Устройства за извеждане на информация. Монитори с течни кристали. Плазмени монитори. Монитори с електронно-лъчева тръба. Предимство: LCD с изключение на големи ъгли на видимост. История на плазмения дисплей

Реших да разбера такава мощна тема като плазмен дисплей.

Много хора се измъчват от въпроса: „Какво е плазмен дисплей и колко готин е, или по-добре – колко е удобен?“ Ще разбием тази тема на зъбци и ще разберем цялата сол!

име

Защо започнахме с име? Точно така, има поне 3 различни и често използвани опции за това устройство (Дисплей, панел, екран), които първо трябва да разберете.
Панелът е най-звучното и често използвано име за този тип екран. Изразът „имам плазмен панел у дома“ се превърна в нещо привлекателно и мощно, защото в нашето подсъзнание си представяме нещо голямо, високотехнологично със сочна картина. Иронията е, че думата панел е грешна за използване във връзка с, монитор и т.н. Стилистично правилна дума, неправилна граматика.
Дисплеят е вторият най-използван, граматически правилен. Тъй като патентът, регистриран от тримата мъже, които първи приложиха тази технология на практика, съдържаше точно думата Display.
Екранът е доста, защо не. Синоним на дисплей.

Сравнете

Ще дадем данните в сравнение с, очевидно е. Да, те имат своите предимства, но не се използват в сегмента, където са плазмата и LCD.

Предимства

• Покажете.
• Реализъм на изображението (спорен).
• Първоначално дълбоко цветопредаване, но това бледнее в сравнение с новите LED и OLED подсветки, които вече възпроизвеждат по-добри цветове.

недостатъци

• Цената за устройства с такива екрани и наличието на функции е по-висока от аналог с LCD.
• По-висока консумация на енергия.
• Поради тяхната структура пикселите бързо изгарят, когато статична картина е включена за дълго време. В резултат на това се използва само за гледане на динамични сцени.
• Големи пиксели, което води до ниска разделителна способност на относително малките екрани.
• Най-малката ширина на дисплея е по-голяма от най-малката ширина на LCD дисплея.

Дизайн

Плазменият панел е набор от пълни с газ клетки, затворени между две успоредни стъклени плочи, вътре в които има прозрачни електроди, които образуват шините за сканиране, осветяване и адресиране. Газовият разряд протича между разрядните електроди (сканиране и подсветка) от предната страна на екрана и адресиращия електрод от задната страна.

Характеристики на дизайна

• субпикселът на плазмения панел има следните размери: 200 µm x 200 µm x 100 µm;
• предният електрод е направен от индиев калаен оксид, тъй като е проводим и прозрачен.
• когато големи токове протичат през доста голям плазмен екран, поради съпротивлението на проводниците, възниква значителен спад на напрежението, което води до изкривявания на сигнала и следователно се добавят междинни хромови проводници, въпреки неговата непрозрачност;
• За да се създаде плазма, клетките обикновено се пълнят с газове - неон или ксенон (по-рядко хелий и/или аргон, или по-често техните смеси) с добавка на живак.

Принцип на действие

1. инициализация, при която се извършва подреждане на позицията на зарядите на носителя и подготовката му за следващия етап (адресиране). В този случай няма напрежение на адресиращия електрод и към сканиращия електрод спрямо електрода за задно осветяване се прилага инициализиращ импулс със стъпаловидна форма. На първия етап на този импулс се подрежда подреждането на йонната газова среда, на втория етап има разряд в газа, а на третия етап подреждането е завършено.
2. адресиране, по време на което пикселът се подготвя за осветяване. Положителен импулс (+75 V) се прилага към адресната шина, а отрицателен импулс (-75 V) към шината за сканиране. Шината за подсветка е настроена на +150 V.
3. фоново осветление, по време на което се прилага положителен импулс към сканиращата шина и отрицателен импулс, равен на 190 V към шината за фоново осветление. Сумата от йонните потенциали на всяка шина и допълнителните импулси води до превишаване на праговия потенциал и разреждане в газообразна среда. След разряда йоните се преразпределят по шините за сканиране и осветление. Промяната в полярността на импулсите води до повтарящ се разряд в плазмата. По този начин, чрез промяна на полярността на импулсите, се осигурява многократно разреждане на клетката.

По този начин, когато към електродите се приложи високочестотно напрежение, настъпва газова йонизация или образуване на плазма. В плазмата възниква капацитивен високочестотен разряд, който води до ултравиолетово лъчение, което кара фосфора да свети: червено, зелено или синьо. Този блясък, преминавайки през предната стъклена плоча, навлиза в окото на зрителя.

Изход:Ако сте ужасен специалност и дори няма да погледнете този телевизор. Купете най-големия размер на дисплея, който е наличен в магазина, и дрънкайте смело вашето домашно кино, след което кажете, че имате всичко у дома, и поканете куп приятели, които също няма да гледат там. Вярно е, че ти, скъпи мой читателю, заради портфейла си трябва да се придържаш към гласа на разума и да вземеш телевизор или монитор само с LCD екран.

Обща характеристика на методите за извеждане на изображение

Има два основни метода за показване на изображение: векторметод и растерметод.

Векторен метод ... При този метод инструментът за рисуване рисува само изображението на фигурата и траекторията му се определя от изходното изображение. Изображението се състои от графични примитиви: линейни сегменти - вектори, дъги, окръжности и др. поради сложността на конструирането на система за управление на лъча, която осигурява бърза и точна по сложна траектория, този метод все още не е намерил широко приложение.

Растерен метод сканира цялата изходна повърхност на изображението и осигурява рисуващ елемент, който може да остави видима следа. Пътят на инструмента е постоянен и не зависи от показаното изображение, но инструментът може или не може да рисува отделни точки. В случай на използване на видео монитор като инструмент за рисуване на изображение, има управляем лъч за черно-бяло изображение и три основни лъча (червен, зелен, син) за цветно изображение. Лъчът сканира екрана линия по линия и предизвиква блясъка на фосфора, отложен върху вътрешната повърхност на екрана, фиг. 29.

В същото време, когато лъчът се движи отляво надясно, той е включен, а когато се връща отдясно наляво, е изключен. Всяка линия е разделена на определен брой точки - пиксели (Picture Elements-елементарни картинки), осветяването на всяка от които може да се управлява от устройството, което формира изображението (графичната карта).

Ориз. 29 - Прогресивно сканиране

На системи с прогресивенили непреплетенисканиране, лъчът върви по едни и същи линии в различни кадри (фиг. 29), а в системи с преплетениЧрез сканиране лъчът ще се движи по линиите, изместени с половината от стъпката на линията, и следователно цялата повърхност на рамката лъчът преминава в два цикъла на сканиране на рамката. Това дава възможност да се намали наполовина честотата на линейно сканиране и съответно скоростта на показване на точките на изображението на екрана (фиг. 30).

Ориз. 30 - Преплетено сканиране

Тъй като инерцията на зрението на човек е с честота 40-60 Hz, честотата на промяна на кадъра не трябва да бъде по-ниска от тази стойност, така че човек да не може да забележи тази промяна, т.е. при 50Hz. За да се осигури висококачествено изображение на екрана, лъчът трябва да има възможно най-много светещи точки на екрана. Например: 600 реда по 800 точки всеки ред. Следователно честотата на линията ще бъде:

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

В същото време за изхода на всяка точка се изисква честотата:

30kHz x 800 = 24000kHz = 48MHz

И това вече е висока честота за електронните схеми.

Освен това съседните точки на изходния сигнал не са свързани една с друга, така че честотата на контрола на интензитета на лъча трябва да се увеличи с 25% и тогава ще бъде около 60 MHz.

Тази честотна лента трябва да бъде осигурена от всички устройства за видео пътеки: видео усилватели, интерфейсни сигнални линии и самият графичен адаптер. Във всички тези етапи на обработка и предаване на сигнала, високата честота създава технически трудности. За да се намали честотата на линията, изображението се преплита в един полукадър:

дорилиниите са осветени в един полукадър;

страннолинии - в другия полукадър.

Качеството на изображението обаче изисква увеличаване на честотата на кадрите, за да се елиминира трептенето на изображението, същото се изисква и от увеличаването на размера на екрана на монитора, на който се показва самото изображение. Освен това, колкото по-висока е честотата, толкова по-ниска е производителността на графичната система при изграждане на изображения.

По този начин има някои оптимални съотношения между графичния редактор и монитора за извеждане на изображение: графичният редактор е главното устройство, а мониторът с неговите генератори за сканиране трябва да осигурява определени параметри на синхронизация на лъча и кадъра.

Класификация на мониторите

Монитор- устройство, предназначено за визуално показване на информация. Съвременният монитор се състои от корпус, захранване, контролни табла и екран. Информацията (видео сигнал) за извеждане на монитора идва от компютър през видеокарта или от друго устройство, което генерира видео сигнал.

Според вида на показваната информация мониторите се разделят на:

буквено-цифрова [система за показване на знаци - стартиране на MDA]

• дисплеи, които показват само буквено-цифрова информация;

  показва показване на псевдографични знаци.

графично за показване на текстова и графична (включително видео) информация.

• вектор (векторно-сканиращ дисплей) - лазерно светлинно шоу;

  растер (дисплей за растерно сканиране) - използва се в почти всяка графична подсистема на компютъра.

По тип на екрана:

CRT- на базата на електронно-лъчева тръба (CRT);

LCD- монитори с течни кристали (английски дисплей с течни кристали, LCD);

плазма- на базата на плазмен дисплей (PDP, газово-плазмен дисплей);

Проектор- видео проектор и екран, поставени поотделно или комбинирани в едно тяло;

OLED монитор- OLED технология (английски organic light-emitting diode - органичен светоизлъчващ диод).

По вида на управление те се разграничават:

Дигитален;

Аналогов.

По размер на дисплея:

двуизмерен (2D) - едно изображение за двете очи

триизмерен (3D) - за всяко око се формира отделно изображение, за да се получи ефекта на обем.

По вид интерфейсен кабел

композитен;

разделени;

Катодни лъчи монитори

Най-важният елемент на такъв монитор е кинетична тръба, наричана още електронно-лъчева тръба. CRT е електронно вакуумно устройство в стъклена колба, в чието гърло има електронен пистолет, а на дъното има екран, покрит с фосфор. Тъй като електронният пистолет се нагрява, той излъчва поток от електрони, които се втурват към екрана с висока скорост. Потокът от електрони (електронен лъч) преминава през фокусиращите и отклоняващите намотки, които го насочват към определена точка на покрития с фосфор екран. Под въздействието на електронни удари, фосфорът излъчва светлина, която се вижда от потребител, седнал пред екрана на компютъра.

Катодните монитори използват три слоя фосфор: червен, зеленои син... За подравняване на електронните потоци се използва така наречената маска на сянка - метална плоча, която има прорези или дупки, които разделят червения, зеления и синия люминофор на групи от по три точки от всеки цвят. Качеството на изображението се определя от вида на използваната маска за сянка; остротата на изображението се влияе от разстоянието между групите на фосфора (стъпката на точките).

На фиг. 31 показва типична електроннолъчева тръба в разрез.

Ориз. 31 - Секционен цветен CRT: 1 - електронни оръдия; 2 - електронни лъчи; 3 - фокусираща намотка; 4 - отклоняващи намотки; 5 - анод; 6 - маска за сянка; 7 - фосфор; 8 - маска и фосфорни зърна в увеличение.

Химикалът, използван като люминофор, се характеризира с времето за последващо свечение, което отразява продължителността на светенето на фосфора след излагане на електронен лъч. Времето на постоянство и честотата на опресняване на изображението трябва да съвпадат, така че да няма забележимо трептене в изображението (ако времето на постоянство е много кратко) и да няма размазване и удвояване на ръбовете в резултат на припокриване на последователни кадри (ако постоянството времето е твърде дълго).

Електронният лъч се движи много бързо, проследявайки екрана в линии отляво надясно и отгоре надолу по пътека, наречена растер. Периодът на хоризонтално сканиране се определя от скоростта на движение на лъча по екрана. В процеса на сканиране (придвижване по екрана) лъчът засяга онези елементарни области от фосфорното покритие на екрана, където трябва да се появи изображението. Интензитетът на лъча непрекъснато се променя, в резултат на което се променя яркостта на сиянието на съответните области на екрана. Тъй като сиянието изчезва много бързо, електронният лъч трябва да преминава през екрана отново и отново, като го подновява. Този процес се нарича регенерацияИзображения.

При повечето монитори честотата на опресняване, наричана още вертикална честота на опресняване, е приблизително 85 Hz в много режими. изображението на екрана се опреснява 85 пъти в секунда. Намаляването на честотата на опресняване води до трептене на изображението, което е много изморително за очите. Следователно, колкото по-висока е честотата на опресняване, толкова по-комфортно се чувства потребителят.

Много е важно честотата на опресняване, която може да осигури мониторът, да съвпада с честотата, на която е настроен видеоадаптерът. Ако няма такова съвпадение, изображението изобщо няма да се появи на екрана и мониторът може да се повреди. Като цяло, видео адаптерите осигуряват много по-висока честота на опресняване, отколкото повечето монитори поддържат. Ето защо първоначалната честота на опресняване, определена за повечето видео адаптери, за да се предотврати повреда на монитора, е 60 Hz.

Понастоящем мониторите, базирани на CRT, могат да се считат за остарели.

LCD монитори

LCD екраните (дисплей с течни кристали, монитори с течни кристали (LCD монитори)) са направени от вещество, което е в течно състояние, но в същото време има някои свойства, присъщи на кристалните тела. Всъщност това са течности с анизотропия на свойствата (по-специално оптични), свързани с подреждането в ориентацията на молекулите.

Колкото и да е странно, но течните кристали са почти десет години по-стари от CRT, първото описание на тези вещества е направено през 1888 г. Въпреки това, дълго време никой не знаеше как да ги приложи на практика и те не бяха интересни за никого, освен за физиците и химици. В края на 1966 г. RCA Corporation демонстрира прототип LCD монитор, цифров часовник.

Sharp Corporation изигра значителна роля в развитието на LCD технологията. Тя все още е сред технологичните лидери. Първият в света калкулатор CS10A е произведен през 1964 г. от тази корпорация. През октомври 1975 г. е произведен първият компактен цифров часовник по TN LCD технология. През втората половина на 70-те години започва преходът от осемсегментни течнокристални дисплеи към производството на матрици с адресиране на всяка точка. И така, през 1976 г. Sharp пусна черно-бял телевизор с диагонал на екрана 5,5 инча, направен на базата на LCD матрица с резолюция 160x120 пиксела.

Принципът на работа на LCD мониторите

Работата на LCD мониторите се основава на явлението поляризация на светлинния поток. Известно е, че така наречените поляроидни кристали са способни да предават само този компонент на светлината, чийто вектор на електромагнитна индукция лежи в равнина, успоредна на оптичната равнина на поляроида. За останалата част от светлинния поток поляроидът ще бъде непрозрачен. Така поляроидът "пресява" светлината, този ефект се нарича поляризация на светлината. Когато бяха изследвани течни вещества, чиито дълги молекули са чувствителни към електростатични и електромагнитни полета и са способни да поляризират светлината, стана възможно да се контролира поляризацията. Тези аморфни вещества поради сходството им с кристалните вещества по електрооптични свойства, както и за способността им да приемат формата на съд, се наричат ​​течни кристали.

Екранът на LCD монитор е масив от малки сегменти (наречени пиксели), които могат да бъдат манипулирани за показване на информация. LCD мониторът има няколко слоя, където ключова роля играят два панела, изработени от безнатриев и много чист стъклен материал, наречен субстрат или субстрат, които всъщност съдържат тънък слой течни кристали между тях, фиг. 32.

Ориз. 32 - структура на екрана на LCD монитора

Панелите имат жлебове, които водят кристалите, за да им придадат специална ориентация. Жлебовете са разположени по такъв начин, че да са успоредни на всеки панел, но перпендикулярни между двата панела. Надлъжните канали се получават чрез поставяне на тънки филми от прозрачна пластмаса върху стъклената повърхност, които след това се обработват по специален начин. При контакт с жлебовете, молекулите в течните кристали са ориентирани по един и същи начин във всички клетки.

Молекулите на един от видовете течни кристали (нематика), при липса на напрежение, завъртат вектора на електрическото (и магнитно) поле в светлинната вълна под определен ъгъл в равнината, перпендикулярна на оста на разпространение на лъча. Прилагането на жлебове върху стъклената повърхност дава възможност да се осигури еднакъв ъгъл на въртене на равнината на поляризация за всички клетки. Двата панела са много близо един до друг.

Течнокристалният панел се осветява от източник на светлина (в зависимост от това къде се намира, течнокристалните панели работят за отражение или за предаване на светлина).

Равнината на поляризация на светлинния лъч се завърта на 90 ° при преминаване през един панел, фиг. 33.

Ориз. 33 - Въртене на равнината на поляризация на светлинния лъч

Когато се появи електрическо поле, молекулите на течните кристали са частично подравнени вертикално по протежение на полето, ъгълът на въртене на равнината на поляризация на светлината става различен от 90 градуса и светлината свободно преминава през течните кристали, фиг. 34.

Ориз. 34 - Позиция на молекулите в присъствието на електрическо поле

Въртенето на равнината на поляризация на светлинния лъч е незабележимо за окото, така че се наложи добавянето на още два слоя към стъклените панели, които са поляризиращи филтри. Тези филтри пропускат само онзи компонент от светлинния лъч, за който поляризационната ос съответства на дадената. Следователно, когато преминава през поляризатора, светлинният лъч ще бъде отслабен в зависимост от ъгъла между неговата равнина на поляризация и оста на поляризатора. При липса на напрежение клетката е прозрачна, тъй като първият поляризатор предава светлина само със съответния поляризационен вектор. Благодарение на течните кристали поляризационният вектор на светлината се завърта и докато лъчът премине към втория поляризатор, той вече се завърта така, че да преминава през втория поляризатор без проблеми, фиг. 35а.

Ориз. 35 - Преминаване на светлина без наличието на електрическо поле (а) и в присъствието на (б)

При наличие на електрическо поле въртенето на поляризационния вектор става под по-малък ъгъл, като по този начин вторият поляризатор става само частично прозрачен за излъчване. Ако потенциалната разлика е такава, че въртенето на равнината на поляризация в течните кристали изобщо не се случва, тогава светлинният лъч ще бъде напълно погълнат от втория поляризатор и екранът ще изглежда черен, когато се освети отпред отпред (лъчите на фоновото осветление се поглъщат напълно в екрана) Фиг. 35б. Ако поставите голям брой електроди, които създават различни електрически полета на отделни места на екрана (клетката), тогава ще бъде възможно, с правилния контрол на потенциалите на тези електроди, да се показват букви и други елементи на изображението на екрана . Електродите са поставени в прозрачна пластмаса и могат да бъдат с всякаква форма.

Технологичните иновации направиха възможно ограничаването на размера на електродите до размера на малка точка, следователно повече електроди могат да бъдат поставени на една и съща площ на екрана, което увеличава разделителната способност на LCD монитора и ни позволява да показваме дори сложни изображения в цвят.

За показване на цветно изображение е необходимо подсветката на монитора, така че светлината да идва от задната страна на LCD дисплея. Това е необходимо, за да можете да наблюдавате изображението с добро качество, дори ако средата не е светла. Цветът се получава чрез използване на три филтъра, които отделят три основни компонента от излъчването на бял източник на светлина. Чрез комбиниране на трите основни цвята за всяка точка или пиксел на екрана става възможно да се възпроизведе всеки цвят.

В случая с цвета има няколко възможности: можете да направите няколко филтъра един след друг (води до малка част от предаваната радиация), можете да използвате свойството на течнокристална клетка - когато силата на електрическото поле се промени, ъгълът на въртенето на равнината на поляризация на излъчването се променя различно за светлинни компоненти с различна дължина на вълните. Тази функция може да се използва за отразяване (или поглъщане) на радиация с дадена дължина на вълната (проблемът е необходимостта от прецизна и бърза промяна на напрежението). Кой механизъм се използва зависи от конкретния производител. Първият метод е по-прост, вторият е по-ефективен.

Първите LCD дисплеи бяха много малки, около 8", докато днес те достигнаха 15" размери за използване в лаптопи, а 20" или повече LCD монитори се произвеждат за настолни компютри. Увеличаването на размера е последвано от увеличаване на разделителната способност, което води до появата на нови проблеми, които са решени с помощта на нововъзникващи специални технологии. Едно от първите предизвикателства беше необходимостта от стандарт за дефиниране на качеството на дисплея при висока разделителна способност. Първата стъпка към целта беше да се увеличи ъгълът на въртене на равнината на поляризация на светлината в кристалите от 90 ° до 270 ° с помощта на STN технология.

STN означава Super Twisted Nematic. STN технологията позволява да се увеличи ъгълът на усукване (ъгъл на усукване) на ориентацията на кристала вътре в LCD дисплея от 90° до 270°, което осигурява по-добър контраст на изображението при увеличаване на размера на монитора.

Често STN клетките се използват по двойки. Този дизайн се нарича DSTN (Double Super Twisted Nematic), при който една двуслойна DSTN клетка се състои от 2 STN клетки, чиито молекули се въртят в противоположни посоки по време на работа. Светлината, преминаваща през такава структура в "заключено" състояние, губи по-голямата част от енергията си. Контрастът и разделителната способност на DSTN са достатъчно високи, така че стана възможно да се направи цветен дисплей, в който има три LCD клетки и три оптични филтъра с основни цветове за всеки пиксел. Цветните дисплеи не могат да работят на отразена светлина, така че подсветката е задължителна. За да намалите размера, лампата е отстрани, а пред нея е огледало.

Ориз. 36 - Подсветка на LCD монитора

STN клетките се използват и в режим TSTN (Triple Super Twisted Nematic), когато се добавят два тънки слоя полимерен филм, за да се подобри цветопредаването на цветните дисплеи или да се осигурят монохромни монитори с добро качество.

Терминът пасивна матрица се появи в резултат на разделянето на монитора на точки, всяка от които, благодарение на електродите, може да задава ориентацията на равнината на поляризация на лъча, независимо от другите, така че в резултат на това всяка такава елементът може да бъде индивидуално осветен за създаване на изображение. Матрицата се нарича пасивна, тъй като технологията за създаване на LCD дисплеи, която беше описана по-горе, не може да осигури бърза промяна на информацията на екрана. Изображението се формира ред по ред чрез последователно прилагане на контролно напрежение към отделни клетки, което ги прави прозрачни. Поради доста големия електрически капацитет на клетките, напрежението върху тях не може да се промени достатъчно бързо, така че картината се актуализира бавно. Такъв дисплей има много недостатъци по отношение на качеството, тъй като изображението не се показва гладко и се разклаща на екрана. Ниската скорост на промяна в прозрачността на кристалите не позволява движещите се изображения да се показват правилно.

За решаване на някои от горните проблеми се използват специални технологии.За подобряване на качеството на динамичното изображение беше предложено да се увеличи броят на контролните електроди. Тоест цялата матрица е разделена на няколко независими подматрици (Dual Scan DSTN - две независими полета за сканиране на изображения), всяко от които съдържа по-малък брой пиксели, следователно контролът им един по един отнема по-малко време. В резултат на това времето на инерция на LCD може да бъде съкратено.

В момента основните технологии в производството на LCD дисплеи: TN + филм, IPS (SFT) и MVA. Тези технологии се различават по геометрията на повърхностите, полимера, контролната плоча и предния електрод. От голямо значение е чистотата и вида на полимера със свойства на течни кристали, използвани в специфични проекти.

TN + филм (Twisted Nematic + филм)

TN + филмът е най-простата технология. Филмовата част в името на технологията означава допълнителен слой, използван за увеличаване на ъгъла на гледане (приблизително - от 90 ° до 150 °). В днешно време префиксът на филма често се пропуска, наричайки такива матрици просто TN. За съжаление не е намерен начин за подобряване на контраста и времето за реакция за TN панелите, а времето за реакция за този тип матрица в момента е едно от най-добрите, но нивото на контраст не е така.

TN матрицата работи по следния начин: ако не се приложи напрежение към пикселите, течните кристали (и поляризираната светлина, която предават) се завъртат един спрямо друг на 90 ° в хоризонталната равнина в пространството между двете плочи. И тъй като посоката на поляризация на филтъра на втората плоча прави ъгъл от 90 ° с посоката на поляризация на филтъра на първата пластина, светлината преминава през нея. Когато червеният, зеленият и синият субпиксели са напълно осветени, на екрана се появява бяла точка.

ДА СЕ заслугитехнологиите включват най-малкото време за реакция сред съвременните матрици, както и ниска цена.

недостатъци: Лошо цветопредаване, най-малки ъгли на видимост.

IPS (превключване в равнина) или SFT (супер фин TFT)

Технологията In-Plane Switching (Super Fine TFT) е разработена от Hitachi и NEC. Тези компании използват тези две различни имена за една технология - NEC technology ltd. използва SFT, а Hitachi използва IPS. Технологията имаше за цел да се отърве от недостатъците на TN + филма. Първоначално обаче, докато IPS успя да постигне увеличение на ъгъла на видимост до 170 °, както и висок контраст и възпроизвеждане на цветовете, времето за реакция остава ниско.

Ако не се приложи напрежение към IPS матрицата, течните кристални молекули не се въртят. Вторият филтър винаги се завърта перпендикулярно на първия и светлината не преминава през него. Следователно показването на черно е близо до идеалното. Ако транзисторът се повреди, „счупеният“ пиксел за IPS панела няма да е бял, както за TN матрицата, а черен.

Когато се приложи напрежение, течните кристални молекули се въртят перпендикулярно на първоначалното си положение и пропускат светлина.

IPS в момента се замества от различни модификации на S-IPS (Super-IPS) технологията, която наследява всички предимства на IPS технологията с едновременно намаляване на времето за реакция, както и увеличаване на контраста.

достойнство: отлично цветопредаване, широки ъгли на видимост

недостатъци: дълго време за реакция, висока цена.

VA (вертикално подравняване)

MVA / PVA матриците се считат за компромис между TN и IPS, както по отношение на разходите, така и по отношение на потребителските качества. MVA (Многодомейно вертикално подравняване). Тази технология е разработена от Fujitsu като компромис между TN и IPS технологиите. Хоризонталните и вертикални ъгли на видимост за MVA матрици са 160 ° (при съвременните модели монитори до 176-178 °), докато благодарение на използването на технологии за ускорение (RTC) тези матрици не изостават много от TN + Film във времето за реакция, но значително надвишават характеристиките на последните дълбочината на цветовете и точността на тяхното възпроизвеждане.

MVA е наследник на VA технологията, въведена през 1996 г. от Fujitsu. Когато напрежението е изключено, течните кристали на VA матрицата са подравнени перпендикулярно на втория филтър, тоест те не пропускат светлина. Когато се приложи напрежение, кристалите се завъртат на 90 ° и на екрана се появява светла точка. Както при IPS матриците, пикселите не предават светлина при липса на напрежение, следователно, когато не успеят, те се виждат като черни точки.

Заслуги MVA технологиите са наситено черни и липсват както спираловидна кристална структура, така и двойно магнитно поле.

недостатъци MVA срещу S-IPS: загуба на детайли в сенките, когато се гледа от перпендикулярен изглед, зависимостта на цветовия баланс на изображението от зрителния ъгъл.

Следните технологии са аналогични на MVA:

PVA (шаблонно вертикално подравняване) от Samsung.

Супер PVA от Samsung.

Супер MVA от CMO.

Основни технически характеристики LCD монитори

Разрешение- хоризонтални и вертикални размери, изразени в пиксели. За разлика от CRT мониторите, LCD имат една фиксирана разделителна способност, останалите се постигат чрез интерполация;

Размер на точката(размер на пиксела) - разстоянието между центровете на съседни пиксели. Пряко свързано с физическата разделителна способност;

Съотношение на екрана (пропорционален формат) - съотношението на ширината към височината (5: 4, 4: 3, 16: 9 и др.);

Видим диагонал- размерът на самия панел, измерен по диагонал. Площта на дисплеите също зависи от формата: монитор със съотношение 4: 3 има по-голяма площ от съотношение 16: 9 със същия диагонал;

Контраст- съотношението на яркостта на най-светлите и най-тъмните точки. Някои монитори използват адаптивно ниво на задно осветяване с помощта на допълнителни лампи, дадената за тях контрастна цифра (т.нар. динамична) не се отнася за статично изображение;

яркост- количеството светлина, излъчвано от дисплея, обикновено се измерва в кандела на квадратен метър;

Време за реакция- минималното време, необходимо за промяна на яркостта на пиксела;

Ъгъл на гледане- Ъгълът, при който спадът на контраста достига определената стойност, се изчислява различно за различните видове матрици и от различни производители и често не подлежи на сравнение.

Предимства и недостатъци на LCD мониторите

Към техните предимства LCD може да се припише:

малък размер и тегло в сравнение с CRT;

LCD мониторите, за разлика от CRT, нямат видимо трептене, дефекти при фокусиране на лъча, смущения в магнитното поле и проблеми с геометрията и яснотата на изображението;

Консумацията на енергия на LCD мониторите може да бъде значително по-ниска в зависимост от модела, настройките и показваното изображение;

Консумацията на енергия на LCD мониторите се определя на 95% от мощността на подсветката или LED подсветката на LCD дисплея.

От друга страна, LCD мониторите имат някои ограничения, често фундаментално трудни за премахване, например:

За разлика от CRT, те могат да показват ясно изображение само с една („родна“) разделителна способност. Останалото се постига чрез интерполация със загуби;

Цветовата гама и точността на цветовете са по-ниски от съответно на плазмените панели и CRT. Много монитори имат фатална неравномерност в предаването на яркостта (ленти в градиенти);

Много от LCD мониторите имат сравнително нисък контраст и дълбочина на черното. Широко използваното гланцово покритие на матрицата влияе само на субективния контраст при условия на околна светлина;

Поради строги изисквания за постоянна дебелина на матрицата, възниква проблем с неравномерния равномерен цвят (неравномерно осветяване);

Действителната скорост на смяна на изображението също остава по-ниска от тази на CRT и плазмените дисплеи;

Зависимостта на контраста от ъгъла на видимост все още е значителен недостатък на технологията;

Максимално допустимият брой дефектни пиксели, в зависимост от размера на екрана, се определя в международния стандарт ISO 13406-2 (в Русия - GOST R 52324-2005). Стандартът определя 4 класа на качество за LCD монитори. Най-високата оценка - 1, изобщо не допуска дефектни пиксели. Най-ниското е 4, което позволява до 262 дефектни пиксела на милион работещи.

Плазмени монитори

Размерът винаги е бил основна пречка при проектирането на широкоекранните монитори. Мониторите, по-големи от 24", създадени с помощта на CRT технология, бяха твърде тежки и обемисти. LCD мониторите бяха плоски и леки, но екраните по-големи от 20" бяха твърде скъпи. Плазмената технология от следващо поколение е идеална за големи екрани.

Идеята за плазмен панел изобщо не се появи от чисто научен интерес. Нито една от съществуващите технологии не може да се справи с две прости задачи: да се постигне висококачествено възпроизвеждане на цветовете без неизбежна загуба на яркост и да се създаде широкоекранен телевизор, който не заема цялата площ на стаята. А плазмените панели (PDP), тогава само теоретично, биха могли просто да решат подобен проблем. Първоначално експерименталните плазмени екрани бяха монохромни (оранжеви) и можеха да задоволят търсенето само на конкретни потребители, които се нуждаеха преди всичко от голяма площ на изображението. Следователно първата партида PDP (около хиляда броя) беше закупена от Нюйоркската фондова борса.

Посоката към плазмените монитори се възроди, след като най-накрая стана ясно, че нито LCD мониторите, нито CRT могат да си позволят да предоставят екрани с големи диагонали (повече от двадесет и един инча) евтино. Затова водещите производители на потребителски телевизори и компютърни монитори, като Hitachi, NEC и други, се върнаха към PDP.

Принципът на действие на плазмения панел е контролиран студен разряд на разреден газ (ксенон или неон) в йонизирано състояние (студена плазма). Работният елемент (пиксел), който образува отделна точка в изображението, е група от три субпиксела, отговарящи съответно за трите основни цвята. Всеки субпиксел е отделна микрокамера, по стените на която има флуоресцентно вещество от един от основните цветове, фиг. 37. Пиксели са разположени в пресечната точка на прозрачни контролни хром-мед-хром електроди, образувайки правоъгълна решетка.

Ориз. 37 - Структура на плазмения панел

За да "осветите" пиксела, се случва следното. Високо контролно променливо напрежение с правоъгълна форма се подава към два ортогонални един спрямо друг захранващ и управляващ електрода, в пресечната точка на които се намира желаният пиксел. Газът в клетката отдава по-голямата част от своите валентни електрони и преминава в плазмено състояние. Йоните и електроните се събират последователно на електродите от противоположните страни на камерата, в зависимост от фазата на управляващото напрежение. За "запалване" на сканиращия електрод се прилага импулс, добавят се едноименните потенциали, векторът на електростатичното поле удвоява стойността си. Получава се разряд - част от заредените йони се отделят от енергия под формата на излъчване на светлинни кванти в ултравиолетовия диапазон (в зависимост от газа). От своя страна флуоресцентното покритие, намирайки се в зоната на разряд, започва да излъчва светлина във видимия диапазон, която се възприема от наблюдателя. 97% от вредното за очите UV лъчение се абсорбира от външното стъкло. Яркостта на луминесценцията на фосфора се определя от стойността на управляващото напрежение.

Ориз. 38 - Процес на генериране на видима светлина от клетка

Основни предимства... Високата яркост (до 500 cd / m2) и контраст (до 400: 1), заедно с липсата на трептене, са големи предимства на такива монитори (За сравнение: професионалният CRT монитор има яркост от приблизително 350, а Телевизор - от 200 до 270 cd / m2 при съотношение на контраст от 150: 1 до 200: 1). Високата разделителна способност на изображението се поддържа по цялата работна повърхност на екрана. В допълнение, ъгълът спрямо нормата, под който може да се види нормално изображение на плазмените монитори, е значително по-голям от този на LCD мониторите. Освен това плазмените панели не създават магнитни полета (което гарантира тяхната безвредност за здравето), не страдат от вибрации, като CRT мониторите, а краткото им време за регенериране им позволява да се използват за показване на видео и телевизионни сигнали. Липсата на изкривяване и проблеми със сближаването на електронните лъчи и тяхното фокусиране е присъщо на всички дисплеи с плосък панел. Трябва да се отбележи, че PDP мониторите са устойчиви на електромагнитни полета, което им позволява да се използват в промишлени условия - дори мощен магнит, поставен до такъв дисплей, няма да повлияе по никакъв начин на качеството на изображението. У дома обаче можете да поставите всякакви високоговорители на монитора, без да се страхувате от цветни петна по екрана.

Основните недостатъциТози тип монитор има доста висока консумация на енергия, която се увеличава с увеличаване на диагонала на монитора и ниска разделителна способност поради големия размер на пикселите. В допълнение, свойствата на фосфорните елементи бързо се влошават и екранът става по-малко ярък, така че експлоатационният живот на плазмените монитори в повечето случаи е ограничен до 10 000 часа (това е около 5 години за офис употреба). Поради тези ограничения такива монитори засега се използват само за конференции, презентации, информационни табла, т.е. където са необходими големи размери на екрана за показване на информация. Има обаче всички основания да се смята, че съществуващите технологични ограничения скоро ще бъдат преодолени и с намаляване на цената този тип устройства могат успешно да се използват като телевизионни екрани или монитори за компютри.

OLED технология

Принцип на действие. За създаване на органични светодиоди (OLED) се използват тънкослойни многослойни структури, състоящи се от слоеве от няколко полимера. Когато към анода се приложи положително напрежение по отношение на катода, потокът от електрони преминава през устройството от катода към анода. По този начин катодът дарява електрони на емисионния слой, а анодът улавя електрони от проводящия слой, или с други думи, анодът дарява дупки на проводящия слой. Емисионният слой е отрицателно зареден, а проводящият слой е положителен. Под въздействието на електростатичните сили електроните и дупките се движат един към друг и се рекомбинират, когато се срещнат. Това се случва по-близо до емисионния слой, тъй като дупките в органичните полупроводници имат по-висока подвижност от електроните. По време на рекомбинация настъпва намаляване на енергията на електрона, което е придружено от освобождаване (излъчване) на електромагнитно излъчване в областта на видимата светлина. Следователно слоят се нарича емисия. Устройството не работи, когато към анода е приложено отрицателно напрежение по отношение на катода. В този случай дупките се движат към анода, а електроните в посока, обратна на катода, и не настъпва рекомбинация.

Ориз. 39 - Схема на 2-слоен OLED панел: 1 - катод (-); 2 - емисионен слой; 3 - излъчена радиация; 4 - проводящ слой; 5 - анод (+)

Като аноден материал обикновено се използва индиев оксид, легиран с калай. Той е прозрачен за видима светлина и има висока работна функция, която улеснява инжектирането на дупки в полимерния слой. За производството на катода често се използват метали като алуминий и калций, тъй като те имат ниска работна функция, което улеснява инжектирането на електрони в полимерния слой.

Класификация по метод на контрол. Има два вида OLED дисплеи - PMOLED и AMOLED. Разликата се крие в начина на задвижване на матрицата - тя може да бъде или пасивна матрица (PM), или активна матрица (AM).

V PMOLED -дисплеите използват контролери за сканиране на изображението в редове и колони. За да осветите пиксел, трябва да включите съответния ред и колона: в пресечната точка на реда и колоната пикселът ще излъчва светлина. Само един пиксел може да бъде накаран да свети наведнъж. Следователно, за да накара целия дисплей да свети, е необходимо много бързо да се изпращат сигнали до всички пиксели, като се повтарят всички редове и колони. Как се прави в старите.

Ориз. 40 - Схема на пасивен матричен OLED панел

PMOLED-базираните дисплеи са евтини, но поради необходимостта от линейно сканиране не е възможно да се получат големи дисплеи с приемливо качество на изображението. PMOLED дисплеите обикновено са с размер 3 "(7,5 см).

V AMOLED -Показва всеки пиксел се контролира директно, така че те могат бързо да възпроизведат изображението. За управление на всяка OLED клетка се използват транзистори, които съхраняват информацията, необходима за поддържане на яркостта на пиксела. Сигналът за управление се прилага към конкретен транзистор, поради което клетките се актуализират достатъчно бързо. AMOLED дисплеите могат да бъдат с големи размери и вече са създадени 40 "(100 см) дисплеи. Производството на AMOLED дисплеи е скъпо поради сложната схема за управление на пикселите, за разлика от PMOLED дисплеите, където обикновен контролер е достатъчен за управление. ...

Ориз. 41 - Схема на OLED панел с активна матрица

Класификация на материалите, излъчващи светлина. В момента се разработват основно две технологии, които са показали най-голяма ефективност. Те се различават по използваните органични материали: микромолекули (sm-OLED) и полимери (PLED), като последните са разделени на просто полимери, полимер-органични съединения (POLED) и фосфоресциращи (PHOLED).

Цветни OLED дисплейни схеми. Има три цветни оформления на OLED дисплея:

схема с отделни цветни излъчватели;

WOLOD + CF верига (бели излъчватели + цветни филтри);

схема с преобразуване на късовълнова радиация.

Най-простият и най-познат вариант е обичайният трицветен модел, който в OLED технологията се нарича модел с разделен емитер. Три органични материала излъчват светлина в основни цветове - R, G и B. Тази опция е най-ефективната по отношение на използването на енергия, но на практика се оказа доста трудно да се намерят материали, които да излъчват светлина с желаната дължина на вълната, и дори със същата яркост.

Ориз. 42 - Схеми на цветни OLED дисплеи

Вторият вариант използва три еднакви бели излъчватели, които се излъчват през цветни филтри, но е значително по-нисък по енергийна ефективност от първия вариант, тъй като значителна част от излъчваната светлина се губи във филтрите.

Третата версия (CCM - Color Changing Media) използва сини излъчватели и специално подбрани луминесцентни материали за преобразуване на синя светлина с къса дължина на вълната в червено и зелено с по-голяма дължина на вълната. Синият излъчвател естествено излъчва "директно". Всяка от опциите има своите предимства и недостатъци:

Основните направления на съвременните изследвания и разработки

PHOLED (фосфоресциращ OLED) е технология, постигната от Universal Display Corporation (UDC) в партньорство с Принстънския университет и Университета на Южна Калифорния. Подобно на всички OLED, PHOLED функционират по следния начин: електрически ток се прилага към органични молекули, които излъчват ярка светлина. Въпреки това, PHOLED използва принципа на електрофосфоресценцията, за да преобразува до 100% от електрическата енергия в светлина. Например, традиционните флуоресцентни OLED преобразуват приблизително 25-30% от електрическата енергия в светлина. Поради изключително високото си ниво на енергийна ефективност, дори в сравнение с други OLED, PHOLED се проучват за потенциална употреба в големи дисплеи като телевизионни монитори или екрани за нуждите на осветлението. Потенциална употреба на PHOLED за осветление: Стените могат да бъдат покрити с гигантски PHOLED дисплеи. Това ще позволи на всички стаи да бъдат осветени равномерно, вместо да се използват крушки, които разпределят светлината неравномерно в цялата стая. Или монитори - стени или прозорци - удобни за организации или тези, които обичат да експериментират с интериора. Също така, предимствата на PHOLED дисплеите включват ярки, наситени цветове, както и доста дълъг експлоатационен живот.

TOLED - прозрачни светлинни устройства TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) - технология, която ви позволява да създавате прозрачни (Transparent) дисплеи, както и да постигнете по-високо ниво на контраст.

Ориз. 43 - Пример за използване на TOLED дисплей

Прозрачни TOLED дисплеи: посоката на излъчване на светлина може да бъде само нагоре, само надолу или в двете посоки (прозрачно). TOLED може значително да подобри контраста, което подобрява четимостта на дисплея при ярка слънчева светлина.

Тъй като TOLED са 70% прозрачни при изключване, те могат да се монтират директно на предното стъкло на автомобил, на витрини или за инсталиране в каска за виртуална реалност. Също така, прозрачността на TOLED-ите им позволява да се използват с метал, фолио, силиций и други непрозрачни субстрати за насочени напред дисплеи (може да се използват в бъдещи динамични кредитни карти). Прозрачността на екрана се постига чрез използване на прозрачни органични елементи и материали за производството на електроди.

Чрез използването на абсорбатор с нисък коефициент на отразяване за основата на дисплея TOLED, съотношението на контраста може да бъде с порядък по-добро от LCD дисплеите (мобилни телефони и пилотски кабини на военни изтребители). TOLED технологията може да се използва и за производство на многослойни устройства (например SOLED) и хибридни матрици (Двупосочните TOLED позволяват удвояване на показаната площ със същия размер на екрана - за устройства, които имат по-широко желано количество информация за изход от съществуващия ).

FOLED (гъвкав OLED) - основната характеристика е гъвкавостта на OLED дисплея. Той използва пластмасова или гъвкава метална плоча като субстрат от едната страна и OLED клетки в запечатан тънък защитен филм от другата. Предимствата на FOLED: ултра тънък дисплей, ултра ниско тегло, здравина, издръжливост и гъвкавост, което позволява на OLED панелите да се използват на най-неочаквани места.

Заложен OLED - екранна технология от UDC (сгънат OLED). SOLED използва следната архитектура: субпикселното изображение е подредено (червени, сини и зелени елементи във всеки пиксел) вертикално, вместо един до друг, както е в LCD или електронно-лъчева тръба. В SOLED всеки субпикселен елемент може да се управлява независимо. Цветът на пиксела може да се регулира чрез промяна на тока, протичащ през трите цветни елемента (нецветните дисплеи използват модулация на ширината на импулса). Яркостта се контролира чрез промяна на ампеража. Предимствата на SOLED: висока плътност на запълване на дисплея с органични клетки, при което се постига добра разделителна способност, а следователно и висококачествена картина. (SOLED дисплеите имат 3 пъти по-добро качество на изображението в сравнение с LCD и CRT.

Предимства и недостатъци OLED

Предимства:

Предимства в сравнение с плазмените дисплеи:

по-малки размери и тегло;

по-ниска консумация на енергия при същата яркост;

възможността за създаване на гъвкави екрани.

Предимства пред LCD дисплеите:

по-малки размери и тегло;

няма нужда от подсветка;

липсата на такъв параметър като ъгъла на гледане - изображението се вижда без загуба на качество от всеки ъгъл.

незабавен отговор (с порядък по-висок от LCD) - всъщност пълна липса на инерция;

по-добро цветопредаване (висок контраст);

възможността за създаване на гъвкави екрани;

широк диапазон от работни температури (от -40 до + 70C).

яркост. OLED дисплеите осигуряват радиационна яркост от няколко cd/m2 (за нощна употреба) до много висока яркост – над 100 000 cd/m2, като тяхната яркост може да се регулира в много широк динамичен диапазон. Тъй като животът на дисплея е обратно пропорционален на неговата яркост, се препоръчва инструментите да работят при по-умерени нива на яркост до 1000 cd/m2. Когато LCD екранът е осветен с ярък лъч светлина, се появяват отблясъци и картината на OLED екрана ще остане ярка и наситена при всяко ниво на светлина (дори при пряка слънчева светлина върху дисплея).

Контраст. OLED също е лидер тук. OLED дисплеите имат контрастно съотношение 1 000 000:1 (LCD контрастът е около 5000:1, CRT е около 2000:1)

Ъгли на гледане. OLED технологията ви позволява да гледате на дисплея от всяка страна и от всякакъв ъгъл, без да губите качеството на изображението.

Консумация на енергия.По-малко консумация на енергия при същата яркост.

недостатъци:

кратък експлоатационен живот на някои цветове на фосфора (около 2-3 години);

висока цена и липса на развитие на технология за създаване на големи матрици;

Основният проблем за OLED е, че непрекъснатото време на работа трябва да бъде не повече от 15 хиляди часа. Проблемът, който понастоящем предотвратява широкото приемане на тази технология, е, че "червеният" OLED и "зеленият" OLED могат непрекъснато да издържат десетки хиляди часове по-дълго от "синия" OLED. Това визуално изкривява изображението, а времето за показване на качеството е неприемливо за търговско жизнеспособно устройство. Това обаче може да се счита за временна трудност при разработването на нова технология, тъй като се разработват нови все по-издръжливи луминофори.

На тази страница ще говорим за теми като: Устройства за извеждане на информация, , Плазмени монитори, Монитори с електронно-лъчева тръба.

Монитор (дисплей) устройство за визуално изобразяване на информация, предназначено за извеждане на екранатекстова и графична информация.

Характеризиран мониторразмер на диагонала, разделителна способност, размер на зърното, максимална честота на опресняване на кадъра, по тип връзка.

Видове монитори:

• Цветни и монохромни.
• Различни размери (от 14 инча).
• С различни зърна.
• Течнокристална и електронно-лъчева тръба.

Мониторработи под управлението на специално хардуерно устройство - видеоадаптер (видеоконтролер, видеокарта), който осигурява два възможни режима - текстов и графичен.

В текстов режим екрантой е разделен (най-често) на 25 реда с 80 позиции във всеки ред (общо 2000 позиции). Всеки от символите на кодовата таблица може да бъде показан във всяка позиция (познатост) - главна или малка буква на латинската или руската азбука, служебен знак ("+", "-", "." и др.), псевдографичен символ, както и графично изображение почти всеки контролен знак. За всяко запознаване на екрана, програмата, работеща с екрана, казва на видеоконтролера само два байта - байт с код на символа и байт с код на цвета на символа и цвета на фона. И видеоконтролерът генерира изображение екран.

В графичен режим изображението се формира по същия начин, както на екран TV, - мозайка, набор от точки, всяка от които е оцветена в един или друг цвят. На екранв графичен режим можете да показвате текстове, графики, картини и т.н. И когато показвате тестове, можете да използвате различни шрифтове, всякакви размери, шрифтове, всякакви размери, цветове, подреждане на буквите. В графичен режим екран мониторпо същество е растер от пиксели.

Забележка

Най-малкият елемент на картината на екрана (точка) се нарича пиксел - от английското "елемент на картината" ...

Броят на точките хоризонтално и вертикално това мониторспособността да се възпроизвежда ясно и отделно, се нарича разреждаща способност на монитора. Изразът „разредяване монитор 1024 × 768 "означава това мониторможе да изведе 1024 хоризонтални линии със 768 точки на ред.

Има два основни типа монитор: течен кристали със електроннолъчева тръба... По-рядко срещани са плазмени монитории сензорни монитори.

Монитори с електронно-лъчева тръба.

Изображение на екрана монитор с електронно-лъчева тръбасе създава от лъч от електрони, излъчвани от електронна пушка и принципът на тяхното действие е подобен на принципа на работа на телевизор. Този лъч (електронен лъч) се ускорява от високо електрическо напрежение и пада върху вътрешната повърхност на екрана, покрита с фосфорно съединение, което блести при неговото взаимодействие.

Люминофорът се нанася под формата на набори от точки в три основни цвята - червен (Red), зелен (Green) и син (Blue). Тези цветове се наричат ​​основни, тъй като техните комбинации (в различни пропорции) могат да представят всеки цвят от спектъра. Цветният модел, в който е изградено изображението на екрана на монитора, се нарича RGB. Наборите от фосфорни точки са подредени в триъгълни триади. Триадата образува пиксел – точка, от която се формира изображение.

Разстоянието между центровете на пикселите се нарича стъпка на точката. монитор... Това разстояние значително влияе върху яснотата на изображението. Колкото по-малка е стъпката, толкова по-висока е дефиницията. Обикновено в цветни монитористъпката (диагонал) е 0,27-0,28 мм. С тази стъпка човешкото око възприема точките на триадата като една точка от "сложен" цвят.

От противоположната страна тръбаима три (според броя на основните цветове) електронни оръдия. И трите пистолета са "насочени" към един и същ пиксел, но всеки от тях излъчва поток от електрони към "своята" точка на фосфора.

За да могат електроните да достигнат безпрепятствено до екрана, въздухът се изпомпва от тръбата и между оръдията и екрана се създава високо електрическо напрежение, което ускорява електроните.

Пред екрана по пътя на електроните се поставя маска - тънка метална пластина с голям брой дупки, разположени срещу точките на фосфора. Маската гарантира, че електронните лъчи удрят само точките на фосфора със съответния цвят. Стойността на електронния ток на оръдията и следователно яркостта на сиянието на пикселите се контролира от сигнала, идващ от видеоадаптера.

Върху частта на колбата, където са разположени електронните оръдия, се поставя отклонителна система монитор, което кара електронния лъч да преминава последователно през всички пиксели ред по ред отгоре надолу, след което да се върне в началото на горния ред и т.н. Броят на показваните линии в секунда се нарича честота на линията. А честотата, с която се променят кадрите на изображението, се нарича честота на кадрите.

Забележка

Последното не трябва да е по-ниско от 60 Hz, в противен случай изображението ще трепти ...

Монитори с течни кристали.

LCD монитори (LCD) имат по-малко тегло, геометричен обем, консумират два порядъка по-малко енергия, не излъчват електромагнитни вълни, които влияят на човешкото здраве, но са по-скъпи от мониторите с електроннолъчева тръба.

Течни кристали- това е специално състояние на някои органични вещества, при което те имат течливост и способността да образуват пространствени структури като кристална.

Течни кристалимогат да променят своята структура и светлинно-оптични свойства под въздействието на електрическо напрежение. Чрез промяна на ориентацията на кристалните групи с помощта на електрическо поле и използване на течен кристалразтвор на вещество, способно да излъчва светлина под въздействието на електрическо поле, е възможно да се създават висококачествени изображения, които възпроизвеждат повече от 15 милиона цветови нюанса.

Мнозинство LCD мониториизползва тънък филм от течни кристалипоставен между две стъклени плочи. Зарядите се предават през така наречената пасивна матрица - мрежа от невидими нишки, хоризонтални и вертикални, създаващи точка на изображението в пресечната точка на нишките (донякъде замъглено поради факта, че зарядите проникват в съседни области на течността).

Плазмени монитори.

Работете плазмени мониторимного подобно на работата на неоновите лампи, които са направени под формата на тръба, пълна с инертен газ с ниско налягане. Вътре в тръбата се поставят чифт електроди, между които се запалва електрически разряд и възниква сияние. Плазмени екранисе създават чрез запълване на пространството между две стъклени повърхности с инертен газ като аргон или неон.

След това върху стъклената повърхност се поставят малки прозрачни електроди, към които се прилагат високочестотни напрежения. Под действието на това напрежение възниква електрически разряд в газовата област, съседна на електрода. Газоразрядната плазма излъчва светлина в ултравиолетовия диапазон, което кара частиците на фосфора да светят в диапазона, видим за хората. На практика всеки пиксел на екрана действа като обикновена флуоресцентна лампа.

Високата яркост, контраст и липса на трептене са големи предимства на такива монитори.В допълнение, ъгълът спрямо този, под който може да се види нормалното изображение плазмени монитори- 160 ° в сравнение със 145 °, както в случая на LCD монитори... Голямо достойнство плазмени мониторие техният експлоатационен живот. Средната продължителност на живота без промяна в качеството на изображението е 30 000 часа. Това е три пъти повече от обикновено. електроннолъчева тръба... Единственото нещо, което ограничава широкото им използване, е цената.

Един вид монитор - със сензорен екран... Тук комуникацията с компютъра се осъществява чрез докосване с пръст на определено място на чувствителния екран. Това избира желания режим от менюто, показано на екрана. монитор.

Кадър

Индикатори

Индикаторите се инсталират основно на компютри и периферни устройства. Те са различни светодиоди, малки екрани или са заимствани от други устройства. Прост пример за индикатор би бил амперметър, поставен върху проводник, водещ към твърд диск. Когато работите с памет, стрелката ще се движи. Но индикаторът може да носи, в допълнение към декоративна и информационна функция - температурният сензор вътре в системния блок ще ви информира, ако компютърът прегрее. Най-сложните дисплейни системи са сглобени на микроконтролер и съдържат дисплей, способен да показва текст и дори графики, понякога цветни. Проектирането на такива вериги е трудно. В този труден въпрос ще помогнат учебниците по цифрови технологии и микроконтролери.

Понякога, за да реализира креативна идея, модерът решава, вместо да преработи съществуващото тяло, да закупи друго, по-красиво, или дори да направи ново (понякога използва части от съществуващото). Често, особено когато се използват миниатюрни дънни платки, специално проектирани за модиране (например Mini-ITX), компютърът се сглобява в кутия от някакво друго техническо устройство, например прахосмукачка (такава модификация наистина съществува). Интересно решение е използването на напълно прозрачен калъф. Поради факта, че готовото прозрачно тяло е скъпо (около $ 150), често се прави самостоятелно от нулата. Когато правите калъф, трябва да запомните, че металът се използва по някаква причина. Компютърът генерира много радиосмущения, а металният корпус ги поглъща. Прозрачен корпус може да влоши работата на радиостанции, телевизори и висококачествено аудио оборудване в близост до компютъра, така че бъдете подготвени за необходимостта от екраниране на кутията. Същото важи и за дървените калъфи. В някои страни (не в Русия) неметалните заграждения са забранени.

Монитори

Епохата на мониторите с електронно-лъчеви тръби неизбежно остава в миналото. Невероятно, но само за половин година многостраничните ревюта на списанията за най-новите модели традиционни монитори отстъпиха място на подробни описания на свойствата на плоските дисплеи, предимно дисплеи с течни кристали, а сега и плазмени. Да, технологиите не стоят неподвижни и сега плазмата, най-високото енергийно състояние на материята, работи там, където се изисква светкавична скорост на обмен на информация, невероятна ефективност и ослепителна новост. Въпреки това, търговският цикъл на всяко изобретение не е вечен и сега производителите, които стартираха масово производство на LCD панели, подготвят следващото поколение технологии за показване на информация. Устройствата, които ще заменят течните кристали, са на различни етапи на развитие. Някои, като LEP (Light Emitting Polymer), тепърва се появяват от научните лаборатории, докато други, като тези, базирани на плазмена технология, вече са готови търговски продукти. Въпреки че ефектът на плазмата е познат на науката от дълго време (открит е в лабораториите на Университета на Илинойс през 1966 г.), плазмените панели се появяват едва през 1997 г. в Япония. Защо се случи? Това се дължи на високата цена на подобни дисплеи, както и с тяхната осезаема „чревоугодничество“ – консумация на енергия. Въпреки че технологията за производство на плазмени дисплеи е малко по-проста от дисплеите с течни кристали, фактът, че все още не е пусната в експлоатация, помага да се поддържат високи цени за този все още екзотичен продукт. Несравнимото качество на изображението и уникалните характеристики на дизайна правят информационните панели, базирани на плазмена технология, особено привлекателни за обществения и корпоративния сектор, здравеопазването, образованието и развлекателната индустрия.

Мониторите могат да бъдат разделени на две групи според метода на формиране на изображение:

• LCD екрани
• Плазмени дисплеи
• С електронно-лъчева тръба (CRT)

Плазмени дисплеи.

Разработването на плазмени дисплеи, започнато през 1968 г., се основава на прилагането на плазмения ефект, открит в Университета на Илинойс през 1966 г.
Сега принципът на работа на монитора се основава на плазмена технология: използва се ефектът на светене на инертен газ под въздействието на електричество (по същия начин, както работят неоновите лампи). Имайте предвид, че мощните магнити, които са част от динамичните звукови излъчватели, разположени до екрана, не влияят по никакъв начин на изображението, тъй като в плазмените устройства (както в LCD дисплеите) няма такова нещо като електронен лъч и в същото време време всички елементи на CRT, върху които е така повлияна от вибрациите.

Образуването на изображение в плазмения дисплей става в пространство с ширина приблизително 0,1 мм между две стъклени плочи, изпълнени със смес от благородни газове – ксенон и неон. Най-тънките прозрачни проводници или електроди се прилагат към предната прозрачна плоча, а реципрочните проводници се прилагат към задната. Прилагайки електрическо напрежение към електродите, е възможно да предизвикате газово разпадане в желаната клетка, придружено от излъчване на светлина, което формира желания образ. Първите панели, изпълнени предимно с неон, бяха монохромни и имаха отличителен оранжев цвят. Проблемът със създаването на цветно изображение беше решен чрез прилагане на основни цветове червено, зелено и синьо в триадата на съседните клетки на фосфора и подбор на газова смес, която излъчва ултравиолетови лъчи, невидими за окото по време на разряда, което възбуди фосфора и създаде вече видимо цветно изображение (три клетки за всеки пиксел).

Традиционните плазмени екрани на панели с постоянен разряд обаче имат и редица недостатъци, причинени от физиката на процесите, протичащи в този тип разрядни клетки.

Факт е, че с относителната простота и технологичност на DC панела, електродите на разрядната междина, които са подложени на интензивна ерозия, са уязвимо място. Това значително ограничава експлоатационния живот на устройството и не позволява постигане на висока яркост на изображението, ограничавайки разрядния ток. В резултат на това не е възможно да се получи достатъчен брой цветови нюанси, като в типичния случай е ограничен до шестнадесет градации и скоростта, подходяща за показване на пълноценно телевизионно или компютърно изображение. Поради тази причина плазмените екрани обикновено се използват като табла за показване на буквено-цифрова и графична информация.

Проблемът може да бъде основно решен на физическо ниво чрез нанасяне на диелектрично защитно покритие върху разрядните електроди. Такова на пръв поглед просто решение обаче коренно променя принципа на работа на цялото устройство. Нанесеният диелектрик не само предпазва електродите, но и предотвратява протичането на разрядния ток. Всъщност системата от електроди, покрити с диелектрик, образува сложен кондензатор, през който протичат токови импулси с продължителност от порядъка на стотици наносекунди и амплитуда от десетки ампера в моментите на неговото презареждане. В този случай алгоритъмът за управление става по-сложен и доста високочестотен. Честотата на повторение на сложните импулси може да достигне двеста килохерца. Всичко това значително усложнява схемата на системата за управление, но позволява повече от порядък да увеличи яркостта и издръжливостта на екрана и прави възможно показването на пълноцветни телевизионни и компютърни изображения със стандартна честота на кадрите.

В съвременните плазмени дисплеи, използвани като монитори за компютър (и дизайнът не е наборен), се използва така наречената технология - плазмено виждане - това е набор от клетки, с други думи, пиксели, които се състоят от три субпиксела, които предават цветове - червено, зелено и синьо.

Плазмен газ се използва за реакция с фосфор във всеки субпиксел за получаване на цвят (червен, зелен или син). Един пиксел в плазмения (газоразряден) дисплей наподобява обикновена флуоресцентна лампа - ултравиолетовото лъчение от електрически зареден газ удря фосфора и го възбужда, карайки го да свети видимо. При някои дизайни фосфорът се нанася върху предната повърхност на клетката, в други - върху задната, а предната повърхност се прави прозрачна. Всеки субпиксел се управлява индивидуално електронно и произвежда над 16 милиона различни цвята. В съвременните модели всяка отделна точка от червено, синьо или зелено може да свети с едно от 256 нива на яркост, което, когато се умножи, дава около 16,7 милиона нюанса на комбинирания цветен пиксел (триада). На компютърен жаргон тази дълбочина на цвета се нарича "Истински цвят" и се счита за достатъчна за възпроизвеждане на изображения с фотографско качество. Същото количество се дава и от конвенционалните CRT. Яркостта на екрана на най-новата разработка е 320 kD на квадратен метър с контраст 400: 1. Професионален компютърен монитор дава 350 kD, а телевизор - от 200 до 270 kD на квадратен метър с контраст 150 ... 200: 1.

Тази диаграма дава общ преглед на плазмената технология. Компоненти на диаграмата:

1. Електрически разряден етап
2. Етап на възбуждане на емитер

1. Външен стъклен слой
2. Диелектричен слой
3. Защитен слой
4. Показващ (приемащ) електрод
5. Изпускателна повърхност
6. Ултравиолетови лъчи
7. Видима светлина
8. Бариерно препятствие
9. Флуоресценция (сияние)
10. Адресен електрод (корен)
11. Диелектричен слой
12. Вътрешен стъклен слой

Технологията на плазмения монитор е удобно представена като следната диаграма:

Екранът има следните функции и характеристики:

• Широк ъгъл на видимост както хоризонтално, така и вертикално (160 ° градуса или повече).
• Много бързо време за реакция (4 µs на ред).
• Висока чистота на цвета (еквивалентна на чистотата на трите основни цвята на ELT).
• Лекота на изработка на широкоформатни панели (недостижима при тънкослоен технологичен процес).
• Малка дебелина - газоразрядният панел е с дебелина около един сантиметър или по-малко, а управляващата електроника добавя още няколко сантиметра;
• Липса на геометрични изкривявания на изображението.
• Широк температурен диапазон.
• Механична сила.

Въвеждането на две нови технологични структури резистор и фосфор направи възможно да се получи яркостта и експлоатационния живот на екрана на нивото, необходимо за практически приложения. Новата фотолитографска технология, както и методът на станбластиране, направиха възможно производството на 40-инчов плазмен панел с висока точност.

Основни предимства.

Напоследък при създаването на информационни дисплеи за различни видове контролни зали започнаха да се използват газоплазмени дисплеи (плазмени панели).Плазмените дисплеи (PDP) са едно от най-новите разработки в областта на информационните дисплеи (първите PDPs се появява в Япония през 1997 г.). По този начин плазмените панели по отношение на качеството на изображението са много по-добри дори от добрите CRT, които се считат за стандарт в нашето време. В същото време е много важно плазмените панели да са абсолютно безвредни за здравето, за разлика от електронно-лъчевите тръби.

Съвсем очевидно е, че те заменят съществуващите монитори на електронно-лъчеви тръби поради ясни предимства, като например:

• Компактност (дълбочина не надвишава 10 - 15 см) и лекота с достатъчно голям размер на екрана (40 - 50 инча).
• Тънък - Изпускателният панел е с дебелина около един сантиметър или по-малко, а управляващата електроника добавя още няколко сантиметра.
• Висока честота на опресняване (около пет пъти по-добра от LCD панела).
• Липса на трептене и замъгляване на движещи се обекти, произтичащи от цифрова обработка. тъй като няма затъмняване на екрана по време на обратния ход, както при CRT.
• Висока яркост, контраст и яснота без геометрични изкривявания.
• Липсата на проблеми с конвергенцията на електронните лъчи и тяхното фокусиране е присъща на всички дисплеи с плосък панел.
• Липса на неравномерна яркост на екрана.
• 100% използване на площта на екрана за изображението.
• Голям зрителен ъгъл, достигащ 160° или повече.
• Без рентгенови лъчи и други радиации, вредни за здравето, тъй като не се използват високо напрежение.
• Имунитет към магнитни полета.
• Не страда от вибрации като CRT мониторите.
• Няма нужда да коригирате изображението.
• Механична сила.
• Широк температурен диапазон.
• Тяхното кратко време за реакция (времето между изпращането на сигнал за промяна на яркостта на пиксела и действителната промяна) им позволява да се използват за показване на видео и телевизионни сигнали.
• По-висока надеждност.

Плазмен екран може да бъде заснет с видеокамера и картината не се разклаща, тъй като се използва различен принцип на показване на информация

Всичко това прави плазмените дисплеи много привлекателни за използване. Недостатъците включват ограничената разделителна способност на повечето съществуващи плазмени монитори, която не надвишава 640x480 пиксела. PDP-V501MX и 502MX на Pioneer са изключение. Осигурявайки реална резолюция от 1280x768 пиксела, този дисплей има максимален размер на екрана от 50 инча по диагонал (110x62 cm) и добра яркост (350 Nit), благодарение на новата технология за формиране на клетки и подобрен контраст. В резултат на това това устройство позволява:

• Показване на компютърна информация с реална XGA резолюция (1024x768).
• Осигурете удобно наблюдение на видео информация на разстояние до 5 метра.
• Осигурете контраст на изображението от около 20 при ниво на околна светлина от 150 - 200 Lux.

Така от наша гледна точка подобни дисплеи вече са подходящи за професионална употреба. Трябва обаче да се има предвид, че въпреки значителните различия в технологиите, плазмените дисплеи използват същия фосфор като електроннолъчевите тръби, който, за разлика от CRT, се възбужда не от електрони, а от ултравиолетово лъчение на газов разряд и също е подложен на до деградация, макар и в по-малка степен. Различните производители наричат ​​ресурс от 15 000 часа (NEC) до 20 000-30 000 часа (Pioneer) по отношение на намаляване наполовина на яркостта.

Тъй като изображението е статично, са взети специални мерки за защита на дисплеите от изгаряне. В този случай е разработен специален софтуер, инсталиран на контролни компютри, който позволява "орбитиране", тоест бавно кръгово движение на изображението, незабележимо за очите на наблюдателя, което прави възможно удължаването на експлоатационния живот на плазмените дисплеи няколко пъти. Възможна е и хардуерна реализация на тази функция. Има специални устройства, например VS-200-SL от Extron Electronics, които дори реализират "орбита" синхронно на няколко дисплея. Трябва обаче да се има предвид, че ефективността на този метод за защита на плазмените дисплеи от изгаряне се реализира само ако са изпълнени определени изисквания за естеството на изображението. По-специално, фонът на изображението не трябва да е бял.

Основни недостатъци.

Недостатъците включват ограничената разделителна способност на повечето съществуващи плазмени монитори, която не надвишава 640x480 пиксела. PDP-V501MX и 502MX на Pioneer са изключение. Осигурявайки реална резолюция от 1280x768 пиксела, този дисплей има максимален размер на екрана от 50 инча по диагонал (110x62 cm) и добра яркост (350 Nit), благодарение на новата технология за формиране на клетки и подобрен контраст.

Недостатъците на плазмените дисплеи включват и невъзможността за "зашиване" на няколко дисплея във "видеостена" с приемлива пролука поради наличието на широка рамка около периметъра на екрана

Фактът, че търговските плазмени дисплеи обикновено започват от четиридесет инча по размер, предполага, че по-малките дисплеи не са икономически жизнеспособни, така че е малко вероятно да видим плазмени дисплеи в, да речем, лаптоп компютри. Това предположение се подкрепя и от друг факт: нивото на консумация на енергия на "плазмените машини" предполага тяхното свързване към мрежата и не оставя никаква възможност за работа от батерии. Друг неприятен ефект, известен на специалистите, е интерференцията, "припокриване" на микроразряди в съседни екранни елементи. В резултат на това "смесване" качеството на изображението естествено се влошава.

Също така, недостатъците на плазмените дисплеи включват факта, че например средната яркост на белия цвят на плазмените дисплеи в момента е около 300 cd / m2 за всички големи производители. Като цяло това е доста ярко, но плазмените дисплеи са далеч от яркостта на CRT, която е 700 cd / m2. Подобна яркост може да се постигне с увеличаване на светлинната мощност от 0,7 - 1,1 до 2 lm / W, но няма да е лесно да се преодолее този етап. И също така в момента е невъзможно да не забележим много високата цена на плазмените дисплеи, които не са достъпни за всеки.

Течнокристални екрани.

Течният кристал е състояние, в което дадено вещество притежава някои свойства както на течни (течност), така и на твърди кристали (например анизотропия). За производството на LCD екрани се използват така наречените нематични кристали, чиито молекули са под формата на пръчици или удължени пластини. LCD елементът, освен кристали, включва прозрачни електроди и поляризатори. При липса на електрическо поле, молекулите на нематичните кристали образуват усукани спирали. Когато светлинен лъч преминава през LC елемента в този момент, неговата поляризационна равнина се завърта на определен ъгъл. Ако поляризаторите са поставени на входа и изхода на този елемент, изместени един спрямо друг под същия ъгъл, тогава светлината може свободно да преминава през този елемент. Ако се приложи напрежение към прозрачните електроди, спиралата на молекулите се изправя и въртенето на равнината на поляризация вече не се случва. В резултат на това изходният поляризатор не пропуска светлина. Пример е LCD индикаторът на ръчен електронен часовник.
LCD екранът е матрица от LCD елементи. Понастоящем има два основни метода за адресиране на LCD елементи: директен (или пасивен) и индиректен (или активен). В пасивна матрица от LCD елементи, избраната точка на изображението се активира чрез подаване на напрежение към съответните прозрачни адресируеми редови и колонни електроди. В този случай е невъзможно да се постигне висок контраст на изображението, тъй като електрическото поле възниква не само в точката на пресичане на адресните проводници, но и по целия път на разпространение на тока. Този проблем е напълно разрешим при използване на така наречената активна матрица от LCD елементи, когато всяка точка от изображението се управлява от собствен електронен превключвател. Контрастът при използване на активна матрица от LCD елементи може да достигне стойности от 50: 1 до 100: 1. Обикновено активните матрици се реализират на базата на тънкослойни полеви транзистори (Thin Film Transistor, TFT). Един вид компромис между активна и пасивна матрица в момента са екраните, които използват технологията за двойно сканиране (DSTN), при която два реда на изображението се актуализират едновременно.

Вероятно за много от нашите читатели такива изрази като плазмени технологии, плазмените монитори звучат с известна степен на екзотика, а някои дори не си представят какво е това. И това не е изненадващо, защото плазмените монитори днес са рядкост, може да се каже дори екзотика, но във всеки случай плазмените технологии са много напреднали и много обещаващи технологии, които сега се развиват бързо. И може би в не толкова далечно бъдеще плазмените монитори ще преминат от категорията на скъпите „играчки“ за богатите към категорията на потребителските стоки. И дори сега има определени предпоставки за това.

В крайна сметка тенденцията за увеличаване на размера на екрана се наблюдава ясно както в индустрията за компютърни монитори, така и в потребителските телевизори. Мониторите, използващи CRT технологии, вече са се приближили до границата в своето развитие и техните най-модерни модели, чийто размер на екрана е достигнал 24 "(телевизори са усвоили малко големи картини, въпреки това, повече от 32" твърде големи по тегло и размери, особено в дълбочина. А цената на плоски и леки LCD дисплеи с увеличаване на диагонала на екрана над 20" става твърде висока. Следователно, колкото и да е странно, плазмените дисплеи, които са с дебелина около няколко сантиметра и леко тегло, могат да се превърнат в един вид спасител за създават големи екрани. Поради това, въпреки големия размер на екрана, те могат да се монтират навсякъде - на стената, под тавана и дори на специална стойка на масата.Най-големият диагонал на екрана на произвежданите днес плазмени дисплеи е 60 инча (над 1,5 метра) с разделителна способност 1365 x 768 пиксела Повечето модели имат съотношение на страните 16: 9, което е оптимално за гледане на филми. За разлика от конвенционалните телевизори, по-голямата част от плазмените панели, дори тези, предназначени за домакинството цели, нямат вградени източници на телевизионен сигнал.предимства на PDP, отколкото недостатъци, тъй като те имат голям брой от най-често срещаните Разнообразие от входове, включително аналогово видео (RCA или SCART конектори), S-video, RGB (D-Sub и BNC) и цифров DVI.

Историята на плазмените панели (или PDP - Plasma Display Panel), чиято технология се основава на ефекта на светенето на определени газове под въздействието на електрически ток, датира преди повече от 30 години, през 1966 година. Неонови рекламни надписи и луминесцентни лампи са най-ярките примери за практическото прилагане на този ефект, които успешно са оцелели и до днес. Но производството на плазмени монитори започва едва в началото на 90-те години на миналия век. Пионерът в областта на PDP беше японската компания Fujitsu. Първите търговски продукти на тази компания са използвани като информационни екрани и дисплеи на гари, борси и летища. Естествено, първите дисплеи бяха монохромни и имаха лошо качество на изображението, но само за десетилетие PDP не само настигнаха традиционната CRT технология, но и я надминаха в много отношения.

И така, какво е плазмен дисплей? Състои се от две плоски стъклени плочи, разположени на разстояние около 100 микрона една от друга. Между тях има слой инертен газ (обикновено смес от ксенон и неон), който се влияе от силно електрическо поле. Върху предната прозрачна плоча са поставени най-тънките прозрачни проводници - електроди, а на задната - контрапроводници. В съвременните цветни дисплеи задната стена има микроскопични клетки, пълни с фосфор от трите основни цвята (червен, син и зелен), по три клетки за всеки пиксел.

Принципът на действие на плазмения панел се основава на светенето на специални люминофори при излагане на ултравиолетово лъчение, което се получава по време на електрически разряд в среда с много разреден газ. При такъв разряд между електродите с управляващо напрежение се образува проводящ "шнур", състоящ се от йонизирани газови (плазмени) молекули. Ето защо панелите, работещи на този принцип, се наричат ​​плазмени панели. Йонизираният газ действа върху специално флуоресцентно покритие, което от своя страна излъчва светлина, видима за човешкото око. Веднага бързам да успокоя онези читатели, които са сериозно загрижени за проблемите на екологичната безопасност: преобладаващата част от ултравиолетовия компонент на радиацията, вреден за очите, се абсорбира от външното стъкло. Яркостта и наситеността на цветовете могат да се регулират чрез просто промяна на стойността на управляващото напрежение: колкото по-висока е тя, толкова повече кванти светлина излъчва газът, колкото повече светят флуоресцентните елементи, толкова по-ярка е картината на екрана. Всяка клетка е в състояние да свети на едно от 256 нива на яркост, което дава общо 16,7 милиона нюанса на цвета за всяка отделна триада (набор от три клетки). За да се увеличи контрастът на полученото изображение, върху горната част на вътрешните прегради (ръбове) на клетките се нанасят черни ивици, разделящи елементите на триадата.

Чрез подаване на управляващи сигнали към вертикалните и хоризонталните проводници, приложени към вътрешните повърхности на стъклата на такъв панел, управляващата верига на PDP извършва съответно "линейно" и "вертикално" сканиране на растера на изображението.

Плазмените дисплеи са два вида - DC и AC. DC панелите са малко по-прости и следователно се появиха по-рано, но повечето от произвежданите в момента цветни PDP са от втория тип и се различават от DC панелите по това, че електродите в тях са покрити с диелектричен слой, който предотвратява преминаването на Постоянен ток през клетката. Поради това такива панели имат свойството на "вътрешна памет", тоест със специално избрана форма и амплитуда на напрежението върху електродите, индикаторната клетка може да бъде или в състояние "включено" (клетката е включена) или в състояние "изключено" (клетката е угасена) произволно за дълго време. За да прехвърлите клетка от едно състояние в друго, е необходимо да приложите към нея единичен импулс на напрежение, следователно ефективността на преобразуване на електрическа енергия в светлинна енергия в AC панелите е 5-10 пъти по-голяма от тази на DC панелите. Това осигурява повишена яркост на изображението и по-дълъг живот на електродите, а следователно и на самия AC дисплей.

И така, какво е хубавото на тях?

Първо, качеството на картината на плазмените дисплеи се счита за стандарт, въпреки че съвсем наскоро "проблемът с червеното", който в първите модели приличаше повече на цвят на морков, беше окончателно решен. В допълнение, плазмените монитори се сравняват благоприятно с конкурентите си по високата си яркост и контраст на изображението: тяхната яркост достига 900 cd / m2 и съотношението на контраста е до 3000: 1, докато при класическите CRT монитори тези параметри са 350 cd / m2 и 200 : съответно 1. (между другото, далеч от най-лошия от тях). Трябва също да се отбележи, че високата разделителна способност на PDP изображението се поддържа по цялата работна повърхност на екрана.

Второ, плазмените дисплеи имат кратко време за реакция (с което много LCD модели все още не могат да се похвалят), което ви позволява да използвате PDP без проблеми не само като средство за показване на информация, но и като телевизори и дори когато са свързани към компютър, играете модерно динамични игри. Ако започнем да сравняваме PDP и LCD технологиите, тогава е важно да отбележим, че плазмените панели нямат друг съществен недостатък на LCD мониторите, като значително влошаване на качеството на изображението на екрана при големи ъгли на видимост.

На трето място, в плазмените панели (както и в течнокристалните) по принцип няма проблеми с геометричното изкривяване на изображението и сближаването на лъча, които са истинският бич на CRT мониторите.

Четвърто, имайки най-голямата площ на екрана сред всички съвременни устройства за показване на визуална информация, плазмените панели са изключително компактни, особено по дебелина. Дебелината на типичен панел с размер на екрана от един метър обикновено не надвишава 10-15 сантиметра, а теглото е само 35-40 килограма. Благодарение на това плазмените панели могат лесно да се поставят във всеки интериор и дори да се окачват на стената на най-удобното място за това.

Пето, плазмените дисплеи са изключително надеждни. Декларираният експлоатационен живот на съвременните PDP от 50 хиляди часа (а всъщност по-малко от 9000 часа годишно) предполага, че през цялото това време яркостта на екрана ще спадне наполовина спрямо първоначалната.

Шесто, плазмените екрани са много по-безопасни от CRT телевизорите. Те не създават магнитни и електрически полета, които имат вредно въздействие върху хората и освен това не създават такова незначително, но отвратително неудобство като постоянното натрупване на прах върху повърхността на екрана поради неговото наелектризиране.

Седмо, самите PDP практически не се влияят от външни магнитни и електрически полета, което им позволява лесно да се използват като част от „домашно кино“ заедно с мощни висококачествени системи за високоговорители, не всички от които имат екранирани глави на високоговорителите.

Всеки ден не е неделя

С всички безспорни предимства на плазмените панели, те имат и своите недостатъци, които ограничават широкото им използване. И най-вероятно основният от тези недостатъци е тяхната твърде висока цена, която понякога се „преобръща“ за 60-инчов дисплей за 20 000 долара. Така че, потенциален купувач на такива панели днес може да бъде или някаква доста голяма компания за провеждане на различни презентации и видеоконференции, или може би просто за подобряване на собствения си имидж, или физическо лице, за което въпросът за цената се счита за второстепенен по отношение на лекотата на използване и най-важното - престижът на устройството.

В допълнение към икономическите проблеми, редица технически ограничения на плазмените технологии все още не са преодолени. На първо място, това е ниска разделителна способност на изображението поради големия размер на елемента на изображението. Но предвид факта, че оптималното разстояние от монитора до зрителя трябва да бъде около 5 от неговите „диагонали“, става ясно, че зърнестостта на изображението, наблюдавано на кратко разстояние, просто изчезва на голямо разстояние. Освен това има редица специални технологии за заобикаляне на това ограничение. Един от тях, ALIS (Alternate Lighting of Surfaces), разработен от японската компания Fujitsu, осигурява увеличаване на вертикалната разделителна способност без загуба на яркост на изображението. За това броят на пикселите по вертикала е увеличен, размерът им е намален и разделителните пролуки между клетките са елиминирани. За да елиминира неизбежната загуба на яркост и контраст и да постигне изображения с висока разделителна способност, компанията предложи да се изгради изображение първо върху четни и след това върху нечетни линии от светещи пиксели (най-близката аналогия е преплетеното сканиране на потребителски CRT телевизори). Този метод на редуване значително увеличи яркостта и увеличи експлоатационния живот на плазмения панел.

Също така, доста значителен недостатък на плазмения монитор е високата консумирана от него мощност, която бързо се увеличава с увеличаване на диагонала на монитора. Този недостатък е пряко свързан със самата технология за получаване на изображение с помощта на плазмения ефект: за да се освети един пиксел на екрана, е необходимо оскъдно количество електричество, но матрицата се състои от милиони клетки, всяка от които трябва да свети през цялото време, докато мониторът работи. Този факт води не само до увеличаване на експлоатационните разходи за този монитор, но високата консумация на енергия сериозно ограничава обхвата на PDP приложенията, например прави невъзможно използването на такива монитори, например в преносими компютри. Но дори и проблемът със захранването да бъде решен, все още не е икономически изгодно да се произвеждат плазмени матрици с диагонал по-малък от тридесет инча.

Е, тук, може би, са всички недостатъци, присъщи на плазмените монитори. И ако сега сравним всичките им предимства и недостатъци, изброени по-горе, тогава има значителен превес на първите над вторите. Да, все пак трябва да помним, че технологичният прогрес не стои на едно място и в условията на ожесточена конкуренция производителите на плазмени монитори се стремят непрекъснато да подобряват качеството на своите продукти, което наред с бавното, но постоянно намаляване на цената им прави PDP достъпен за всеки по-широк кръг от потенциални купувачи. Можем само да се надяваме, че рано или късно може да бъдем сред тях, скъпи читателю.