نمایشگرها و تلویزیون های پلاسما (PDP). نحوه کار و عملکرد یک پانل پلاسما

احتمالاً برای بسیاری از شما عباراتی مانند فناوری‌های پلاسما، مانیتورهای پلاسما با درجه خاصی از عجیب‌وغریب صدا می‌دهند، و بسیاری، به طور قطع، حتی تصور نمی‌کنند که چیست. و این قابل درک است. از این گذشته، مانیتورهای پلاسما امروزه کمیاب هستند، حتی می توان گفت یک لوکس، اما، در هر صورت، فناوری های پلاسما فناوری های بسیار پیشرفته و بسیار امیدوارکننده ای هستند که اکنون در مرحله بهبود هستند. و همانطور که می دانید، هر چیز جدید و عالی همیشه راه خود را به زندگی باز می کند. و شاید در آینده ای نزدیک شاهد نمایشگرهای پلاسما در همه جا باشیم (در فرودگاه ها، ایستگاه های قطار، در هتل ها و هتل ها، در اتاق های مختلف ارائه، و شاید حتی در خانه شما) و آنها دیگر چنین لوکس به نظر نخواهند رسید. که تاکنون بوده اند.

بیایید نگاهی دقیق‌تر بیندازیم که مانیتورهای پلاسما چیست، یا به عبارت دیگر، مانیتورهای PDP (PDP - پنل نمایش پلاسما)، چه کاربردی دارند، چه مزایا و معایبی نسبت به انواع دیگر مانیتورها دارند، و چرا هنوز هم برای بسیاری از آنها استفاده می‌شود. خارجی؟

اول از همه، من می خواهم توجه داشته باشم که مانیتورهای پلاسما، به طور معمول، مانیتورهایی با قطر بسیار بزرگ (40 تا 60 اینچ)، با صفحه نمایش کاملاً مسطح هستند و خود مانیتورها بسیار نازک هستند (ضخامت آنها معمولاً اینطور نیست. بیش از 10 سانتی متر) و در عین حال بسیار سبک است. و با تمام این مزایا، مانیتورهای پلاسما امکان حفظ کیفیت تصویر را در سطح بسیار بالایی دارند. و اگر در نظر داشته باشید که یک مانیتور با این اندازه جلوی چشمان شما وجود دارد و همچنین به خوبی نشان می دهد، پس فکر می کنم با چنین مانیتوری هرگز خسته نخواهید شد، مثلاً هنگام تماشای فیلم در سخنرانی ها. این، به نظر من، در واقع یک مانیتور بسیار مؤثر و شیک است.

در واقع، پنل پلاسما یکی از فناوری‌های امیدوارکننده صفحه نمایش تخت است. این فناوری برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است، اما مصرف انرژی نسبتاً بالا و ابعاد ساده غول پیکر نمایشگرها باعث شده است که آنها فقط در فضای باز به عنوان بیلبوردهای عظیم با تصاویر ویدیویی استفاده شوند. امروزه بسیاری از تولیدکنندگان پیشرو لوازم الکترونیکی دارای نمایشگرهای پلاسما با کیفیت برای استفاده حرفه ای و حتی خانگی در محدوده محصولات خود هستند. از نظر کیفیت تصویر و عملکرد مقیاس، نمایشگرهای پلاسما مدرن بی همتا هستند. از این گذشته ، آنها می توانند به دلیل ویژگی های جلوه پلاسما ، وضوح تصویر افزایش یافته ، روشنایی (تا 500 Cd / m2) ، کنتراست (تا 400: 1) و اشباع رنگ بسیار بالا را ارائه دهند. تمامی این ویژگی ها در کنار عدم وجود جیتر از مزایای بزرگ اینگونه مانیتورهاست. مانیتورهای پلاسما، در کنار ویژگی های فوق، ویژگی های مصرف کننده برجسته ای نیز دارند: کوچکترین ضخامت، که بدون شک به شما در صرفه جویی در فضای با ارزش اتاق کمک می کند (شما می توانید مانیتور خود را در هر جایی قرار دهید: روی زمین، روی دیوار و حتی روی سقف). وزن سبک، که کار قرار دادن و حمل و نقل ایمن و راحت مانیتور را ساده می کند. بزرگترین زاویه دید تصویر (حدود 160 درجه). به هر حال، زاویه دید تصویر به طور کلی یک پارامتر بسیار مهم مانیتور است. تصور کنید که به مانیتور نه با زاویه راست، بلکه کمی از کناره نگاه می کنید و ناگهان تصویر درست در مقابل چشمان شما شروع به تار شدن می کند و در یک لحظه مشخص نمی توان مطلقاً چیزی روی صفحه نمایش پیدا کرد. این عیب ذاتی است، برای مثال، در بسیاری از مانیتورهای LCD. مانیتورهای پلاسما، به دلیل زاویه دید محدود کننده زیاد، شما را از "لذت" مشاهده فرآیند "حل شدن" تصویر درست جلوی چشمانتان محروم می کند. به همه موارد فوق، احتمالاً شایان ذکر است که مانیتورهای پلاسما به هیچ وجه میدان های الکترومغناطیسی ایجاد نمی کنند، که تضمینی برای بی ضرر بودن آنها برای بینایی و سلامتی شما به طور کلی است. برای مثال به تشعشعات مانیتورهای لوله اشعه کاتدی فکر کنید. فکر می کنم هیچ کدام از شما رویای این را ندارید که بعد از چندین سال کار پشت یک مانیتور بد "بی چشم" بمانید. این مانیتورها نیز کاملاً بدون لرزش هستند. متأسفانه، در مورد مانیتورهای CRT با مشبک دیافراگم نمی توان همین را گفت. بنابراین، در صورت لزوم، می توانید چنین مانیتوری را در مناطقی با لرزش های مکرر یا، به عنوان مثال، در نزدیکی راه آهن قرار دهید. به هر حال، یک مانیتور پلاسما به عنوان یک نمایشگر در ایستگاه های راه آهن مدرن و در فرودگاه ها به عنوان یک نمایشگر ویدئویی اطلاعات بسیار خوب به نظر می رسد.

همچنین لازم به ذکر است که نمایشگرهای پلاسما در برابر میدان های الکترومغناطیسی مقاوم هستند که امکان استفاده از آنها را در شرایط صنعتی فراهم می کند. از این گذشته ، حتی قوی ترین آهنربا که در کنار چنین مانیتوری قرار می گیرد به هیچ وجه نمی تواند بر کیفیت تصویر تأثیر بگذارد. تصور کنید این در یک محیط صنعتی چقدر مهم است. در مورد سطح خانگی، می توانید با خیال راحت هر بلندگوی صوتی را بدون ترس از دیدن نقاط مختلف روی صفحه در اثر مغناطیس شدن صفحه نمایش، در کنار مانیتور خود قرار دهید (اجازه دهید یادآوری کنم که تأثیر میدان های الکترومغناطیسی در مانیتورهای CRT به شدت احساس می شود. ). بنابراین، این لحظه آزادی بیشتری به اقدامات شما در طراحی مانیتور می دهد و آن را با انواع "چیزهای" جالب به سبک بلندگوهای بالای سر "آویزان" می کند.

به ویژگی‌های مثبت نمایشگرهای پلاسما، می‌توانید زمان کوتاه بازسازی آن‌ها (زمان بین ارسال سیگنال برای تغییر روشنایی پیکسل و تغییر واقعی آن) را نیز اضافه کنید. این اجازه می دهد تا از چنین مانیتورهایی برای مشاهده ویدیو استفاده شود، که به نوبه خود باعث می شود که چنین مانیتورهایی به سادگی به دستیارهای غیرقابل جایگزینی در کنفرانس های ویدئویی و ارائه های مختلف تبدیل شوند. و اگر به تمام مزایای فهرست فوق، عدم وجود اعوجاج تصویر و مشکلات همگرایی پرتوهای الکترونی و تمرکز آنها را نیز اضافه کنیم، که در همه مانیتورهای CRT وجود دارد، مطمئناً بسیاری از شما خواهید گفت: "بله. ، اینها فقط مانیتورهای عالی هستند!" بله، در واقع، مانیتورها واقعاً خوب هستند، و شاید در آینده جایگزین مناسبی برای مانیتورهای سنتی معمولی شوند. اما زودتر از موعد نتیجه گیری نکنید. در واقع، در هر فن آوری، حتی پیشرفته ترین، دام هایی وجود دارد که باید صیقل داده شوند. و البته فناوری پلاسما نیز خالی از اشکال نیست، که در واقع، در حال حاضر موانع اصلی برای معرفی نمایشگرهای پلاسما به بازار جهانی هستند.

بیایید نگاهی به اساسی ترین معایب نمایشگرهای پلاسما بیندازیم. بنابراین ایرادی که مستقیما بر قدرت خرید پایین این مانیتورها تاثیر می گذارد قیمت بسیار بالای آنهاست. در واقع، قیمت یک مانیتور پلاسما متوسط ​​اکنون حدود 10000 دلار است. بنابراین، امروزه یک خریدار بالقوه چنین مانیتوری می‌تواند یا یک شرکت نسبتاً بزرگ برای برگزاری سخنرانی‌ها و کنفرانس‌های ویدئویی مختلف باشد، یا شاید فقط برای بالا بردن تصویر خود، یا فردی که موضوع قیمت برای سهولت استفاده در درجه دوم اهمیت قرار می‌گیرد. اعتبار دستگاه اگرچه، از سوی دیگر، این مانیتورها خود یک طاقچه جدید مصرف کننده را تشکیل می دهند، که تقریباً برای نمایش تبلیغات یا انتقال اطلاعات عمومی ایده آل هستند. بنابراین فاکتور قیمت در حال حاضر برای بسیاری از کاربران هنگام انتخاب چنین مانیتوری نقش تعیین کننده ای ندارد.

اما، متأسفانه، معایب نمایشگرهای پلاسما به همین جا ختم نمی شود. همچنین، یک اشکال بسیار مهم مانیتور پلاسما مصرف انرژی نسبتاً بالا است که با افزایش قطر مانیتور افزایش می یابد. این نقطه ضعف مستقیماً با فناوری ثبت تصویر با استفاده از اثر پلاسما مرتبط است. این واقعیت منجر به افزایش هزینه های عملیاتی برای این مانیتور می شود، اما مهمتر از همه، مصرف بالای انرژی باعث می شود که نتوان از چنین مانیتورهایی برای مثال در رایانه های لپ تاپ استفاده کرد. آن ها چنین مانیتوری قطعاً نیاز به برق از شبکه شهری دارد. بنابراین عدم امکان استفاده از باتری برای تغذیه چنین مانیتورهایی محدودیت هایی را در حوزه استفاده از آنها ایجاد می کند. اما با در نظر گرفتن برقی شدن عمومی، این عیب را می توان به دسته ناچیزها نسبت داد.

یکی دیگر از معایب نمایشگرهای پلاسما رزولوشن نسبتا پایین به دلیل اندازه پیکسل بزرگ است. اما با توجه به اینکه این مانیتورها عمدتاً در سخنرانی ها، کنفرانس ها و همچنین تابلوهای مختلف اطلاع رسانی و تبلیغاتی مورد استفاده قرار می گیرند، مشخص است که حجم عمده مخاطبان در فاصله قابل توجهی از صفحه نمایش این مانیتورها قرار دارند. و این به این واقعیت کمک می کند که دانه، که در فاصله کوتاهی قابل مشاهده است، به سادگی در فاصله زیادی ناپدید می شود. این مانیتورها واقعا باید از دور نگاه شوند. و هیچ چیزی برای نزدیک شدن به یک مانیتور سالم وجود ندارد، زیرا شما باید تمام صفحه را با دید خود به یکباره بپوشانید، به طوری که مجبور نباشید سر خود را به زور در جهات مختلف بکوبید تا تکه هایی از تصویر را درک کنید. در قسمت های مختلف صفحه نمایش در ارتباط با موارد فوق، وضوح نسبتاً کم، به عنوان یک قاعده، یک نقص قابل توجه برای نمایشگرهای پلاسما نیست.

یکی دیگر از اشکالات قابل توجه مانیتورهای پلاسما عمر نسبتا کوتاه آنهاست. واقعیت این است که این به دلیل سوختگی نسبتاً سریع عناصر فسفر است که خواص آنها به سرعت بدتر می شود و صفحه نمایش کمتر روشن می شود. به عنوان مثال، پس از چندین سال استفاده فشرده، ممکن است روشنایی صفحه به نصف کاهش یابد. بنابراین، عمر مانیتورهای پلاسما محدود است و به 5-10 سال با استفاده نسبتاً فشرده یا حدود 10000 ساعت می رسد. و دقیقاً به دلیل این محدودیت ها ، چنین مانیتورهایی تا کنون فقط برای کنفرانس ها ، ارائه ها ، تابلوهای اطلاعاتی استفاده می شود. که در آن اندازه صفحه نمایش بزرگ برای نمایش اطلاعات مورد نیاز است. این مانیتورها به ویژه در ارائه ها محبوب هستند، زیرا در این مورد، عمر مفید مانیتور به طور قابل توجهی افزایش می یابد، tk. برخلاف مانیتور پلاسما که نقش بیلبورد تبلیغاتی ویدیویی شبانه روزی را ایفا می کند، نسبتاً به ندرت کار می کند. اگرچه اگر خوب فکر کنید، 5-10 سال خدمات با استفاده فشرده آنقدرها کم نیست. به عنوان مثال، من به سختی می توانم مثلاً یک مانیتور کامپیوتر خانگی را تصور کنم که بیش از ده سال بی عیب و نقص کار کند. و اگر این واقعیت را نیز در نظر بگیریم که در حال حاضر تولید کنندگان مختلف مانیتورهای پلاسما سعی در انجام هر کاری برای افزایش عمر مفید مانیتورها دارند، در آینده نزدیک این نقص مانیتورهای پلاسما به سادگی از بین خواهد رفت.

یکی دیگر از معایب مانیتورهای پلاسما این واقعیت است که اندازه آنها معمولاً از چهل اینچ شروع می شود. این نشان می دهد که ساخت نمایشگرهای کوچکتر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، بنابراین بعید است که پنل های پلاسما را مثلاً در رایانه های لپ تاپ ببینیم. اما این عیب نمایشگرهای پلاسما را می توان به عنوان مزیت آن در نظر گرفت. در واقع، با ظهور این مانیتورها بود که مانع حداکثر قطر ممکن مانیتورهای تخت برطرف شد. از این گذشته ، مانیتورهای LCD معمولی به سادگی با فناوری تولید آنها نمی توانند با قطر بزرگ ساخته شوند. و فناوری تولید مانیتورهای پلاسما اکنون امکان تولید مانیتورهایی با قطر 63 اینچ را فراهم می کند. آیا می توانید تصور کنید چه غولی؟ و من مطمئن هستم که این محدودیت نیست. اما همه اینها با ضخامت کمش! اما در مورد مانیتوری با چنین مورب عظیمی، به شما توصیه می کنم هنگام حمل و نقل آن بسیار مراقب، مرتب و مراقب باشید. و فراموش نکنید که او ارتعاشات قوی را دوست ندارد و آسیب مکانیکی، به نظر من، برای او کاملا بی فایده خواهد بود. بنابراین، بهتر است آن را در یک جعبه فوم مخصوص که برای همین منظور طراحی شده است حمل کنید.

احتمالاً آخرین اثر ناخوشایند دیگر ممکن با نمایشگرهای پلاسما تداخل است. اساساً تداخل برهمکنش نور با طول موج های مختلف ساطع شده از عناصر صفحه مجاور است. در نتیجه این پدیده، کیفیت تصویر تا حدی بدتر می شود. اگرچه، اگر روشنایی، کنتراست و غنای رنگ ها را در نظر بگیریم، نتیجه ظاهر تداخل در مانیتور به سختی قابل توجه خواهد بود. و کاربر معمولی غیر حرفه ای احتمالاً هیچ انحرافی در کیفیت تصویر مانیتور شما متوجه نخواهد شد.

خب، شاید در اینجا تمام معایب ذاتی مانیتورهای پلاسما وجود دارد. و اگر اکنون تمام مزایا و معایب مانیتورهای پلاسما را با هم مقایسه کنیم، آنگاه برتری قابل توجهی از انواع مزایا وجود دارد. علاوه بر این، احتمالاً متوجه شده اید که چگونه ما در نتیجه استدلال به راحتی بسیاری از کاستی ها را کنار زدیم و در برخی از آنها به طور کلی جنبه های مثبت را دیدیم. علاوه بر این، نباید فراموش کرد که پیشرفت تکنولوژی متوقف نمی‌شود و در مواجهه با رقابت سخت، تولیدکنندگان مانیتور پلاسما در تلاش هستند تا به طور مداوم کیفیت محصولات خود را بهبود بخشند. بنابراین، در حال حاضر بیشتر و بیشتر فن آوری های جدید به طور مداوم توسعه می یابد که به کاهش تعداد کاستی ها و در عین حال کاهش هزینه نمایشگرهای پلاسما کمک می کند. به عنوان مثال، فیلیپس قیمت مانیتور جدید Philips Brilliance 420P خود را زیر سقف مرموز 10000 دلار اعلام کرد. این واقعیت قبلاً به وضوح نشان می دهد که در حال حاضر تمایل آشکاری برای کاهش قیمت مانیتورهای پلاسما وجود دارد که طبیعتاً آنها را در اختیار طیف وسیع تری از خریداران بالقوه قرار می دهد و افق های جدیدی را برای استفاده از مانیتورهای پلاسما باز می کند.

به طور کلی، اثر پلاسما برای مدت طولانی برای علم شناخته شده است: در سال 1966 کشف شد. تابلوهای نئونی و چراغ های فلورسنت تنها برخی از کاربردهای این درخشش گازهای ناشی از جریان الکتریکی هستند. اما تولید مانیتورهای پلاسما برای بازار مصرف انبوه در حال حاضر شروع شده است. این به دلیل گرانی چنین مانیتورهایی است و با "پرخوری" ملموس آنها. و اگرچه فناوری ساخت نمایشگرهای پلاسما تا حدودی ساده تر از نمایشگرهای کریستال مایع است، اما این واقعیت که هنوز در جریان قرار نگرفته است به حفظ قیمت های بالای این محصول هنوز عجیب و غریب کمک می کند.

چگونه دانشمندان از فناوری پلاسما برای ایجاد نمایشگر استفاده کردند؟ فناوری پلاسما برای ایجاد صفحه نمایش های فوق نازک و مسطح استفاده می شود. پانل جلویی چنین صفحه ای از دو صفحه شیشه ای تخت تشکیل شده است که در فاصله حدود 100 میکرومتری از یکدیگر قرار دارند.

بین این صفحات لایه ای از گاز بی اثر (معمولاً مخلوطی از زنون و نئون) قرار دارد که تحت تأثیر میدان الکتریکی قوی قرار می گیرد. در جلو، صفحه شفاف، نازک ترین هادی های شفاف - الکترودها و در پشت - هادی های ضد اعمال می شود. در نمایشگرهای رنگی AC مدرن، دیوار پشتی دارای سلول‌های میکروسکوپی است که با فسفرهای سه رنگ اصلی (قرمز، آبی و سبز)، سه سلول برای هر پیکسل پر شده است. با مخلوط کردن این سه رنگ به نسبت های معین است که در هر نقطه از صفحه نمایشگر، سایه های مختلفی از یک تصویر رنگی به دست می آید. گازی که بین دو صفحه است به حالت پلاسما رفته و نور فرابنفش ساطع می کند. به لطف وضوح رنگ فوق العاده و کنتراست بالا، تصویری بسیار باکیفیت در مقابل شما ظاهر می شود که باور کنید چشم دقیق ترین بیننده را نیز به وجد خواهد آورد.

اکنون کمی در مورد شرکت ها و بازارهای فعال در زمینه تولید و عرضه مانیتورهای پلاسما صحبت می کنیم. البته در حال حاضر شرکت های زیادی از کشورهای مختلف دنیا مدل های مانیتورهای پلاسما خود را به بازار عرضه کرده اند، اما بی شک پیشرو در تعداد و کیفیت مدل های پیشنهادی شرکت های مختلف ژاپنی هستند. به عنوان مثال، مانند هیتاچی، شارپ، NEC، توشیبا، JVC، فوجیتسو، میتسوبیشی، سونی، پایونیر و غیره. در شرایط رقابت شدید، تقریباً هر تولید کننده پانل های پلاسما پیشرفت های خاص خود را به فناوری کلاسیک اضافه می کند که تولید رنگ را بهبود می بخشد. ، کنتراست تصویر و همچنین گسترش دامنه عملکرد مانیتور. در مواجهه با چنین مبارزه ای برای جایگاه پیشرو در عرصه نمایشگرهای پلاسما، مدل های جدیدتری از مانیتورهای شرکت های مختلف مدام در بازار مصرف ظاهر می شوند که هر بار نه تنها کیفیت بهتری پیدا می کنند، بلکه دائماً قیمت آن ها کاهش می یابد. ، که بر قدرت خرید همه چیز تاثیر مثبت دارد کاربران بیشتر. به طور کلی، به نظر من، هرچه رقابت بین رهبران در تولید مانیتورهای پلاسما سخت‌تر باشد (و باور کنید امروز جایی سخت‌تر نیست)، محصولات با کیفیت و ارزان‌تری دریافت خواهیم کرد.

پیشرو شناخته شده در فناوری پلاسما فوجیتسو است که بیشترین تجربه را در این زمینه دارد و همچنین پول زیادی را برای توسعه مدل های جدید مانیتور سرمایه گذاری کرده است. در سال 1995 فوجیتسو با سری جدید تجاری Plasmavision از نمایشگرهای پلاسما وارد بازار شد که تا به امروز به پیشرفت خود ادامه می دهد.
NEC و تامسون تعهد خود را برای همکاری در توسعه فناوری صفحه‌نمایش پلاسما با صفحه تخت تأیید کرده‌اند. نتیجه این همکاری، معرفی مدل جدید تامسون به بازار مصرف است که به لطف پنل های NEC با کیفیت بالا، وضوح بالاتری دارد. هر دو شرکت همچنین قصد دارند به طور مستقل به توسعه خود ادامه دهند.
پایونیر نمایشگرهای پلاسما حرفه ای را با گستره وسیعی از فناوری های بهبود تصویر موجود ارائه می دهد. بازار نمایشگرهای پلاسما به خاطر فناوری تصویر فوق العاده شفاف، مدیون پایونیر است.
شرکت میتسوبیشی چندین خط مانیتور پلاسما را با قطر 40 اینچ به طور همزمان تولید می کند: سری تلویزیون های DiamondPanel و سری پنل های ارائه لئوناردو.

به طور کلی، هر شرکتی هر طور که می خواهد و چگونه می تواند «چرخش» می کند و سعی می کند رقبای خود را دور بزند. و این اشکالی ندارد. همه اینها به بهبود کیفیت و کاهش قیمت مانیتورهای پلاسما کمک می کند.
با توجه به Display Search، یک شرکت تحقیقاتی بازار صفحه نمایش تخت، جهش در فروش در سال 2001 نسبت به سال 2000 176 درصد بود (152000 واحد در سال 2000، 420000 واحد در سال 2001)، اگرچه مطالعات ذکر شده عمدتاً به بازار پلاسمای ایالات متحده مربوط می شود. نمایش می دهد. ارقام برای بازار اروپا و حتی بیشتر از آن برای بازار روسیه بسیار ساده تر به نظر می رسند، اما پویایی توسعه صنعت یکسان است.

در هر صورت، چشم انداز توسعه بازار مانیتورهای پلاسما مشهود است. و اکنون به درستی می توان فناوری های پلاسما را فناوری های قرن بیست و یکم نامید. در واقع، می توان تمایل به جایگزینی مانیتورهای سنتی با مانیتورهای پلاسما را ردیابی کرد. اگرچه هنوز خیلی زود است که در مورد جابجایی کامل صحبت کنیم، به عنوان مثال هنوز ویدئو پروژکتورهای سینمای خانگی با نمایشگرهای پلاسما جایگزین می شوند. در مانیتورهای پلاسما، بر خلاف ویدئو پروژکتورهای سینمای خانگی، نیازی به قرار دادن دستگاه پروژکتور در فاصله ای از صفحه نیست - با فناوری نمایش اطلاعات فعال، همه چیز در یک کیس صاف قرار می گیرد. همچنین شایان ذکر است که تصویر روی صفحه نمایش مانیتور پلاسما بدون توجه به شرایط نوری اتاق کاملاً قابل مشاهده است، در حالی که برای تماشای راحت، به عنوان مثال، یک فیلم در سینمای خانگی که با ویدئو پروژکتور کار می کند، شما فقط باید اتاقت را تاریک کنی در غیر این صورت، در یک روز روشن و روشن، نمی توانید تصویر واضحی ببینید. اما در صفحه نمایش یک مانیتور پلاسما، همیشه تصویری غنی با کیفیت عالی خواهید دید. بنابراین ویدئو پروژکتورهایی که به دلیل قیمت بسیار بالایشان هنوز به دست کاربر معمولی نرسیده اند (مجموعه ای از تجهیزات برای یک سینمای خانگی می تواند 15 تا 25 هزار دلار قیمت داشته باشد) احتمالاً به آرامی و به آرامی به پس زمینه می روند. با ظهور هر چه بیشتر مدل های جدید مانیتورهای پلاسما.

مانیتورهای پلاسما نسل کاملا جدیدی از فناوری برای نمایش اطلاعات ویدیویی و رایانه ای هستند که جایگزین مانیتورهای معمولی CRT شده اند. فناوری پلاسما فناوری آینده است. امروزه، ویژگی های منحصر به فرد مانیتورهای پلاسما فرصت های گسترده ای را برای استفاده از آنها باز می کند. نمایشگرهای پلاسما با حداقل ضخامت کمتر از 10 سانتی متر، زاویه دید وسیع و وزن کم، هر روز به عنوان یک شی بسیار جذاب و فریبنده که می تواند هر دیواری را تزئین کند، شهرت خوبی به دست می آورد. آنها را می توان تقریباً در همه جا استفاده کرد: در فرودگاه ها و ایستگاه های قطار، در سوپرمارکت ها و کازینوها، در بانک ها و هتل ها، در نمایشگاه ها و کنفرانس ها، در ارائه ها و نمایش های مختلف، در استودیوهای تلویزیونی و در مراکز تجاری. و این لیست به دامنه کاربردهای مانیتورهای پلاسما محدود نمی شود. ویژگی های منحصر به فرد مانیتورها آنها را برای کاربردهای صنعتی نیز مناسب می کند. طراحی ارگونومیک مناسب که به شما امکان می دهد مانیتور را در هر مکان مناسب برای خود و با مارک خاص قرار دهید و بنابراین ، به هر حال ، لوازم جانبی ارزان قیمت به شما امکان می دهد مانیتورها را روی زمین نصب کنید ، آنها را روی دیوارهایی با سطوح شیب مختلف آویزان کنید ، آویزان کنید. آنها از سقف و غیره

علاوه بر مانیتورهای پلاسما، طیف وسیعی از تجهیزات اضافی مانند بلندگوها، انواع پایه ها، میزهای کنار تخت و پایه های نصب وجود دارد که معمولاً به صورت جداگانه و با هزینه زیادی فروخته می شوند. آنها گران هستند به این دلیل که اولاً دارای مارک هستند و ثانیاً به طور معمول برای یک مدل مانیتور خاص ساخته می شوند ، به این معنی که از نظر طراحی برای این مانیتور خاص مناسب هستند. و با سایر تجهیزات اضافی، مطمئناً مانیتور دیگر آنقدر معتبر و مرتب به نظر نمی رسد. و در این شرایط، احتمالاً با من موافق خواهید بود که «قالب کردن» چرخ‌ها از ژیگولی به مرسدس بنز غیرمنطقی است. و به همین دلیل، کاربر چاره ای جز خرید این همه "زنگ و سوت" برای مانیتور خود با قیمت های شگفت انگیز ندارد.

از تمام موارد فوق، می توان یک نتیجه گرفت: مانیتورهای پلاسما آینده بسیار خوبی دارند و ما - کاربران عادی فقط می توانیم صبر کنیم و امیدوار باشیم که روزی قیمت این مانیتورها به قدری کاهش یابد که برای ما مقرون به صرفه شود و ما بتوانیم از آن لذت ببریم. کیفیت تصویر بالا حتی در خانه

به نظر می رسد مشکل اصلی در توسعه فناوری LCD برای بخش دسکتاپ اندازه نمایشگر است که بر قیمت آن تأثیر می گذارد. با این حال، با وجود این، مانیتورهای LCD امروزه به رهبران بلامنازع در بازار نمایشگر تبدیل شده اند. با این حال، فناوری‌های دیگری نیز وجود دارند که توسط تولیدکنندگان مختلف ایجاد و توسعه می‌یابند و برخی از این فناوری‌ها PDP (Plasma Display Panels) یا به سادگی «پلاسما» و FED (Field Emission Display) نامیده می‌شوند.

مانیتورهای پلاسما

توسعه نمایشگرهای پلاسما، که در سال 1968 آغاز شد، مبتنی بر کاربرد اثر پلاسما بود که در سال 1966 در دانشگاه ایلینویز کشف شد. اکنون اصل عملکرد مانیتور بر اساس فناوری پلاسما است: اثر درخشش یک گاز بی اثر تحت تأثیر الکتریسیته استفاده می شود. لامپ های نئون تقریباً مطابق با همان فناوری کار می کنند. توجه داشته باشید که آهنرباهای قدرتمندی که بخشی از ساطع کننده های صدای دینامیک واقع در نزدیکی صفحه نمایش هستند، به هیچ وجه بر روی تصویر تأثیر نمی گذارند، زیرا در دستگاه های پلاسما، مانند LCD، چیزی به نام پرتو الکترونی وجود ندارد و در عین حال همه عناصر یک CRT که بر روی آنها تحت تأثیر ارتعاش قرار می گیرند.

شکل گیری یک تصویر در یک نمایشگر پلاسما در فضایی به عرض تقریبی 0.1 میلی متر بین دو صفحه شیشه ای، پر از مخلوطی از گازهای نجیب - زنون و نئون، صورت می گیرد. نازک ترین هادی های شفاف یا الکترودها به صفحه شفاف جلویی و هادی های متقابل به پشت اعمال می شوند. با اعمال ولتاژ الکتریکی به الکترودها، ممکن است باعث شکستگی گاز در سلول مورد نظر شود که همراه با انتشار نور است که تصویر مورد نیاز را تشکیل می دهد. اولین پانل ها که بیشتر با نئون پر شده بودند، تک رنگ بودند و رنگ نارنجی مشخصی داشتند. مشکل ایجاد یک تصویر رنگی با اعمال رنگ های اصلی قرمز، سبز و آبی در سه گانه سلول های فسفر مجاور و انتخاب یک مخلوط گازی که در حین تخلیه اشعه ماوراء بنفش نامرئی برای چشم ساطع می کند، حل شد که فسفرها را برانگیخت و ایجاد کرد. تصویر رنگی از قبل قابل مشاهده است

با این حال، صفحه‌های پلاسما سنتی روی پانل‌هایی با تخلیه جریان مستقیم نیز دارای معایبی هستند که ناشی از فیزیک فرآیندهای رخ داده در این نوع سلول تخلیه است. واقعیت این است که با سادگی نسبی و قابلیت ساخت پانل DC، الکترودهای شکاف تخلیه که در معرض فرسایش شدید هستند، یک نقطه آسیب پذیر هستند. این به طور قابل توجهی طول عمر دستگاه را محدود می کند و امکان دستیابی به روشنایی تصویر بالا را فراهم نمی کند و جریان تخلیه را محدود می کند. در نتیجه، نمی توان تعداد کافی سایه رنگ را به دست آورد که در حالت معمولی به شانزده درجه بندی محدود می شود و سرعت مناسب برای نمایش یک تصویر تلویزیونی یا کامپیوتری کامل است. به همین دلیل معمولاً از صفحات پلاسما به عنوان صفحه نمایش برای نمایش اطلاعات الفبایی و گرافیکی استفاده می شد. این مشکل اساساً در سطح فیزیکی با اعمال یک پوشش محافظ دی الکتریک به الکترودهای تخلیه حل می شود.

در نمایشگرهای پلاسما مدرن که به عنوان مانیتور رایانه استفاده می شود، به اصطلاح فناوری استفاده می شود - plasmavision - این مجموعه ای از سلول ها، به عبارت دیگر، پیکسل ها است که از سه زیرپیکسل تشکیل شده است که رنگ ها را منتقل می کنند - قرمز، سبز و آبی. از گاز پلاسما برای واکنش با فسفر در هر زیر پیکسل برای تولید رنگ (قرمز، سبز یا آبی) استفاده می شود. هر زیر پیکسل به صورت جداگانه به صورت الکترونیکی کنترل می شود و بیش از 16 میلیون رنگ مختلف تولید می کند. در مدل‌های مدرن، هر نقطه قرمز، آبی یا سبز می‌تواند با یکی از 256 سطح روشنایی بدرخشد که وقتی ضرب شود، حدود 16.7 میلیون سایه از پیکسل رنگ ترکیبی به دست می‌آید. در اصطلاحات کامپیوتری به این عمق رنگ "True Color" گفته می شود و برای بازتولید تصاویر با کیفیت عکاسی کافی در نظر گرفته می شود.

در مورد عملکرد یک مانیتور پلاسما، می توان گفت که صفحه نمایش دارای مزایای عملکردی زیر است:

• زاویه دید وسیع هم به صورت افقی و هم عمودی (160 درجه یا بیشتر).

• زمان پاسخگویی بسیار سریع (4 میکرو ثانیه در هر خط).

• خلوص رنگ بالا معادل سه رنگ اصلی یک CRT.

• سهولت تولید پانل های با فرمت بزرگ، غیرقابل دسترسی با فرآیند تکنولوژیکی لایه نازک.

• ضخامت کوچک (پانل تخلیه گاز حدود یک سانتی متر یا کمتر ضخامت دارد و الکترونیک کنترل چند سانتی متر بیشتر اضافه می کند).

• فشردگی (عمق از 10 - 15 سانتی متر تجاوز نمی کند) و سبکی با اندازه صفحه نمایش به اندازه کافی بزرگ (40 - 50 اینچ).

• نرخ تازه سازی بالا (حدود پنج برابر بهتر از پنل LCD).

• عدم سوسو زدن و تار شدن اجسام متحرک ناشی از پردازش دیجیتال.

• روشنایی، کنتراست و وضوح بالا در صورت عدم وجود اعوجاج هندسی تصویر.

• محدوده دمایی گسترده.

• عدم وجود مشکلات همگرایی پرتوهای الکترونی و تمرکز آنها در همه نمایشگرهای صفحه تخت ذاتی است.

• عدم وجود روشنایی ناهموار در سراسر صفحه نمایش.

• استفاده 100% از صفحه نمایش برای تصویر.

• بدون اشعه ایکس و سایر تشعشعات مضر برای سلامتی، زیرا از ولتاژهای بالا استفاده نمی شود.

• مصونیت در برابر میدان های مغناطیسی

• نیازی به تنظیم تصویر نیست.

• قدرت مکانیکی.

• محدوده دمایی گسترده.

• زمان پاسخ سریع آنها به آنها اجازه می دهد تا برای نمایش سیگنال های ویدئویی و تلویزیونی استفاده شوند.

• قابلیت اطمینان بالاتر

همه اینها باعث می شود نمایشگرهای پلاسما برای استفاده بسیار جذاب باشند. با این حال، یکی از معایب، وضوح محدود اکثر مانیتورهای پلاسما موجود است که از 640x480 پیکسل تجاوز نمی کند. PDP-V501MX و 502MX پایونیر یک استثنا هستند. این صفحه نمایش با ارائه رزولوشن واقعی 1280x768 پیکسل، به دلیل فناوری جدید تشکیل سلول ها و کنتراست بهبود یافته، دارای حداکثر اندازه صفحه نمایش 50 اینچ (110x62 سانتی متر) و روشنایی خوب (350 Nit) است. از معایب نمایشگرهای پلاسما نیز می توان به عدم امکان «دوخت» نمایشگرهای متعدد به یک «ویدئو دیوار» با شکاف قابل قبول به دلیل وجود قاب عریض در اطراف محیط نمایشگر اشاره کرد.

این واقعیت که نمایشگرهای پلاسما تجاری معمولاً از چهل اینچ شروع می شوند، نشان می دهد که نمایشگرهای کوچکتر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند، به همین دلیل است که مثلاً در رایانه های لپ تاپ، نمایشگرهای پلاسما را نمی بینیم. این فرض با واقعیت دیگری تأیید می شود: میزان مصرف انرژی چنین مانیتورهایی دلالت بر اتصال آنها به شبکه دارد و هیچ امکانی برای کار بر روی باتری ها باقی نمی گذارد. یکی دیگر از اثرات ناخوشایند شناخته شده برای متخصصان تداخل، "همپوشانی" تخلیه های ریز در عناصر صفحه نمایش مجاور است. در نتیجه این "اختلاط" کیفیت تصویر به طور طبیعی کاهش می یابد.

همچنین، از معایب نمایشگرهای پلاسما می توان به این واقعیت اشاره کرد که به عنوان مثال، متوسط ​​روشنایی سفید صفحه نمایش های پلاسما در حال حاضر حدود 300 cd/m2 برای همه سازندگان بزرگ است.

فیل کانر
نوامبر 2002

کدام بهتر است: پنل پلاسما یا تلویزیون LCD؟

به عوامل زیادی بستگی دارد. موضوع بحث در مورد دو فناوری که یک ویدئوی ورودی یا سیگنال کامپیوتری را به روش‌های بسیار متفاوت پردازش و نمایش می‌دهند، پیچیده و پر از جزئیات است. هر دو فناوری به سرعت در حال پیشرفت هستند و قیمت تمام شده و خرده فروشی آنها به طور همزمان در حال کاهش است. در آینده نزدیک، به ناچار درگیری بین این فناوری ها در خط 40 اینچی (مورب) مانیتور / تلویزیون وجود خواهد داشت.

برخی از مزایای هر فناوری در زیر ذکر شده است. همچنین رابطه بین این مزایا و خریداران هر یک از فناوری‌ها را در حوزه‌های کاربردی مختلف توضیح می‌دهد:

1) سوختن صفحه نمایش

برای LCD، می توانید عواملی را که منجر به سوختن صفحه نمایش در هنگام نمایش یک تصویر ثابت می شود نادیده بگیرید. فناوری LCD (نمایشگر کریستال مایع) اساساً از یک لامپ فلورسنت عقب استفاده می کند که نور از یک آرایه پیکسلی حاوی مولکول های کریستال مایع و یک بستر قطبی شده برای شکل دادن به روشنایی و رنگ عبور می کند. کریستال مایع موجود در LCD در واقع در حالت جامد استفاده می شود.

از سوی دیگر، فناوری پلاسما باید عواملی را که منجر به فرسودگی صفحه نمایش می‌شود، در هنگام نمایش یک تصویر ثابت در نظر بگیرد. تصاویر استاتیک پس از مدت کوتاهی - در برخی موارد، پس از حدود 15 دقیقه - شروع به "سوزاندن" تصویر نمایش داده شده می کنند. اگرچه «سوختن» را معمولاً می‌توان با نمایش فیلدهای خاکستری یا متناوب تک رنگ در کل صفحه «حذف» کرد، با این وجود، عامل مهمی است که مانع توسعه فناوری پلاسما می‌شود.

مزیت: LCD

برای کاربردهایی مانند نمایش اطلاعات پرواز فرودگاه، کیس های صفحه نمایش ثابت در فروشگاه های خرده فروشی یا نمایشگر اطلاعات دائمی، مانیتور LCD بهترین گزینه است.

2) تضاد

فناوری پلاسما پیشرفت های چشمگیری در توسعه تصاویر با کنتراست بالا داشته است. پاناسونیک ادعا می کند که نمایشگرهای پلاسما آن ها نسبت کنتراست 3000: 1 دارند. فناوری پلاسما به سادگی منبع تغذیه پیکسل های خاص را (از طریق الگوریتم های پیچیده داخلی) به منظور تولید پیکسل های تیره یا سیاه مسدود می کند. این تکنیک سیاه‌های تیره را می‌دهد، اگرچه گاهی اوقات به زیان ایجاد نیم‌تن‌ها.

در مقابل، فناوری LCD باید منبع تغذیه را افزایش دهد تا پیکسل ها تیره تر شوند. هر چه ولتاژ اعمال شده به پیکسل بیشتر باشد، پیکسل LCD تیره تر است. علیرغم پیشرفت هایی که در فناوری LCD از نظر کنتراست و سطح مشکی به دست آمده است، حتی بهترین سازندگان فناوری LCD مانند شارپ تنها می توانند نسبت کنتراست بین 500:1 و 700:1 را به دست آورند.

برای تماشای فیلم‌های دی‌وی‌دی که معمولاً صحنه‌های بسیار روشن و بسیار تاریک زیادی وجود دارد و در بازی‌های رایانه‌ای با فراوانی صحنه‌های تاریک، پنل پلاسما مزیت آشکاری دارد.

3) دوام

سازندگان ال سی دی ادعا می کنند که مانیتور/تلویزیون آنها دارای طول عمر 50000 تا 75000 ساعت هستند. یک نمایشگر LCD می تواند به اندازه یک لامپ عقب (که در واقع قابل تعویض است) دوام بیاورد، زیرا نور ناشی از آن، زمانی که در معرض منشور کریستال مایع قرار می گیرد، روشنایی و رنگ را فراهم می کند. منشور یک بستر است و بنابراین در واقع چیزی را نمی سوزاند.

از سوی دیگر، در فناوری پلاسما، یک تکانه الکتریکی به هر پیکسل اعمال می شود که گازهای بی اثر - آرگون، نئون و زنون (فسفرها) را تحریک می کند که برای ارائه رنگ و روشنایی لازم هستند. هنگامی که الکترون ها فسفر را تحریک می کنند، اتم های اکسیژن پراکنده می شوند. سازندگان پلاسما طول عمر فسفرها و در نتیجه خود پانل ها را بین 25000 تا 30000 ساعت تخمین می زنند. فسفر را نمی توان جایگزین کرد. چیزی به نام پمپاژ گازهای جدید به صفحه نمایش پلاسما وجود ندارد.

مزیت: LCD، دو برابر یا بیشتر.

در کاربردهای صنعتی/تجاری (مثلاً مواردی که نمایشگرها باید به صورت شبانه روزی کار کنند)، جایی که الزامات کیفیت تصویر معمولاً خیلی بالا نیستند، LCD بهترین گزینه برای استفاده طولانی مدت خواهد بود.

4) اشباع رنگ

رنگ با دقت بیشتری در نمایشگرهای پلاسما بازتولید می شود، زیرا تمام اطلاعات لازم برای بازتولید هر رنگی در طیف در هر سلول موجود است. هر پیکسل حاوی عناصر آبی، سبز و قرمز برای بازتولید دقیق رنگ است. اشباع به دست آمده توسط طراحی پیکسل پلاسما آنچه را که من معتقدم زنده‌ترین رنگ‌ها از هر نوع نمایشگر است را ارائه می‌دهد. مختصات فضای رنگی نمایشگرهای پلاسما خوب بسیار دقیق تر از LCD است.

در LCD، شرایط فیزیکی انتشار موج از طریق مولکول‌های کریستال مایع نازک طولانی برای دستیابی به دقت مرجع و وضوح بازتولید رنگ دشوارتر است. اطلاعات رنگ به دلیل اندازه پیکسل کوچکتر که در اکثر تلویزیون های LCD یافت می شود اولویت دارند. با این حال، در همان اندازه پیکسل، رنگ به اندازه نمایشگرهای پلاسما گویا نخواهد بود.

فناوری پلاسما در نمایش ویدیو، به خصوص در صحنه های با حرکت سریع، بهتر از LCD عمل می کند. LCD برای نمایش تصاویر ثابت رایانه ترجیح داده می شود، نه تنها برای رایت، بلکه به این دلیل که رنگ های یکنواخت عالی را نیز ارائه می دهد.

5) ارتفاع بالاتر از سطح دریا

همانطور که در بالا ذکر شد، LCD از فناوری نور پس زمینه در ترکیب با مولکول های کریستال مایع استفاده می کند. اساساً هیچ مانعی برای قرار دادن این مانیتور در ارتفاعات وجود ندارد و همچنین هیچ محدودیت واقعی وجود ندارد. این موضوع استفاده از صفحه نمایش LCD را به عنوان صفحه نمایش کلی برای نمایش اطلاعات ویدیویی در مورد پروازها توضیح می دهد.

از آنجایی که سلول صفحه پلاسما در پانل های پلاسما در واقع یک پوشش شیشه ای پر از یک گاز بی اثر است، هوای کمیاب منجر به افزایش فشار گاز در داخل این پوشش می شود و توان لازم برای خنک سازی معمولی پانل پلاسما را افزایش می دهد و در نتیجه یک مشخصه ایجاد می شود. هوم (وزوز) و صدای بیش از حد قابل توجه فن. این مشکلات در ارتفاع تقریبی 2000 متری رخ می دهد.

مزیت: LCD

در اوج دنور و بالاتر، من از نمایشگرهای LCD برای هر برنامه ای استفاده می کنم.

6) زاویه دید

تولید کنندگان مانیتور پلاسما همیشه ادعا کرده اند که محصولات آنها دارای زاویه دید 160 درجه هستند - در واقع، این مورد است. LCD گام های مهمی در افزایش زاویه دید خود برداشته است. در نسل جدید مانیتورهای LCD شارپ و NEC، مواد پایه LCD به طور قابل توجهی بهبود یافته است. دامنه گسترده و پویا با وجود این پیشرفت ها، هنوز تفاوت قابل توجهی بین این دو فناوری هنگام مشاهده مانیتور / تلویزیون از زوایای گسترده وجود دارد.

مزیت: پانل پلاسما

هر سلول پلاسما یک منبع نور مستقل است که در نتیجه برای هر پیکسل روشنایی بالاتری دارد. عدم وجود دستگاه نور پس زمینه (مانند LCD) از نظر زاویه دید نیز خوب است.

7) استفاده با کامپیوتر

LCD تصاویر ثابت کامپیوتر را بدون لرزش یا سوختن صفحه نمایش به طور موثر نمایش می دهد.

نمایشگرهای پلاسما برای پردازش تصاویر ثابت از رایانه دشوارتر است. در حالی که نمایش آنها رضایت بخش به نظر می رسد، سوختن صفحه یک مشکل است. هنگام نمایش متن ایستا (Power Point) مشکل و افکت aliasing موجود در پانل های با وضوح پایین تر را نشان می دهد. تصاویر ویدیویی از رایانه کیفیت خوبی دارند، اما بسته به کیفیت کارخانه پانل و وضوح نمایش داده شده، مقداری سوسو زدن ممکن است. البته پنل پلاسما همچنان از نظر زاویه دید برنده است.

مزیت: LCD به جز زوایای دید بزرگ.

8) پخش ویدئو

در اینجا، اولویت پانل های پلاسما، به لطف کیفیت عالی هنگام نمایش صحنه ها با حرکت سریع، سطوح بالای روشنایی، کنتراست و اشباع رنگ است.

هنگام نمایش صحنه‌های ویدیویی با حرکت سریع، ممکن است رد رنگ‌ها روی LCD قابل مشاهده باشند، زیرا این فناوری در پاسخ به تغییرات رنگ کندتر است. دلیل این امر منشورهای نور است که باید به دلیل عملکرد ولتاژ کنترل کننده انحراف پرتو نور باشد. هر چه ولتاژ اعمال شده به کریستال بیشتر باشد، تصویر در این قسمت از پنل LCD تیره تر می شود. به همین دلیل، LCD ها سطوح کنتراست پایین تری دارند.

مزیت: پانل پلاسما، با حاشیه بزرگ.

DVD یا هر ویدیوی پخش جریانی، تلویزیون یا HDTV - از هر یک از این منابع ویدیویی، پانل پلاسما یک تصویر اشباع شده از رنگ نامشخص، با کنتراست بالا (بسته به پلاسما) را نشان می دهد. با وجود پیشرفت های قابل توجه در این زمینه، LCD هنوز با اندازه های نسبتا بزرگ صفحه نمایش دست و پنجه نرم می کند، اگرچه در اندازه های کوچکتر عالی به نظر می رسد.

9) محدوده تولید و هزینه

در حالی که هر دو فناوری در ساخت مانیتورهای بزرگ مشکل دارند، ساخت نمایشگرهای پلاسما بزرگ آسان‌تر است، با نمایشگرهای پلاسما در بیش از 60 اینچ. اگرچه این مانیتورها هنوز گران هستند، اما ثابت کرده اند که کارآمد و قابل اعتماد هستند. ساخت یک پایه LCD بزرگ برای تلویزیون LCD بدون پیکسل های معیوب دشوار است. بزرگترین صفحه نمایش LCD تا کنون، نسخه تجاری 40 اینچی NEC است. شارپ قبلاً خط نمایشگرهای LCD خود را از 20 "به 22" و سپس تا 30" گسترش داده است و اکنون شروع به عرضه یک پنل جدید 37" با صفحه عریض کرده است.

مزیت: پانل پلاسما.

اگرچه هزینه و قیمت هر دو فناوری در حال کاهش است (به استثنای قیمت نمایشگرهای پلاسما بزرگ)، نمایشگر پلاسما همچنان هزینه تولید پایین تری دارد و بنابراین دارای مزیت قیمتی است. 50 "نمایشگرهای پلاسما بسیار محبوب هستند و به سرعت در حال به دست آوردن سهم بازار از نمایشگرهای 42" غالب قبلی هستند. این روند برای پانل های پلاسما با درصد بازده محصول بالاتر در تولید و در نتیجه قیمت تمام شده کمتر، احتمالا حداقل تا 2 سال ادامه خواهد داشت.

10) الزامات ولتاژ

از آنجایی که ال سی دی ها از یک لامپ فلورسنت نور پس زمینه برای تولید نور استفاده می کنند، این فناوری نیاز به ولتاژ بسیار کمتری نسبت به پنل های پلاسما دارد. از طرف دیگر، هنگام استفاده از یک پانل پلاسما، یک شرط ضروری (سخت است) تامین برق صدها هزار الکترود شفاف است که درخشش سلول های فسفری را تحریک می کند.

احتمالاً برای بسیاری از خوانندگان ما عباراتی مانند فناوری های پلاسما، مانیتورهای پلاسما با درجه خاصی از عجیب و غریب صدا می کنند و برخی حتی تصور نمی کنند که چیست. و این تعجب آور نیست، زیرا مانیتورهای پلاسما امروزه کمیاب هستند، حتی می توان گفت عجیب و غریب، اما، در هر صورت، فناوری های پلاسما فناوری های بسیار پیشرفته و بسیار امیدوار کننده ای هستند که اکنون به سرعت در حال توسعه هستند. و شاید در آینده ای نه چندان دور، نمایشگرهای پلاسما از دسته «اسباب بازی» های گران قیمت برای ثروتمندان به دسته کالاهای مصرفی منتقل شوند. و حتی در حال حاضر پیش نیازهای خاصی برای این وجود دارد.

از این گذشته، روند افزایش اندازه صفحه نمایش هم در صنعت مانیتور کامپیوتر و هم در تلویزیون های مصرفی به وضوح مشاهده می شود. مانیتورهایی که از فناوری‌های CRT استفاده می‌کنند در حال حاضر به محدودیت در توسعه خود نزدیک شده‌اند و پیشرفته‌ترین مدل‌های آن‌ها که اندازه صفحه نمایش آن‌ها از نظر وزن و ابعاد به‌ویژه در عمق به 24 اینچ رسیده است. و هزینه نمایشگرهای LCD مسطح و سبک با افزایش قطر صفحه نمایش بیش از 20 "خیلی زیاد می شود. بنابراین، به طور عجیبی به نظر می رسد، نمایشگرهای پلاسما که حدود چند سانتی متر ضخامت دارند و وزن سبکی دارند، می توانند به نوعی نجات دهنده باشند. به همین دلیل، با وجود اندازه بزرگ صفحه نمایش، می توان آنها را در هر مکانی - روی دیوار، زیر سقف و حتی روی یک پایه مخصوص روی میز نصب کرد. بزرگترین مورب صفحه نمایش نمایشگرهای پلاسما تولید شده است. امروزه 60 اینچ (بیش از 1.5 متر) با وضوح 1365 x 768 پیکسل است. اکثر مدل ها دارای نسبت تصویر 16: 9 هستند که برای تماشای فیلم بهینه است. برای اهداف، منابع سیگنال تلویزیون داخلی ندارند. مزایای PDP نسبت به معایب، زیرا آنها تعداد زیادی از رایج ترین ها را دارند. انواع ورودی ها از جمله ویدئوی آنالوگ (کانکتورهای RCA یا SCART)، S-video، RGB (D-Sub و BNC)، و DVI دیجیتال.

تاریخچه پانل های پلاسما (یا PDP - Plasma Display Panel) که فناوری آن بر اساس تأثیر درخشش گازهای خاص تحت تأثیر جریان الکتریکی است، به بیش از 30 سال پیش یعنی در سال 1966 باز می گردد. تابلوهای تبلیغاتی نئونی و لامپ های فلورسنت بارزترین نمونه های اجرای عملی این افکت هستند که تا به امروز با موفقیت باقی مانده اند. اما تولید مانیتورهای پلاسما تنها در اوایل دهه 90 قرن گذشته آغاز شد. پیشگام در زمینه PDP شرکت ژاپنی فوجیتسو بود. اولین محصولات تجاری این شرکت به عنوان صفحه نمایش و نمایشگر اطلاعات در ایستگاه های قطار، بورس ها و فرودگاه ها مورد استفاده قرار گرفت. به طور طبیعی، اولین نمایشگرها تک رنگ بودند و کیفیت تصویر پایینی داشتند، اما تنها در یک دهه PDP ها نه تنها با فناوری سنتی CRT پیشی گرفتند، بلکه از بسیاری جهات از آن پیشی گرفتند.

بنابراین صفحه نمایش پلاسما چیست؟ این شامل دو صفحه شیشه ای تخت است که در فاصله حدود 100 میکرون از یکدیگر قرار دارند. بین آنها لایه ای از گاز بی اثر (معمولاً مخلوطی از زنون و نئون) قرار دارد که تحت تأثیر یک میدان الکتریکی قوی قرار می گیرد. در جلو، صفحه شفاف، نازک ترین هادی های شفاف - الکترودها و در پشت - هادی های ضد اعمال می شود. در نمایشگرهای رنگی مدرن، دیوار پشتی دارای سلول‌های میکروسکوپی پر از فسفر سه رنگ اصلی (قرمز، آبی و سبز) است که برای هر پیکسل سه سلول وجود دارد.

اصل عملکرد یک پانل پلاسما بر اساس درخشش فسفرهای خاص در هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش است که در هنگام تخلیه الکتریکی در یک محیط گاز بسیار کمیاب رخ می دهد. با چنین تخلیه، یک "طناب" رسانا بین الکترودها با ولتاژ کنترل تشکیل می شود که از مولکول های گاز یونیزه (پلاسما) تشکیل شده است. به همین دلیل است که پانل هایی که بر اساس این اصل کار می کنند، پانل های پلاسما نامیده می شوند. گاز یونیزه شده بر روی یک پوشش فلورسنت خاص عمل می کند که به نوبه خود نور قابل مشاهده برای چشم انسان ساطع می کند. من فوراً عجله می کنم تا به خوانندگانی که به طور جدی نگران مسائل ایمنی محیطی هستند اطمینان دهم: بخش عمده ای از مؤلفه ماوراء بنفش تشعشع که برای چشم مضر است توسط شیشه بیرونی جذب می شود. روشنایی و اشباع رنگ ها را می توان به سادگی با تغییر مقدار ولتاژ کنترل تنظیم کرد: هرچه بیشتر باشد، گاز کوانتای نور بیشتری ساطع می کند، عناصر فلورسنت بیشتر می درخشند، تصویر را روی صفحه نمایش روشن تر می کنیم. هر سلول می تواند در یکی از 256 سطح روشنایی بدرخشد که در مجموع 16.7 میلیون سایه رنگ برای هر سه گانه (مجموعه ای از سه سلول) ایجاد می کند. برای افزایش کنتراست تصویر حاصل، نوارهای مشکی در قسمت بالایی پارتیشن های داخلی (لبه ها) سلول ها اعمال می شود و عناصر سه گانه را از هم جدا می کند.

با ارائه سیگنال های کنترلی به هادی های عمودی و افقی اعمال شده بر روی سطوح داخلی شیشه های چنین پانل، مدار کنترل PDP به ترتیب اسکن "خطی" و "عمودی" شطرنجی تصویر را انجام می دهد.

نمایشگرهای پلاسما دو نوع هستند - DC و AC. پانل های DC کمی ساده تر هستند و بنابراین زودتر ظاهر شدند، با این حال، اکثر PDP های رنگی تولید شده در حال حاضر از نوع دوم هستند و با پانل های DC تفاوت دارند زیرا الکترودهای موجود در آنها با یک لایه دی الکتریک پوشانده شده است که مانع از عبور می شود. جریان DC از طریق سلول. به همین دلیل، چنین پانل هایی دارای ویژگی "حافظه داخلی" هستند، یعنی با شکل و دامنه ولتاژ انتخاب شده ویژه روی الکترودها، سلول نشانگر می تواند در حالت "روشن" باشد (سلول روشن است) یا در حالت "خاموش" (سلول خاموش می شود) خودسرانه برای مدت طولانی. برای انتقال یک سلول از یک حالت به حالت دیگر، لازم است یک پالس ولتاژ به آن اعمال شود، بنابراین، راندمان تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی نور در پانل های AC 5-10 برابر بیشتر از پانل های DC است. این باعث افزایش روشنایی تصویر و عمر طولانی تر الکترودها و در نتیجه خود نمایشگر AC می شود.

پس چه چیزی در مورد آنها خوب است؟

اولاً، کیفیت تصویر نمایشگرهای پلاسما به عنوان استاندارد در نظر گرفته می شود، اگرچه اخیراً "مشکل قرمز" که در اولین مدل ها بیشتر شبیه رنگ هویجی بود، در نهایت حل شد. علاوه بر این، مانیتورهای پلاسما در روشنایی و کنتراست تصویر بالا به خوبی با رقبای خود مقایسه می شوند: روشنایی آنها به 900 cd / m2 و نسبت کنتراست تا 3000: 1 می رسد، در حالی که در مانیتورهای کلاسیک CRT این پارامترها 350 cd / m2 و 200 است. : 1، به ترتیب. (اتفاقا، به دور از بدترین آنها). همچنین لازم به ذکر است که وضوح بالای تصویر PDP در کل سطح کاری صفحه نمایش حفظ می شود.

ثانیا، نمایشگرهای پلاسما زمان پاسخگویی کوتاهی دارند (که بسیاری از مدل های LCD هنوز نمی توانند به آن ببالند)، که به شما امکان می دهد بدون مشکل از PDP ها نه تنها به عنوان وسیله ای برای نمایش اطلاعات، بلکه به عنوان تلویزیون و حتی در صورت اتصال به رایانه، بازی مدرن استفاده کنید. بازی های پویا اگر شروع به مقایسه فناوری‌های PDP و LCD کنیم، مهم است که توجه داشته باشیم که پانل‌های پلاسما از یکی دیگر از معایب قابل توجه نمایشگرهای LCD، مانند بدتر شدن قابل‌توجه در کیفیت تصویر روی صفحه در زوایای دید بزرگ، عاری هستند.

ثالثاً، در پانل های پلاسما (و همچنین در پانل های کریستال مایع) اساساً هیچ مشکلی از اعوجاج تصویر هندسی و همگرایی پرتوها وجود ندارد که آفت واقعی مانیتورهای CRT است.

چهارم، داشتن بزرگترین سطح صفحه نمایش در بین تمام دستگاه های نمایشگر مدرن برای اطلاعات بصری، پانل های پلاسما بسیار فشرده هستند، به خصوص از نظر ضخامت. ضخامت یک پانل معمولی با اندازه صفحه نمایش یک متر معمولاً از 10-15 سانتی متر تجاوز نمی کند و وزن آن فقط 35-40 کیلوگرم است. به همین دلیل، پانل های پلاسما را می توان به راحتی در هر فضای داخلی قرار داد و حتی در راحت ترین مکان برای این کار به دیوار آویزان کرد.

پنجم، نمایشگرهای پلاسما بسیار قابل اعتماد هستند. عمر مفید اعلام شده PDP های مدرن 50 هزار ساعت (و در واقع کمتر از 9000 ساعت در سال) نشان می دهد که در تمام این مدت روشنایی صفحه در برابر نور اولیه به نصف کاهش می یابد.

ششم، صفحه نمایش های پلاسما بسیار ایمن تر از تلویزیون های CRT هستند. آنها میدان های مغناطیسی و الکتریکی را ایجاد نمی کنند که تأثیر مضری بر روی فرد داشته باشد و علاوه بر این، چنین ناراحتی جزئی، اما منزجر کننده ای را ایجاد نمی کند، مانند تجمع مداوم گرد و غبار بر روی سطح صفحه نمایش به دلیل برق دار شدن آن.

هفتم، PDP ها عملا تحت تاثیر میدان های مغناطیسی و الکتریکی خارجی قرار نمی گیرند، که به آنها اجازه می دهد تا به راحتی به عنوان بخشی از یک "سینمای خانگی" همراه با سیستم های بلندگوی با کیفیت بالا قوی استفاده شوند، که همه آنها دارای سر بلندگوهای محافظ نیستند.

هر روز یکشنبه نیست

با تمام مزایای انکارناپذیر پانل های پلاسما، آنها همچنین دارای معایبی هستند که استفاده گسترده از آنها را محدود می کند. و احتمالاً مهمترین یکی از این کاستی ها هزینه بسیار بالای آنها است که گاهی اوقات برای یک صفحه نمایش 60 اینچی با قیمت 20000 دلار "غلبه می کند". بنابراین، امروزه یک خریدار بالقوه چنین پنل‌هایی می‌تواند یا یک شرکت نسبتاً بزرگ برای برگزاری سخنرانی‌ها و کنفرانس‌های ویدئویی مختلف باشد، یا شاید فقط برای ارتقای تصویر خود، یا فردی باشد که موضوع قیمت برای او در رابطه با سهولت استفاده و سهولت استفاده در درجه دوم اهمیت قرار می‌گیرد. مهمتر از همه، اعتبار دستگاه است.

علاوه بر مشکلات اقتصادی، تعدادی از محدودیت های فنی فناوری های پلاسما هنوز برطرف نشده است. اول از همه، این وضوح تصویر پایین به دلیل اندازه بزرگ عنصر تصویر است. اما، با توجه به این واقعیت که فاصله بهینه مانیتور تا بیننده باید حدود 5 قطر از آن باشد، واضح است که دانه بندی تصویر مشاهده شده در فاصله کوتاه به سادگی در فاصله بسیار زیاد ناپدید می شود. علاوه بر این، تعدادی فناوری ویژه برای دور زدن این محدودیت وجود دارد. یکی از آنها، ALIS (روشنایی جایگزین سطوح) که توسط شرکت ژاپنی فوجیتسو توسعه یافته است، افزایش وضوح عمودی را بدون از دست دادن روشنایی تصویر فراهم می کند. برای این کار، تعداد پیکسل ها در امتداد عمودی افزایش یافته، اندازه آنها کاهش یافته است و شکاف های تقسیم بین سلول ها حذف شده است. به منظور از بین بردن فقدان اجتناب ناپذیر روشنایی و کنتراست با این رویکرد و دستیابی به وضوح تصویر بالا، این شرکت پیشنهاد ساخت تصویری را ابتدا بر روی خطوط زوج و سپس روی خطوط فرد از پیکسل های نورانی (نزدیک ترین قیاس اسکن درهم آمیخته تلویزیون های CRT خانگی) ارائه کرد. . این روش تناوب باعث افزایش چشمگیر روشنایی و افزایش طول عمر پنل پلاسما شده است.

همچنین یک نقطه ضعف نسبتاً قابل توجه یک مانیتور پلاسما، مصرف بالای آن است که با افزایش قطر مانیتور به سرعت افزایش می یابد. این نقطه ضعف مستقیماً با فناوری به دست آوردن تصویر با استفاده از افکت پلاسما مرتبط است: برای روشن کردن یک پیکسل روی صفحه نمایش، مقدار کمی الکتریسیته مورد نیاز است، اما ماتریس از میلیون ها سلول تشکیل شده است که هر کدام باید در تمام مدتی که مانیتور کار می کند می درخشد. این واقعیت نه تنها منجر به افزایش هزینه های عملیاتی برای این مانیتور می شود، بلکه مصرف انرژی بالا به طور جدی دامنه برنامه های PDP را محدود می کند، به عنوان مثال، استفاده از چنین مانیتورهایی را برای مثال در رایانه های لپ تاپ غیرممکن می کند. اما حتی اگر مشکل منبع تغذیه حل شود، باز هم تولید ماتریس های پلاسما با قطر کمتر از سی اینچ از نظر اقتصادی به صرفه نیست.

خب، شاید در اینجا تمام معایب ذاتی مانیتورهای پلاسما وجود دارد. و اگر اکنون تمام مزایا و معایب آنها را که در بالا ذکر شد مقایسه کنیم، برتری قابل توجهی از اولی بر دومی وجود دارد. بله، هنوز باید به یاد داشته باشیم که پیشرفت تکنولوژی متوقف نمی شود و در شرایط رقابت شدید، تولید کنندگان مانیتورهای پلاسما در تلاش هستند تا به طور مداوم کیفیت محصولات خود را بهبود بخشند، که همراه با کاهش آهسته اما پیوسته در هزینه آنها، باعث می شود PDP در دسترس همه است. طیف وسیع تری از خریداران بالقوه. فقط می توانیم امیدوار باشیم که دیر یا زود در میان آنها باشیم، خواننده عزیز.

مشخصات کلی روش های خروجی تصویر

دو روش اصلی برای نمایش تصویر وجود دارد: بردارروش و شطرنجیروش.

روش برداری ... با این روش ابزار ترسیم فقط تصویر شکل را ترسیم می کند و مسیر حرکت آن توسط تصویر خروجی مشخص می شود. تصویر از ابتدایی های گرافیکی تشکیل شده است: بخش های خط - بردارها، کمان ها، دایره ها و غیره. به دلیل پیچیدگی ساخت یک سیستم کنترل پرتو که سریع و دقیق را در طول یک مسیر پیچیده ارائه می دهد، این روش هنوز کاربرد گسترده ای پیدا نکرده است.

روش شطرنجی کل سطح خروجی تصویر را اسکن می کند و یک عنصر نقاشی ارائه می دهد که می تواند یک علامت قابل مشاهده از خود به جای بگذارد. مسیر ابزار ثابت است و به تصویر نمایش داده شده بستگی ندارد، اما ابزار ممکن است نقاط جداگانه ترسیم کند یا نکند. در مورد استفاده از مانیتور ویدئویی به عنوان ابزاری برای ترسیم تصویر، یک پرتو قابل هدایت برای تصویر سیاه و سفید و سه پرتو پایه (قرمز، سبز، آبی) برای تصویر رنگی وجود دارد. پرتو خط به خط صفحه را اسکن می کند و باعث درخشش فسفر رسوب شده در سطح داخلی صفحه می شود. 29.

در عین حال، هنگامی که پرتو از چپ به راست حرکت می کند، روشن است و هنگامی که از راست به چپ برمی گردد، خاموش است. هر خط به تعدادی نقطه تقسیم می شود - پیکسل (عناصر تصویر - تصاویر ابتدایی) که روشنایی هر کدام را می توان توسط دستگاهی که تصویر را تشکیل می دهد (کارت گرافیک) کنترل کرد.

برنج. 29 - اسکن پیشرونده

در سیستم های با ترقی خواهیا غیر درهم آمیختهدر اسکن، پرتو در قاب های مختلف در امتداد خطوط مشابه قرار می گیرد (شکل 29) و در سیستم هایی با در هم آمیخته شده استبا اسکن، پرتو در امتداد خطوطی که نیمی از گام خط جابجا شده اند حرکت می کند و بنابراین تمام سطح قاب پرتو در دو چرخه اسکن فریم عبور می کند. این باعث می شود که فرکانس اسکن خط و در نتیجه سرعت نمایش نقاط تصویر روی صفحه به نصف کاهش یابد (شکل 30).

برنج. 30 - اسکن درهم آمیخته

از آنجایی که اینرسی بینایی فرد در فرکانس 40-60 هرتز است، فرکانس تغییر فریم نباید کمتر از این مقدار باشد تا فرد نتواند متوجه این تغییر شود، یعنی. در 50 هرتز برای اطمینان از کیفیت بالای تصویر روی صفحه، پرتو باید تا حد امکان نقاط نورانی روی صفحه داشته باشد. به عنوان مثال: 600 خط هر خط 800 نقطه. بنابراین فرکانس خط خواهد بود:

50 هرتز x (600) = 30000 هرتز = 30 کیلوهرتز

در عین حال، برای خروجی هر نقطه، فرکانس مورد نیاز است:

30 کیلوهرتز × 800 = 24000 کیلوهرتز = 48 مگاهرتز

و این در حال حاضر یک فرکانس بالا برای مدارهای الکترونیکی است.

ضمناً نقاط مجاور سیگنال خروجی ارتباطی با یکدیگر ندارند، بنابراین فرکانس کنترل شدت پرتو باید 25 درصد افزایش یابد و سپس حدود 60 مگاهرتز خواهد شد.

این پهنای باند باید توسط تمام دستگاه های مسیر ویدیویی ارائه شود: تقویت کننده های ویدئویی، خطوط سیگنال رابط و خود آداپتور گرافیکی. در تمام این مراحل پردازش و انتقال سیگنال، فرکانس بالا مشکلات فنی ایجاد می کند. برای کاهش فرکانس خط، تصویر در یک نیم فریم درهم می‌آید:

زوجخطوط در یک نیم قاب روشن می شوند.

فردخطوط - در نیم فریم دیگر.

با این حال، کیفیت تصویر برای از بین بردن سوسو زدن تصویر نیاز به افزایش نرخ فریم دارد، همین امر با افزایش اندازه صفحه نمایش مانیتور که خود تصویر روی آن نمایش داده می شود، لازم است. علاوه بر این، هرچه فرکانس بیشتر باشد، عملکرد سیستم گرافیکی در هنگام ساخت تصاویر کمتر است.

بنابراین، برخی نسبت‌های بهینه بین ویرایشگر گرافیکی و مانیتور خروجی تصویر وجود دارد: ویرایشگر گرافیکی دستگاه اصلی است، و مانیتور با ژنراتورهای اسکن خود باید پارامترهای تعیین‌شده هماهنگ‌سازی پرتو و فریم را ارائه دهد.

طبقه بندی مانیتورها

نظارت کنید- دستگاهی که برای نمایش بصری اطلاعات طراحی شده است. یک مانیتور مدرن از کیس، منبع تغذیه، بردهای کنترل و صفحه نمایش تشکیل شده است. اطلاعات (سیگنال ویدیویی) برای خروجی به مانیتور از رایانه از طریق یک کارت ویدیویی یا از دستگاه دیگری که سیگنال ویدیویی تولید می کند می آید.

بر اساس نوع اطلاعات نمایش داده شده، مانیتورها به موارد زیر تقسیم می شوند:

الفبایی [سیستم نمایش کاراکتر - شروع MDA]

• نمایش هایی که فقط اطلاعات الفبایی عددی را نمایش می دهند.

  نمایشگر نمایش کاراکترهای شبه گرافیکی

به صورت گرافیکی برای نمایش متن و اطلاعات گرافیکی (از جمله ویدیو).

• وکتور (نمایش برداری اسکن) - نمایش نور لیزری؛

  رستر (نمایش شطرنجی اسکن) - تقریباً در هر زیرسیستم گرافیکی رایانه شخصی استفاده می شود.

بر اساس نوع صفحه نمایش:

CRT- بر اساس یک لوله اشعه کاتدی (CRT)؛

ال سی دی- نمایشگرهای کریستال مایع (صفحه نمایش کریستال مایع انگلیسی، LCD)؛

پلاسما- بر اساس یک صفحه نمایش پلاسما (PDP، صفحه نمایش گاز پلاسما)؛

پروژکتور- ویدئو پروژکتور و صفحه نمایش، به طور جداگانه یا ترکیب شده در یک بدنه.

مانیتور OLED- تکنولوژی OLED (English organic light-emitting diode - organic light-emitting diode).

با توجه به نوع مدیریت، آنها متمایز می شوند:

دیجیتال؛

آنالوگ.

بر اساس ابعاد نمایشگر:

دو بعدی (2 بعدی) - یک تصویر برای هر دو چشم

سه بعدی (3D) - برای هر چشم یک تصویر جداگانه برای به دست آوردن اثر حجم تشکیل می شود.

بر اساس نوع کابل رابط

کامپوزیت؛

جدا از هم؛

مانیتورهای اشعه کاتدی

مهمترین عنصر چنین مانیتوری یک لوله تصویر است که به آن لوله اشعه کاتدی نیز می گویند. CRT یک دستگاه خلاء الکترونیکی در یک فلاسک شیشه ای است که در گردن آن یک تفنگ الکترونی و در پایین صفحه نمایش پوشیده شده با فسفر وجود دارد. با گرم شدن تفنگ الکترونی، جریانی از الکترون‌ها ساطع می‌شود که با سرعت زیاد به سمت صفحه می‌روند. جریان الکترون ها (پرتو الکترونی) از سیم پیچ های متمرکز و منحرف کننده عبور می کند که آن را به نقطه خاصی روی صفحه پوشیده شده با فسفر هدایت می کند. تحت تأثیر ضربه های الکترون، فسفر نوری از خود ساطع می کند که توسط کاربر نشسته در مقابل صفحه کامپیوتر دیده می شود.

مانیتورهای پرتو کاتدی از سه لایه فسفر استفاده می کنند: قرمز, سبزو آبی... برای تراز کردن جریان های الکترون، از یک ماسک به اصطلاح سایه استفاده می شود - یک صفحه فلزی که دارای شکاف ها یا سوراخ هایی است که فسفرهای قرمز، سبز و آبی را به گروه های سه نقطه از هر رنگ تقسیم می کند. کیفیت تصویر بر اساس نوع ماسک سایه استفاده شده تعیین می شود. وضوح تصویر تحت تأثیر فاصله بین گروه های فسفر (مرحله نقاط) قرار می گیرد.

در شکل شکل 31 یک لوله پرتو کاتدی معمولی را در بخش نشان می دهد.

برنج. 31 - CRT رنگ مقطعی: 1 - تفنگ های الکترونی; 2 - پرتوهای الکترونی; 3 - کویل فوکوس; 4 - انحراف سیم پیچ; 5 - آند؛ 6 - ماسک سایه; 7 - فسفر؛ 8 - ماسک و دانه های فسفر در بزرگنمایی.

ماده شیمیایی که به عنوان فسفر استفاده می شود با یک زمان پس از تابش مشخص می شود که منعکس کننده مدت زمان درخشش فسفر پس از قرار گرفتن در معرض پرتو الکترونی است. زمان ماندگاری و نرخ به‌روزرسانی تصویر باید با یکدیگر همخوانی داشته باشند تا سوسو زدن محسوسی در تصویر دیده نشود (اگر زمان ماندگاری بسیار کوتاه باشد) و در اثر همپوشانی فریم‌های متوالی، تاری و دو برابر شدن لبه‌ها وجود نداشته باشد. (اگر زمان ماندگاری بیش از حد طولانی باشد).

پرتو الکترونی بسیار سریع حرکت می کند و صفحه را در خطوطی از چپ به راست و از بالا به پایین در امتداد مسیری به نام شطرنجی دنبال می کند. دوره اسکن افقی با سرعت حرکت پرتو در سراسر صفحه تعیین می شود. در فرآیند اسکن (حرکت در سراسر صفحه)، پرتو بر نواحی ابتدایی پوشش فسفری صفحه تأثیر می گذارد، جایی که تصویر باید ظاهر شود. شدت پرتو به طور مداوم در حال تغییر است، در نتیجه روشنایی درخشش مناطق مربوطه صفحه نمایش تغییر می کند. از آنجایی که درخشش خیلی سریع ناپدید می شود، پرتو الکترونی باید بارها و بارها از صفحه عبور کند و آن را تجدید کند. این فرآیند نامیده می شود بازسازیتصاویر.

در اکثر مانیتورها، نرخ تازه سازی که به آن نرخ تازه سازی عمودی نیز می گویند، در بسیاری از حالت ها تقریباً 85 هرتز است. تصویر روی صفحه نمایش 85 بار در ثانیه به روز می شود. کاهش نرخ رفرش باعث سوسو زدن تصویر می شود که برای چشم ها بسیار خسته کننده است. بنابراین، هرچه نرخ تازه سازی بیشتر باشد، کاربر احساس راحتی بیشتری می کند.

بسیار مهم است که نرخ تجدیدی که مانیتور می تواند ارائه دهد با فرکانس تنظیم آداپتور ویدیو مطابقت داشته باشد. اگر چنین تطابقی وجود نداشته باشد، تصویر به هیچ وجه روی صفحه ظاهر نمی شود و مانیتور ممکن است از کار بیفتد. به طور کلی، آداپتورهای ویدئویی نرخ تازه سازی بسیار بالاتری نسبت به اکثر مانیتورها ارائه می دهند. به همین دلیل است که نرخ تازه سازی اولیه مشخص شده برای اکثر آداپتورهای ویدئویی به منظور جلوگیری از آسیب دیدن نمایشگر 60 هرتز است.

در حال حاضر، مانیتورهای مبتنی بر CRT را می توان منسوخ در نظر گرفت.

مانیتورهای LCD

نمایشگرهای LCD (نمایشگر کریستال مایع، نمایشگرهای کریستال مایع (مانیتورهای ال سی دی)) از ماده ای ساخته شده اند که در حالت مایع است، اما در عین حال برخی از خواص ذاتی اجسام کریستالی را دارد. در واقع، اینها مایعاتی با ناهمسانگردی خواص (به ویژه، نوری) مرتبط با نظم در جهت گیری مولکول ها هستند.

به اندازه کافی عجیب، اما کریستال های مایع تقریباً ده سال از CRT ها قدیمی تر هستند، اولین توصیف این مواد در سال 1888 انجام شد. با این حال، برای مدت طولانی هیچ کس نمی دانست چگونه آنها را در عمل به کار ببرد، و برای هیچ کس جالب نبود، به جز. فیزیکدانان و شیمیدانان در پایان سال 1966، RCA Corporation نمونه اولیه مانیتور LCD، یک ساعت دیجیتال را به نمایش گذاشت.

شرکت شارپ نقش مهمی در توسعه فناوری LCD داشته است. او هنوز در میان رهبران فناوری است. اولین ماشین حساب جهان CS10A در سال 1964 توسط این شرکت تولید شد. در اکتبر 1975، اولین ساعت دیجیتال فشرده با استفاده از فناوری TN LCD ساخته شد. در نیمه دوم دهه 70، انتقال از نمایشگرهای کریستال مایع هشت بخش به تولید ماتریس با آدرس دهی هر نقطه آغاز شد. بنابراین، در سال 1976 شارپ یک تلویزیون سیاه و سفید با قطر صفحه نمایش 5.5 اینچ، بر اساس یک ماتریس LCD با وضوح 160x120 پیکسل منتشر کرد.

اصل عملکرد مانیتورهای LCD

عملکرد نمایشگرهای LCD بر اساس پدیده قطبش شار نورانی است. مشخص است که بلورهای به اصطلاح پلاروئید فقط قادر به انتقال آن جزء نور هستند که بردار القای الکترومغناطیسی آن در صفحه ای موازی با صفحه نوری پلاروئید قرار دارد. برای بقیه شار نوری، پلاروید مات خواهد بود. بنابراین، پولاروید نور را "الک" می کند، این اثر قطبش نور نامیده می شود. هنگامی که مواد مایع مورد مطالعه قرار گرفت، مولکول های بلند آنها به میدان های الکترواستاتیک و الکترومغناطیسی حساس هستند و قادر به قطبش نور هستند، کنترل قطبش ممکن شد. این مواد بی شکل به دلیل شباهتشان به مواد کریستالی در خواص الکترواپتیکی و همچنین به دلیل توانایی شکل گرفتن یک ظرف، کریستال مایع نامیده می شدند.

صفحه نمایش LCD مجموعه ای از بخش های کوچک (به نام پیکسل) است که می تواند برای نمایش اطلاعات دستکاری شود. یک مانیتور LCD دارای چندین لایه است که در آن نقش کلیدی را دو پنل ساخته شده از مواد شیشه ای بدون سدیم و بسیار خالص به نام زیرلایه یا زیرلایه ایفا می کنند که در واقع حاوی لایه نازکی از کریستال های مایع بین آنها هستند. 32.

برنج. 32 - ساختار صفحه نمایش LCD

پانل ها دارای شیارهایی هستند که کریستال ها را هدایت می کند تا جهت گیری خاصی به آنها بدهد. شیارها به گونه ای قرار گرفته اند که روی هر پانل موازی ولی بین دو پانل عمود بر هم قرار می گیرند. شیارهای طولی با قرار دادن لایه های نازک پلاستیک شفاف بر روی سطح شیشه به دست می آیند که سپس به روش خاصی پردازش می شوند. در تماس با شیارها، مولکول‌های موجود در کریستال‌های مایع در تمام سلول‌ها به یک شکل جهت‌گیری می‌کنند.

مولکول های یکی از انواع کریستال های مایع (نماتیک ها)، در صورت عدم وجود ولتاژ، بردار میدان الکتریکی (و مغناطیسی) را در موج نور با زاویه معینی در صفحه عمود بر محور انتشار پرتو می چرخانند. اعمال شیارها روی سطح شیشه این امکان را فراهم می کند تا از زاویه چرخش یکسان صفحه قطبش برای همه سلول ها اطمینان حاصل شود. این دو پنل بسیار نزدیک به هم هستند.

پانل کریستال مایع توسط یک منبع نور روشن می شود (بسته به جایی که در آن قرار دارد، پانل های کریستال مایع برای بازتاب یا انتقال نور کار می کنند).

صفحه قطبش پرتو نور هنگام عبور از یک پانل 90 درجه می چرخد. 33.

برنج. 33 - چرخش صفحه قطبش پرتو نور

هنگامی که یک میدان الکتریکی ظاهر می شود، مولکول های کریستال های مایع تا حدی به صورت عمودی در امتداد میدان قرار می گیرند، زاویه چرخش صفحه قطبش نور از 90 درجه متفاوت می شود و نور آزادانه از کریستال های مایع عبور می کند، شکل. 34.

برنج. 34 - موقعیت مولکول ها در حضور میدان الکتریکی

چرخش صفحه قطبش پرتو نور برای چشم غیرقابل محسوس است، بنابراین لازم شد دو لایه دیگر به پانل های شیشه ای اضافه شود که فیلترهای پلاریزه هستند. این فیلترها فقط آن جزء از پرتو نور را منتقل می کنند که محور قطبش با محور داده شده مطابقت دارد. بنابراین، هنگام عبور از پلاریزه کننده، پرتو نور بسته به زاویه بین صفحه پلاریزاسیون آن و محور قطبی کننده کاهش می یابد. در غیاب ولتاژ، سلول شفاف است، زیرا اولین پلاریزه کننده نور را فقط با بردار پلاریزاسیون مربوطه منتقل می کند. به لطف کریستال های مایع، بردار پلاریزاسیون نور می چرخد ​​و تا زمانی که پرتو به قطبش دوم می رسد، از قبل می چرخد ​​تا بدون مشکل از قطبش دوم عبور کند، شکل 35a.

برنج. 35 - عبور نور بدون حضور میدان الکتریکی (الف) و در حضور (ب)

در حضور میدان الکتریکی، چرخش بردار پلاریزاسیون با زاویه کمتری اتفاق می‌افتد، در نتیجه قطبش‌کننده دوم تنها تا حدی برای تابش شفاف می‌شود. اگر اختلاف پتانسیل به حدی باشد که چرخش صفحه پلاریزاسیون در کریستال های مایع اصلاً رخ ندهد، پرتو نور کاملاً توسط قطبش دوم جذب می شود و وقتی از جلو از جلو روشن شود صفحه سیاه به نظر می رسد. (پرتوهای نور پس زمینه به طور کامل در صفحه جذب می شوند) شکل. 35b. اگر تعداد زیادی الکترود که میدان های الکتریکی مختلف ایجاد می کنند را در مکان های جداگانه صفحه (سلول) قرار دهید، با کنترل صحیح پتانسیل های این الکترودها، امکان نمایش حروف و سایر عناصر تصویر بر روی صفحه نمایش وجود خواهد داشت. . الکترودها در پلاستیک شفاف قرار می گیرند و می توانند به هر شکلی باشند.

نوآوری های تکنولوژیکی این امکان را فراهم کرده است که اندازه الکترودها را به اندازه یک نقطه کوچک محدود کنیم، بنابراین، الکترودهای بیشتری را می توان در همان ناحیه صفحه نمایش قرار داد، که وضوح نمایشگر LCD را افزایش می دهد و به ما اجازه می دهد حتی پیچیده را نمایش دهیم. تصاویر رنگی

برای نمایش یک تصویر رنگی، نور پس زمینه مانیتور مورد نیاز است تا نور از پشت LCD بیاید. این امر برای اینکه بتوان تصویر را با کیفیت خوب مشاهده کرد، حتی اگر محیط روشن نباشد، ضروری است. رنگ با استفاده از سه فیلتر به دست می آید که سه جزء اصلی را از انتشار یک منبع نور سفید جدا می کند. با ترکیب سه رنگ اصلی برای هر نقطه یا پیکسل روی صفحه، امکان بازتولید هر رنگی وجود دارد.

در مورد رنگ، چندین احتمال وجود دارد: می توانید چندین فیلتر را یکی پس از دیگری بسازید (به کسر کوچکی از تابش ارسالی منجر می شود)، می توانید از خاصیت یک سلول کریستال مایع استفاده کنید - هنگامی که قدرت میدان الکتریکی تغییر می کند، زاویه چرخش صفحه پلاریزاسیون تابش برای اجزای سبک با طول موج های متفاوت متفاوت است. از این ویژگی می توان برای بازتاب (یا جذب) تابش یک طول موج معین استفاده کرد (مشکل نیاز به تغییر دقیق و سریع ولتاژ است). اینکه کدام مکانیسم استفاده می شود بستگی به سازنده خاص دارد. روش اول ساده تر است، روش دوم موثرتر است.

اولین نمایشگرهای LCD بسیار کوچک بودند، حدود 8 اینچ، در حالی که امروزه اندازه آنها برای استفاده در لپ تاپ ها به 15 اینچ رسیده است و مانیتورهای LCD 20 اینچی یا بیشتر برای رایانه های رومیزی تولید می شود. افزایش اندازه به دنبال افزایش وضوح و در نتیجه ظهور مشکلات جدیدی است که با کمک فن آوری های خاص در حال ظهور حل شده اند. یکی از اولین چالش ها نیاز به استانداردی برای تعریف کیفیت نمایشگر با وضوح بالا بود. اولین قدم به سوی هدف افزایش زاویه چرخش صفحه قطبش نور در کریستال ها از 90 درجه به 270 درجه با استفاده از فناوری STN بود.

STN مخفف Super Twisted Nematic است. فناوری STN اجازه می دهد تا زاویه پیچش (زاویه پیچش) جهت کریستالی در داخل صفحه نمایش LCD را از 90 درجه به 270 درجه افزایش دهید که هنگام افزایش اندازه نمایشگر کنتراست تصویر بهتری را ارائه می دهد.

اغلب سلول های STN به صورت جفت استفاده می شوند. این طرح DSTN (Double Super Twisted Nematic) نامیده می شود که در آن یک سلول DSTN دو لایه از 2 سلول STN تشکیل شده است که مولکول های آنها در حین کار در جهت مخالف می چرخند. نوری که از چنین ساختاری در حالت "قفل" عبور می کند، بیشتر انرژی خود را از دست می دهد. کنتراست و وضوح DSTN به اندازه کافی بالا است، بنابراین امکان ساخت یک صفحه نمایش رنگی وجود دارد که در آن سه سلول LCD و سه فیلتر نوری رنگ های اصلی برای هر پیکسل وجود دارد. نمایشگرهای رنگی نمی توانند با نور بازتابی کار کنند، بنابراین نور پس زمینه ضروری است. برای کاهش سایز لامپ در پهلو و جلوی آن آینه است.

برنج. 36 - نور پس زمینه مانیتور LCD

سلول های STN همچنین در حالت TSTN (Triple Super Twisted Nematic) استفاده می شود، زمانی که دو لایه نازک از فیلم پلیمری برای بهبود رندر رنگ نمایشگرهای رنگی یا ارائه نمایشگرهای تک رنگ با کیفیت خوب اضافه می شود.

اصطلاح ماتریس غیرفعال در نتیجه تقسیم مانیتور به نقاطی ظاهر شد که هر یک به لطف الکترودها می توانند جهت صفحه قطبش پرتو را مستقل از بقیه تعیین کنند، به طوری که در نتیجه، هر یک از آنها عنصر را می توان به صورت جداگانه برای ایجاد یک تصویر روشن کرد. ماتریس غیرفعال نامیده می شود، زیرا فناوری ایجاد نمایشگرهای LCD، که در بالا توضیح داده شد، نمی تواند تغییر سریع اطلاعات را روی صفحه نمایش ارائه دهد. تصویر خط به خط با اعمال متوالی یک ولتاژ کنترل به سلول‌های جداگانه تشکیل می‌شود و آنها را شفاف می‌کند. به دلیل ظرفیت الکتریکی نسبتاً بزرگ سلول ها، ولتاژ دو طرف آنها نمی تواند به سرعت به اندازه کافی تغییر کند، بنابراین تصویر به آرامی به روز می شود. چنین نمایشگری از نظر کیفیت دارای معایب زیادی است، زیرا تصویر به نرمی نمایش داده نمی شود و بر روی صفحه می لرزد. نرخ کم تغییر در شفافیت کریستال ها اجازه نمایش صحیح تصاویر متحرک را نمی دهد.

برای حل برخی از مشکلات فوق از فناوری های خاصی استفاده می شود که برای بهبود کیفیت تصویر دینامیک پیشنهاد شد تعداد الکترودهای کنترلی افزایش یابد. یعنی کل ماتریس به چندین زیر ماتریس مستقل تقسیم می شود (Dual Scan DSTN - دو فیلد اسکن تصویر مستقل) که هر کدام شامل تعداد پیکسل کمتری است ، بنابراین کنترل یک به یک آنها کمتر طول می کشد. زمان. در نتیجه زمان اینرسی LCD را می توان کوتاه کرد.

در حال حاضر، فناوری های اصلی در ساخت نمایشگرهای LCD: TN + film، IPS (SFT) و MVA. این فناوری ها در هندسه سطوح، پلیمر، صفحه کنترل و الکترود جلویی متفاوت هستند. درجه خلوص و نوع پلیمر با خواص کریستال مایع از اهمیت بالایی برخوردار است که در طرح های خاص مورد استفاده قرار می گیرد.

فیلم TN + (Twisted Nematic + فیلم)

فیلم TN + ساده ترین فناوری است. قسمت فیلم در نام فناوری به معنای لایه اضافی است که برای افزایش زاویه دید (تقریباً - از 90 درجه تا 150 درجه) استفاده می شود. امروزه، پیشوند فیلم اغلب حذف می شود و این ماتریس ها را به سادگی TN می نامند. متأسفانه هنوز راهی برای بهبود کنتراست و زمان پاسخ برای پنل های TN پیدا نشده است و زمان پاسخ برای این نوع ماتریس در حال حاضر یکی از بهترین ها است، اما سطح کنتراست اینطور نیست.

ماتریس TN به صورت زیر عمل می کند: اگر ولتاژی به پیکسل ها اعمال نشود، کریستال های مایع (و نور قطبی شده ای که از خود عبور می دهند) نسبت به یکدیگر به میزان 90 درجه در صفحه افقی در فضای بین دو صفحه می چرخند. و از آنجایی که جهت پلاریزاسیون فیلتر در صفحه دوم با جهت قطبش فیلتر در صفحه اول زاویه 90 درجه ایجاد می کند، نور از آن عبور می کند. هنگامی که زیرپیکسل های قرمز، سبز و آبی کاملاً روشن می شوند، یک نقطه سفید روی صفحه ظاهر می شود.

به شایستگی هافن آوری ها شامل کمترین زمان پاسخگویی در بین ماتریس های مدرن و همچنین هزینه کم است.

معایب: رندر رنگ ضعیف، کوچکترین زاویه دید.

IPS (سوئیچینگ در هواپیما) یا SFT (Super Fine TFT)

فناوری سوئیچینگ درون هواپیما (Super Fine TFT) توسط هیتاچی و NEC توسعه یافته است. این شرکت ها از این دو نام مختلف برای یک فناوری استفاده می کنند - NEC technology ltd. از SFT و هیتاچی از IPS استفاده می کند. این فناوری برای خلاص شدن از کاستی های فیلم TN + در نظر گرفته شده است. با این حال، در ابتدا، در حالی که IPS قادر به افزایش زاویه دید تا 170 درجه و همچنین کنتراست بالا و بازتولید رنگ بود، زمان پاسخ کم باقی ماند.

اگر هیچ ولتاژی به ماتریس IPS اعمال نشود، مولکول‌های کریستال مایع نمی‌چرخند. فیلتر دوم همیشه عمود بر فیلتر اول می چرخد ​​و نور از آن عبور نمی کند. بنابراین نمایش مشکی به ایده آل نزدیک است. اگر ترانزیستور از کار بیفتد، پیکسل "شکسته" پنل IPS مانند ماتریس TN سفید نخواهد بود، بلکه سیاه خواهد بود.

هنگامی که ولتاژ اعمال می شود، مولکول های کریستال مایع عمود بر موقعیت اولیه خود می چرخند و نور را عبور می دهند.

IPS در حال حاضر با تغییرات مختلف فناوری S-IPS (Super-IPS) جایگزین شده است که تمام مزایای فناوری IPS را با کاهش همزمان زمان پاسخ و همچنین افزایش کنتراست به ارث برده است.

کرامت: ارائه رنگ عالی، زوایای دید گسترده

معایب: زمان پاسخ طولانی، هزینه بالا.

VA (تراز عمودی)

ماتریس های MVA / PVA به عنوان مصالحه ای بین TN و IPS، هم از نظر هزینه و هم از نظر کیفیت مصرف کننده در نظر گرفته می شوند. MVA (تراز عمودی چند دامنه). این فناوری توسط فوجیتسو به عنوان مصالحه ای بین فناوری های TN و IPS توسعه یافته است. زوایای دید افقی و عمودی برای ماتریس های MVA 160 درجه است (در مانیتورهای مدرن تا 176-178 درجه)، در حالی که به لطف استفاده از فناوری های شتاب (RTC) این ماتریس ها در زمان پاسخ بسیار از TN + فیلم عقب نیستند، اما به طور قابل توجهی از ویژگی های دومی بیشتر از عمق رنگ ها و دقت بازتولید آنها است.

MVA جانشین فناوری VA است که در سال 1996 توسط فوجیتسو معرفی شد. هنگامی که ولتاژ خاموش است، کریستال های مایع ماتریس VA به صورت عمود بر فیلتر دوم قرار می گیرند، یعنی نور را از خود عبور نمی دهند. هنگامی که ولتاژ اعمال می شود، کریستال ها 90 درجه می چرخند و یک نقطه روشن روی صفحه ظاهر می شود. همانطور که در ماتریس های IPS، پیکسل ها در غیاب ولتاژ نور را از خود عبور نمی دهند، بنابراین، زمانی که از کار می افتند، به صورت نقاط سیاه قابل مشاهده هستند.

شایستگی هافناوری‌های MVA سیاه عمیق هستند و هم ساختار کریستالی مارپیچی و هم میدان مغناطیسی مضاعف وجود ندارد.

معایب MVA در مقابل S-IPS: از دست دادن جزئیات در سایه ها هنگام مشاهده از نمای عمود، وابستگی تعادل رنگ تصویر به زاویه دید.

فناوری های زیر مشابه MVA هستند:

PVA (Tatterned Vertical Alignment) از سامسونگ.

سوپر PVA از سامسونگ.

Super MVA از CMO.

مشخصات فنی اصلی ال سی دی مانیتورها

اجازه- ابعاد افقی و عمودی، بیان شده در پیکسل. بر خلاف مانیتورهای CRT، LCD ها دارای یک وضوح ثابت هستند، بقیه با درون یابی به دست می آیند.

اندازه نقطه(اندازه پیکسل) - فاصله بین مراکز پیکسل های مجاور. ارتباط مستقیم با وضوح فیزیکی؛

نسبت صفحه نمایش (قالب متناسب) - نسبت عرض به ارتفاع (5: 4، 4: 3، 16: 9، و غیره)؛

مورب قابل مشاهده- اندازه خود پانل، به صورت مورب اندازه گیری می شود. مساحت نمایشگرها نیز به فرمت بستگی دارد: مانیتور با نسبت تصویر 4: 3 دارای مساحت بزرگتر از نسبت تصویر 16: 9 با همان قطر است.

تضاد- نسبت روشنایی روشن ترین و تاریک ترین نقاط. برخی از مانیتورها از سطح نور پس زمینه تطبیقی ​​با استفاده از لامپ های اضافی استفاده می کنند، رقم کنتراست داده شده برای آنها (به اصطلاح پویا) برای یک تصویر ثابت اعمال نمی شود.

روشنایی- مقدار نور ساطع شده توسط نمایشگر معمولاً بر حسب کاندلا در هر متر مربع اندازه گیری می شود.

زمان پاسخ- حداقل زمان لازم برای تغییر روشنایی یک پیکسل؛

زاویه دید- زاویه ای که افت کنتراست به مقدار مشخص شده می رسد، برای انواع مختلف ماتریس ها و توسط سازنده های مختلف به طور متفاوت محاسبه می شود و اغلب مورد مقایسه قرار نمی گیرد.

مزایا و معایب نمایشگرهای LCD

به آنها مزایای LCD را می توان نسبت داد:

اندازه و وزن کوچک در مقایسه با CRT؛

نمایشگرهای LCD، بر خلاف CRT، فاقد سوسو زدن قابل مشاهده، نقص در فوکوس پرتو، تداخل میدان مغناطیسی و مشکلات هندسه و وضوح تصویر هستند.

مصرف برق نمایشگرهای LCD بسته به مدل، تنظیمات و تصویر نمایش داده شده ممکن است به میزان قابل توجهی کمتر باشد.

مصرف برق مانیتورهای LCD 95 درصد بر اساس وات نور پس زمینه یا نور پس زمینه LED LCD تعیین می شود.

از طرف دیگر، مانیتورهای LCD دارای مقداری هستند محدودیت ها، که اغلب به طور اساسی حذف آنها دشوار است، به عنوان مثال:

برخلاف CRT ها، آنها می توانند یک تصویر واضح را تنها در یک وضوح ("بومی") نمایش دهند. بقیه با درونیابی با از دست دادن تعریف به دست می آیند.

وسعت رنگ و دقت رنگ به ترتیب کمتر از پانل های پلاسما و CRT ها است. بسیاری از مانیتورها ناهمواری کشنده در انتقال روشنایی دارند (باندها در گرادیان).

بسیاری از مانیتورهای LCD دارای کنتراست نسبتاً کم و عمق مشکی هستند. پوشش براق ماتریس که به طور گسترده استفاده می شود، تنها بر کنتراست ذهنی در شرایط نور محیط تأثیر می گذارد.

به دلیل الزامات سختگیرانه برای ضخامت ماتریس ثابت، مشکل رنگ یکنواخت ناهموار (روشنایی ناهموار) وجود دارد.

سرعت واقعی تغییر تصویر نیز کمتر از CRT و نمایشگرهای پلاسما باقی می ماند.

وابستگی کنتراست به زاویه دید هنوز یک نقطه ضعف قابل توجه فناوری است.

حداکثر تعداد مجاز پیکسل های معیوب، بسته به اندازه صفحه نمایش، در استاندارد بین المللی ISO 13406-2 (در روسیه - GOST R 52324-2005) تعیین می شود. استاندارد 4 کلاس کیفیت برای نمایشگرهای LCD تعریف می کند. بالاترین درجه - 1، به هیچ وجه اجازه پیکسل های معیوب را نمی دهد. کمترین آن 4 است، که اجازه می دهد تا 262 پیکسل معیوب در هر میلیون کار کند.

مانیتورهای پلاسما

اندازه همیشه یک مانع بزرگ در طراحی نمایشگرهای عریض بوده است. مانیتورهای بزرگتر از 24 اینچ که با استفاده از فناوری CRT ساخته شده بودند، بسیار سنگین و حجیم بودند. مانیتورهای LCD تخت و سبک بودند، اما صفحه نمایش های بزرگتر از 20 اینچ بسیار گران بودند. فناوری پلاسما نسل بعدی برای نمایشگرهای بزرگ ایده آل است.

ایده پانل پلاسما به هیچ وجه به دلیل علاقه صرفاً علمی ظاهر نشد. هیچ یک از فناوری های موجود نمی تواند با دو کار ساده کنار بیاید: دستیابی به بازتولید رنگ با کیفیت بالا بدون از دست دادن اجتناب ناپذیر روشنایی و ایجاد یک تلویزیون با صفحه گسترده که کل فضای اتاق را اشغال نمی کند. و پانل های پلاسما (PDP) تنها از نظر تئوری می توانند مشکل مشابهی را حل کنند. در ابتدا، صفحه‌های پلاسمای آزمایشی تک رنگ (نارنجی) بودند و فقط می‌توانستند تقاضای مصرف‌کنندگان خاصی را که بیش از همه به یک منطقه تصویر بزرگ نیاز داشتند، برآورده کند. بنابراین اولین دسته از PDP ها (حدود هزار قطعه) توسط بورس نیویورک خریداری شد.

جهت مانیتورهای پلاسما پس از آن احیا شد که سرانجام مشخص شد نه مانیتورهای LCD و نه CRT قادر به تهیه صفحه نمایش هایی با قطرهای بزرگ (بیش از بیست و یک اینچ) ارزان قیمت نیستند. بنابراین، تولید کنندگان پیشرو تلویزیون های مصرفی و مانیتورهای کامپیوتر، مانند هیتاچی، NEC و دیگران، به PDP بازگشته اند.

اصل عملکرد یک پانل پلاسما تخلیه سرد کنترل شده یک گاز کمیاب (زنون یا نئون) در حالت یونیزه شده (پلاسمای سرد) است. عنصر کاری (پیکسل) که یک نقطه مجزا در تصویر تشکیل می دهد، گروهی از سه زیرپیکسل است که به ترتیب مسئول سه رنگ اصلی هستند. هر زیرپیکسل یک میکرودوربین جداگانه است که روی دیواره‌های آن ماده فلورسنت یکی از رنگ‌های اصلی وجود دارد، شکل. 37. پیکسل ها در تقاطع الکترودهای کنترل شفاف کروم-مس-کروم قرار دارند و یک شبکه مستطیل شکل را تشکیل می دهند.

برنج. 37 - ساختار پانل پلاسما

برای "روشن" کردن پیکسل، موارد زیر رخ می دهد. یک ولتاژ AC کنترل بالا به شکل مستطیل به دو الکترود تغذیه و کنترل متعامد به یکدیگر، که در نقطه تقاطع آنها پیکسل مورد نظر قرار دارد، عرضه می شود. گاز موجود در سلول بیشتر الکترون های ظرفیت خود را می دهد و به حالت پلاسما می رود. بسته به فاز ولتاژ کنترل، یون ها و الکترون ها به طور متناوب در الکترودهای طرف مقابل محفظه جمع می شوند. برای "اشتعال" الکترود اسکن، یک پالس اعمال می شود، پتانسیل های به همین نام اضافه می شود، بردار میدان الکترواستاتیک مقدار آن را دو برابر می کند. تخلیه رخ می دهد - برخی از یون های باردار انرژی را به شکل انتشار کوانتوم های نور در محدوده فرابنفش (بسته به گاز) از دست می دهند. به نوبه خود، پوشش فلورسنت که در ناحیه تخلیه قرار دارد، شروع به انتشار نور در محدوده مرئی می کند که توسط ناظر درک می شود. 97 درصد از اشعه ماوراء بنفش مضر برای چشم توسط شیشه بیرونی جذب می شود. روشنایی لومینسانس فسفر با مقدار ولتاژ کنترل تعیین می شود.

برنج. 38 - فرآیند تولید نور مرئی توسط یک سلول

مزایای اصلی... روشنایی بالا (تا 500 سی دی / متر مربع) و کنتراست (تا 400: 1)، همراه با عدم وجود لرزش، از مزایای بزرگ چنین مانیتورهایی است (برای مقایسه: یک مانیتور حرفه ای CRT دارای روشنایی تقریباً 350 و یک تلویزیون - از 200 تا 270 سی دی / متر مربع با نسبت کنتراست 150: 1 تا 200: 1). وضوح بالای تصویر در کل سطح کاری صفحه نمایش حفظ می شود. علاوه بر این، زاویه نسبت به حالت عادی که در آن یک تصویر معمولی در مانیتورهای پلاسما قابل مشاهده است، به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از مانیتورهای LCD است. علاوه بر این، پنل‌های پلاسما میدان‌های مغناطیسی ایجاد نمی‌کنند (که بی‌ضرر بودن آن‌ها را برای سلامتی تضمین می‌کند)، مانند مانیتورهای CRT دچار لرزش نمی‌شوند و زمان بازسازی کوتاه آن‌ها امکان استفاده از آن‌ها را برای نمایش سیگنال‌های ویدئویی و تلویزیونی فراهم می‌کند. فقدان اعوجاج و مشکلات پرتوهای الکترونی همگرا و تمرکز آنها در همه نمایشگرهای صفحه تخت ذاتی است. لازم به ذکر است که مانیتورهای PDP در برابر میدان های الکترومغناطیسی مقاوم هستند که به آنها امکان استفاده در شرایط صنعتی را می دهد - حتی یک آهنربای قدرتمند که در کنار چنین نمایشگری قرار می گیرد به هیچ وجه بر کیفیت تصویر تأثیر نمی گذارد. با این حال، در خانه، می‌توانید هر بلندگوی را بدون ترس از لکه‌های رنگی روی صفحه نمایش، روی مانیتور قرار دهید.

معایب اصلیاین نوع مانیتور مصرف برق نسبتا بالایی دارد که با افزایش قطر مانیتور و وضوح پایین به دلیل اندازه پیکسل بزرگ این میزان مصرف انرژی افزایش می یابد. علاوه بر این، خواص عناصر فسفر به سرعت بدتر می شود و صفحه نمایش روشن می شود، بنابراین طول عمر نمایشگرهای پلاسما در بیشتر موارد به 10000 ساعت محدود می شود (این حدود 5 سال برای استفاده اداری است). با توجه به این محدودیت ها، چنین مانیتورهایی تاکنون فقط برای کنفرانس ها، سخنرانی ها، تابلوهای اطلاعاتی، یعنی. که در آن اندازه صفحه نمایش بزرگ برای نمایش اطلاعات مورد نیاز است. با این حال، دلایل زیادی برای این باور وجود دارد که محدودیت های تکنولوژیکی موجود به زودی برطرف خواهد شد و با کاهش هزینه، می توان از این نوع دستگاه ها به عنوان صفحه نمایش تلویزیون یا نمایشگر رایانه ها با موفقیت استفاده کرد.

تکنولوژی OLED

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد. برای ایجاد دیودهای ساطع نور آلی (OLED)، از ساختارهای چند لایه لایه نازک استفاده می شود که از لایه هایی از چندین پلیمر تشکیل شده است. هنگامی که یک ولتاژ مثبت نسبت به کاتد به آند اعمال می شود، جریان الکترون ها از طریق دستگاه از کاتد به آند جریان می یابد. بنابراین کاتد به لایه گسیلی الکترون می دهد و آند الکترون ها را از لایه رسانا می گیرد یا به عبارت دیگر آند سوراخ هایی را به لایه رسانا می دهد. لایه انتشار دارای بار منفی و لایه رسانا مثبت است. تحت تأثیر نیروهای الکترواستاتیک، الکترون‌ها و حفره‌ها به سمت یکدیگر حرکت می‌کنند و هنگام برخورد دوباره با هم ترکیب می‌شوند. این اتفاق نزدیک‌تر به لایه انتشار می‌افتد، زیرا سوراخ‌های نیمه‌رسانای آلی تحرک بالاتری نسبت به الکترون‌ها دارند. در طول نوترکیب، کاهش انرژی یک الکترون رخ می دهد که با انتشار (گسیل) تابش الکترومغناطیسی در ناحیه نور مرئی همراه است. بنابراین، لایه را گسیل می گویند. هنگامی که یک ولتاژ منفی نسبت به کاتد به آند اعمال می شود، دستگاه کار نمی کند. در این حالت سوراخ ها به سمت آند و الکترون ها در خلاف جهت کاتد حرکت می کنند و هیچ گونه نوترکیبی رخ نمی دهد.

برنج. 39 - طرح یک پنل OLED 2 لایه: 1 - کاتد (-); 2 - لایه انتشار؛ 3 - تشعشعات ساطع شده 4 - لایه رسانا; 5 - آند (+)

اکسید ایندیم دوپ شده با قلع معمولاً به عنوان ماده آند استفاده می شود. در برابر نور مرئی شفاف است و عملکرد بالایی دارد که باعث تسهیل تزریق سوراخ ها به لایه پلیمری می شود. فلزاتی مانند آلومینیوم و کلسیم اغلب برای ساخت کاتد استفاده می‌شوند، زیرا عملکرد کمی دارند که تزریق الکترون‌ها را به لایه پلیمری تسهیل می‌کند.

طبقه بندی با روش کنترل دو نوع نمایشگر OLED وجود دارد - PMOLED و AMOLED. تفاوت در نحوه هدایت ماتریس نهفته است - می تواند یک ماتریس غیرفعال (PM) یا یک ماتریس فعال (AM) باشد.

V PMOLED -نمایشگرها از کنترلرها برای اسکن تصویر در ردیف ها و ستون ها استفاده می کنند. برای روشن کردن یک پیکسل، باید سطر و ستون مربوطه را روشن کنید: در محل تقاطع سطر و ستون، پیکسل نور ساطع می کند. فقط یک پیکسل می تواند در هر زمان بدرخشد. بنابراین، برای اینکه کل صفحه نمایش بدرخشد، لازم است با تکرار در تمام ردیف ها و ستون ها، سیگنال ها به سرعت به همه پیکسل ها ارسال شود. در قدیمی ها چگونه انجام می شود.

برنج. 40 - نمودار یک پنل OLED ماتریس غیرفعال

نمایشگرهای مبتنی بر PMOLED ارزان هستند، اما به دلیل نیاز به اسکن خطی، نمی توان نمایشگرهای بزرگ با کیفیت تصویر قابل قبول دریافت کرد. نمایشگرهای PMOLED معمولاً 3 اینچ (7.5 سانتی متر) اندازه دارند.

V AMOLED -نمایش هر پیکسل به طور مستقیم کنترل می شود، بنابراین آنها می توانند به سرعت تصویر را تولید کنند. برای کنترل هر سلول OLED، از ترانزیستورهایی استفاده می شود که اطلاعات لازم برای حفظ روشنایی پیکسل را ذخیره می کنند. سیگنال کنترل به یک ترانزیستور خاص اعمال می شود، به همین دلیل سلول ها به سرعت به اندازه کافی به روز می شوند. نمایشگرهای AMOLED می توانند اندازه بزرگی داشته باشند و نمایشگرهای 40 اینچی (100 سانتی متری) قبلا ساخته شده اند. ساخت نمایشگرهای AMOLED به دلیل مدارهای پیچیده کنترل پیکسلی گران است، برخلاف نمایشگرهای PMOLED که یک کنترلر ساده برای کنترل کافی است.

برنج. 41 - نمودار یک پنل OLED با ماتریس فعال

طبقه بندی مواد ساطع کننده نور در حال حاضر دو فناوری عمدتاً در حال توسعه هستند که بیشترین کارایی را نشان داده اند. آنها در مواد آلی مورد استفاده متفاوت هستند: میکرومولکول ها (sm-OLED) و پلیمرها (PLED)، دومی به پلیمرهای ساده، ترکیبات آلی پلیمری (POLED) و فسفری (PHOLED) تقسیم می شوند.

مدارهای نمایشگر OLED رنگی سه طرح بندی صفحه نمایش OLED رنگی وجود دارد:

مداری با ساطع کننده های رنگی جداگانه؛

مدار WOLOD + CF (ستاب کننده های سفید + فیلترهای رنگی)؛

طرحی با تبدیل تابش موج کوتاه

ساده ترین و آشناترین گزینه، مدل معمولی سه رنگ است که در فناوری OLED به آن مدل اسپلیت امیتر می گویند. سه ماده آلی نور را در رنگ های اصلی ساطع می کنند - R، G و B. این گزینه از نظر مصرف انرژی کارآمدترین است، با این حال، در عمل، پیدا کردن موادی که نور با طول موج مورد نظر ساطع می کنند بسیار دشوار است. و حتی با همان روشنایی.

برنج. 42 - طرح های نمایشگرهای OLED رنگی

گزینه دوم از سه ساطع کننده سفید یکسان استفاده می کند که از طریق فیلترهای رنگی ساطع می شوند، اما از نظر بازده انرژی به طور قابل توجهی نسبت به گزینه اول پایین تر است، زیرا بخش قابل توجهی از نور ساطع شده در فیلترها از بین می رود.

نسخه سوم (CCM - Color Changing Media) از ساطع کننده های آبی و مواد درخشان خاص انتخاب شده برای تبدیل نور آبی با طول موج کوتاه به قرمز و سبز با طول موج بلندتر استفاده می کند. ساطع کننده آبی به طور طبیعی "مستقیم" ساطع می کند. هر کدام از گزینه ها مزایا و معایب خاص خود را دارند:

جهات اصلی تحقیق و توسعه مدرن

PHOLED (OLED فسفری) یک فناوری است که توسط Universal Display Corporation (UDC) با مشارکت دانشگاه پرینستون و دانشگاه کالیفرنیای جنوبی به دست آمده است. مانند تمام OLED ها، PHOLED ها به صورت زیر عمل می کنند: یک جریان الکتریکی به مولکول های آلی اعمال می شود که نور درخشانی از خود ساطع می کنند. با این حال، PHOLED از اصل الکتروفسفرسانس برای تبدیل تا 100٪ انرژی الکتریکی به نور استفاده می کند. برای مثال، OLEDهای فلورسنت سنتی تقریباً 25 تا 30 درصد انرژی الکتریکی را به نور تبدیل می کنند. با توجه به سطح بسیار بالای بهره وری انرژی، حتی در مقایسه با سایر OLEDها، PHOLEDها برای استفاده بالقوه در نمایشگرهای بزرگ مانند نمایشگرهای تلویزیون یا صفحه نمایش برای نیازهای نور مورد مطالعه قرار می گیرند. استفاده بالقوه از PHOLED برای نورپردازی: دیوارها را می توان با نمایشگرهای بزرگ PHOLED پوشاند. این اجازه می دهد تا به جای استفاده از لامپ هایی که نور را به طور نابرابر در سراسر اتاق پخش می کنند، همه اتاق ها به طور یکنواخت روشن شوند. یا مانیتورها - دیوارها یا پنجره ها - مناسب برای سازمان ها یا کسانی که دوست دارند فضای داخلی را آزمایش کنند. همچنین، از مزایای نمایشگرهای PHOLED می توان به رنگ های روشن و اشباع شده و همچنین طول عمر نسبتاً طولانی اشاره کرد.

TOLED - دستگاه های شفاف ساطع کننده نور TOLED (TOLED شفاف و با تابش بالا) - فناوری که به شما امکان می دهد نمایشگرهای شفاف (Transparent) ایجاد کنید و همچنین به سطح کنتراست بالاتری دست یابید.

برنج. 43 - مثال استفاده از نمایشگر TOLED

نمایشگرهای TOLED شفاف: جهت انتشار نور می تواند فقط به سمت بالا، فقط پایین یا در هر دو جهت (شفاف) باشد. TOLED می تواند کنتراست را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد، که خوانایی صفحه نمایش را در نور شدید خورشید بهبود می بخشد.

از آنجایی که TOLED ها هنگام خاموش شدن 70 درصد شفاف هستند، می توان آنها را مستقیماً روی شیشه جلو اتومبیل، روی ویترین مغازه ها یا برای نصب در کلاه ایمنی مجازی نصب کرد. همچنین، شفافیت TOLED ها به آنها اجازه می دهد تا با فلز، فویل، سیلیکون و سایر بسترهای مات برای نمایشگرهای رو به جلو (ممکن است در کارت های اعتباری پویا آینده استفاده شوند) استفاده شوند. شفافیت صفحه نمایش با استفاده از عناصر و مواد آلی شفاف برای ساخت الکترودها به دست می آید.

با استفاده از یک جاذب بازتاب کم برای زیرلایه صفحه نمایش TOLED، نسبت کنتراست می تواند یک مرتبه بهتر از LCD ها (تلفن های همراه و کابین های جنگنده نظامی) باشد. فناوری TOLED همچنین می‌تواند برای تولید دستگاه‌های چند لایه (به عنوان مثال، SOLED) و ماتریس‌های ترکیبی (TOLED‌های دو جهته، دوبرابر کردن منطقه نمایش‌داده‌شده با همان اندازه صفحه را امکان‌پذیر می‌سازد - برای دستگاه‌هایی که مقدار اطلاعات خروجی مطلوب‌تری نسبت به آن دارند. موجود).

FOLED (OLED انعطاف پذیر) - ویژگی اصلی انعطاف پذیری صفحه نمایش OLED است. در یک طرف از صفحه پلاستیکی یا فلزی انعطاف پذیر به عنوان بستر استفاده می شود و از طرف دیگر از سلول های OLED در یک فیلم محافظ نازک مهر و موم شده استفاده می کند. مزایای FOLED: صفحه نمایش بسیار نازک، وزن بسیار کم، استحکام، دوام و انعطاف پذیری که به پنل های OLED اجازه می دهد تا در غیرمنتظره ترین مکان ها استفاده شوند.

OLED سهامدار - فناوری صفحه نمایش از UDC (OLED تا شده). SOLED از معماری زیر استفاده می کند: تصویر زیر پیکسل (عناصر قرمز، آبی و سبز در هر پیکسل) به جای کنار هم به صورت عمودی روی هم چیده می شود، همانطور که در LCD یا لوله اشعه کاتدی چنین است. در SOLED، هر عنصر زیرپیکسلی را می توان به طور مستقل کنترل کرد. رنگ پیکسل را می توان با تغییر جریان عبوری از سه عنصر رنگی تنظیم کرد (نمایشگرهای غیر رنگی از مدولاسیون عرض پالس استفاده می کنند). روشنایی با تغییر آمپر کنترل می شود. مزایای SOLED: تراکم بالای پر کردن صفحه نمایش با سلول های ارگانیک، که به موجب آن وضوح خوبی به دست می آید و در نتیجه تصویری با کیفیت بالا به دست می آید. (نمایشگرهای SOLED 3 برابر کیفیت تصویر بهتری نسبت به LCD و CRT دارند.

مزایا و معایب OLED

مزایای:

مزایا در مقایسه با نمایشگرهای پلاسما:

ابعاد و وزن کوچکتر؛

مصرف انرژی کمتر در همان روشنایی؛

توانایی ایجاد صفحه نمایش انعطاف پذیر.

مزایای نسبت به LCD:

ابعاد و وزن کوچکتر؛

بدون نیاز به نور پس زمینه؛

عدم وجود پارامتری مانند زاویه دید - تصویر بدون افت کیفیت از هر زاویه قابل مشاهده است.

پاسخ فوری (به ترتیبی بزرگتر از LCD) - در واقع، فقدان کامل اینرسی.

ارائه رنگ بهتر (کنتراست بالا)؛

توانایی ایجاد صفحه نمایش انعطاف پذیر؛

طیف گسترده ای از دمای عملیاتی (از -40 تا + 70 درجه سانتیگراد).

روشنایی.نمایشگرهای OLED روشنایی تابش را از چند سی دی / متر مربع (برای استفاده در شب) تا روشنایی بسیار بالا - بیش از 100000 سی دی / متر مربع ارائه می دهند و روشنایی آنها را می توان در محدوده دینامیکی بسیار گسترده تنظیم کرد. از آنجایی که طول عمر نمایشگر با روشنایی آن نسبت معکوس دارد، توصیه می شود ابزارها در سطوح روشنایی متوسط ​​تر تا 1000 cd/m2 کار کنند. هنگامی که LCD با یک پرتو نور روشن روشن می شود، تابش خیره کننده ظاهر می شود و تصویر روی صفحه نمایش OLED در هر سطح نوری روشن و اشباع می شود (حتی با نور مستقیم خورشید روی صفحه نمایش).

تضاد. OLED نیز در اینجا پیشتاز است. نمایشگرهای OLED دارای نسبت کنتراست 1,000,000:1 هستند (کنتراست LCD حدود 5000:1، CRT حدود 2000:1 است)

زوایای دیدفناوری OLED به شما این امکان را می دهد که بدون افت کیفیت تصویر، از هر طرف و از هر زاویه ای به نمایشگر نگاه کنید.

مصرف انرژی.مصرف برق کمتر با همان روشنایی

معایب:

عمر کوتاه برخی از رنگ های فسفر (حدود 2-3 سال)؛

هزینه بالا و عدم توسعه فناوری برای ایجاد ماتریس های بزرگ؛

مشکل اصلی OLED این است که زمان کار مداوم نباید بیش از 15 هزار ساعت باشد. مشکلی که در حال حاضر مانع از پذیرش گسترده این فناوری می‌شود این است که OLED قرمز و سبز OLED می‌توانند ده‌ها هزار ساعت بیشتر از OLED آبی دوام بیاورند. این امر از نظر بصری تصویر را تحریف می کند و زمان نمایش با کیفیت برای یک دستگاه تجاری قابل قبول غیرقابل قبول است. با این حال، این را می توان به عنوان یک مشکل موقت در توسعه یک فناوری جدید در نظر گرفت، زیرا لومینوفورهای جدید و بادوام بیشتری در حال توسعه هستند.