojstva brzo pogoršavaju, a ekran postaje manje svijetao. Na primjer, nakon nekoliko godina intenzivne upotrebe, svjetlina ekrana može se smanjiti za faktor dva. Stoga je vijek trajanja plazma monitora ograničen i iznosi 5-10 godina uz prilično intenzivnu upotrebu, odnosno oko 10.000 sati. I upravo zbog ovih ograničenja, takvi monitori se do sada koriste samo za konferencije, prezentacije, informativne table, tj. gdje su potrebne velike veličine ekrana za prikaz informacija. Ovi monitori su posebno popularni na prezentacijama, jer se u ovom slučaju značajno produžava životni vek monitora, jer. relativno je rijetko u funkciji, za razliku od, na primjer, plazma monitora, koji ima ulogu danonoćnog reklamnog video bilborda. Mada, ako dobro razmislite, 5-10 godina rada uz intenzivnu upotrebu i nije tako malo. Na primjer, teško mogu zamisliti, na primjer, monitor kućnog kompjutera koji bi radio besprijekorno više od deset godina. A ako uzmemo u obzir i činjenicu da sada razni proizvođači plazma monitora pokušavaju učiniti sve kako bi produžili vijek trajanja monitora, onda će ovaj nedostatak plazma monitora jednostavno nestati u bliskoj budućnosti.

Još jedan nedostatak plazma monitora je činjenica da obično počinju na četrdeset inča. To sugerira da proizvodnja manjih displeja nije ekonomski izvodljiva, pa je malo vjerovatno da ćemo vidjeti plazma panele u, recimo, laptopima. Ali ovaj nedostatak plazma monitora može se smatrati njegovom prednošću. Uostalom, pojavom ovih monitora prevaziđena je barijera maksimalne moguće dijagonale ravnih monitora. Uostalom, obični LCD monitori jednostavno se ne mogu napraviti s velikom dijagonalom zbog njihove proizvodne tehnologije. A tehnologija proizvodnje plazma monitora sada omogućava proizvodnju monitora sa dijagonalom do 63 inča. Možete li zamisliti kakav džin? I siguran sam da to nije granica. Ali sve to sa malom debljinom! Ali u slučaju monitora tako velike dijagonale, savjetujem vam da budete izuzetno oprezni, pažljivi i pažljivi prilikom transporta. I ne zaboravite da on ne voli jake vibracije, a mehanička oštećenja, mislim, bit će mu potpuno beskorisna. Dakle, najbolje ga je transportirati u posebnoj kutiji s pjenom, posebno dizajniranoj za tu svrhu.

Još jedan, vjerovatno posljednji neugodan efekat koji plazma monitori mogu imati su smetnje. U stvari, interferencija je interakcija svjetlosti različitih valnih dužina koju emituju susjedni elementi ekrana. Kao rezultat ovog fenomena, kvalitet slike se u određenoj mjeri pogoršava. Iako, s obzirom na svjetlinu, kontrast i bogatstvo boja, rezultat manifestacije smetnji na monitoru teško će biti primjetan. A prosječan neprofesionalni korisnik vjerovatno neće primijetiti nikakva odstupanja u kvaliteti slike vašeg monitora.

Pa, možda, i svi nedostaci svojstveni plazma monitorima. A ako sada uporedimo sve prednosti i nedostatke plazma monitora, onda postoji značajna prevlast svih vrsta prednosti. Osim toga, vjerovatno ste primijetili kako smo, kao rezultat rasuđivanja, lako otklonili mnoge nedostatke, a u nekima čak i vidjeli pozitivne aspekte. Štoviše, ne smijemo zaboraviti da tehnološki napredak ne miruje, a u suočenju sa žestokom konkurencijom, proizvođači plazma monitora nastoje stalno poboljšavati kvalitetu svojih proizvoda. Stoga se stalno razvija sve više novih tehnologija koje pomažu u smanjenju broja nedostataka i istovremeno smanjuju cijenu plazma monitora. Na primjer, Philips je objavio cijenu svog novog Philips Brilliance 420P monitora ispod misterioznih 10.000 dolara. Već ova činjenica jasno pokazuje da u ovom trenutku postoji jasan trend pada cijena plazma monitora, što ih, naravno, čini dostupnim širem krugu potencijalnih kupaca i otvara nove horizonte za korištenje plazma monitora.

Općenito, efekat plazme poznat je nauci dugo vremena: otkriven je još 1966. godine. Neonske reklame i fluorescentne lampe samo su neke od primena ovog fenomena užarenih gasova pod uticajem električne struje. Ali proizvodnja plazma monitora za masovno potrošačko tržište počinje tek sada. To je zbog visoke cijene takvih monitora i njihove opipljive "proždrljivosti". I iako je tehnologija proizvodnje plazma displeja nešto jednostavnija od displeja s tekućim kristalima, činjenica da još nije puštena u promet pomaže u održavanju visokih cijena za ovaj, ali egzotični proizvod.

Kako su naučnici uspjeli primijeniti tehnologiju plazme za kreiranje monitora? Plazma tehnologija se koristi za stvaranje ultra tankih, ravnih ekrana. Prednja ploča takvog ekrana sastoji se od dvije ravne staklene ploče koje se nalaze na udaljenosti od oko 100 mikrometara jedna od druge.

Između ovih ploča nalazi se sloj inertnog plina (obično mješavina ksenona i neona), na koji djeluje jako električno polje. Najtanji prozirni provodnici - elektrode - nanose se na prednju prozirnu ploču, a recipročni provodnici na poleđinu. U modernim AC displejima u boji, stražnji zid ima mikroskopske ćelije ispunjene fosforom u tri osnovne boje (crvena, plava i zelena), po tri ćelije za svaki piksel. Mešanjem ove tri boje u određenim proporcijama dobijaju se različite nijanse slike u boji na svakoj tački ekrana monitora. Gas, koji se nalazi između dvije ploče, prelazi u stanje plazme i emituje ultraljubičasto svjetlo. Zahvaljujući izvanrednoj jasnoći boja i velikom kontrastu, dobijate samo vrlo kvalitetnu sliku koja će, vjerujte mi, zadovoljiti oko i najpedantnijeg gledatelja.

Hajdemo sada malo o kompanijama i tržištima uključenim u proizvodnju i nabavku plazma monitora. Naravno, sada je dosta kompanija iz cijelog svijeta stavilo svoje modele plazma monitora na tržište, ali nesumnjivi lider u broju i kvaliteti predloženih modela su razne japanske kompanije. Kao što su, na primjer, Hitachi, Sharp, NEC, Toshiba, JVC, Fujitsu, Mitsubishi, Sony, Pioneer i dr. raspon funkcionalnosti monitora. U kontekstu takve borbe za vodeću poziciju u areni plazma monitora na potrošačkom tržištu, stalno se pojavljuje sve više novih modela monitora raznih kompanija, koji svaki put ne samo da postaju sve bolji, već i stalno padaju u cijeni. , što utiče na kupovnu moć svega na bolje.više korisnika. Generalno, po mom mišljenju, što je veća konkurencija među vodećima u proizvodnji plazma monitora (a, vjerujte, danas ne može biti), to ćemo dobiti bolje i jeftinije proizvode.

Priznati lider u plazma tehnologiji je Fujitsu, koji je akumulirao najveće iskustvo u ovoj oblasti, a osim toga, ova kompanija je uložila ogroman novac u razvoj novih modela monitora. 1995. godine, Fujitsu je ušao na tržište sa novom komercijalnom serijom Plasmavision plazma displeja, koju je do danas unapređivao.
NEC i Thomson potvrdili su svoju odlučnost da razviju saradnju u razvoju tehnologije ravnih plazma displeja. Rezultat ove saradnje je uvođenje novog Thomson modela na potrošačko tržište, koji daje veću rezoluciju zahvaljujući visokokvalitetnim NEC panelima. Obje kompanije također namjeravaju nastaviti samostalan razvoj.
Pioneer nudi plazma panele dizajnirane za profesionalnu upotrebu sa možda najširim spektrom tehnologija za poboljšanje slike. Tržište plazma ekrana je dužno Pioneer-u za ultra-oštru tehnologiju displeja.
Mitsubishi Corporation proizvodi nekoliko linija plazma monitora od 40 inča odjednom: DiamondPanel TV seriju i Leonardo seriju prezentacijskih panela.

Uglavnom, svaka kompanija se „vrti“ kako hoće i kako može, pokušavajući da pobedi svoje konkurente. I to je u redu. Uostalom, sve to doprinosi poboljšanju kvaliteta i smanjenju cijene plazma monitora.
Prema Display Search-u, kompaniji koja se bavi istraživanjem tržišta za ekrane sa ravnim ekranom, prodaja je skočila 176% u 2001. u odnosu na 2000. (152.000 jedinica u 2000., 420.000 jedinica u 2001.), iako se navedene studije odnose prvenstveno na američko tržište plazma displeja. Cifre za evropsko tržište i, štaviše, za rusko tržište izgledaju mnogo skromnije, ali je dinamika razvoja industrije ista.

U svakom slučaju, postoje izgledi za razvoj tržišta plazma monitora. A sada se plazma tehnologije s pravom mogu nazvati tehnologijama 21. vijeka. Uostalom, zaista se može pratiti trend zamjene tradicionalnih monitora plazma monitorima. Iako je još prerano govoriti o potpunoj zamjeni, ipak se, na primjer, video projektori za kućna kina zamjenjuju plazma monitorima. Kod plazma monitora, za razliku od video projektora za kućni bioskop, nije potrebno postavljati projektor na udaljenosti od platna – uz aktivnu tehnologiju prikaza informacija, sve je smješteno u ravnom pakovanju. Također je vrijedno napomenuti da je slika na ekranu plazma monitora savršeno vidljiva, bez obzira na uvjete osvjetljenja u prostoriji, dok za udobno gledanje, na primjer, filma u kućnom kinu koji radi sa video projektorom , samo trebate zamračiti svoju sobu. U suprotnom, po vedrom danu nećete moći da vidite jasnu sliku. Ali na ekranu plazma monitora uvijek ćete vidjeti bogatu sliku odličnog kvaliteta. Tako će video projektori koji zbog svoje vrlo visoke cijene (komplet opreme za kućni bioskop može koštati 15-25 hiljada dolara) još uvijek nisu dostigli prosječnog korisnika, izgleda polako, polako i "isplivati" u pozadinu s pojavom sve više novih modela plazma monitora.

Plazma monitori su potpuno nova generacija opreme za prikaz video i kompjuterskih informacija, koja zamjenjuje uobičajene CRT monitore. Plazma tehnologija je tehnologija budućnosti. U naše vrijeme, jedinstvene karakteristike plazma monitora otvaraju širok spektar primjena. Zahvaljujući minimalnoj debljini monitora - manje od 10 centimetara, širokom kutu gledanja i maloj težini, plazma displeji svakim danom dobijaju sve jaču reputaciju kao vrlo atraktivan i zavodljiv predmet koji može ukrasiti svaki zid. Mogu se koristiti gotovo svuda: na aerodromima i željezničkim stanicama, supermarketima i kockarnicama, bankama i hotelima, izložbama i konferencijama, prezentacijama i raznim emisijama, TV studijima i poslovnim centrima. A opseg primjene plazma monitora nije ograničen na ovu listu. Jedinstvene karakteristike monitora čine ih pogodnim i za industrijsku proizvodnju. Pogodan ergonomski dizajn koji vam omogućava da postavite monitor na bilo koje mjesto koje vam odgovara, a posebna markirana, što uzgred znači, ne jeftina dodatna oprema, omogućava vam da instalirate monitore na pod, objesite ih na zidove s različitim nivoima nagib, objesite ih za plafon itd.

Pored plazma monitora, tu je i čitav niz dodatne opreme, poput zvučnika, raznih postolja, ormarića i nosača, koji se obično prodaju zasebno za dosta novca. Oni su skupi iz razloga što su, prvo, brendirani, a drugo, u pravilu se izrađuju posebno za određeni model monitora, što znači da su dizajnom idealno prilagođeni ovom monitoru. A uz drugu dodatnu opremu, monitor, sasvim sigurno, više neće izgledati tako prestižno i uredno. I u ovoj situaciji, vjerovatno ćete se složiti sa mnom da bi bilo neracionalno "klesati" felne od Žigulija na Mercedesu. I zbog toga, korisniku ne preostaje ništa drugo nego da kupi sva ta „zvona i zviždaljke“ za svoj monitor po basnoslovnim cijenama.

Iz svega navedenog može se izvući jedan zaključak: iza plazma monitora je velika budućnost, a mi, obični korisnici, ostajemo samo da čekamo i nadamo se da će jednog dana cijene ovih monitora pasti toliko da će nam postati pristupačni. i moći ćemo uživati ​​u visokom kvalitetu slike čak i kod kuće.

Čini se da je glavni problem u razvoju LCD tehnologija za desktop sektor veličina monitora, što utiče na njegovu cijenu. Međutim, uprkos tome, LCD monitori su danas postali neprikosnoveni lideri na tržištu displeja. Međutim, postoje i druge tehnologije koje različiti proizvođači kreiraju i razvijaju, a neke od ovih tehnologija se nazivaju PDP (Plasma Display Panels), ili jednostavno "plazma", i FED (Field Emission Display).

Plazma monitori

Razvoj plazma displeja, koji je započeo 1968. godine, zasnivao se na upotrebi plazma efekta, otkrivenog na Univerzitetu u Ilinoisu 1966. Sada je princip rada monitora zasnovan na plazma tehnologiji: efekat inertnog sjaja. koristi se gas pod uticajem električne energije. Otprilike ista tehnologija radi i neonske lampe. Imajte na umu da snažni magneti koji čine dinamičke odašiljače zvuka koji se nalaze pored ekrana ni na koji način ne utiču na sliku, budući da u plazma uređajima, kao ni u LCD-ima, ne postoji takva stvar kao što je snop elektrona, a istovremeno svi elementi CRT-a na koje utiču vibracije.

Formiranje slike u plazma displeju se dešava u prostoru širine približno 0,1 mm između dve staklene ploče ispunjene mešavinom plemenitih gasova - ksenona i neona. Najtanji prozirni provodnici, odnosno elektrode, nanose se na prednju prozirnu ploču, a recipročni provodnici na poleđinu. Primjenom električnog napona na elektrode moguće je izazvati slom plina u željenoj ćeliji, praćen emisijom svjetlosti koja formira traženu sliku. Prvi paneli, ispunjeni uglavnom neonom, bili su jednobojni i imali su karakterističnu narandžastu boju. Problem kreiranja slike u boji riješen je primjenom fosfora primarnih boja - crvene, zelene i plave, u trijade susjednih ćelija i odabirom mješavine plinova koja emituje ultraljubičasto, nevidljivo oku tokom pražnjenja, koje pobuđuje fosfor i stvara već vidljiva slika u boji.

Međutim, tradicionalni plazma ekrani na panelima sa jednosmjernim pražnjenjem također imaju niz nedostataka uzrokovanih fizikom procesa koji se odvijaju u ovoj vrsti pražnjenja. Činjenica je da su uz relativnu jednostavnost i proizvodnost DC panela, slaba točka elektrode pražnjenja, koje su podložne intenzivnoj eroziji. Ovo značajno ograničava vijek trajanja uređaja i ne dozvoljava postizanje visoke svjetline slike, ograničavajući struju pražnjenja. Kao rezultat toga, nije moguće dobiti dovoljan broj nijansi boja, obično ograničen na šesnaest gradacija, i performanse pogodne za prikazivanje punopravne televizijske ili kompjuterske slike. Iz tog razloga, plazma ekrani su se obično koristili kao semafori za prikaz alfanumeričkih i grafičkih informacija. Problem je fundamentalno riješen na fizičkom nivou nanošenjem dielektričnog zaštitnog premaza na elektrode za pražnjenje.

U modernim plazma displejima koji se koriste kao monitori za kompjuter, koristi se takozvana tehnologija - plazmavision - to je skup ćelija, drugim riječima, piksela, koji se sastoje od tri podpiksela koji prenose boje - crvenu, zelenu i plavu. Gas u stanju plazme se koristi za reakciju sa fosforom u svakom podpikselu da bi se dobila boja (crvena, zelena ili plava). Svaki podpiksel je pojedinačno elektronski kontrolisan i proizvodi preko 16 miliona različitih boja. U modernim modelima, svaka pojedinačna tačka crvene, plave ili zelene može svijetliti na jednom od 256 nivoa svjetline, što, kada se pomnoži, daje oko 16,7 miliona nijansi kombinovanog piksela boje. U kompjuterskom žargonu, ova dubina boje naziva se “True Color” i smatra se sasvim dovoljnom za prenošenje slike foto-kvalitete.

Govoreći o funkcionalnosti plazma monitora, možemo reći da ekran ima sljedeće funkcionalne prednosti:

• Široki ugao gledanja i horizontalno i vertikalno (160 stepeni ili više).

• Vrlo brzo vrijeme odziva (4 µs po liniji).

• Visoka čistoća boje, ekvivalentna čistoći tri primarne CRT boje.

• Jednostavnost u proizvodnji panela velikog formata, nedostižna tankoslojnim tehnološkim postupkom.

• Tanka debljina (ploča za pražnjenje je debela oko jedan centimetar ili manje, a kontrolna elektronika dodaje još nekoliko centimetara).

• Kompaktnost (dubina ne prelazi 10 - 15 cm) i lakoća sa dovoljno velikim ekranima (40 - 50 inča).

• Visoka brzina osvježavanja (oko pet puta bolja od LCD panela).

• Nedostatak treperenja i zamućenja pokretnih objekata koji se javljaju tokom digitalne obrade.

• Visoka svjetlina, kontrast i jasnoća u odsustvu geometrijskog izobličenja slike.

• Širok temperaturni raspon.

• Odsustvo problema konvergencije elektronskih zraka i njihovog fokusiranja svojstveno je svim ravnim ekranima.

• Nema neujednačenog osvetljenja na ekranu.

• 100% korišćenje površine ekrana za sliku.

• Odsustvo rendgenskih zraka i drugih zračenja štetnih po zdravlje, jer se ne koriste visoki naponi.

• Otpornost na magnetna polja.

• Nema potrebe za poravnanjem slike.

• Mehanička čvrstoća.

• Širok temperaturni raspon.

• Kratko vrijeme odziva čini ih pogodnim za prikazivanje video i TV signala.

• Veća pouzdanost.

Sve ovo čini plazma displeje veoma atraktivnim za upotrebu. Međutim, jedan od nedostataka je ograničena rezolucija većine postojećih plazma monitora, koja ne prelazi 640x480 piksela. Izuzetak su modeli Pioneer PDP-V501MX i 502MX. Pružajući stvarnu rezoluciju od 1280x768 piksela, ovaj ekran ima najveću veličinu ekrana do sada od 50 inča po dijagonali (110x62 cm) i dobru svjetlinu (350 Nit), zahvaljujući novoj tehnologiji formiranja ćelija i poboljšanom kontrastu. Nedostaci plazma displeja takođe uključuju nemogućnost „spajanja“ nekoliko ekrana u „video zid“ sa prihvatljivim razmakom zbog prisustva širokog okvira oko perimetra ekrana.

Činjenica da komercijalni plazma displeji obično počinju sa četrdeset inča ukazuje na to da manje ekrane nije ekonomski isplativo proizvoditi, zbog čega ne vidimo plazma panele u, recimo, laptop računarima. Ovu pretpostavku podržava još jedna činjenica: nivo potrošnje energije takvih monitora implicira da su povezani na mrežu i ne ostavljaju mogućnost rada na baterije. Još jedan neugodan efekat poznat stručnjacima je smetnja, "preklapanje" mikropražnjenja u susjednim elementima ekrana. Kao rezultat ovog "miješanja", kvaliteta slike se prirodno pogoršava.

Također, među nedostatke plazma displeja spada i činjenica da je, na primjer, prosječna svjetlina bijele boje plazma displeja trenutno oko 300 cd/m2 za sve veće proizvođače.

Phil Connor
novembar 2002

Što je bolje: plazma panel ili LCD TV?

Zavisi od mnogo faktora. Tema razgovora o dvije tehnologije koje obrađuju i prikazuju ulazni video ili kompjuterski signal na potpuno različite načine je složena i prepuna brojnih detalja. Obje tehnologije brzo napreduju, a istovremeno im padaju i cijene i maloprodajne cijene. U bliskoj budućnosti, sukob ovih tehnologija je neizbježan u liniji monitora/TV od 40 inča (dijagonala).

U nastavku su navedene neke od prednosti svake tehnologije; također objašnjava odnos između ovih prednosti i kupaca bilo koje tehnologije u različitim primjenama:

1) SCREEN BURN

Za LCD, možete zanemariti faktore koji dovode do izgaranja ekrana kada prikazujete statičnu sliku. LCD (displej s tekućim kristalima) tehnologija u suštini koristi fluorescentnu stražnju lampu, svjetlost iz koje prolazi kroz matricu piksela koja sadrži molekule tekućih kristala i polariziranu podlogu za oblikovanje svjetline i boje. Tečni kristal koji se nalazi na LCD-u zapravo se primjenjuje u čvrstom stanju.

Plazma tehnologija, naprotiv, treba da uzme u obzir faktore koji dovode do sagorevanja ekrana pri prikazivanju statične slike. Statičke slike će početi da "spaljuju" prikazanu sliku nakon kratkog vremenskog perioda - u nekim slučajevima, nakon oko 15 minuta. Iako se "ugorelo" obično može "ukloniti" prikazivanjem sivih ili naizmjeničnih jednobojnih polja na cijelom ekranu, to je ipak značajan faktor koji ometa razvoj plazma tehnologije.

Prednost: LCD

Za aplikacije kao što su prikaz informacija o letu na aerodromima, statični izlozi u maloprodajnim objektima ili trajni informacioni displeji, LCD monitor je najbolji izbor.

2) KONTRAST

Plazma tehnologija je napravila značajan napredak u razvoju slika visokog kontrasta. Panasonic tvrdi da njihovi plazma displeji imaju omjer kontrasta od 3000:1. Tehnologija plazme jednostavno blokira napajanje (putem složenih internih algoritama) određenim pikselima kako bi se formirali tamni ili crni pikseli. Ova tehnika proizvodi tamne crne boje, iako ponekad na štetu srednjih tonova.

U LCD tehnologiji, naprotiv, potrebno je povećati napajanje da bi pikseli bili tamniji. Što je veći napon primijenjen na piksel, to je LCD piksel tamniji. Uprkos napretku u LCD tehnologiji u pogledu kontrasta i nivoa crne, čak i najbolji proizvođači LCD tehnologije kao što je Sharp mogu postići omjere kontrasta samo između 500:1 i 700:1.

Za gledanje DVD filmova, gdje obično ima puno vrlo svijetlih i vrlo tamnih scena, te u kompjuterskim igricama sa njihovim karakterističnim obiljem tamnih scena, plazma panel ima jasnu prednost.

3) TRAJNOST

Proizvođači LCD-a tvrde da njihovi monitori/TV televizori traju između 50.000 i 75.000 sati. LCD monitor može trajati onoliko dugo koliko je stražnja lampa (koja je zapravo zamjenjiva) jer svjetlost zadnje lampe, izložena prizmi s tečnim kristalima, daje svjetlinu i boju. Prizma je supstrat i stoga zapravo ništa ne gori.

S druge strane, u plazma tehnologiji, električni impuls se primjenjuje na svaki piksel, koji pobuđuje inertne plinove - argon, neon i ksenon (fosfore) neophodne za obezbjeđivanje boje i svjetline. Kada elektroni pobuđuju fosfor, atomi kiseonika se raspršuju. Proizvođači plazme procjenjuju trajnost fosfora, a time i samih ploča, na 25.000 do 30.000 sati. Fosfori se ne mogu zamijeniti. Ne postoji takva stvar kao što je pumpanje novih gasova u plazma displej.

Prednost: LCD, duplo ili više puta.

U industrijskim/komercijalnim aplikacijama (npr. izložbene vitrine gdje displeji moraju biti uključeni 24 sata dnevno), gdje zahtjevi za kvalitetom slike općenito nisu previsoki, LCD će biti najbolja opcija za dugotrajnu upotrebu.

4) ZASIĆENJE BOJE

Boja se preciznije reprodukuje u plazma panelima jer se sve informacije potrebne za reprodukciju bilo koje nijanse u spektru nalaze u svakoj ćeliji. Svaki piksel sadrži plave, zelene i crvene elemente za preciznu reprodukciju boja. Zasićenost postignuta dizajnom piksela plazma panela pruža, po mom mišljenju, najživlje boje bilo koje vrste ekrana. Koordinate boja u prostoru boja su mnogo preciznije kod dobrih plazma panela nego kod LCD-a.

U LCD-u, zbog fizičkih uslova prolaska talasa kroz dugačke tanke molekule tečnih kristala, teže je postići referentnu tačnost i živopisnost reprodukcije boja. Informacije o boji koriste prednost manje veličine piksela u većini LCD televizora. Međutim, sa istom veličinom piksela, boja neće biti tako izražajna kao kod plazma panela.

Plazma tehnologija nadmašuje LCD pri prikazivanju videa, posebno u akcionim scenama. LCD je poželjan za prikazivanje statičnih kompjuterskih slika, ne samo zbog izgaranja, već i zato što pruža odlične, ujednačene boje.

5) VISINA IZNAD MORA

Kao što je gore spomenuto, LCD koristi tehnologiju pozadinskog osvjetljenja u kombinaciji s molekulima tekućih kristala. U principu, ne postoji ništa što bi predstavljalo prepreku postavljanju ovog monitora u brdsko područje, kao ni stvarnih ograničenja. Ovo objašnjava upotrebu LCD ekrana kao glavnog preglednog ekrana za prikaz video informacija o letovima.

Budući da je ćelija plazma ekrana u plazma panelima zapravo staklena ljuska ispunjena inertnim plinom, razrijeđeni zrak dovodi do povećanja tlaka plina unutar ove školjke i povećava snagu potrebnu za normalno hlađenje plazma panela, što rezultira karakterističnim zujanje (zujanje) i previše primetna buka ventilatora. Ovi problemi se javljaju na visini od približno 2.000 metara.

Prednost: LCD

Na visini Denvera i više, za bilo koju primenu, koristio bih LCD monitore.

6) UGAO GLEDA

Proizvođači plazma monitora oduvijek su tvrdili da njihovi proizvodi imaju ugao gledanja od 160° – u stvari, imaju. LCD je napravio značajan napredak u povećanju ugla gledanja. U novoj generaciji LCD monitora Sharp-a i NEC-a, LCD osnovni materijal je značajno poboljšan; prošireni i dinamički raspon. Ali uprkos ovom napretku, kada gledate monitor/TV pod širokim uglom, još uvek postoji primetna razlika između ove dve tehnologije.

Prednost: plazma panel

Svaka ćelija plazma panela je nezavisni izvor svjetlosti, što vam omogućava da postignete odličnu svjetlinu svakog piksela. Odsustvo pozadinskog osvetljenja (kao kod LCD-a) je takođe dobro u pogledu ugla gledanja.

7) KORIŠĆENJE SA KOMPJUTEROM

LCD efektivno prikazuje statične kompjuterske slike bez treperenja ili pregorevanja ekrana.

Plazma panelu je teže obraditi statične slike sa računara. Iako njihov ekran izgleda zadovoljavajuće, izgaranje ekrana je problem; predstavlja poteškoće i efekat aliasinga koji se nalazi na panelima niže rezolucije kada se prikazuje statički tekst (Power Point). Video slike sa računara su dobrog kvaliteta, ali je moguće treperenje, što zavisi i od fabričkog kvaliteta panela i od prikazane rezolucije. Plazma panel, naravno, i dalje pobjeđuje u pogledu ugla gledanja.

Prednost: LCD, osim velikih uglova gledanja.

8) REPRODUKCIJA VIDEO

Plazma paneli su ovdje pobjednici, zahvaljujući odličnom kvalitetu pri prikazivanju brzih scena, visokom nivou svjetline, kontrasta i zasićenosti boja.

LCD-i mogu pokazati tragove boja tokom brzih video scena jer tehnologija sporije obrađuje promjene boja. Razlog tome su svjetlosne prizme, koje moraju biti uzrokovane naponom koji kontrolira skretanje svjetlosnog snopa. Što je veći napon primijenjen na kristal, slika postaje tamnija u tom dijelu LCD panela. Iz istog razloga, LCD ekrani imaju niže nivoe kontrasta.

Prednost: plazma panel, sa velikom marginom.

DVD ili bilo koji streaming video, TV ili HDTV - iz bilo kojeg od ovih video izvora, plazma panel će prikazati sliku visokog kontrasta (ovisno o plazmi), bogatu bojama, koja nije mutna. Uprkos značajnom napretku u ovoj oblasti, LCD i dalje ima nekih problema sa relativno velikim ekranima, iako izgleda odlično na manjim veličinama.

9) OBIM I TROŠKOVI PROIZVODNJE

Iako obje tehnologije imaju poteškoća u pravljenju velikih monitora, veliki plazma panel se pokazao lakšim za izradu, a proizvođači već proizvode plazma panele veće od 60 inča. Iako su ovi monitori i dalje skupi, pokazali su se efikasnim i pouzdanim. LCD bazu velike veličine za LCD TV je teško proizvesti bez neispravnih piksela. Trenutno najveći LCD ekran je NEC-ova komercijalna verzija od 40 inča. Prije toga, Sharp je širio svoju liniju LCD monitora sa 20 na 22, a zatim na 30 inča, a sada počinje da donosi novi panel širokog ekrana od 37 inča na tržište.

Prednost: plazma panel.

Iako su cijene i cijene proizvoda obje tehnologije u padu (osim cijena velikih plazma panela), plazma panel i dalje ima nižu cijenu proizvodnje i stoga ima prednost u cijeni. Plazma paneli od 50" su izuzetno popularni i brzo osvajaju tržišni udeo u odnosu na prethodno dominantne 42" panele. Ovaj trend za plazma panele, koji imaju veće prinose u proizvodnji i, kao rezultat toga, niže troškove, vjerovatno će se nastaviti još najmanje 2 godine.

10) ZAHTJEVI NAPONA

Budući da LCD ekrani koriste fluorescentnu lampu sa pozadinskim osvetljenjem za proizvodnju svetlosti, ova tehnologija ima mnogo niže zahteve za naponom od plazma displeja. S druge strane, kada se koristi plazma panel, neophodan (težak) uslov je napajanje stotina hiljada prozirnih elektroda, koje pobuđuju sjaj fosfornih ćelija.

Vjerovatno za mnoge naše čitaoce takvi izrazi kao što su plazma tehnologije, plazma monitori, zvuče s određenim stepenom egzotike, a neki od njih čak i nemaju pojma šta je to. I to nije iznenađujuće, jer su plazma monitori danas rijetkost, moglo bi se reći i egzotična, ali, u svakom slučaju, plazma tehnologije su vrlo napredne i vrlo obećavajuće tehnologije koje se sada ubrzano razvijaju. A, možda će u ne tako dalekoj budućnosti plazma monitori iz kategorije skupih "igračaka" za bogate preći u kategoriju robe široke potrošnje. A za to i sada postoje određeni preduslovi.

Na kraju krajeva, trend povećanja veličine ekrana jasno je uočen kako u industriji kompjuterskih monitora tako i u potrošačkim televizorima. Monitori koji koriste CRT tehnologiju već su dostigli granicu u svom razvoju, a njihovi najnapredniji modeli, čija je veličina ekrana dostigla 24" (TV aparati su savladali nešto veće kineskope, međutim, više od 32", a nisu savladali) , imaju preveliku težinu i ukupne dimenzije, posebno po dubini. A cijena ravnih i laganih LCD displeja postaje previsoka s povećanjem dijagonale ekrana preko 20 inča. Stoga, koliko god čudno zvučalo, plazma displeji, koji imaju debljinu od nekoliko centimetara i lagane težine, mogu postanu svojevrsni čarobni štapić za kreiranje velikih ekrana.Zahvaljujući tome, uprkos velikoj veličini ekrana, mogu se instalirati bilo gdje - na zid, ispod plafona, pa čak i na posebno postolje na stolu.Najveći ekran dijagonala plazma ekrana koji se danas proizvode je 60 inča (preko 1,5 metara) sa rezolucijom 1365 x 768 piksela. Većina modela ima format ekrana 16:9, koji je optimalan za gledanje filmova. Za razliku od konvencionalnih televizora, velika većina plazma panela, čak i oni koji su namjenjeni za kućnu upotrebu nemaju ugrađene izvore TV signala. Međutim, to se prije može pripisati prednostima PDP-ova nego nedostacima, jer imaju veliki broj naj Različiti ulazi uključujući analogni video (RCA ili SCART), S-video, RGB (D-Sub i BNC) i digitalni DVI.

Istorija plazma panela (ili PDP - Plasma Display Panel), čija se tehnologija zasniva na efektu sjaja određenih gasova pod uticajem električne struje, datira pre više od 30 godina, 1966. godine. Neonski reklamni natpisi i fluorescentne lampe su najupečatljiviji primjeri praktične primjene ovog efekta, koji su uspješno opstali do danas. No, proizvodnja plazma monitora počela je tek početkom 90-ih godina prošlog stoljeća. Pionir u oblasti PDP-a bila je japanska kompanija Fujitsu. Prvi komercijalni proizvodi ove kompanije korišćeni su kao informativni ekrani i displeji na železničkim stanicama, centralama i aerodromima. Naravno, prvi ekrani su bili jednobojni i imali su loš kvalitet slike, ali za samo jednu deceniju PDP ne samo da je sustigao tradicionalnu CRT tehnologiju, već ju je i nadmašio na mnogo načina.

Dakle, šta je plazma displej? Sastoji se od dvije ravne staklene ploče međusobno udaljene oko 100 mikrona. Između njih je sloj inertnog plina (obično mješavina ksenona i neona), na koji djeluje jako električno polje. Najtanji prozirni provodnici - elektrode - nanose se na prednju prozirnu ploču, a recipročni provodnici na poleđinu. U modernim displejima u boji, stražnji zid ima mikroskopske ćelije ispunjene fosforima tri osnovne boje (crvena, plava i zelena), po tri ćelije za svaki piksel.

Princip rada plazma panela zasniva se na sjaju specijalnih fosfora kada su izloženi ultraljubičastom zračenju koje nastaje tokom električnog pražnjenja u okruženju sa visokim razrjeđenim plinom. Kod takvog pražnjenja između elektroda s kontrolnim naponom formira se provodljiva "kapija", koja se sastoji od molekula joniziranog plina (plazme). Zato se paneli koji rade na ovom principu nazivaju plazma paneli. Jonizirani plin djeluje na poseban fluorescentni premaz, koji zauzvrat emituje svjetlost vidljivu ljudskom oku. Požurim da odmah uvjerim one čitatelje koji su ozbiljno zabrinuti za pitanja sigurnosti okoliša: ogromnu većinu ultraljubičastog zračenja koje je štetno za oči apsorbira vanjsko staklo. Svjetlina i zasićenost boja mogu se podesiti jednostavnom promjenom veličine kontrolnog napona: što je veći, plin emituje više svjetlosnih kvanta, što više fluorescentnih elemenata svijetli, to je slika na ekranu svjetlija. Svaka ćelija je sposobna da svijetli jednim od 256 nivoa svjetline, što ukupno daje 16,7 miliona nijansi boje za svaku pojedinačnu trijadu (skup od tri ćelije). Da bi se povećao kontrast rezultirajuće slike, na gornji dio unutrašnjih pregrada (rebra) ćelija nanose se crne pruge koje odvajaju elemente trijade.

Primjenom kontrolnih signala na vertikalne i horizontalne provodnike nanesene na unutrašnje površine stakala takvog panela, PDP upravljački krug vrši, respektivno, "linearno" odnosno "okvirno" skeniranje rastera slike.

Plazma displeji dolaze u dvije vrste - DC i AC. DC paneli su malo jednostavniji i stoga raniji, ali većina PDP-ova u boji koji se trenutno proizvode su drugog tipa i razlikuju se od DC panela po tome što pokrivaju elektrode dielektričnim slojem koji sprječava prolaz jednosmjerne komponente struje kroz ćelija. Zbog toga takvi paneli imaju svojstvo "unutarnje memorije", odnosno sa posebno odabranim oblikom i amplitudom napona na elektrodama, indikatorska ćelija može biti i u "uključenom" stanju (ćelija je upaljena) a u "isključenom" stanju (ćelija se gasi) proizvoljno dugo vremena. Za prebacivanje ćelije iz jednog stanja u drugo potrebno je na nju primijeniti jedan impuls napona, stoga je efikasnost pretvaranja električne energije u svjetlo u AC panelima 5-10 puta veća od one kod DC panela. Ovo obezbeđuje povećanu osvetljenost slike i duži radni vek elektroda, a samim tim i samog AC displeja.

Pa, šta je dobro kod njih?

Prvo, kvalitet slike plazma displeja se smatra referentnim, iako je tek nedavno konačno riješen „problem crvene boje“, koji je u prvim modelima više ličio na boju šargarepe. Osim toga, plazma monitori su povoljno u odnosu na konkurenciju po visokoj svjetlini i kontrastu slike: njihova svjetlina dostiže 900 cd/m2 i omjer kontrasta do 3000:1, dok su za klasične CRT monitore ovi parametri 350 cd/m2 i 200:1. , odnosno (usput, ne najgori od njih). Također treba napomenuti da se visoka definicija PDP slike održava na cijeloj radnoj površini ekrana.

Drugo, plazma displeji imaju malo vrijeme odziva (čime se mnogi modeli LCD zaslona još uvijek ne mogu pohvaliti), što omogućava da se PDP bez problema koristi ne samo kao sredstvo za prikazivanje informacija, već i kao TV, pa čak i kada su povezani. na kompjuter, igranje modernih dinamičnih igrica. Ako počnemo porediti PDP i LCD tehnologije, važno je napomenuti da plazma paneli nemaju još jedan značajan nedostatak LCD monitora, kao što je značajno pogoršanje kvaliteta slike na ekranu pri velikim uglovima gledanja.

Treće, u plazma panelima (međutim, kao i u tekućim kristalima) u osnovi nema problema geometrijskog izobličenja slike i konvergencije zraka, što je prava pošast CRT monitora.

Četvrto, imajući najveću površinu ekrana među svim modernim uređajima za prikaz vizuelnih informacija, plazma paneli su izuzetno kompaktni, posebno u debljini. Debljina tipične ploče s veličinom ekrana od jednog metra obično ne prelazi 10-15 centimetara, a težina je samo 35-40 kilograma. Zahvaljujući tome, plazma paneli se lako mogu postaviti u bilo koji interijer, pa čak i objesiti na zid na najpovoljnijem mjestu za to.

Peto, plazma paneli su izuzetno pouzdani. Deklarisani radni vek modernih PDP-a od 50 hiljada sati (a zapravo manje od 9000 sati godišnje) sugeriše da će za sve ovo vreme osvetljenost ekrana pasti za polovinu u odnosu na početnu.

Šesto, plazma paneli su mnogo sigurniji od CRT televizora. Ne stvaraju magnetska i električna polja koja štetno djeluju na osobu i, štoviše, ne stvaraju tako malu, ali neugodnu neugodnost kao što je stalno nakupljanje prašine na površini ekrana zbog njegove naelektrizacije.

Sedmo, sami PDP-ovi praktički nisu pod utjecajem vanjskih magnetnih i električnih polja, što ih omogućava bez problema koristiti kao dio "kućnog kina" zajedno sa moćnim visokokvalitetnim akustičnim sustavima, od kojih svi nemaju zaštićene glave zvučnika.

Svaki dan nije nedjelja

Uz sve neosporne prednosti plazma panela, oni imaju i svoje nedostatke koji otežavaju njihovu široku distribuciju. A najveći, vjerovatno, glavni od ovih nedostataka je njihova previsoka cijena, koja se za ekran od 60 inča ponekad "prevrne" i za 20.000 dolara. Dakle, potencijalni kupac ovakvih panela danas može biti ili neka prilično velika kompanija za održavanje raznih prezentacija i video konferencija, ili možda samo za poboljšanje vlastitog imidža, ili pojedinac za kojeg se pitanje cijene smatra sekundarnim u odnosu na lakoću upotreba i, što je najvažnije, prestiž uređaja.

Pored ekonomskih problema, niz tehničkih ograničenja plazma tehnologija nije otklonjen. Prije svega, ovo je niska rezolucija slike, zbog velike veličine elementa slike. Ali, s obzirom na činjenicu da bi optimalna udaljenost od monitora do gledatelja trebala biti oko 5 njegovih "dijagonala", jasno je da zrnatost slike promatrane na maloj udaljenosti jednostavno nestaje na velikoj udaljenosti. Štoviše, postoji niz posebnih tehnologija koje vam omogućavaju da zaobiđete ovo ograničenje. Jedan od njih, ALIS (Alternate Lighting of Surfaces), razvijen od strane japanske kompanije Fujitsu, omogućava povećanje vertikalne rezolucije bez gubitka svjetline slike. Da bi se to postiglo, povećan je broj vertikalnih piksela, njihova veličina je smanjena, a razmaci između ćelija su eliminisani. Kako bi se eliminirali neizbježni gubici svjetline i kontrasta s ovim pristupom i postigla visoka jasnoća slike, kompanija je predložila da se slika prvo napravi na parnim, a zatim na neparnim linijama svjetlećih piksela (najbliža analogija je preplitanje potrošačkih CRT televizora) . Ova metoda izmjene omogućila je značajno povećanje svjetline i produženje vijeka trajanja plazma ploče.

Također, prilično značajan nedostatak plazma monitora je velika snaga koju troši, a koja se brzo povećava s povećanjem dijagonale monitora. Ovaj nedostatak je u direktnoj vezi sa samom tehnologijom dobijanja slike pomoću plazma efekta: da bi se jedan piksel osvetlio na ekranu potrebna je mala količina električne energije, ali se matrica sastoji od miliona ćelija, od kojih svaka mora da svetli. vrijeme kada je monitor uključen. Ova činjenica dovodi ne samo do povećanja operativnih troškova ovog monitora, već velika potrošnja energije ozbiljno ograničava opseg PDP-a, na primjer, onemogućava korištenje takvih monitora, na primjer, u laptop računarima. Ali čak i ako se problem s napajanjem riješi, još uvijek nije ekonomski isplativo proizvoditi plazma displeje s dijagonalom manjom od trideset inča.

Pa, možda, i svi nedostaci svojstveni plazma monitorima. A ako sada uporedimo sve njihove prednosti i nedostatke navedene gore, onda postoji značajna prevlast prvih nad potonjim. Da, ne smijemo zaboraviti da tehnološki napredak ne miruje, a suočeni s žestokom konkurencijom, proizvođači plazma monitora nastoje stalno poboljšavati kvalitetu svojih proizvoda, što uz sporo, ali postojano smanjenje njihove cijene, čini PDP dostupno svima, širem krugu potencijalnih kupaca. Možemo se samo nadati da ćemo prije ili kasnije biti među njima, dragi čitatelju.

Opće karakteristike metoda izlaza slike

Postoje dvije glavne metode za prikazivanje slike: vektor metoda i bitmap metoda.

vektorska metoda . Ovom metodom alat za crtanje crta samo sliku figure i njena putanja je određena prikazanom slikom. Slika se sastoji od grafičkih primitiva: segmenata linija - vektora, lukova, krugova itd. zbog složenosti konstrukcije sistema za upravljanje snopom koji omogućava brzu i preciznu duž složene putanje, ova metoda još nije našla široku primjenu.

Raster Method skenira cijelu izlaznu površinu slike i daje element za crtanje koji može ostaviti vidljiv trag. Putanja alata je konstantna i ne zavisi od prikazane slike, ali alat može, ali i ne mora crtati pojedinačne tačke. U slučaju korištenja Video monitora, kao alata za crtanje slike, postoji kontrolirani snop za crno-bijelu sliku i tri osnovna zraka (crveni, zeleni, plavi) za sliku u boji. Zraka skenira ekran liniju po liniju i uzrokuje sjaj fosfora koji je taložen na unutrašnjoj površini ekrana, sl. 29.

U ovom slučaju, kada se snop kreće s lijeva na desno, on je uključen, a kada se vraća s desna na lijevo, isključen je. Svaka linija je podijeljena na određeni broj tačaka - piksela (Picture Elements - elementarne slike), od kojih se osvjetljenje svake može kontrolisati pomoću uređaja koji formira sliku (grafička kartica).

Rice. 29 - Progresivno skeniranje

U sistemima sa progresivan ili non-interleaved greda ide po istim linijama u različitim okvirima (slika 29), iu sistemima sa isprepleteni snop prolazi kroz linije pomerene za polovinu koraka linije, i stoga snop prolazi kroz celu površinu okvira u dva ciklusa skeniranja okvira. Ovo omogućava prepolovljenje horizontalne frekvencije skeniranja i, posljedično, brzine prikaza tačaka slike na ekranu (Sl. 30).

Rice. 30 - Interlace

S obzirom da je inercija ljudskog vida na frekvenciji 40-60 Hz, frekvencija promjene kadra ne bi trebala biti niža od ove vrijednosti kako osoba ne bi mogla primijetiti tu promjenu, tj. na 50Hz. Da bi se obezbedila slika visokog kvaliteta na ekranu, snop treba da ima što više svetlećih tačaka na ekranu. Na primjer: 600 redova sa 800 tačaka u svakoj liniji. Stoga će frekvencija linija biti:

50Hz x (600)=30,000Hz=30kHz

Istovremeno, za prikaz svake tačke potrebna je frekvencija:

30kHz x 800= 24000kHz= 48MHz

A ovo je visoka frekvencija za elektronska kola.

Osim toga, susjedne tačke izlaznog signala nisu međusobno povezane, pa se frekvencija kontrole intenziteta snopa mora dodatno povećati za 25% i tada će iznositi oko 60 MHz.

Ovu propusnost moraju obezbijediti svi uređaji video putanje: video pojačala, signalne linije interfejsa i sam grafički adapter. U svim ovim fazama obrade i prijenosa signala, visoka frekvencija stvara tehničke poteškoće. Da bi se smanjila frekvencija linija, slika je isprepletena u jednom poluokviru:

čak linije su istaknute u jednom poluokviru;

odd linije - u drugom poluokviru.

Međutim, kvalitet slike zahtijeva povećanje broja kadrova kako bi se eliminisalo treperenje slike, kao i povećanje veličine ekrana monitora na kojem se sama slika prikazuje. U ovom slučaju, što je viša frekvencija, to su niže performanse grafičkog sistema pri izgradnji slika.

Dakle, postoje neki optimalni omjeri između rada grafičkog uređivača i monitora za izlaz slike: grafički uređivač je glavni uređaj, a monitor sa svojim generatorima skeniranja mora obezbijediti specificirane parametre sinhronizacije za skeniranje zraka i okvira.

Klasifikacija monitora

Monitor- uređaj dizajniran za vizuelno prikazivanje informacija. Moderan monitor se sastoji od kućišta, napajanja, upravljačkih ploča i ekrana. Informacije (video signal) za izlaz na monitor dolaze sa računara preko video kartice, ili sa drugog uređaja koji generiše video signal.

Prema vrsti prikazanih informacija, monitori se dijele na:

alfanumerički [sistem za prikaz znakova - od MDA]

• displeji koji prikazuju samo alfanumeričke informacije;

  prikazuje prikaz pseudografskih znakova.

grafički za prikaz teksta i grafičkih (uključujući video) informacija.

• vektor (vektorski prikaz) - laserski svjetlosni šou;

  rasterski skenirani ekran - koristi se u skoro svakom grafičkom podsistemu računara.

Po tipu ekrana:

CRT- na bazi katodne cijevi (CRT);

LCD- monitori sa tečnim kristalima (engleski LCD displej, LCD);

Plazma- na osnovu plazma panela (plazma displej panel, PDP, gas-plazma displej panel);

Projektor- video projektor i platno postavljeni odvojeno ili kombinovani u jednom kućištu;

OLED monitor- na OLED tehnologiji (organska dioda koja emituje svjetlost - organska svjetleća dioda).

Po vrsti upravljanja razlikuju se:

Digital;

Analog.

Po dimenziji prikaza:

dvodimenzionalni (2D) - jedna slika za oba oka

trodimenzionalni (3D) - formira se posebna slika za svako oko kako bi se dobio efekat volumena.

Po vrsti interfejs kabla

kompozitni;

odvojeno;

katodni monitori

Najvažniji element takvog monitora je kineskop, koji se naziva i katodna cijev. CRT je elektronski vakuum uređaj u staklenoj tikvici, u čijem se vratu nalazi elektronski pištolj, a na dnu se nalazi ekran prekriven fosforom. Kada se zagrije, elektronski top emituje struju elektrona koji velikom brzinom jure prema ekranu. Protok elektrona (elektronski snop) prolazi kroz kalem za fokusiranje i otklanjanje, koji ga usmjeravaju na određenu tačku na ekranu prekrivenom fosforom. Pod uticajem elektrona, fosfor emituje svetlost, koju vidi korisnik koji sedi ispred ekrana računara.

CRT koriste tri sloja fosfora: Crveni, zeleno I plava. Za izjednačavanje protoka elektrona koristi se takozvana maska ​​sjene - metalna ploča s prorezima ili rupama koje odvajaju crveni, zeleni i plavi fosfor u grupe od tri tačke svake boje. Kvalitet slike je određen vrstom maske senke koja se koristi; na oštrinu slike utiče udaljenost između grupa fosfora (razmak između tačaka).

Na sl. 31 prikazuje tipičnu katodnu cijev u presjeku.

Rice. 31 - CRT u boji u kontekstu: 1 - elektronski topovi; 2 - elektronski snopovi; 3 - zavojnica za fokusiranje; 4 - odbojni kalemovi; 5 - anoda; 6 - maska ​​za senke; 7 - fosfor; 8 – zrna maske i fosfora u uvećanju.

Hemikalija koja se koristi kao fosfor karakterizira vrijeme naknadnog sjaja, koje odražava trajanje sjaja fosfora nakon izlaganja snopu elektrona. Vrijeme postojanosti i brzina osvježavanja slike moraju se podudarati tako da nema primjetnog treperenja na slici (ako je vrijeme postojanosti vrlo kratko) i da ne dođe do zamućenja i udvostručavanja rubova kao rezultat slaganja uzastopnih kadrova (ako je vrijeme postojanosti je predugačak).

Elektronski snop se kreće vrlo brzo, prateći ekran u linijama slijeva nadesno i odozgo prema dolje duž putanje zvane raster. Period horizontalnog skeniranja je određen brzinom kojom se snop kreće po ekranu. U procesu skeniranja (kretanja po ekranu), snop djeluje na one elementarne dijelove fosforne prevlake ekrana na kojima bi se slika trebala pojaviti. Intenzitet zraka se stalno mijenja, zbog čega se mijenja svjetlina sjaja odgovarajućih dijelova ekrana. Budući da sjaj nestaje vrlo brzo, elektronski snop mora uvijek iznova prolaziti preko ekrana, obnavljajući ga. Ovaj proces se zove regeneracija Slike.

U većini monitora, brzina osvježavanja, koja se naziva i vertikalna brzina osvježavanja, je otprilike 85 Hz u mnogim modovima, tj. Slika na ekranu se ažurira 85 puta u sekundi. Smanjenje brzine osvježavanja dovodi do treperenja slike, što je vrlo zamorno za oči. Stoga, što je veća stopa osvježavanja, korisnik se osjeća ugodnije.

Veoma je važno da brzina osvježavanja koju monitor može pružiti odgovara brzini na koju je podešen video adapter. Ako takvog podudaranja nema, slika se uopće neće pojaviti na ekranu, a monitor može pokvariti. Općenito, video adapteri pružaju mnogo veću stopu osvježavanja nego što to podržava većina monitora. Zato je početna brzina osvježavanja, definirana za većinu video adaptera kako bi se spriječilo oštećenje monitora, 60 Hz.

Trenutno se monitori bazirani na CRT-u mogu smatrati zastarjelim.

LCD monitori

Ekrani LCD monitora (Display sa tečnim kristalima, monitori sa tečnim kristalima (LCD monitori)) su napravljeni od supstance koja je u tečnom stanju, ali istovremeno ima neka svojstva svojstvena kristalnim tijelima. Zapravo, to su tekućine s anizotropijom svojstava (posebno optičkih svojstava) povezanih s urednošću u orijentaciji molekula.

Čudno, ali tečni kristali su skoro deset godina stariji od CRT-a, prvi opis ovih supstanci je napravljen davne 1888. Međutim, dugo vremena niko nije znao kako da ih primeni u praksi, a nikome nisu bili zanimljivi osim fizičari i hemičari. Krajem 1966. godine RCA Corporation je demonstrirala prototip LCD monitora - digitalni sat.

Sharp Corporation je odigrala značajnu ulogu u razvoju LCD tehnologije. I dalje je među tehnološkim liderima. Prvi kalkulator CS10A na svijetu proizvela je ova korporacija 1964. godine. U oktobru 1975. godine napravljen je prvi kompaktni digitalni sat koristeći TN LCD tehnologiju. U drugoj polovini 70-ih počeo je prelaz sa osmosegmentnih indikatora tečnih kristala na proizvodnju matrica sa adresiranjem svake tačke. Dakle, 1976. godine Sharp je objavio crno-bijeli televizor s dijagonalom ekrana od 5,5 inča, napravljen na bazi LCD matrice rezolucije 160x120 piksela.

Princip rada LCD monitora

Rad LCD monitora zasniva se na fenomenu polarizacije svjetlosnog toka. Poznato je da su takozvani polaroidni kristali sposobni da prenose samo onu komponentu svetlosti čiji vektor elektromagnetne indukcije leži u ravni paralelnoj sa optičkom ravninom polaroida. Za ostatak izlazne svjetlosti, polaroid će biti neproziran. Dakle, polaroid, takoreći, "prosijava" svjetlost, ovaj efekat se naziva polarizacija svjetlosti. Kada su proučavane tečne supstance, čiji su dugi molekuli osetljivi na elektrostatička i elektromagnetna polja i sposobne da polarizuju svetlost, postalo je moguće kontrolisati polarizaciju. Ove amorfne supstance, zbog sličnosti sa kristalnim supstancama u elektrooptičkim svojstvima, kao i sposobnosti da poprime oblik posude, nazvane su tečnim kristalima.

Ekran LCD monitora je niz malih segmenata (zvanih pikseli) kojima se može manipulisati da bi se prikazale informacije. LCD monitor ima nekoliko slojeva, pri čemu ključnu ulogu imaju dva panela napravljena od staklenog materijala bez natrijuma i vrlo čistog materijala koji se naziva supstrat ili supstrat, koji zapravo između sebe sadrži tanak sloj tečnih kristala, sl. 32.

Rice. 32 - Struktura ekrana LCD monitora

Ploče imaju žljebove koji vode kristale, dajući im posebnu orijentaciju. Strije su raspoređene tako da su paralelne na svakoj ploči, ali okomite između dva panela. Uzdužni žljebovi se dobijaju postavljanjem tankih filmova prozirne plastike na staklenu površinu, koja se zatim obrađuje na poseban način. U kontaktu sa žljebovima, molekuli u tečnim kristalima su orijentisani na isti način u svim ćelijama.

Molekuli jedne od varijanti tečnih kristala (nematike) u odsustvu napona rotiraju vektor električnog (i magnetskog) polja u svjetlosnom valu za neki ugao u ravnini koja je okomita na osu širenja snopa. Primena žlebova na staklenoj površini omogućava da se obezbedi isti ugao rotacije ravni polarizacije za sve ćelije. Dva panela su veoma blizu jedan drugom.

Panel sa tečnim kristalima je osvetljen izvorom svetlosti (u zavisnosti od toga gde se nalazi, paneli sa tečnim kristalima rade refleksijom ili prenosom svetlosti).

Ravan polarizacije svetlosnog snopa se rotira za 90° kada prolazi kroz jedan panel, sl. 33.

Rice. 33 - Rotirajte ravan polarizacije svetlosnog snopa

Kada se pojavi električno polje, molekuli tečnog kristala se djelimično poravnavaju okomito duž polja, ugao rotacije ravni polarizacije svjetlosti postaje drugačiji od 90 stepeni, a svjetlost nesmetano prolazi kroz tečne kristale, sl. 34.

Rice. 34 - Položaj molekula u prisustvu električnog polja

Rotacija ravni polarizacije svjetlosnog snopa je za oko neprimjetna, pa je postalo neophodno dodati još dva sloja staklenim pločama, koji su polarizacijski filteri. Ovi filteri prolaze samo onu komponentu svetlosnog snopa za koju polarizaciona osa odgovara navedenoj. Dakle, pri prolasku kroz polarizator, svjetlosni snop će biti oslabljen u zavisnosti od ugla između njegove ravni polarizacije i ose polarizatora. U nedostatku napona, ćelija je providna, jer prvi polarizator prenosi samo svjetlost sa odgovarajućim vektorom polarizacije. Zahvaljujući tečnim kristalima, vektor polarizacije svetlosti se rotira, a u trenutku kada snop pređe do drugog polarizatora, on je već rotiran tako da bez problema prolazi kroz drugi polarizator, slika 35a.

Rice. 35 - Prolazak svjetlosti bez prisustva električnog polja (a) iu prisustvu (b)

U prisustvu električnog polja, rotacija vektora polarizacije se dešava pod manjim uglom, pri čemu drugi polarizator postaje samo delimično providan za zračenje. Ako je razlika potencijala takva da se rotacija ravni polarizacije u tekućim kristalima uopće ne dogodi, tada će svjetlosni snop potpuno apsorbirati drugi polarizator, a ekran će, kada se osvijetli odostraga, činiti crnim od prednji (zraci osvetljenja se potpuno apsorbuju u ekran) Sl. 35b. Ako na odvojena mjesta ekrana (ćelije) postavite veći broj elektroda koje stvaraju različita električna polja, tada će biti moguće, uz pravilnu kontrolu potencijala ovih elektroda, prikazati slova i druge elemente slike na ekranu. . Elektrode su postavljene u prozirnu plastiku i mogu biti bilo kog oblika.

Tehnološke inovacije omogućile su da se veličina elektroda ograniči na veličinu male tačke, odnosno, više elektroda se može postaviti na istu površinu ekrana, što povećava rezoluciju LCD monitora i omogućava nam da prikažemo čak i složene slike u boji.

Da bi se prikazala slika u boji, monitor treba da ima pozadinsko osvetljenje tako da svetlost dolazi sa zadnje strane LCD-a. Ovo je neophodno kako bi se slika dobrog kvaliteta mogla posmatrati čak i ako okruženje nije svetlo. Boja se dobija upotrebom tri filtera koji izdvajaju tri glavne komponente iz emisije izvora bele svetlosti. Kombinacijom tri primarne boje za svaku tačku ili piksel na ekranu, moguće je reproducirati bilo koju boju.

U slučaju boje postoji nekoliko mogućnosti: možete napraviti nekoliko filtera jedan za drugim (dovodi do malog udjela prenošenog zračenja), možete koristiti svojstvo ćelije s tekućim kristalom - kada se promijeni jačina električnog polja, kut rotacija ravni polarizacije zračenja različito se mijenja za svjetlosne komponente s različitim dužinama valova. Ova karakteristika se može koristiti za reflektovanje (ili apsorpciju) zračenja date talasne dužine (problem je potreba da se tačno i brzo promeni napon). Koji mehanizam se koristi ovisi o konkretnom proizvođaču. Prva metoda je jednostavnija, druga efikasnija.

Prvi LCD monitori su bili vrlo mali, oko 8 inča, dok su danas dostigli 15" veličine za upotrebu u laptopima, a 20" i veći LCD monitori se proizvode za desktop računare. Povećanje veličine prati povećanje rezolucije, što rezultira pojavom novih problema koji su riješeni uz pomoć novih specijalnih tehnologija. Jedna od prvih briga bila je potreba za standardom koji bi definisao kvalitet prikaza pri visokim rezolucijama. Prvi korak ka cilju bio je povećanje ugla rotacije ravni polarizacije svetlosti u kristalima sa 90° na 270° korišćenjem STN tehnologije.

STN je skraćenica od "Super Twisted Nematic". STN tehnologija omogućava povećanje torzijskog ugla (torzionog ugla) orijentacije kristala unutar LCD ekrana sa 90° na 270°, što obezbeđuje bolji kontrast slike kada se monitor uveća.

Često se STN ćelije koriste u parovima. Ovaj dizajn se naziva DSTN (Double Super Twisted Nematic), u kojem se jedna dvoslojna DSTN ćelija sastoji od 2 STN ćelije, čiji se molekuli tokom rada rotiraju u suprotnim smjerovima. Svjetlost, prolazeći kroz takvu strukturu u "zaključanom" stanju, gubi većinu svoje energije. Kontrast i rezolucija DSTN-a su prilično visoki, pa je postalo moguće napraviti displej u boji, u kojem se nalaze tri LCD ćelije i tri optička filtera primarne boje po pikselu. Displeji u boji ne mogu da rade od reflektovanog svetla, pa je pozadinsko osvetljenje njihov obavezni atribut. Da bi se smanjile dimenzije, lampa se nalazi sa strane, a nasuprot njoj je ogledalo.

Rice. 36 - LCD pozadinsko osvjetljenje

Takođe, STN ćelije se koriste u TSTN (Triple Super Twisted Nematic) režimu, kada se dodaju dva tanka sloja polimernog filma da bi se poboljšala reprodukcija boja na displejima u boji ili da bi se obezbedio dobar kvalitet monohromatskih monitora.

Termin pasivna matrica dolazi od podjele monitora na tačke, od kojih svaka, zahvaljujući elektrodama, može postaviti orijentaciju ravni polarizacije zraka, neovisno od ostalih, tako da kao rezultat svaki takav element može biti osvijetljen pojedinačno. da kreirate sliku. Matrica se naziva pasivnom jer tehnologija za kreiranje LCD ekrana, koja je gore opisana, ne može omogućiti brzu promjenu informacija na ekranu. Slika se formira liniju po liniju uzastopnim napajanjem kontrolnog napona pojedinačnim ćelijama, čineći ih transparentnim. Zbog prilično velikog električnog kapaciteta ćelija, napon na njima se ne može mijenjati dovoljno brzo, pa je ažuriranje slike sporo. Takav displej ima mnogo nedostataka u pogledu kvaliteta jer se slika ne prikazuje glatko i ne podrhtava na ekranu. Niska stopa promjene prozirnosti kristala ne dozvoljava ispravan prikaz pokretnih slika.

Za rješavanje nekih od gore opisanih problema koriste se posebne tehnologije.Za poboljšanje kvalitete dinamičke slike predloženo je povećanje broja kontrolnih elektroda. Odnosno, cijela matrica je podijeljena na nekoliko nezavisnih podmatrica (Dual Scan DSTN - dva nezavisna polja skeniranja slike), od kojih svako sadrži manji broj piksela, tako da njihova sekvencijalna kontrola traje manje vremena. Kao rezultat, vrijeme inercije LC može se smanjiti.

Trenutno, glavne tehnologije u proizvodnji LCD ekrana su: TN + film, IPS (SFT) i MVA. Ove tehnologije se razlikuju po geometriji površina, polimera, kontrolne ploče i prednje elektrode. Od velikog značaja su čistoća i vrsta polimera sa svojstvima tečnih kristala koji se koriste u specifičnim razvojima.

TN + film (Twisted Nematic + film)

TN + film je najjednostavnija tehnologija. Filmski dio u nazivu tehnologije znači dodatni sloj koji se koristi za povećanje ugla gledanja (otprilike od 90° do 150°). Trenutno se filmski prefiks često izostavlja, nazivajući takve matrice jednostavno TN. Nažalost, način za poboljšanje kontrasta i vremena odziva za TN panele još nije pronađen, a vrijeme odziva za ovu vrstu matrice je trenutno jedno od najboljih, ali nivo kontrasta nije.

TN matrica funkcioniše ovako: ako se na piksele ne primeni napon, tečni kristali (i polarizovana svetlost koju prenose) rotiraju za 90° jedan u odnosu na drugog u horizontalnoj ravni u prostoru između dve ploče. A pošto smjer polarizacije filtera na drugoj ploči čini ugao od 90° sa smjerom polarizacije filtera na prvoj ploči, svjetlost prolazi kroz nju. Ako su crveni, zeleni i plavi podpikseli potpuno osvijetljeni, na ekranu će se formirati bijela tačka.

TO vrline tehnologije uključuju najkraće vrijeme odziva među modernim matricama, kao i nisku cijenu.

nedostatke: Najgora reprodukcija boja, najmanji uglovi gledanja.

IPS (promjena u ravnini) ili SFT (super fini TFT)

Tehnologiju In-Plane Switching (Super Fine TFT) razvili su Hitachi i NEC. Ove kompanije koriste ova dva različita naziva za istu tehnologiju - NEC technology ltd. koristi SFT dok Hitachi koristi IPS. Tehnologija je bila namijenjena da se riješi nedostataka TN + filma. Međutim, u početku, iako je IPS uspio postići povećanje ugla gledanja do 170°, kao i visok kontrast i reprodukciju boja, vrijeme odziva je ostalo na niskom nivou.

Ako se na IPS ne primjenjuje napon, molekuli tekućih kristala se ne rotiraju. Drugi filter je uvijek rotiran okomito na prvi i svjetlost ne prolazi kroz njega. Stoga je prikaz crne boje blizu idealnog. Ako tranzistor pokvari, "slomljeni" piksel za IPS panel neće biti bijeli, kao za TN matricu, već crn.

Kada se primeni napon, molekuli tečnih kristala rotiraju okomito na svoj početni položaj i prenose svetlost.

IPS je sada zamijenjen raznim modifikacijama S-IPS (Super-IPS) tehnologije, koja nasljeđuje sve prednosti IPS tehnologije uz istovremeno smanjenje vremena odziva, kao i povećanje kontrasta.

Prednosti: odlična reprodukcija boja, široki uglovi gledanja

nedostatke O: dugo vrijeme odziva, visoka cijena.

VA (Okomito poravnanje)

Matrice MVA/PVA se smatraju kompromisom između TN-a i IPS-a, kako u pogledu troškova tako iu pogledu potrošačkih kvaliteta. MVA (Vertikalno poravnanje sa više domena). Ovu tehnologiju je razvio Fujitsu kao kompromis između TN i IPS tehnologija. Horizontalni i vertikalni uglovi gledanja za MVA matrice su 160° (do 176-178° na modernim modelima monitora), dok zahvaljujući upotrebi tehnologija ubrzanja (RTC), ove matrice ne zaostaju mnogo za TN + Filmom u vremenu odziva, ali značajno nadmašuju karakteristike potonje dubine i vjernosti boje.

MVA je nasljednik VA tehnologije koju je 1996. godine uveo Fujitsu. Tečni kristali VA matrice, kada je napon isključen, poravnati su okomito na drugi filter, odnosno ne propuštaju svjetlost. Kada se primeni napon, kristali se rotiraju za 90° i na ekranu se pojavljuje svetla tačka. Kao iu IPS-matricama, pikseli ne prenose svjetlost u odsustvu napona, pa su, kada pokvare, vidljivi kao crne tačke.

Vrline MVA tehnologije su tamno crne i nemaju spiralnu kristalnu strukturu i dvostruko magnetno polje.

nedostatke MVA naspram S-IPS: Gubitak detalja u senkama kada se gleda okomito, balans boja slike zavisi od ugla gledanja.

Analogi MVA su tehnologije:

PVA (vertikalno poravnanje s uzorkom) iz Samsunga.

Super PVA iz Samsunga.

Super MVA od strane CMO.

Glavne tehničke karakteristike LCD monitori

Dozvola- horizontalne i vertikalne dimenzije izražene u pikselima. Za razliku od CRT monitora, LCD-i imaju jednu fiksnu rezoluciju, ostatak se postiže interpolacijom;

Veličina tačke(veličina piksela) - udaljenost između centara susjednih piksela. Direktno vezano za fizičku rezoluciju;

Omjer širine i visine ekrana (proporcionalni format) - odnos širine i visine (5:4, 4:3, 16:9, itd.);

Vidljiva dijagonala- veličina samog panela, mjerena dijagonalno. Područje prikaza takođe zavisi od formata: monitor 4:3 ima veću površinu od monitora 16:9 sa istom dijagonalom;

Kontrast- omjer svjetline najsvjetlijih i najtamnijih tačaka. Neki monitori koriste prilagodljivi nivo pozadinskog osvetljenja koristeći dodatne lampe, kontrast koji se daje za njih (zvan dinamički) se ne odnosi na statičnu sliku;

Osvetljenost- količina svjetlosti koju emituje displej, obično mjerena u kandelama po kvadratnom metru;

Vrijeme odziva- minimalno vrijeme potrebno da piksel promijeni svoju svjetlinu;

Ugao gledanja- ugao pod kojim pad kontrasta dostiže navedeni se izračunava različito za različite vrste matrica i od strane različitih proizvođača i često se ne može porediti.

Prednosti i mane LCD monitora

Njihovim beneficije LCD se može klasifikovati na:

mala veličina i težina u odnosu na CRT;

LCD monitori, za razliku od CRT, nemaju vidljivo treperenje, defekte fokusiranja snopa, smetnje od magnetnih polja, probleme sa geometrijom i jasnoćom slike;

Potrošnja energije LCD monitora, ovisno o modelu, postavkama i izlaznoj slici, može biti znatno niža;

Potrošnja energije LCD monitora je 95% određena snagom pozadinskog osvjetljenja ili LED matrice LCD pozadinskog osvjetljenja.

S druge strane, LCD monitori također imaju nešto ograničenja, koje je često fundamentalno teško ukloniti, na primjer:

Za razliku od CRT-a, oni mogu prikazati jasnu sliku u samo jednoj („standardnoj“) rezoluciji. Ostatak se postiže interpolacijom sa gubicima;

Raspon boja i tačnost boja su niži od onih kod plazma panela i CRT-a, respektivno. Na mnogim monitorima postoji nepopravljiva neravnomjernost u prijenosu svjetline (opsege u gradijentima);

Mnogi LCD monitori imaju relativno nizak kontrast i dubinu crne boje. Široko korišćeni sjajni premaz matrice utiče samo na subjektivni kontrast u uslovima ambijentalnog osvetljenja;

Zbog strogih zahtjeva za konstantnom debljinom matrice, javlja se problem ujednačene neujednačenosti boja (nejednakost pozadinskog osvjetljenja);

Stvarna stopa promene slike takođe ostaje niža od one kod CRT i plazma ekrana;

Zavisnost kontrasta od ugla gledanja i dalje je značajan nedostatak tehnologije;

Maksimalni dozvoljeni broj neispravnih piksela, u zavisnosti od veličine ekrana, određen je međunarodnim standardom ISO 13406-2 (u Rusiji - GOST R 52324-2005). Standard definiše 4 klase kvaliteta za LCD monitore. Najviša klasa - 1, uopće ne dozvoljava prisustvo neispravnih piksela. Najniži, 4, omogućava do 262 defektna piksela na milion radnika.

Plazma monitori

Veličina je oduvijek bila glavna prepreka u stvaranju monitora širokog ekrana. Monitori veći od 24" napravljeni pomoću CRT tehnologije bili su preteški i glomazni. LCD monitori su ravni i lagani, ali ekrani veći od 20" su bili preskupi. Plazma tehnologija nove generacije idealna je za velike ekrane.

Ideja o plazma panelu nije proizašla iz čisto naučnog interesa. Nijedna postojeća tehnologija ne bi mogla učiniti dvije jednostavne stvari: postizanje visokokvalitetne reprodukcije boja bez neizbježnog gubitka svjetline i stvaranje TV-a sa širokim ekranom koji ne zauzima cijelu prostoriju. A plazma paneli (PDP), tada samo teoretski, mogli bi samo riješiti takav problem. U početku su eksperimentalni plazma ekrani bili jednobojni (narandžasti) i mogli su zadovoljiti samo zahtjeve određenih potrošača kojima je prije svega bila potrebna velika površina slike. Stoga je prvu seriju PDP-a (oko hiljadu komada) kupila Njujorška berza.

Smjer plazma monitora je oživljen nakon što je postalo potpuno jasno da ni LCD monitori ni CRT nisu u stanju da jeftino obezbijede ekrane velikih dijagonala (više od dvadeset jednog inča). Stoga su se vodeći proizvođači potrošačkih televizora i kompjuterskih monitora, kao što su Hitachi, NEC i drugi, ponovo vratili PDP-u.

Princip rada plazma panela je kontrolirano hladno pražnjenje razrijeđenog plina (ksenona ili neona) u joniziranom stanju (hladna plazma). Radni element (piksel) koji formira jednu tačku slike je grupa od tri podpiksela odgovorna za tri primarne boje, respektivno. Svaki podpiksel je zasebna mikrokomora, na čijim se zidovima nalazi fluorescentna tvar jedne od primarnih boja, sl. 37. Pikseli se nalaze na tačkama preseka prozirnih kontrolnih elektroda hrom-bakar-hrom, formirajući pravougaonu mrežu.

Rice. 37 - Struktura plazma panela

Da bi se "zapalio" piksel, događa se sljedeće. Dvije dovodne i kontrolne elektrode ortogonalne jedna na drugu, na čijoj se tački ukrštanja nalazi željeni piksel, napajaju se visokim kontrolnim naizmjeničnim naponom pravokutnog oblika. Gas u ćeliji ostavlja većinu svojih valentnih elektrona i prelazi u stanje plazme. Joni i elektroni se naizmjenično skupljaju na elektrodama na suprotnim stranama komore, ovisno o fazi kontrolnog napona. Da bi se "zapalila" elektroda za skeniranje, primjenjuje se impuls, dodaju se istoimeni potencijali, vektor elektrostatičkog polja udvostručuje svoju vrijednost. Dolazi do pražnjenja - neki od nabijenih jona daju energiju u obliku zračenja svjetlosnih kvanta u ultraljubičastom opsegu (ovisno o plinu). Zauzvrat, fluorescentni premaz, koji se nalazi u zoni pražnjenja, počinje emitovati svjetlost u vidljivom rasponu, što promatrač opaža. 97% ultraljubičastog zračenja koje je štetno za oči apsorbira vanjsko staklo. Jačina sjaja fosfora određena je veličinom kontrolnog napona.

Rice. 38 - Proces stvaranja vidljive svjetlosti od strane ćelije

Glavne prednosti. Visoka svjetlina (do 500 cd/m2) i omjer kontrasta (do 400:1) uz odsustvo podrhtavanja su velike prednosti ovakvih monitora (Poređenja radi, profesionalni CRT monitor ima svjetlinu od približno 350, dok TV ima svjetlinu od 200 do 270 cd/m2 sa omjerom kontrasta od 150:1 do 200:1). Visoka definicija slike održava se na cijeloj radnoj površini ekrana. Osim toga, ugao u odnosu na normalu pod kojim se vidi normalna slika na plazma monitorima je znatno veći nego na LCD monitorima. Osim toga, plazma paneli ne stvaraju magnetna polja (što garantuje njihovu neškodljivost po zdravlje), ne trpe vibracije poput CRT monitora, a njihovo kratko vrijeme regeneracije omogućava im da se koriste za prikazivanje video i TV signala. Odsustvo izobličenja i problema konvergencije elektronskih zraka i njihovog fokusiranja svojstveno je svim ravnim ekranima. Takođe treba napomenuti da su PDP monitori otporni na elektromagnetna polja, što im omogućava da se koriste u industrijskim uslovima – čak ni snažan magnet postavljen pored takvog displeja neće ni na koji način uticati na kvalitet slike. Kod kuće možete postaviti bilo koje zvučnike na monitor bez straha od obojenih mrlja na ekranu.

Glavni nedostaci ovog tipa monitora je prilično velika potrošnja energije, koja raste sa povećanjem dijagonale monitora i niskom rezolucijom, zbog velike veličine elementa slike. Osim toga, svojstva fosfornih elemenata brzo se pogoršavaju i ekran postaje manje svijetao, tako da je vijek trajanja plazma monitora u većini slučajeva ograničen na 10.000 sati (ovo je oko 5 godina za kancelarijsku upotrebu). Zbog ovih ograničenja, ovakvi monitori se trenutno koriste samo za konferencije, prezentacije, informativne table, tj. gdje su potrebne velike veličine ekrana za prikaz informacija. Međutim, postoje svi razlozi za vjerovanje da će postojeća tehnološka ograničenja uskoro biti prevaziđena, a uz smanjenje cijene, ova vrsta uređaja može se uspješno koristiti kao televizijski ekrani ili monitori za računare.

OLED tehnologija

Princip rada. Za stvaranje organskih dioda koje emituju svjetlost (OLED), koriste se tankoslojne višeslojne strukture koje se sastoje od slojeva nekoliko polimera. Kada se na anodu primeni pozitivan napon u odnosu na katodu, tok elektrona teče kroz uređaj od katode do anode. Dakle, katoda daje elektrone emisionom sloju, a anoda uzima elektrone iz provodnog sloja, ili drugim riječima, anoda daje rupe provodnom sloju. Emisioni sloj prima negativan naboj, dok provodni sloj prima pozitivan naboj. Pod dejstvom elektrostatičkih sila, elektroni i rupe se kreću jedni prema drugima i kada se sretnu rekombinuju. To se događa bliže emisionom sloju, jer u organskim poluvodičima rupe imaju veću pokretljivost od elektrona. Tokom rekombinacije, energija elektrona se smanjuje, što je praćeno oslobađanjem (emisijom) elektromagnetnog zračenja u području vidljive svjetlosti. Stoga se sloj naziva emisionim slojem. Uređaj ne radi kada se na anodu dovede negativan napon u odnosu na katodu. U tom slučaju, rupe se kreću prema anodi, a elektroni u suprotnom smjeru prema katodi i ne dolazi do rekombinacije.

Rice. 39 - Šema 2-slojnog OLED panela: 1 - katoda (-); 2 - emisioni sloj; 3 - emitovano zračenje; 4 - provodni sloj; 5 - anoda (+)

Materijal anode je obično indijev oksid dopiran kalajem. Proziran je za vidljivu svjetlost i ima visoku radnu funkciju koja promovira ubrizgavanje rupa u sloj polimera. Metali kao što su aluminijum i kalcijum se često koriste za izradu katode, jer imaju nisku radnu funkciju koja promoviše ubrizgavanje elektrona u sloj polimera.

Klasifikacija prema načinu upravljanja. Postoje dvije vrste OLED ekrana - PMOLED i AMOLED. Razlika je u načinu na koji se matrica upravlja - može biti ili pasivna matrica (PM) ili aktivna matrica (AM).

IN PMOLED -Zasloni koriste kontrolere za skeniranje slike u redove i stupce. Da biste osvetlili piksel, potrebno je da uključite odgovarajući red i kolonu: na preseku reda i kolone, piksel će emitovati svetlost. Možete učiniti da samo jedan piksel svijetli u jednom ciklusu. Stoga, da bi cijeli ekran zasjao, potrebno je vrlo brzo signalizirati sve piksele iteracijom po svim redovima i kolonama. Kako se to radi u starim.

Rice. 40 - Dijagram OLED panela s pasivnom matricom

PMOLED ekrani su jeftini, ali zbog potrebe za horizontalnim skeniranjem slike nije moguće dobiti ekrane velikih dimenzija sa prihvatljivim kvalitetom slike. Tipično, PMOLED ekrani ne prelaze 3" (7,5 cm).

IN AMOLED -prikazuje svaki piksel se direktno kontroliše, tako da mogu brzo reproducirati sliku. Za kontrolu svake OLED ćelije koriste se tranzistori koji pohranjuju informacije potrebne za održavanje svjetline piksela. Kontrolni signal se primjenjuje na određeni tranzistor, zbog čega se ćelije ažuriraju dovoljno brzo. AMOLED displeji mogu biti velikih dimenzija, a 40" (100 cm) displeji su već napravljeni. AMOLED ekrani su skupi za proizvodnju zbog složene šeme kontrole piksela, za razliku od PMOLED displeja kod kojih je dovoljan jednostavan kontroler za upravljanje.

Rice. 41 - Dijagram OLED panela s aktivnom matricom

Klasifikacija prema materijalima koji emituju svjetlost. Trenutno se uglavnom razvijaju dvije tehnologije koje su pokazale najveću efikasnost. Razlikuju se po organskim materijalima koji se koriste, a to su mikromolekule (sm-OLED) i polimeri (PLED), potonji se dijele na jednostavne polimere, organopolimerne spojeve (POLED) i fosforescentne (PHOLED).

Šeme OLED displeja u boji. Postoje tri OLED sheme displeja u boji:

shema s odvojenim emiterima boja;

WOLOD+CF šema (bijeli emiteri + filteri u boji);

shema sa konverzijom kratkotalasnog zračenja.

Najjednostavnija i najpoznatija opcija je uobičajeni model u tri boje, koji se u OLED tehnologiji naziva modelom s odvojenim emiterima. Tri organska materijala emituju svjetlost u osnovnim bojama - R, G i B. Ova opcija je najefikasnija u smislu korištenja energije, međutim, u praksi se pokazalo da je prilično teško pronaći materijale koji će emitovati svjetlost na željenoj talasnoj dužini, pa čak i sa istom svjetlinom.

Rice. 42 - Šeme OLED ekrana u boji

Druga opcija koristi tri identična bijela emitera koja zrače kroz filtere u boji, ali značajno gubi u energetskoj efikasnosti u odnosu na prvu opciju, jer se značajan dio emitirane svjetlosti gubi u filterima.

Treća opcija (CCM - Color Changing Media) koristi plave emitere i posebno odabrane luminescentne materijale za pretvaranje kratkotalasnog plavog zračenja u duže talasne dužine - crvenu i zelenu. Plavi emiter prirodno zrači "direktno". Svaka od opcija ima svoje prednosti i nedostatke:

Glavni pravci savremenog istraživanja i razvoja

PHOLED (fosforescentni OLED) - tehnologija koja je dostignuće Universal Display Corporation (UDC) u saradnji sa Univerzitetom Princeton i Univerzitetom Južne Kalifornije. Kao i svi OLED, PHOLED funkcionišu na sljedeći način: električna struja se primjenjuje na organske molekule, koji emituju jako svjetlo. Međutim, PHOLED-i koriste princip elektrofosforescencije za pretvaranje do 100% električne energije u svjetlost. Na primjer, tradicionalni fluorescentni OLED-ovi pretvaraju otprilike 25-30% električne energije u svjetlo. Zbog njihovog izuzetno visokog nivoa energetske efikasnosti, čak i u poređenju sa drugim OLED-ovima, PHOLED se istražuje za potencijalnu upotrebu u velikim ekranima kao što su televizijski monitori ili ekrani za potrebe osvetljenja. Potencijalna upotreba PHOLED-a za rasvjetu: Zidove možete prekriti ogromnim PHOLED displejima. To bi omogućilo da sve prostorije budu ravnomjerno osvijetljene, umjesto da se koriste sijalice koje neravnomjerno šire svjetlost po prostoriji. Ili monitori-zidovi ili prozori - pogodni za organizacije ili one koji vole eksperimentirati s interijerom. Također, prednosti PHOLED displeja uključuju svijetle, zasićene boje, kao i prilično dug vijek trajanja.

TOLED - transparentni uređaji koji emituju svetlost TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) - tehnologija koja vam omogućava da kreirate transparentne (transparentne) displeje, kao i da postignete viši nivo kontrasta.

Rice. 43 - Primjer korištenja TOLED displeja

Transparentni TOLED displeji: smjer emisije svjetlosti može biti samo gore, samo dolje ili oboje (transparentno). TOLED može značajno poboljšati kontrast, što poboljšava čitljivost ekrana na jakom suncu.

Budući da su TOLED-ovi 70% transparentni kada su isključeni, mogu se montirati direktno na vjetrobran automobila, na izloge ili za ugradnju u kacigu virtuelne stvarnosti. Takođe, transparentnost TOLED-a omogućava im da se koriste sa metalom, folijom, silicijumskim kristalima i drugim neprozirnim podlogama za ekrane okrenute prema naprijed (mogu se koristiti u budućim dinamičkim kreditnim karticama). Transparentnost ekrana postiže se upotrebom prozirnih organskih elemenata i materijala za izradu elektroda.

Korištenjem apsorbera niske refleksije za TOLED podlogu, omjer kontrasta može biti za red veličine bolji od LCD-a (mobilnih telefona i kokpita vojnih borbenih aviona). TOLED tehnologija se također može koristiti za proizvodnju višeslojnih uređaja (npr. SOLED) i hibridnih nizova (dvosmjerni TOLED-i omogućavaju udvostručenje površine prikaza za istu veličinu ekrana - za uređaje gdje je željena količina izlaznih informacija šira od postojeći).

FOLED (fleksibilni OLED) - glavna karakteristika je fleksibilnost OLED displeja. Kao podloga s jedne strane koristi se plastična ili fleksibilna metalna ploča, a s druge OLED ćelije u zapečaćenom tankom zaštitnom filmu. Prednosti FOLED-a: ultra tanak ekran, ultra mala težina, snaga, izdržljivost i fleksibilnost, što omogućava da se OLED paneli koriste na najneočekivanijim mestima.

Naslagani OLED - tehnologija ekrana iz UDC (naslagani OLED). SOLED-i koriste sljedeću arhitekturu: slika pod-piksela je naslagana (crveni, plavi i zeleni elementi u svakom pikselu) okomito umjesto jedan pored drugog, kao što je slučaj u LCD-u ili katodnoj cijevi. U SOLED-u, svaki subpiksel element se može kontrolisati nezavisno. Boja piksela se može podesiti promjenom struje koja teče kroz tri elementa u boji (ne-boji displeji koriste modulaciju širine impulsa). Osvetljenost se kontroliše promenom jačine struje. Prednosti SOLED-a: visoka gustina punjenja displeja organskim ćelijama, pri čemu se postiže dobra rezolucija, što znači i kvalitetnu sliku. .(SOLED ekrani imaju 3 puta bolji kvalitet slike od LCD i CRT.

Prednosti i nedostaci OLED

Prednosti:

Prednosti u odnosu na plazma displeje:

manje dimenzije i težina;

niža potrošnja energije pri istoj svjetlini;

mogućnost kreiranja fleksibilnih ekrana.

Prednosti u odnosu na displeje sa tečnim kristalima:

manje dimenzije i težina;

nema potrebe za rasvjetom;

odsustvo parametra kao što je ugao gledanja - slika je vidljiva bez gubitka kvalitete iz bilo kojeg kuta.

trenutni odgovor (red veličine veći od LCD-a) - u stvari, potpuno odsustvo inercije;

bolja reprodukcija boja (visok kontrast);

mogućnost stvaranja fleksibilnih ekrana;

veliki raspon radnih temperatura (od -40 do +70C).

Osvetljenost. OLED displeji se kreću od nekoliko cd/m2 (za noćni rad) do veoma visoke osvetljenosti od preko 100.000 cd/m2 i mogu se zatamniti u veoma širokom dinamičkom opsegu. Budući da je vijek trajanja displeja obrnuto proporcionalan njegovoj svjetlini, preporučuje se da instrumenti rade na umjerenijim nivoima svjetline do 1000 cd/m2. Kada je LCD ekran osvetljen jarkim snopom svetlosti, pojavljuje se odsjaj, a slika na OLED ekranu će ostati svetla i zasićena na bilo kom nivou osvetljenja (čak i kada je ekran direktno izložen sunčevoj svetlosti).

Kontrast. Ovde je OLED takođe lider. OLED ekrani imaju omjer kontrasta od 1000000:1 (LCD kontrast je oko 5000:1, CRT je oko 2000:1)

uglovi gledanja. OLED tehnologija vam omogućava da vidite ekran sa bilo koje strane i iz bilo kog ugla, i to bez gubitka kvaliteta slike.

Potrošnja energije. Manja potrošnja energije pri istoj svjetlini.

Nedostaci:

kratak vijek trajanja fosfora nekih boja (oko 2-3 godine);

visoka cijena i nerazvijena tehnologija za stvaranje velikih matrica;

Glavni problem za OLED je to što neprekidno vreme rada ne bi trebalo da prelazi 15.000 sati. Problem koji trenutno sprečava široko usvajanje ove tehnologije je to što „crveni“ OLED i „zeleni“ OLED mogu neprekidno da rade desetine hiljada sati duže od „plavog“ OLED-a. Ovo vizualno izobličuje sliku, a kvalitetno vrijeme prikaza je neprihvatljivo za komercijalno isplativ uređaj. Međutim, to se može smatrati privremenim poteškoćama u razvoju nove tehnologije, budući da se razvijaju novi i izdržljiviji fosfori.