نمایش دستگاه ها و پروژکتورها طبقه بندی و اصل عملکرد دستگاه های نمایشگر. تکنولوژی Elt تکنولوژی LCD. تکنولوژی Osid (eld). مانیتورهای پلاسما تلویزیون پلاسما

در سمت جلوی صفحه و الکترودهای آدرس پذیر که در امتداد سمت پشت آن قرار دارند. تخلیه گاز باعث تشعشعات فرابنفش می شود که به نوبه خود باعث درخشش قابل مشاهده فسفر می شود. در پانل های پلاسمای رنگی، هر پیکسل صفحه نمایش از سه حفره میکروسکوپی یکسان شامل یک گاز بی اثر (زنون) و دارای دو الکترود جلو و عقب تشکیل شده است. پس از اعمال ولتاژ قوی به الکترودها، پلاسما شروع به حرکت خواهد کرد. با انجام این کار، نور ماوراء بنفش ساطع می کند که به فسفرهای انتهای هر حفره برخورد می کند. فسفرها یکی از رنگ های اصلی را ساطع می کنند: قرمز، سبز یا آبی. سپس نور رنگی از شیشه عبور کرده و وارد چشم بیننده می شود. بنابراین، در فناوری پلاسما، پیکسل‌ها مانند لوله‌های فلورسنت کار می‌کنند، اما ایجاد پانل‌ها از آنها مشکل‌ساز است. اولین مشکل اندازه پیکسل است. پیکسل فرعی یک پانل پلاسما دارای حجم 200 میکرومتر در 200 میکرومتر در 100 میکرومتر است و چندین میلیون پیکسل باید یکی یکی روی پانل چیده شوند. ثانیاً، الکترود جلویی باید تا حد امکان شفاف باشد. برای این منظور از اکسید قلع ایندیم استفاده می شود زیرا رسانای جریان و شفاف است. متأسفانه، پانل های پلاسما می توانند آنقدر بزرگ و لایه اکسید آنقدر نازک باشند که وقتی جریان های زیاد جریان می یابد، افت ولتاژی در مقاومت هادی ها ایجاد می شود که سیگنال ها را تا حد زیادی کاهش داده و مخدوش می کند. بنابراین، لازم است هادی های اتصال میانی ساخته شده از کروم را اضافه کنید - جریان را بسیار بهتر هدایت می کند، اما، متأسفانه، مات است.

در نهایت، شما باید فسفر مناسب را انتخاب کنید. آنها به رنگ مورد نظر بستگی دارند:

• سبز: Zn 2 SiO 4:Mn 2+ / BaAl 12 O 19:Mn 2+
• قرمز: Y 2 O 3:Eu 3+ / Y0.65Gd 0.35 BO 3:Eu 3
• آبی: BaMgAl 10 O 17: Eu 2+

این سه فسفر نوری با طول موج بین 510 تا 525 نانومتر برای سبز، 610 نانومتر برای قرمز و 450 نانومتر برای آبی تولید می‌کنند. آخرین مشکلآدرس دهی پیکسل باقی می ماند، زیرا، همانطور که قبلاً دیدیم، برای به دست آوردن رنگ مورد نیاز، باید شدت رنگ را به طور مستقل برای هر یک از سه زیرپیکسل تغییر دهید. در یک پنل پلاسمایی 1280x768 پیکسل، تقریباً سه میلیون زیرپیکسل وجود دارد که شش میلیون الکترود می دهد. همانطور که می دانید، قرار دادن شش میلیون آهنگ برای کنترل مستقل زیر پیکسل ها غیرممکن است، بنابراین آهنگ ها باید مالتی پلکس شوند. مسیرهای جلو معمولاً به صورت خطوط توپر ساخته می شوند و مسیرهای پشتی به صورت ستونی هستند. لوازم الکترونیکی تعبیه شده در پانل پلاسما، با استفاده از ماتریسی از آهنگ ها، پیکسلی را که باید روی پانل روشن شود، انتخاب می کند. این عملیات بسیار سریع است، بنابراین کاربر متوجه چیزی نمی شود - شبیه به اسکن پرتو در مانیتورهای CRT.

کمی تاریخ

اولین نمونه اولیه نمایشگر پلاسما در سال 1964 ظاهر شد. این توسط دانشمندان دانشگاه ایلینویز Bitzer و Slottow به عنوان جایگزینی برای صفحه نمایش CRT برای سیستم کامپیوتری پلاتو طراحی شده است. این نمایشگر تک رنگ بود، نیازی به حافظه اضافی و مدارهای الکترونیکی پیچیده نداشت و بسیار قابل اعتماد بود. هدف آن عمدتاً نشان دادن حروف و اعداد بود. با این حال، به عنوان یک مانیتور کامپیوتر، او هرگز وقت نداشت تا خود را به درستی درک کند، زیرا به لطف حافظه نیمه هادی که در اواخر دهه 70 ظاهر شد، تولید مانیتورهای کینسکوپ ارزان تر بود. اما پانل های پلاسما، به دلیل عمق کم کیس و صفحه نمایش بزرگبه عنوان تابلوهای اطلاعاتی در فرودگاه ها، ایستگاه های راه آهن و بورس ها گسترده شده اند. پانل های اطلاعات توسط IBM انتخاب شد و در سال 1987 یکی از دانشجویان سابق بیتزر، دکتر لری وبر، پلاسماکو را تأسیس کرد که شروع به تولید نمایشگرهای پلاسمای تک رنگ کرد. اولین نمایشگر پلاسمای رنگی 21 اینچی توسط فوجیتسو در سال 1992 معرفی شد. این نمایشگر به طور مشترک با دفتر طراحی دانشگاه ایلینویز و NHK توسعه یافت. و در سال 1996، فوجیتسو پلاسماکو را با تمام فناوری ها و کارخانه خود خریداری کرد و اولین نمونه موفق تجاری را به بازار عرضه کرد. پانل پلاسما در بازار – پلاسما ویژن با صفحه نمایش 42 اینچی اسکن پیشرونده 852x480. فروش مجوزها به تولیدکنندگان دیگر آغاز شد که اولین آنها پایونیر بود. متعاقباً، با توسعه فعال فناوری پلاسما، پایونیر، شاید بیش از هر کس دیگری، در زمینه پلاسما موفق شد و تعدادی مدل پلاسما عالی خلق کرد.

علیرغم موفقیت تجاری بی‌نظیر پانل‌های پلاسما، کیفیت تصویر، به بیان ملایم، در ابتدا ناامیدکننده بود. آنها هزینه بسیار زیادی داشتند، اما به دلیل تفاوت مطلوبی با هیولاهای CRT با بدنه صاف، که امکان آویزان کردن تلویزیون را به دیوار و اندازه صفحه نمایش: 42 اینچ مورب در مقابل 32 (حداکثر) داشتند، به سرعت بینندگان را به دست آوردند. برای تلویزیون های CRT). عیب اصلی اولین مانیتورهای پلاسما چه بود؟ واقعیت این است که با وجود تمام درخشندگی تصویر، آنها به هیچ وجه با تغییر رنگ و روشنایی صاف کنار نمی آمدند: دومی به مراحلی با لبه های پاره تقسیم شد که در تصویر متحرک دوچندان وحشتناک به نظر می رسید. فقط حدس زد که چرا این اثر بوجود آمد ، که گویی بر اساس توافق ، هیچ کلمه ای توسط رسانه ها نوشته نشده است ، که نمایشگرهای صفحه تخت جدید را تحسین می کنند. با این حال، پنج سال بعد، زمانی که چندین نسل از پلاسما جایگزین شد، مراحل کمتر و کمتر اتفاق افتاد و از جنبه های دیگر، کیفیت تصویر به سرعت شروع به رشد کرد. علاوه بر این، علاوه بر پانل های 42 اینچی، 50 پنل "و 61" ظاهر شد. به تدریج، وضوح نیز رشد کرد، و جایی در مرحله انتقال به 1024 x 720، نمایشگرهای پلاسما، همانطور که می گویند، در خود آب قرار داشتند. اخیراً، پلاسما با موفقیت از آستانه کیفیت جدیدی عبور کرده و وارد دایره ممتاز دستگاه های Full HD شده است. در حال حاضر، محبوب ترین اندازه های صفحه نمایش 42 و 50 اینچ مورب هستند. علاوه بر استاندارد 61 اینچی، اکنون یک اندازه 65 اینچی و همچنین رکوردشکنی 103 وجود دارد. با این حال، رکورد واقعی تنها در راه است: ماتسوشیتا (پاناسونیک) اخیراً یک پنل 150 اینچی را معرفی کرد! اما این، مانند مدل های 103 اینچی (به هر حال، شرکت معروف آمریکایی Runco، پلاسماهایی با همان اندازه را بر اساس پانل های پاناسونیک تولید می کند)، هم به معنای واقعی و هم به معنای واقعی تر (وزن، قیمت) امری غیرقابل تحمل است. .

تکنولوژی پانل پلاسما

فقط در مورد مجتمع

وزن به دلیلی ذکر شد: پانل های پلاسما وزن زیادی دارند، به خصوص مدل های بزرگ. این نتیجه از این واقعیت است که پانل پلاسما به جز شاسی فلزی و بدنه پلاستیکی بیشتر از شیشه ساخته شده است. شیشه در اینجا ضروری و غیر قابل تعویض است: اشعه مضر فرابنفش را متوقف می کند. به همین دلیل، هیچ کس لامپ های فلورسنت را از پلاستیک نمی سازد، فقط از شیشه.

کل طراحی یک صفحه نمایش پلاسما دو ورقه شیشه ای است که بین آنها یک ساختار سلولی پیکسل وجود دارد که از سه پیکسل فرعی - قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است. سلول ها با بی اثر پر می شوند، به اصطلاح. گازهای "نجیب" - مخلوطی از نئون، زنون، آرگون. عبور جریان الکتریکی از گاز باعث درخشش آن می شود. در اصل، یک پانل پلاسما ماتریسی از لامپ های فلورسنت کوچک است که توسط کامپیوتر داخلی پانل کنترل می شود. هر سلول پیکسل نوعی خازن با الکترود است. یک تخلیه الکتریکی گازها را یونیزه می کند و آنها را به پلاسما تبدیل می کند - یعنی یک ماده الکتریکی خنثی و به شدت یونیزه شده متشکل از الکترون ها، یون ها و ذرات خنثی. در واقع، هر پیکسل به سه زیر پیکسل شامل یک فسفر قرمز (R)، سبز (G) یا آبی (B) تقسیم می شود: سبز: Zn2SiO4:Mn2+ / BaAl12O19:Mn2+ قرمز: Y2O3:Eu3+ / Y0.65Gd0.35BO3 :Eu3 آبی: BaMgAl10O17:Eu2+ این سه فسفر نوری با طول موج بین 510 تا 525 نانومتر برای سبز، 610 نانومتر برای قرمز و 450 نانومتر برای آبی تولید می‌کنند. در واقع، ردیف‌های عمودی R، G و B به سادگی به سلول‌های مجزا با انقباضات افقی تقسیم می‌شوند، که ساختار صفحه را بسیار شبیه به کینسکوپ ماسک‌دار تلویزیون‌های معمولی می‌کند. شباهت با دومی نیز در این واقعیت است که در اینجا از فسفر رنگی یکسانی استفاده شده است که داخل سلول های زیر پیکسل را می پوشاند. فقط احتراق فسفر فسفر نه توسط یک پرتو الکترونی، مانند یک کینسکوپ، بلکه توسط اشعه ماوراء بنفش انجام می شود. برای ایجاد انواع سایه های رنگ، شدت درخشش هر زیر پیکسل به طور مستقل کنترل می شود. در تلویزیون های کینسکوپ این کار با تغییر شدت جریان الکترون انجام می شود، در «پلاسما» - با استفاده از مدولاسیون کد پالس 8 بیتی. تعداد کل ترکیب رنگ ها در این مورد به 16777216 سایه می رسد.

نور چگونه ساخته می شود. اساس هر پانل پلاسما، پلاسمای واقعی است، یعنی گازی متشکل از یون ها (اتم های باردار الکتریکی) و الکترون ها (ذرات با بار منفی). در شرایط عادی، گاز از نظر الکتریکی خنثی است، یعنی ذراتی که بار ندارند.

اگر تعداد زیادی الکترون آزاد با عبور جریان الکتریکی از گاز وارد شود، وضعیت به شدت تغییر می کند. الکترون‌های آزاد با اتم‌ها برخورد می‌کنند و الکترون‌های بیشتری را از بین می‌برند. بدون الکترون، تعادل تغییر می کند، اتم بار مثبت می گیرد و به یون تبدیل می شود.

هنگامی که جریان الکتریکی از پلاسمای حاصل عبور می کند، ذرات باردار منفی و مثبت به یکدیگر تمایل دارند.

در میان این همه هرج و مرج، ذرات دائما در حال برخورد هستند. برخوردها اتم های گاز در پلاسما را "تحریک" می کنند و باعث می شوند آنها انرژی را به شکل فوتون در طیف فرابنفش آزاد کنند.

وقتی فوتون‌ها به فسفر برخورد می‌کنند، ذرات فسفر برانگیخته می‌شوند، فوتون‌های خود را ساطع می‌کنند، اما آنها از قبل قابل مشاهده خواهند بود و شکل پرتوهای نور را به خود می‌گیرند.

بین دیواره های شیشه ای صدها هزار سلول پوشیده شده با فسفر وجود دارد که در نور قرمز، سبز و آبی می درخشد. در زیر سطح شیشه ای قابل مشاهده - در سراسر صفحه نمایش - الکترودهای نمایشگر بلند و شفاف وجود دارد که در بالا با ورقه ای از دی الکتریک و در پایین با یک لایه اکسید منیزیم (MgO) عایق شده اند.

برای اینکه فرآیند پایدار و قابل کنترل باشد، لازم است تعداد کافی الکترون آزاد در ضخامت گاز به اضافه یک ولتاژ به اندازه کافی بالا (حدود 200 ولت) ارائه شود که باعث می شود جریان یون و الکترون به سمت یکدیگر حرکت کنند.

و برای اینکه یونیزاسیون فورا اتفاق بیفتد، علاوه بر پالس های کنترلی، یک بار باقیمانده روی الکترودها وجود دارد. سیگنال های کنترلی در امتداد هادی های افقی و عمودی به الکترودها وارد می شوند که یک شبکه آدرس را تشکیل می دهند. علاوه بر این، هادی های عمودی (نمایشگر) مسیرهای رسانایی در سطح داخلی شیشه محافظ از سمت جلو هستند. آنها شفاف هستند (لایه ای از اکسید قلع با مخلوطی از ایندیم). هادی های فلزی افقی (آدرس) در پشت سلول ها قرار دارند.

جریان از الکترودهای نمایشگر (کاتدها) به صفحات آند که با زاویه 90 درجه نسبت به الکترودهای نمایشگر می چرخند جریان می یابد. لایه محافظ از تماس مستقیم با آند جلوگیری می کند.

در زیر الکترودهای صفحه نمایش سلول های پیکسل RGB قبلا ذکر شده وجود دارد که به شکل جعبه های کوچک ساخته شده اند که از داخل با یک فسفر رنگی پوشیده شده است (هر جعبه "رنگی" - قرمز، سبز یا آبی - یک زیرپیکسل نامیده می شود). در زیر سلول ها ساختاری از الکترودهای آدرس وجود دارد که در 90 درجه نسبت به الکترودهای نمایشگر مرتب شده اند و از زیر پیکسل های رنگی مربوطه عبور می کنند. مرحله بعدی یک سطح محافظ برای الکترودهای آدرس پذیر است که توسط شیشه عقب بسته می شود.

قبل از مهر و موم شدن صفحه نمایش پلاسما، مخلوطی از دو گاز بی اثر زنون و نئون تحت فشار کم به فضای بین سلول ها تزریق می شود. برای یونیزه کردن یک سلول خاص، یک اختلاف ولتاژ بین نمایشگر و الکترودهای آدرس واقع در مقابل یکدیگر در بالا و پایین سلول ایجاد می شود.

واقعیت های کمی

در واقع، ساختار صفحه‌های پلاسمای واقعی بسیار پیچیده‌تر است و فیزیک این فرآیند اصلاً ساده نیست. علاوه بر شبکه ماتریسی که در بالا توضیح داده شد، تنوع دیگری نیز وجود دارد - موازی که یک هادی افقی اضافی را فراهم می کند. علاوه بر این، نازک ترین مسیرهای فلزی برای یکسان کردن پتانسیل دومی در کل طول تکرار می شوند که بسیار قابل توجه است (1 متر یا بیشتر). سطح الکترودها با لایه ای از اکسید منیزیم پوشانده شده است که عملکرد عایق را انجام می دهد و در عین حال انتشار ثانویه را هنگام بمباران با یون های گاز مثبت ایجاد می کند. همچنین انواع مختلفی از هندسه ردیف پیکسل وجود دارد: ساده و "وافل" (سلول ها با دیوارهای عمودی دوتایی و پل های افقی از هم جدا می شوند). الکترودهای شفاف را می توان به شکل یک T مضاعف یا یک پیچ و خم ساخته شد، زمانی که آنها، به عنوان مثال، با الکترودهای آدرس در هم تنیده شوند، اگرچه در سطوح مختلف قرار دارند. بسیاری از ترفندهای تکنولوژیکی دیگر با هدف بهبود کارایی صفحه نمایش پلاسما وجود دارد که در ابتدا بسیار کم بود. برای همین منظور، تولید کنندگان ترکیب گاز سلول ها را تغییر می دهند، به ویژه، درصد زنون را از 2 به 10٪ افزایش می دهند. به هر حال، مخلوط گاز در حالت یونیزه به خودی خود کمی می درخشد، بنابراین، برای از بین بردن آلودگی طیف فسفر توسط این درخشش، فیلترهای نور مینیاتوری در هر سلول نصب می شود.

مدیریت سیگنال

آخرین مشکل آدرس دهی پیکسل است، زیرا، همانطور که دیدیم، برای به دست آوردن رنگ مورد نظر، باید شدت رنگ را به طور مستقل برای هر یک از سه زیرپیکسل تغییر دهید. در پانل پلاسمایی 1280x768 پیکسل، تقریباً سه میلیون زیرپیکسل وجود دارد که شش میلیون الکترود می دهد. همانطور که می دانید، قرار دادن شش میلیون آهنگ برای کنترل مستقل زیرپیکسل ها غیرممکن است، بنابراین آهنگ ها باید مالتی پلکس شوند. مسیرهای جلو معمولاً به صورت خطوط توپر ساخته می شوند و مسیرهای پشتی به صورت ستونی هستند. لوازم الکترونیکی تعبیه شده در پانل پلاسما، با استفاده از ماتریسی از آهنگ ها، پیکسلی را که باید روی پانل روشن شود، انتخاب می کند. این عملیات بسیار سریع است، بنابراین کاربر متوجه چیزی نمی شود - شبیه به اسکن پرتو در مانیتورهای CRT. کنترل پیکسل با استفاده از سه نوع پالس انجام می شود: شروع، پشتیبانی و خاموش کردن. فرکانس حدود 100 کیلوهرتز است، اگرچه ایده‌هایی برای مدولاسیون اضافی پالس‌های کنترلی توسط فرکانس‌های رادیویی (40 مگاهرتز) شناخته شده‌اند که چگالی تخلیه یکنواخت‌تری را در ستون گاز فراهم می‌کند.

در واقع، کنترل لومینسانس پیکسل ها در ماهیت مدولاسیون گسسته عرض پالس است: پیکسل ها دقیقاً تا زمانی که پالس پشتیبان طول می کشد می درخشند. مدت زمان آن با رمزگذاری 8 بیتی می تواند به ترتیب 128 مقدار گسسته را بگیرد، به همان تعداد درجه بندی روشنایی به دست می آید. آیا این می تواند دلیل شکسته شدن شیب های ناهموار به مراحل باشد؟ پلاسمای نسل های بعدی به تدریج وضوح را افزایش داد: 10، 12، 14 بیت. آخرین مدل های Runco در رده Full HD از پردازش سیگنال 16 بیتی (احتمالاً رمزگذاری نیز) استفاده می کنند. در هر صورت، پله ها رفته اند و امیدوارم دیگر چیزی ظاهر نشود.

علاوه بر خود پنل.

به تدریج، نه تنها خود پنل بهبود یافت، بلکه الگوریتم‌های پردازش سیگنال نیز بهبود یافت: مقیاس‌بندی، تبدیل پیشرونده، جبران حرکت، کاهش نویز، بهینه‌سازی سنتز رنگ، و غیره. اما تا حدی مال خودشون بنابراین، تقریباً همه از مقیاس‌پذیری و الگوریتم‌های تبدیل پیش‌رونده تطبیقی ​​DCDi Faroudja استفاده کردند، در حالی که برخی از پیشرفت‌های اصلی سفارش دادند (به عنوان مثال، Vivix از Runco، Advanced Video Movement از Fujitsu، Dynamic HD Converter از پایونیر و غیره). به منظور افزایش کنتراست، تنظیماتی در ساختار پالس ها و ولتاژهای کنترل انجام شد. برای افزایش روشنایی، جامپرهای اضافی به شکل سلول ها برای افزایش سطح پوشیده شده با فسفر و کاهش روشنایی پیکسل های مجاور وارد شد (Pioneer). نقش الگوریتم‌های پردازش «هوشمند» به تدریج رشد کرد: بهینه‌سازی روشنایی فریم به فریم، سیستم کنتراست پویا و فناوری‌های پیشرفته سنتز رنگ معرفی شدند. اصلاحات در سیگنال اصلی نه تنها بر اساس ویژگی های خود سیگنال (چقدر صحنه فعلی تاریک یا روشن بود یا اشیاء با چه سرعتی حرکت می کردند)، بلکه بر اساس سطح نور محیط نیز انجام شد، که با استفاده از سیستم داخلی نظارت می شد. در حسگر نوری با کمک الگوریتم های پردازش پیشرفته، موفقیت خارق العاده ای به دست آمده است. بنابراین، فوجیتسو با استفاده از الگوریتم درون یابی و بهبودهای مربوطه در فرآیند مدولاسیون، تعداد درجه بندی های رنگی در قطعات تیره را به 1019 افزایش داده است که بسیار فراتر از قابلیت های خود صفحه نمایش با رویکرد سنتی است و با حساسیت انسان مطابقت دارد. دستگاه بصری (تکنولوژی پردازش چند درجه بندی روشنایی کم). همین شرکت روش مدولاسیون جداگانه الکترودهای کنترل افقی زوج و فرد (ALIS) را توسعه داد که سپس در مدل‌های هیتاچی، لوو و سایرین مورد استفاده قرار گرفت. البته، مجازی بود، اما اثر بسیار چشمگیر بود.

مزایا و معایب.

پلاسما نمایشگری است که مانند تلویزیون کینسکوپ از دریچه های نور استفاده نمی کند، اما نور مدوله شده قبلی را مستقیماً توسط سه گانه فسفر ساطع می کند. این امر تا حدی پلاسما را شبیه لوله های پرتوی کاتدی می کند که بسیار آشنا هستند و ارزش خود را طی چندین دهه ثابت کرده اند.

پلاسما پوشش وسیع تری از فضای رنگی دارد که با ویژگی های سنتز رنگ نیز توضیح داده می شود که توسط عناصر فسفر "فعال" شکل می گیرد و نه با عبور شار نور لامپ از فیلترها و دریچه های نور.

علاوه بر این، منبع پلاسما حدود 60000 ساعت است.

بنابراین، تلویزیون های پلاسما عبارتند از:

اندازه صفحه نمایش بزرگ + فشردگی + بدون عنصر سوسو. - تصویر با کیفیت بالا؛ - صفحه تخت بدون اعوجاج هندسی. - زاویه دید 160 درجه در همه جهات. - مکانیسم تحت تأثیر میدان های مغناطیسی قرار نمی گیرد. - کیفیت بالاو روشنایی تصویر؛ - دسترسی ورودی های کامپیوتر; - فرمت فریم 16:9 و وجود حالت اسکن پیشرونده.

بسته به ریتم ریپل جاری که از سلول ها عبور می کند، شدت درخشش هر زیرپیکسل که به طور مستقل کنترل می شد، متفاوت خواهد بود. با افزایش یا کاهش شدت درخشش، می توانید سایه های رنگی متنوعی ایجاد کنید. به لطف این اصل عملکرد پانل پلاسما، می توان کیفیت تصویر بالایی را بدون اعوجاج رنگی و هندسی به دست آورد. نقطه ضعف نسبت کنتراست نسبتا کم است. این به دلیل این واقعیت است که جریان ولتاژ پایین باید به طور مداوم به سلول ها عرضه شود. در غیر این صورت زمان پاسخگویی پیکسل ها (اشتعال و تضعیف آنها) افزایش می یابد که غیر قابل قبول است.

حالا برای معایب.

الکترود جلویی باید تا حد امکان شفاف باشد. برای این منظور از اکسید قلع ایندیم استفاده می شود زیرا رسانای جریان و شفاف است. متأسفانه، پانل های پلاسما می توانند آنقدر بزرگ و لایه اکسید آنقدر نازک باشند که وقتی جریان های زیاد جریان می یابد، افت ولتاژی در مقاومت هادی ها ایجاد می شود که سیگنال ها را تا حد زیادی کاهش داده و مخدوش می کند. بنابراین، لازم است هادی های اتصال میانی ساخته شده از کروم را اضافه کنید - جریان را بسیار بهتر هدایت می کند، اما، متأسفانه، مات است. ترس از پلاسما و حمل و نقل نه چندان ظریف. مصرف برق بسیار قابل توجه است، اگرچه در نسل های اخیر به میزان قابل توجهی کاهش یافته است و در عین حال فن های خنک کننده پر سر و صدا را حذف کرده است.

نمایشگرهای پلاسما (PDP)

پانل های پلاسما در حال حاضر همراه با تلویزیون های LCD در بازار صفحه نمایش تخت سلطنت می کنند و تقریباً به طور کامل جایگزین تلویزیون های CRT و پروژکتور شده اند. جای تعجب نیست: با ضخامت قاب چند سانتی متری، این "تصاویر زنده" بسیار راحت تر هستند و به راحتی در فضای داخلی قرار می گیرند. و در حالی که تلویزیون‌های LCD تا کنون سرعت خود را افزایش داده‌اند، به نظر می‌رسد پلاسماها که در 15 سال گذشته مسیر طولانی را طی کرده‌اند به اوج خود رسیده‌اند. یکی دیگر از فناوری‌های رقیب نمایشگر صفحه تخت در افق است - OLED (نمایشگرهای دیود ساطع نور ارگانیک)، که به طور منطقی دیر یا زود بی‌رحمانه پلاسما و LCD را مدفون می‌کند. گاهی اوقات اطلاعاتی در مورد فناوری پیشرفته دیگری وجود دارد که نوید یک پیشرفت باورنکردنی در کیفیت تصویر را می دهد - کاتدهای سطح. این جهت از حوزه نانوتکنولوژی سرچشمه می گیرد و از اثر گذار تونلی استفاده می کند. این امکان وجود دارد که آینده متعلق به او باشد، اگرچه همه چیز با LED ها بسیار ساده تر خواهد بود: یک طراحی ساده و قابل درک از ماتریس ها، یک منبع عظیم. مطمئناً دیر یا زود، پلاسما صحنه را ترک خواهد کرد، اما هیچ کس نمی داند که چقدر زود این اتفاق می افتد. بنابراین، پلاسما همچنان ارتباط خود را به عنوان باکیفیت ترین نمایشگر حفظ می کند، که نه تنها برای نقش یک تلویزیون "وظیفه" برای پخش اخبار و پخش های ورزشی، بلکه برای سینمای خانگیمقیاس نسبتاً متوسط

تاریخچه نمایشگرهای پلاسما

اولین نمونه اولیه نمایشگر پلاسما در سال 1964 ظاهر شد. این توسط دانشمندان دانشگاه ایلینویز Bitzer و Slottow به عنوان جایگزینی برای صفحه نمایش CRT برای سیستم کامپیوتری پلاتو طراحی شده است. این نمایشگر تک رنگ بود، نیازی به حافظه اضافی و مدارهای الکترونیکی پیچیده نداشت و بسیار قابل اعتماد بود. هدف آن عمدتاً نشان دادن حروف و اعداد بود. با این حال، به عنوان یک مانیتور کامپیوتر، او زمان لازم برای درک درست را نداشت، زیرا به لطف حافظه نیمه هادی که در اواخر دهه 70 ظاهر شد، مانیتورهای کینسکوپ برای ساخت ارزان تر بودند. اما پنل های پلاسما به دلیل عمق کم کیس و صفحه نمایش بزرگ، به عنوان تابلوهای اطلاعاتی در فرودگاه ها، ایستگاه های قطار و بورس ها گسترده شده اند. پانل های اطلاعات توسط IBM انتخاب شد و در سال 1987 یکی از دانشجویان سابق بیتزر، دکتر لری وبر، پلاسماکو را تأسیس کرد که شروع به تولید نمایشگرهای پلاسمای تک رنگ کرد. اولین نمایشگر پلاسمای رنگی 21 اینچی توسط فوجیتسو در سال 1992 معرفی شد. این نمایشگر به طور مشترک با دفتر طراحی دانشگاه ایلینویز و NHK توسعه یافت. و در سال 1996، فوجیتسو پلاسماکو را با تمام فناوری ها و کارخانه خود خریداری کرد و اولین نمونه موفق تجاری را به بازار عرضه کرد. پانل پلاسما در بازار – پلاسما ویژن با اسکن پیشرونده 42 اینچی صفحه نمایش 852 x 480. فروش مجوزها به تولیدکنندگان دیگر آغاز شد که اولین آنها پایونیر بود. متعاقباً، با توسعه فعال فناوری پلاسما، پایونیر، شاید بیش از هر کس دیگری، در زمینه پلاسما موفق شد و تعدادی مدل پلاسما عالی خلق کرد.

باید بگویم که اگر اولین نمونه های تک رنگ شبیه به پلاسمای مدرن بیشتر از یک شامپانزه به یک فرد مدرن نبود، پس پانل های پلاسمای رنگی نسل های اول از سطح Pithecanthropus بالاتر نمی رفتند. علیرغم موفقیت تجاری بی‌نظیر پانل‌های پلاسما، کیفیت تصویر، به بیان ملایم، در ابتدا ناامیدکننده بود. آنها هزینه بسیار زیادی داشتند، اما به دلیل تفاوت مطلوبی با هیولاهای CRT با بدنه صاف، که امکان آویزان کردن تلویزیون را به دیوار و اندازه صفحه نمایش: 42 اینچ مورب در مقابل 32 (حداکثر) داشتند، به سرعت بینندگان را به دست آوردند. برای تلویزیون های CRT). عیب اصلی اولین مانیتورهای پلاسما چه بود؟ واقعیت این است که با وجود تمام درخشندگی تصویر، آنها به هیچ وجه با تغییر رنگ و روشنایی صاف کنار نمی آمدند: دومی به مراحلی با لبه های پاره تقسیم شد که در تصویر متحرک دوچندان وحشتناک به نظر می رسید. فقط حدس زد که چرا این اثر بوجود آمد ، که گویی بر اساس توافق ، هیچ کلمه ای توسط رسانه ها نوشته نشده است ، که نمایشگرهای صفحه تخت جدید را تحسین می کنند. با این حال، پنج سال بعد، زمانی که چندین نسل از پلاسما جایگزین شد، مراحل کمتر و کمتر اتفاق افتاد و از جنبه های دیگر، کیفیت تصویر به سرعت شروع به رشد کرد. علاوه بر این، علاوه بر پانل های 42 اینچی، 50 پنل "و 61" ظاهر شد. به تدریج، وضوح نیز رشد کرد، و جایی در مرحله انتقال به 1024 x 720، نمایشگرهای پلاسما، همانطور که می گویند، در خود آب قرار داشتند. اخیراً، پلاسما با موفقیت از آستانه کیفیت جدیدی عبور کرده و وارد دایره ممتاز دستگاه های Full HD شده است. در حال حاضر، محبوب ترین اندازه های صفحه نمایش 42 و 50 اینچ مورب هستند. علاوه بر استاندارد 61 اینچی، اکنون یک اندازه 65 اینچی و همچنین رکوردشکنی 103 وجود دارد. با این حال، رکورد واقعی تنها در راه است: ماتسوشیتا (پاناسونیک) اخیراً یک پنل 150 اینچی را معرفی کرد! اما این، مانند مدل های 103 اینچی (به هر حال، شرکت معروف آمریکایی Runco، پلاسماهایی با همان اندازه را بر اساس پانل های پاناسونیک تولید می کند)، هم به معنای واقعی و هم به معنای واقعی تر (وزن، قیمت) امری غیرقابل تحمل است. .

فناوری پلاسما

وزن به دلیلی ذکر شد: پانل های پلاسما وزن زیادی دارند، به خصوص مدل های بزرگ. این نتیجه از این واقعیت است که پانل پلاسما به جز شاسی فلزی و بدنه پلاستیکی بیشتر از شیشه ساخته شده است. شیشه در اینجا ضروری و غیر قابل تعویض است: اشعه مضر فرابنفش را متوقف می کند. به همین دلیل، هیچ کس لامپ های فلورسنت را از پلاستیک نمی سازد، فقط از شیشه. و یک پانل پلاسما در واقع یک لامپ فلورسنت بزرگ است که فقط به شکل یک پنکیک مستطیل شکل در می آید و به سلول های زیادی خرد می شود.

کل طراحی یک صفحه نمایش پلاسما دو ورقه شیشه ای است که بین آنها یک ساختار سلولی پیکسل وجود دارد که از سه پیکسل فرعی - قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است. در واقع، ردیف‌های عمودی R، G و B به سادگی به سلول‌های مجزا با انقباضات افقی تقسیم می‌شوند، که ساختار صفحه را بسیار شبیه به کینسکوپ ماسک‌دار تلویزیون‌های معمولی می‌کند. شباهت با دومی نیز در این واقعیت است که در اینجا از فسفر رنگی یکسانی استفاده شده است که داخل سلول های زیر پیکسل را می پوشاند. فقط احتراق فسفر فسفر نه با یک پرتو الکترونی، مانند یک کینسکوپ، بلکه توسط تابش فرابنفش (که فقط برای "زندگی پشت شیشه" به منظور اجتناب از آن انجام می شود. اثرات مضرروی بدن انسان).

اشعه ماوراء بنفش از کجا می آید؟ سلول ها با یک گاز بی اثر پر می شوند - مخلوطی از نئون و زنون (که دومی تنها چند درصد از مخلوط را تشکیل می دهد)، برخی از تولید کنندگان پلاسما نیز هلیوم اضافه می کنند. زمانی که اتم های آن با از دست دادن یک الکترون، به یون های مثبت تبدیل می شوند، یک گاز تمایل به عبور نسبتا آسانی به حالت پلاسما دارد. در این حالت ماده به سطح انرژی بالاتری حرکت می کند. الکترون‌های آزاد به‌طور دوره‌ای با اتم‌های خنثی برخورد می‌کنند، یک الکترون را از آن‌ها جدا می‌کنند و آنها را به یون‌های مثبت تبدیل می‌کنند. و قسمت دیگر آنها، با برخورد به یون ها، آنها را به اتم های خنثی باز می گرداند که در همان زمان انرژی را به شکل فوتون های فرابنفش ساطع می کنند. دومی روی فسفر فسفر، که در طیف مرئی شروع به درخشش می کند، عمل می کند. برای اینکه فرآیند پایدار و قابل کنترل باشد، لازم است تعداد کافی الکترون آزاد در ضخامت گاز به اضافه یک ولتاژ به اندازه کافی بالا (حدود 200 ولت) ارائه شود که باعث می شود جریان یون و الکترون به سمت یکدیگر حرکت کنند. چگونه این کار در یک لامپ فلورسنت که بر اساس همان اصل کار می کند انجام می شود؟ در لحظه راه اندازی، مارپیچ تنگستن در انتهای لوله گرم می شود و شروع به انتشار الکترون می کند (گسیل ترمیونی). و همزمان ولتاژ بالایی بین این مارپیچ ها اعمال می شود، جریان یون-الکترون شروع به جریان می کند و باعث انتقال گاز به حالت پلاسما، تابش فرابنفش و درخشش فسفر رسوب شده در سطح داخلی می شود. لوله شیشه ای. فقط فسفر در اینجا یک درخشش سفید است. در صفحه پلاسما، هیچ مارپیچی وجود ندارد، اما الکترودها بسیار نزدیکتر به یکدیگر هستند و یک پالس الکتریکی با ولتاژ کافی بالا برای یونیزه کردن گاز کافی است. و برای اینکه یونیزاسیون فورا اتفاق بیفتد، علاوه بر پالس های کنترلی، یک بار باقیمانده روی الکترودها وجود دارد. سیگنال های کنترلی در امتداد هادی های افقی و عمودی به الکترودها وارد می شوند که یک شبکه آدرس را تشکیل می دهند. علاوه بر این، هادی های عمودی (نمایشگر) مسیرهای رسانایی در سطح داخلی شیشه محافظ از سمت جلو هستند. آنها شفاف هستند (لایه ای از اکسید قلع با مخلوطی از ایندیم). هادی های فلزی افقی (آدرس) در پشت سلول ها قرار دارند.

در واقع، ساختار صفحه‌های پلاسمای واقعی بسیار پیچیده‌تر است و فیزیک این فرآیند اصلاً ساده نیست. علاوه بر شبکه ماتریسی که در بالا توضیح داده شد، تنوع دیگری نیز وجود دارد - موازی که یک هادی افقی اضافی را فراهم می کند. علاوه بر این، نازک ترین مسیرهای فلزی به موازات شفاف تکرار می شوند تا پتانسیل دومی را در تمام طول یکسان کنند، که بسیار قابل توجه است (1 متر یا بیشتر). سطح الکترودها با لایه ای از اکسید منیزیم پوشانده شده است که عملکرد عایق را انجام می دهد و در عین حال انتشار ثانویه را هنگام بمباران با یون های گاز مثبت ایجاد می کند. همچنین انواع مختلفی از هندسه ردیف پیکسل وجود دارد: ساده و "وافل" (سلول ها با دیوارهای عمودی دوتایی و پل های افقی از هم جدا می شوند). الکترودهای شفاف را می توان به شکل یک T مضاعف یا یک پیچ و خم ساخته شد، زمانی که آنها، به عنوان مثال، با الکترودهای آدرس در هم تنیده شوند، اگرچه در سطوح مختلف قرار دارند. بسیاری از ترفندهای تکنولوژیکی دیگر با هدف بهبود کارایی صفحه نمایش پلاسما وجود دارد که در ابتدا بسیار کم بود. برای همین منظور، تولید کنندگان ترکیب گاز سلول ها را تغییر می دهند، به ویژه، درصد زنون را از 2 به 10٪ افزایش می دهند. به هر حال، مخلوط گاز در حالت یونیزه به خودی خود کمی می درخشد، بنابراین، برای از بین بردن آلودگی طیف فسفر توسط این درخشش، فیلترهای نور مینیاتوری در هر سلول نصب می شود.

کنترل پیکسل با استفاده از سه نوع پالس انجام می شود: شروع، پشتیبانی و خاموش کردن. فرکانس حدود 100 کیلوهرتز است، اگرچه ایده‌هایی برای مدولاسیون اضافی پالس‌های کنترلی توسط فرکانس‌های رادیویی (40 مگاهرتز) شناخته شده‌اند که چگالی تخلیه یکنواخت‌تری را در ستون گاز فراهم می‌کند. در واقع، کنترل لومینسانس پیکسل ها در ماهیت مدولاسیون گسسته عرض پالس است: پیکسل ها دقیقاً تا زمانی که پالس پشتیبان طول می کشد می درخشند. مدت زمان آن با رمزگذاری 8 بیتی می تواند به ترتیب 128 مقدار گسسته را بگیرد، به همان تعداد درجه بندی روشنایی به دست می آید. آیا این می تواند دلیل شکسته شدن شیب های ناهموار به مراحل باشد؟ پلاسمای نسل های بعدی به تدریج وضوح را افزایش داد: 10، 12، 14 بیت. آخرین مدل های Runco در رده Full HD از پردازش سیگنال 16 بیتی (احتمالاً رمزگذاری نیز) استفاده می کنند. در هر صورت، پله ها رفته اند و امیدوارم دیگر چیزی ظاهر نشود.

به تدریج، نه تنها خود پنل بهبود یافت، بلکه الگوریتم‌های پردازش سیگنال نیز بهبود یافت: مقیاس‌بندی، تبدیل پیشرونده، جبران حرکت، کاهش نویز، بهینه‌سازی سنتز رنگ، و غیره. اما تا حدی مال خودشون بنابراین، تقریباً همه از مقیاس‌پذیری و الگوریتم‌های تبدیل پیش‌رونده تطبیقی ​​DCDi Faroudja استفاده کردند، در حالی که برخی از پیشرفت‌های اصلی سفارش دادند (به عنوان مثال، Vivix از Runco، Advanced Video Movement از Fujitsu، Dynamic HD Converter از پایونیر و غیره). به منظور افزایش کنتراست، تنظیماتی در ساختار پالس ها و ولتاژهای کنترل انجام شد. برای افزایش روشنایی، جامپرهای اضافی به شکل سلول ها برای افزایش سطح پوشیده شده با فسفر و کاهش روشنایی پیکسل های مجاور وارد شد (Pioneer). نقش الگوریتم‌های پردازش «هوشمند» به تدریج رشد کرد: بهینه‌سازی روشنایی فریم به فریم، سیستم کنتراست پویا و فناوری‌های پیشرفته سنتز رنگ معرفی شدند. اصلاحات در سیگنال اصلی نه تنها بر اساس ویژگی های خود سیگنال (چقدر صحنه فعلی تاریک یا روشن بود یا اشیاء با چه سرعتی حرکت می کردند)، بلکه بر اساس سطح نور محیط نیز انجام شد، که با استفاده از سیستم داخلی نظارت می شد. در حسگر نوری با کمک الگوریتم های پردازش پیشرفته، موفقیت خارق العاده ای به دست آمده است. بنابراین، فوجیتسو با استفاده از الگوریتم درون یابی و بهبودهای مربوطه در فرآیند مدولاسیون، تعداد درجه بندی های رنگی در قطعات تیره را به 1019 افزایش داده است که بسیار فراتر از قابلیت های خود صفحه نمایش با رویکرد سنتی است و با حساسیت انسان مطابقت دارد. دستگاه بصری (تکنولوژی پردازش چند درجه بندی روشنایی کم). همین شرکت روش مدولاسیون مجزای الکترودهای کنترل افقی زوج و فرد (ALIS) را توسعه داد که سپس در مدل های هیتاچی، لوو و دیگران استفاده شد. البته، مجازی بود، اما اثر بسیار چشمگیر بود.

مزایا و معایب پلاسما

تناقض این است که وقتی قیمت‌های پلاسما واقعاً ترسناک با کیفیت تصویر بسیار بسیار متوسط ​​بود، هیچ رقیبی نداشت (تلویزیون‌های پروجکشن به دلیل حجیم بودن، جایگزین مناسبی نبودند). منطقاً در آن زمان بود که توسعه فوری فناوری LCD ضروری بود. اما یا خوش شانس، یا برعکس، همه چیز در نظر گرفته شده است، این رقیب ظاهر شد، در حالی که پلاسما محکم روی پاهای خود بود. علاوه بر این، آن را به همان شکل خام و غیرقابل قبول مانند پلاسمای زمانی ظاهر شد. همانطور که می‌دانید اولین پنکیک توده‌ای است و نمایشگر نیز واضح است. امروزه می‌توانیم در مورد رقابت کم و بیش در شرایط مساوی صحبت کنیم، اگرچه پلاسما، که زودتر شروع به کار کرده بود، هنوز هم توانست کارهای بسیار بیشتری نسبت به LCD‌ها انجام دهد، که هنوز برای دستیابی به وضعیتی مشابه پلاسما جای توسعه دارند.

مزایا و معایب پلاسما در مقایسه با LCD چیست؟ بدون شک و هیچکس جرات انکار این موضوع را ندارد، کیفیت تصویر نمایشگرهای پلاسما بسیار بهتر است. سیاهی عمیق تر، وضوح بالاتر در صحنه های تاریک، در حالی که در صفحه LCD همه چیز به سرعت به سیاهی مایل به سیاه تبدیل می شود (به طور دقیق تر، یک توده خاکستری تیره، زیرا نور باقیمانده در اینجا بسیار مهم است). وضعیت در مورد رنگ سفید بهتر نیست: درخشان ترین قطعات تصویر اغلب به حالت یک نقطه یکنواخت سفید می شوند. برای پلاسما، همه اینها جزئیات ناگوار گذشته های دور هستند.

زاویه دید

یکی از نقاط ضعفکریستال های مایع، همانطور که می دانید، به طور سنتی زاویه دید محدودی داشته است. نور پلاریزه عمدتاً در زوایای قائم به سطح صفحه نمایش ساطع می شود، به جز برای پراکندگی در پوشش صفحه نمایش. درست است، در زمان های اخیر این اشکال تا حد زیادی برطرف شده است، اما هنوز در مقایسه با پلاسما قابل توجه است. پلاسما نمایشگری است که مانند تلویزیون کینسکوپ از دریچه های نور استفاده نمی کند، اما نور مدوله شده قبلی را مستقیماً توسط سه گانه فسفر ساطع می کند. این امر تا حدی پلاسما را شبیه لوله های پرتوی کاتدی می کند که بسیار آشنا هستند و ارزش خود را طی چندین دهه ثابت کرده اند.

رندر رنگ

پلاسما پوشش وسیع تری از فضای رنگی دارد که با ویژگی های سنتز رنگ نیز توضیح داده می شود که توسط عناصر فسفر "فعال" شکل می گیرد و نه با عبور شار نور لامپ از فیلترها و دریچه های نور. خلوص رنگ و وضوح رنگ بدون قید و شرط پیشرو صفحه نمایش های پلاسما است: صفحه نمایش های LCD به طور مداوم "صاف" یا حتی درجه بندی رنگ های ظریف را تا حد یک نقطه تک رنگ لک می کنند، که به ویژه در چهره شخصیت های فیلم قابل توجه است. زمینه، که اغلب به معنای واقعی کلمه به نوعی توده آمورف تبدیل می شوند، در حالی که پلاسما عمق میدان عالی و سه بعدی بودن تصویر را نشان می دهد.

ماتریس های پلاسما بدون شک دارای اینرسی مشخص هستند، البته فقط به دلیل درخشش پس از فسفر فسفر، اما این اینرسی را نمی توان با کندی کریستال های مایع مقایسه کرد. تصویر روی صفحه پلاسما همیشه پرانرژی تر، پر جنب و جوش و با خطوط واضح است.

منبع پلاسما

منبع بزرگ نمایشگر پلاسما (60000 ساعت) نیز بعید است که توسط کریستال های مایع پیشی گرفته یا حتی تکرار شود. علاوه بر این، "داستان های ترسناک" در مورد پیکسل های مرده (در ابتدا، فوجیتسو حتی استانداردی را معرفی کرد - به نظر می رسد که 16 پیکسل مرده در یک صفحه نمایش 42 اینچی قابل قبول در نظر گرفته شده است) یک هشدار نادرست بود: هنوز یک هشدار وجود ندارد. تمایل به افزایش تعداد آنها در طول عملیات. و بهبود فن آوری های تولید باعث شد تا به طور کامل از شر این نقص مادرزادی خلاص شویم.

اندازه های صفحه نمایش

در نهایت، پلاسما همچنان در مقایسه با LCD ها از نظر اندازه صفحه نمایش پیشرو است و اگر حداکثر اندازه را برای LCD های 50?? در نظر بگیریم، چنین پلاسمایی هزینه کمتری دارد. البته در یکی دو سال آینده همه چیز اینجا می تواند تغییر کند، اما در حال حاضر اوضاع اینگونه است.

حالا برای معایب. متأسفانه بزرگترین نمایشگرهای پلاسما آنقدر وزن دارند که همیشه نمی توان آنها را به دیوار آویزان کرد، مگر اینکه از بتن جامد ساخته شده باشد. ترس از پلاسما و حمل و نقل نه چندان ظریف: به هر حال شیشه. مصرف برق بسیار قابل توجه است، اگرچه در نسل های اخیر به میزان قابل توجهی کاهش یافته است و در عین حال فن های خنک کننده پر سر و صدا را حذف کرده است.

سوختن پیکسل

یکی از اشکالات مهم پلاسما، سوختن ناهموار پیکسل در طول پخش طولانی مدت یک تصویر استاتیک است که پس از تغییر صحنه، خطوط آن نمایان می شود. برای جلوگیری از تخریب نمایشگرها از سوختن، روش‌های مختلفی استفاده می‌شود: محافظ صفحه (مانند مانیتورهای رایانه)، خاموش شدن خودکار پس از مدتی با سیگنال استاتیک یا عدم وجود آن، و همچنین حرکات صاف تصویر در سراسر صفحه.

تابش خیره کننده

اما، شاید، هنوز هم نقطه ضعف اصلی صفحه نمایش های پلاسما خیره کننده است. شیشه شیشه است. بله، پلاسما عملاً به نور محیط حساس نیست، رنگ‌های روی صفحه نمایش روشن می‌مانند و وضوح تصویر را از دست نمی‌دهد، اما این تصویر با انعکاس هر چیزی که در پشت بیننده است، از جمله خودش، قرار می‌گیرد. و اگر بازتابی از یک پنجره یا یک چراغ کف در حال سوختن به آنجا برسد، این یک جهنم زنده است. این موارد هستند که به شخصیت های اصلی هر ویدیو تبدیل می شوند! در اصل، با ایستادن در مقابل پلاسما و نشان دادن درخشان ترین صحنه ها، حتی می توانید اصلاح کنید. و همه اینها علیرغم اعلام روکش های ضد انعکاس جدید و هر چه بیشتر بهبود یافته توسط تولید کنندگان. در اینجا سطح صفحه تلویزیون ال سی دی بی اختیار به ذهن خطور می کند: مخملی مات، عملاً هیچ چیز را منعکس نمی کند... اما کجاست چنین وضوح و وضوحی مانند پلاسما، حتی با انعکاس یک پنجره باز؟ اگر دو نمایشگر پلاسما و ال سی دی را در کنار هم قرار دهید، به نظر می رسد تصویر دومی در مه روشنی قرار دارد.

در یک کلام، هیچ خوبی بدون بدی وجود ندارد. تسلی این است که این عبارت در ترتیب معکوس کلمات صادق است.

قاب

شاخص ها

نشانگرها عمدتاً روی رایانه ها نصب می شوند و لوازم جانبی. آنها LED های مختلف، صفحه نمایش های کوچک یا قرض گرفته شده از دستگاه های دیگر هستند. یک مثال ساده از یک نشانگر، آمپر متری است که روی سیمی که به هارد دیسک منتهی می شود قرار می گیرد. هنگام کار با حافظه، فلش حرکت می کند. اما نشانگر علاوه بر یک عملکرد تزئینی و آموزنده می تواند حمل کند - یک سنسور دما در داخل واحد سیستم به شما می گوید که آیا رایانه بیش از حد گرم می شود. پیچیده ترین سیستم های نشانگر روی یک میکروکنترلر مونتاژ می شوند و دارای نمایشگری هستند که قادر به نمایش متن و حتی گرافیک، گاهی اوقات رنگی هستند. طراحی چنین مدارهایی بسیار دشوار است. کتاب های درسی فناوری دیجیتال و میکروکنترلرها در این کار دشوار کمک خواهند کرد.

گاهی اوقات، برای تحقق یک ایده خلاقانه، یک مدر تصمیم می گیرد به جای اینکه یک کیس موجود را دوباره کار کند، یک مورد دیگر زیباتر بخرد یا حتی یک مورد جدید بسازد (گاهی اوقات با استفاده از جزئیات یک مورد موجود). اغلب، به ویژه هنگام استفاده از مادربردهای مینیاتوری که به طور ویژه برای اصلاح طراحی شده اند (به عنوان مثال، Mini-ITX)، رایانه در یک کیس از برخی دستگاه های فنی دیگر، به عنوان مثال، یک جاروبرقی مونتاژ می شود (چنین مدی واقعا وجود دارد). یک راه حل جالب استفاده از یک قاب کاملا شفاف است. از آنجایی که یک کیس شفاف آماده گران است (حدود 150 دلار)، اغلب به طور مستقل از ابتدا ساخته می شود. در ساخت کیس، باید به خاطر داشت که فلز به طور تصادفی استفاده نمی شود. کامپیوتر تداخل های رادیویی زیادی ایجاد می کند و بدنه فلزی آن را جذب می کند. یک کیس شفاف می‌تواند عملکرد رادیو، تلویزیون و تجهیزات صوتی باکیفیت را در نزدیکی کامپیوتر کاهش دهد، بنابراین برای محافظت از کیس آماده باشید. همین امر در مورد جعبه های چوبی نیز صدق می کند. در برخی از کشورها (نه روسیه) خانه های غیر فلزی ممنوع است.

مانیتورها

عصر مانیتورهای لوله اشعه کاتدی به طور اجتناب ناپذیری متعلق به گذشته است. به طور باورنکردنی، در عرض شش ماه، مجله‌های چند صفحه‌ای بررسی‌های جدیدترین مدل‌های مانیتورهای سنتی جای خود را به توصیف دقیق ویژگی‌های نمایشگرهای صفحه تخت، در درجه اول نمایشگرهای کریستال مایع، و اکنون نمایشگرهای پلاسما داده است. بله، فناوری ثابت نمی‌ماند، و اکنون پلاسما، بالاترین حالت انرژی ماده، در جایی کار می‌کند که سرعت صاعقه تبادل اطلاعات، کارایی شگفت‌انگیز و تازگی خیره‌کننده مورد نیاز است. با این حال، چرخه تجاری هر اختراعی ابدی نیست و اکنون سازندگانی که تولید انبوه پنل های LCD را راه اندازی کرده اند، در حال آماده سازی نسل بعدی فناوری های نمایش اطلاعات هستند. دستگاه هایی که جایگزین دستگاه های کریستال مایع می شوند روشن هستند مراحل مختلفتوسعه. برخی مانند LEP (پلیمر ساطع نور) به تازگی از آزمایشگاه های علمی در حال ظهور هستند، در حالی که برخی دیگر، مانند آزمایشگاه های مبتنی بر فناوری پلاسما، در حال حاضر کامل شده اند. محصولات تجاری. اگرچه اثر پلاسما برای مدت طولانی برای علم شناخته شده است (در آزمایشگاه های دانشگاه ایلینویز در سال 1966 کشف شد)، پانل های پلاسما تنها در سال 1997 در ژاپن ظاهر شدند. چرا این اتفاق افتاد؟ این به دلیل هزینه بالای چنین نمایشگرهایی است و "طعم" ملموس آنها - مصرف انرژی. اگرچه فناوری ساخت نمایشگرهای پلاسما تا حدودی ساده تر از نمایشگرهای کریستال مایع است، اما این واقعیت که هنوز تجاری نشده است به حفظ قیمت های بالای این محصول در عین حال عجیب کمک می کند. کیفیت تصویر بی‌نظیر و ویژگی‌های طراحی منحصربه‌فرد، تابلوهای پلاسما را برای صنایع دولتی، شرکت‌ها، مراقبت‌های بهداشتی، آموزشی و سرگرمی جذاب می‌کند.

مانیتورها را می توان از نظر روش تشکیل تصویر به دو گروه تقسیم کرد:

• صفحه نمایش های LCD
• نمایشگرهای پلاسما
• دارای لوله اشعه کاتدی (CRT)

نمایشگرهای پلاسما

توسعه نمایشگرهای پلاسما، که از اوایل سال 1968 آغاز شد، بر اساس استفاده از اثر پلاسما کشف شده در دانشگاه ایلینویز در سال 1966 بود.
اکنون اصل عملکرد مانیتور مبتنی بر فناوری پلاسما است: از تأثیر درخشش یک گاز بی اثر تحت تأثیر الکتریسیته استفاده می شود (تقریباً مانند کار لامپ های نئون). توجه داشته باشید که آهنرباهای قدرتمندی که ساطع کننده های صدای دینامیکی واقع در کنار صفحه را تشکیل می دهند 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 تمام عناصر یک CRT که تحت تأثیر ارتعاش قرار می گیرند.

شکل گیری 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. اعمال بر روی الکترودها ولتاژ الکتریکی، ممکن است باعث تجزیه گاز در سلول مورد نظر شود که همراه با انتشار نور است که تصویر مورد نیاز را تشکیل می دهد. اولین پانل ها که عمدتاً با نئون پر شده بودند، تک رنگ بودند و رنگ نارنجی مشخصی داشتند. مشکل ایجاد یک تصویر رنگی با استفاده از سه‌گانه سلول‌های همسایه از فسفرهای رنگ‌های اصلی - قرمز، سبز و آبی و انتخاب یک مخلوط گازی که در هنگام تخلیه اشعه ماوراء بنفش نامرئی ساطع می‌کند، که فسفرها را تحریک می‌کند و رنگی از قبل قابل مشاهده ایجاد می‌کند، حل شد. تصویر (سه سلول برای هر پیکسل).

با این حال، صفحه‌های پلاسما سنتی روی پانل‌هایی با تخلیه جریان مستقیم نیز دارای معایبی هستند که ناشی از فیزیک فرآیندهایی است که در این نوع سلول تخلیه رخ می‌دهد.

واقعیت این است که با سادگی نسبی و ساخت پنل DC، نقطه ضعف الکترودهای شکاف تخلیه است که در معرض فرسایش شدید قرار دارند. این به طور قابل توجهی طول عمر دستگاه را محدود می کند و امکان دستیابی به روشنایی تصویر بالا را نمی دهد و جریان تخلیه را محدود می کند. در نتیجه، به دست آوردن تعداد کافی سایه رنگ، محدود در حالت معمولی به شانزده درجه بندی، و عملکرد مناسب برای نمایش یک تصویر تلویزیونی یا کامپیوتری کامل امکان پذیر نیست. به همین دلیل معمولاً از صفحات پلاسما به عنوان تابلوی امتیاز برای نمایش اطلاعات الفبایی و گرافیکی استفاده می شد.

مشکل را می توان به طور اساسی در سطح فیزیکی با اعمال یک پوشش محافظ دی الکتریک به الکترودهای تخلیه حل کرد. با این حال، چنین راه حل به ظاهر ساده ای به طور اساسی اصل عملکرد کل دستگاه را تغییر می دهد. دی الکتریک اعمال شده نه تنها از الکترودها محافظت می کند، بلکه از جریان تخلیه نیز جلوگیری می کند. در واقع، سیستمی از الکترودهای پوشش داده شده با دی الکتریک، خازن پیچیده ای را تشکیل می دهد که از طریق آن پالس های جریانی با مدت زمان صدها نانوثانیه و دامنه ده ها آمپر در لحظه های شارژ مجدد آن جریان می یابد. در این حالت، الگوریتم کنترل پیچیده تر و نسبتاً با فرکانس بالا می شود. فرکانس تکرار پالس های شکل پیچیده می تواند به دویست کیلوهرتز برسد. همه اینها مدارهای سیستم کنترل را بسیار پیچیده می کند، اما اجازه می دهد تا بیش از یک مرتبه افزایش روشنایی و دوام صفحه نمایش را افزایش دهد و نمایش تلویزیون و تصویر کامپیوتری تمام رنگی با نرخ فریم استاندارد را ممکن می کند.

در نمایشگرهای پلاسما مدرن که به عنوان مانیتور برای رایانه استفاده می شود (و طراحی آن تنظیم کننده نیست)، به اصطلاح از فناوری استفاده می شود - دید پلاسما - این مجموعه ای از سلول ها، به عبارت دیگر پیکسل ها است که از سه پیکسل فرعی تشکیل شده است که رنگ ها را انتقال می دهند - قرمز، سبز و آبی.

گاز در حالت پلاسما برای واکنش با فسفر در هر زیرپیکسل برای تولید رنگ (قرمز، سبز یا آبی) استفاده می شود. یک پیکسل در یک صفحه نمایش پلاسما (تخلیه گاز) شبیه یک لامپ فلورسنت معمولی است - اشعه ماوراء بنفش یک گاز باردار الکتریکی به فسفر برخورد کرده و آن را تحریک می کند و باعث درخشش قابل مشاهده می شود. در برخی از طرح ها، فسفر به سطح جلوی سلول اعمال می شود، در برخی دیگر - به پشت، و سطح جلویی شفاف می شود. هر زیرپیکسل به صورت جداگانه به صورت الکترونیکی کنترل می شود و بیش از 16 میلیون رنگ مختلف تولید می کند. که در مدل های مدرنهر نقطه قرمز، آبی یا سبز می تواند در یکی از 256 سطح روشنایی بدرخشد، که وقتی ضرب شود، حدود 16.7 میلیون سایه از یک پیکسل رنگی ترکیبی (سه گانه) ایجاد می کند. در اصطلاحات کامپیوتری، این عمق رنگ "True Color" نامیده می شود و برای انتقال یک تصویر با کیفیت عکس کاملاً کافی در نظر گرفته می شود. همان مقدار توسط CRT های معمولی داده می شود. روشنایی صفحه نمایش جدیدترین توسعه 320 cD در هر متر مربع با نسبت کنتراست 400:1 است. یک مانیتور کامپیوتر حرفه ای 350 کیلو دالتون می دهد و یک تلویزیون - از 200 تا 270 کیلو دالتون در هر متر مربع با نسبت کنتراست 150 ... 200: 1.

این نمودار یک نمای کلی از فناوری پلاسما ارائه می دهد. اجزای نمودار:

1. مرحله تخلیه الکتریکی
2. مرحله تحریک امیتر

1. لایه شیشه ای بیرونی
2. لایه دی الکتریک
3. لایه حفاظتی
4. الکترود نمایش (پذیرش).
5. سطح تخلیه
6. پرتو های فرابنفش
7. نور مرئی
8. مانع مانع
9. فلورسانس (درخشش)
10. آدرس های الکترود (روت کردن)
11. لایه دی الکتریک
12. لایه داخلی شیشه

ارائه فناوری نمایشگرهای پلاسما در قالب طرح زیر راحت است:

صفحه نمایش دارای عملکرد و ویژگی های 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 خلوص سه رنگ اصلی CRT).
• سهولت در تولید پانل های با فرمت بزرگ (غیرقابل دسترسی با فرآیند 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.
• بدون اعوجاج هندسی تصویر.
• محدوده دمایی گسترده.
• قدرت مکانیکی.

معرفی دو ساختار تکنولوژیکی جدید، مقاومت و فسفر، به دست آوردن روشنایی و عمر مفید صفحه نمایش در سطح مورد نیاز برای کاربردهای عملی را ممکن کرد. فناوری جدید فوتولیتوگرافی و همچنین روش استنبلاست، امکان تولید پنل پلاسمایی 40 اینچی را با دقت بالا فراهم کرد.

مزایای اصلی

اخیراً هنگام ایجاد سیستم های نمایش اطلاعات برای انواع اتاق های کنترل از نمایشگرهای گازی پلاسما (پانل های پلاسما) استفاده می شود. ژاپن در سال 1997). بنابراین، از نظر کیفیت تصویر، پانل های پلاسما حتی از کینسکوپ های خوب، که در زمان ما استاندارد محسوب می شوند، بسیار فراتر می روند. بسیار مهم است که پانل های پلاسما بر خلاف لوله های اشعه کاتدی برای سلامتی کاملا بی ضرر باشند.

واضح است که آنها به دلیل مزایای واضحی مانند:

• فشردگی (عمق از 10 - 15 سانتی متر تجاوز نمی کند) و سبکی با اندازه صفحه نمایش به اندازه کافی بزرگ (40 - 50 اینچ).
• نازک - پانل HID حدود یک سانتی متر یا کمتر ضخامت دارد و الکترونیک کنترل چند سانتی متر دیگر اضافه می کند.
• نرخ تازه سازی بالا (حدود پنج برابر بهتر از یک پنل LCD).
• عدم سوسو زدن، و تار شدن اجسام متحرک که زمانی رخ می دهد پردازش دیجیتال. از آنجایی که در حین حرکت برگشت، مانند یک CRT، صفحه نمایش خالی نمی شود.
• روشنایی، کنتراست و وضوح بالا بدون اعوجاج هندسی.
• عدم وجود مشکلات همگرایی پرتوهای الکترونی و تمرکز آنها در همه نمایشگرهای صفحه تخت ذاتی است.
• بدون روشنایی ناهموار در سراسر صفحه نمایش.
• استفاده 100% از صفحه نمایش برای تصویر.
• زاویه دید بزرگ تا 160 درجه یا بیشتر.
• عدم وجود اشعه ایکس و سایر تشعشعات مضر برای سلامتی به عنوان ولتاژ بالا استفاده نمی شود.
• مصونیت در برابر میدان های مغناطیسی
• مانند مانیتورهای CRT از لرزش رنج نمی برد.
• بدون نیاز به تراز تصویر
• قدرت مکانیکی.
• محدوده دمایی گسترده.
• زمان پاسخ کوتاه (زمان بین ارسال سیگنال برای تغییر روشنایی یک پیکسل و تغییر واقعی) امکان استفاده از آنها را برای نمایش سیگنال های ویدئویی و تلویزیونی فراهم می کند.
• قابلیت اطمینان بالاتر

صفحه پلاسما را می توان با دوربین فیلمبرداری گرفت و تصویر نمی لرزد، زیرا از یک اصل متفاوت برای نمایش اطلاعات استفاده می شود.

همه اینها باعث می شود نمایشگرهای پلاسما برای استفاده بسیار جذاب باشند. معایب آن شامل وضوح محدود اکثر مانیتورهای پلاسما موجود است که از 640x480 پیکسل تجاوز نمی کند. استثناء Pioneer PDP-V501MX و 502MX است. ارائه وضوح واقعی 1280x768 پیکسل، این نمایشگردارای حداکثر اندازه صفحه نمایش برای امروز 50 اینچ مورب (110x62 سانتی متر) و نشانگر خوب روشنایی (350 Nit) است. تکنولوژی جدیدتشکیل سلول، و کنتراست بهبود یافته است. در نتیجه، این دستگاه اجازه می دهد:

• نمایش اطلاعات کامپیوتر با وضوح واقعی XGA (1024x768).
• نظارت راحت بر اطلاعات ویدیویی در فاصله حداکثر 5 متر را فراهم کنید.
• کنتراست تصویری در حدود 20 در سطح نور محیطی نزدیک به صفحه نمایش 150 تا 200 لوکس ارائه دهید.

بنابراین، از دیدگاه ما، چنین نمایشگرهایی در حال حاضر برای استفاده حرفه ای مناسب هستند. با این حال، باید در نظر داشت که علیرغم تفاوت های قابل توجه در فناوری، نمایشگرهای پلاسما از فسفر مشابه لوله های پرتو کاتدی استفاده می کنند که بر خلاف CRT ها، نه توسط الکترون ها، بلکه توسط تابش فرابنفش ناشی از تخلیه گاز تحریک می شود و همچنین تحت تأثیر قرار می گیرد. تنزل، هر چند در درجه کمتر. تولید کنندگان مختلف منبعی را از 15000 ساعت (NEC) تا 20000-30000 ساعت (Pioneer) با توجه به معیار نصف کردن روشنایی می نامند.

از آنجایی که تصویر ثابت است، اقدامات خاصی برای محافظت از نمایشگرها در برابر سوختن انجام شده است. در این مورد، نرم افزار ویژه ای بر روی رایانه های کنترل نصب شده است که انجام "مدار" را امکان پذیر می کند، یعنی حرکت آهسته و دایره ای تصویر غیرقابل درک برای چشم ناظر، که امکان افزایش عمر مفید را فراهم می کند. نمایش پلاسما چندین بار اجرای سخت افزاری این تابع نیز امکان پذیر است. دستگاه‌های خاصی مانند VS-200-SL شرکت Extron Electronics وجود دارند که می‌توانند حتی به صورت همزمان در چند نمایشگر «مدار» بچرخند. با این حال، باید در نظر داشت که کارایی این روشمحافظت از نمایشگرهای پلاسما در برابر سوختن تنها در صورتی تحقق می یابد که الزامات خاصی برای ماهیت تصویر برآورده شود. به ویژه، پس زمینه تصویر نباید سفید باشد.

معایب اصلی

معایب آن شامل وضوح محدود اکثر مانیتورهای پلاسما موجود است که از 640x480 پیکسل تجاوز نمی کند. استثناء Pioneer PDP-V501MX و 502MX است. این صفحه نمایش با ارائه وضوح واقعی 1280x768 پیکسل، به دلیل فناوری جدید تشکیل سلول و کنتراست بهبود یافته، بزرگترین اندازه صفحه نمایش تا به امروز 50 اینچ (110x62 سانتی متر) و روشنایی خوب (350 Nit) را دارد.

از معایب نمایشگرهای پلاسما نیز می توان به عدم امکان «دوخت» چند نمایشگر به یک «ویدیو 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 تولید نمایشگرهای کوچکتر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، بنابراین بعید است که پنل های پلاسما را مثلاً در رایانه های لپ تاپ ببینیم. این فرض با واقعیت دیگری پشتیبانی می شود: سطح مصرف انرژی "پلاسما" به معنای اتصال آنها به شبکه است و هیچ امکانی برای کار از باتری ها باقی نمی گذارد. یکی دیگر از اثرات ناخوشایند شناخته شده برای متخصصان تداخل، "همپوشانی" ریز تخلیه ها در عناصر صفحه نمایش مجاور است. در نتیجه این "اختلاط"، کیفیت تصویر به طور طبیعی بدتر می شود.

همچنین از معایب نمایشگرهای پلاسما می توان به این نکته اشاره کرد که مثلاً روشنایی متوسط ​​است رنگ سفیدنمایشگرهای پلاسما است در حال حاضرحدود 300 cd/m2 برای همه تولید کنندگان بزرگ. به طور کلی، این بسیار روشن است، اما نمایشگرهای پلاسما به هیچ وجه به روشنایی CRT 700 cd/m2 نزدیک نیستند. چنین روشنایی را می توان با افزایش خروجی نور از 0.7 - 1.1 به 2 lm / W به دست آورد، اما غلبه بر این آستانه آسان نخواهد بود. و همچنین در حال حاضر غیرممکن است که متوجه قیمت بسیار بالای نمایشگرهای پلاسما نشوید که در دسترس همه نیستند.

صفحه نمایش های LCD

کریستال مایع حالت معینی است که در آن یک ماده دارای برخی خواص هم مایع (سیالیت) و هم بلورهای جامد (مثلاً ناهمسانگردی) است. برای ساخت صفحه نمایش ال سی دی از کریستال های به اصطلاح نماتیک استفاده می شود که مولکول های آن به صورت چوب یا صفحات کشیده می باشد. عنصر LCD، علاوه بر کریستال ها، شامل الکترودهای شفاف و پلاریزر است. در غیاب میدان الکتریکی، مولکول های کریستال های نماتیک مارپیچ های پیچ خورده را تشکیل می دهند. هنگامی که یک پرتو نور از عنصر LCD در این لحظه عبور می کند، صفحه قطبش آن با یک زاویه خاص می چرخد. اگر پلارایزرها در ورودی و خروجی این عنصر قرار گیرند و نسبت به یکدیگر با زاویه یکسان افست شوند، نور می تواند بدون مانع از این عنصر عبور کند. اگر ولتاژی به الکترودهای شفاف اعمال شود، مارپیچ مولکول ها صاف می شود و چرخش صفحه پلاریزاسیون دیگر رخ نمی دهد. در نتیجه، پلاریزه کننده خروجی نور را از خود عبور نمی دهد. به عنوان مثال نمایشگر LCD یک ساعت الکترونیکی مچی است.
صفحه نمایش LCD ماتریسی از عناصر LCD است. در حال حاضر دو روش اصلی برای آدرس دهی عناصر LCD وجود دارد: مستقیم (یا غیرفعال) و غیر مستقیم (یا فعال). در یک ماتریس غیرفعال از عناصر LCD، نقطه تصویر انتخاب شده با اعمال ولتاژ به هادی های آدرس شفاف مربوطه-الکترودهای ردیف و ستون فعال می شود. در این حالت، دستیابی به کنتراست تصویر بالا غیرممکن است، زیرا میدان الکتریکی نه تنها در نقطه تقاطع هادی های آدرس، بلکه در کل مسیر انتشار جریان نیز رخ می دهد. این مشکل در هنگام استفاده از به اصطلاح ماتریس فعال عناصر LCD، زمانی که هر نقطه از تصویر توسط سوئیچ الکترونیکی خود کنترل می شود، کاملا قابل حل است. کنتراست هنگام استفاده از عناصر LCD ماتریس فعال می تواند به مقادیر 50:1 تا 100:1 برسد. به طور معمول، ماتریس های فعال بر اساس لایه نازک هستند ترانزیستورهای اثر میدانی(ترانزیستور لایه نازک، TFT). صفحات با استفاده از فناوری اسکن دوگانه (DSTN) که در آن دو خط تصویر به طور همزمان به روز می شوند، نوعی سازش بین یک ماتریس فعال و غیرفعال هستند.

مشخصات کلی روش های خروجی تصویر

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

روش برداری . با این روش ابزار ترسیم فقط تصویر شکل را ترسیم می کند و مسیر حرکت آن توسط تصویر نمایش داده شده 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 سرعت و دقت بالایی 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 ترسیمی را ارائه می دهد که می تواند ردی قابل مشاهده از خود باقی 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 ویدئو به عنوان ابزار ترسیم تصویر، از پرتو کنترل شده استفاده می شود تصویر سیاه و سفیدو سه پرتو پایه (قرمز، سبز، آبی) برای تصویر رنگی. پرتو خط به خط صفحه را اسکن می کند و باعث درخشش فسفر رسوب شده در سطح داخلی صفحه می شود. 29.

در این حالت، 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 تعداد معینی نقطه - پیکسل (عناصر تصویر - تصاویر ابتدایی) تقسیم می شود که روشنایی هر یک از آنها توسط دستگاه تشکیل دهنده تصویر (کارت گرافیک) قابل کنترل است.

برنج. 29 - اسکن پیشرونده

در سیستم های با ترقی خواهیا غیر درهم آمیختهتیر در قاب‌های مختلف (شکل 29) و در سیستم‌هایی با خطوط مشابه حرکت می‌کند در هم آمیخته شده استپرتو از خطوطی می گذرد که به اندازه نیمی از گام خط جابجا شده اند و بنابراین پرتو از کل سطح قاب در دو سیکل اسکن فریم عبور می کند. این باعث می شود تا فرکانس اسکن افقی و در نتیجه سرعت نمایش نقاط تصویر روی صفحه به نصف کاهش یابد (شکل 30).

برنج. 30 - درهم آمیزی

از آنجایی که اینرسی بینایی انسان 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 با 800 نقطه در هر خط. بنابراین، فرکانس خطوط خواهد بود:

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

در همان زمان، برای نمایش هر نقطه، یک فرکانس مورد نیاز است:

30 کیلوهرتز x 800 = 24000 کیلوهرتز = 48 مگاهرتز

و این فرکانس بالایی برای مدارهای الکترونیکی است.

علاوه بر این، نقاط مجاور سیگنال خروجی به یکدیگر متصل نیستند، بنابراین فرکانس کنترل شدت پرتو باید 25٪ بیشتر شود و سپس حدود 60 مگاهرتز خواهد بود.

این پهنای باند باید توسط همه دستگاه‌های مسیر ویدیو ارائه شود: تقویت‌کننده‌های ویدئو، خطوط سیگنال رابط‌ها و خود آداپتور گرافیک. در تمام این مراحل پردازش و انتقال سیگنال، فرکانس بالا مشکلات فنی ایجاد می کند. برای کاهش فرکانس خطوط، تصویر در یک نیم فریم درهم می‌آید:

زوجخطوط در یک نیم فریم برجسته می شوند.

فردخطوط - در نیم فریم دیگر.

با این حال، کیفیت تصویر نیاز به افزایش نرخ فریم برای از بین بردن سوسو زدن تصویر، و همچنین افزایش اندازه صفحه نمایش مانیتوری که خود تصویر در آن نمایش داده می شود، نیاز دارد. در این حالت هر چه فرکانس بیشتر باشد، عملکرد سیستم گرافیکی در هنگام ساخت تصاویر کمتر خواهد بود.

بنابراین، برخی نسبت‌های بهینه بین کار یک ویرایشگر گرافیکی و یک نمایشگر خروجی تصویر وجود دارد: ویرایشگر گرافیکی یک دستگاه اصلی است و مانیتور با ژنراتورهای اسکن خود باید پارامترهای هماهنگ‌سازی مشخص شده را برای اسکن‌های پرتو و فریم ارائه دهد.

طبقه بندی مانیتور

نظارت کنید- دستگاهی که برای نمایش بصری اطلاعات طراحی شده است. یک مانیتور مدرن از محفظه، 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.

با توجه به نوع اطلاعات نمایش داده شده، مانیتورها به دو دسته تقسیم می شوند:

الفبایی [سیستم نمایش کاراکتر - از MDA]

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

  نمایشگر نمایش کاراکترهای شبه.

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

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

  صفحه نمایش اسکن شطرنجی - تقریباً در هر زیرسیستم گرافیک رایانه شخصی استفاده می شود.

بر اساس نوع صفحه نمایش:

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

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

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

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

مانیتور OLED- در فناوری OLED (دیود ساطع نور ارگانیک - دیود ساطع نور آلی).

بر اساس نوع مدیریت، عبارتند از:

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 کینسکوپ 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 وجود دارد و در پایین صفحه نمایش پوشیده شده با فسفر وجود دارد. تفنگ الکترونی با گرم شدن، جریانی از الکترون‌ها را ساطع می‌کند که با سرعت زیاد به سمت صفحه می‌روند. جریان الکترون ها (پرتو الکترونی) از سیم پیچ های متمرکز و انحرافی عبور می کند که آن را به نقطه خاصی روی صفحه پوشیده از فسفر هدایت می کند. تحت تأثیر ضربه های الکترون، فسفر نوری از خود ساطع می کند که توسط کاربر نشسته در مقابل صفحه کامپیوتر مشاهده می شود.

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

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

برنج. 31 - CRT رنگی در زمینه: 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 یک پرتو الکترونی است. زمان ماندگاری و نرخ به‌روزرسانی تصویر باید مطابقت داشته باشند تا هیچ گونه سوسو زدن قابل توجهی در تصویر مشاهده نشود (اگر زمان ماندگاری بسیار کوتاه باشد) و در نتیجه انباشتن فریم‌های متوالی (در صورت زمان ماندگاری) تار شدن و دو برابر شدن لبه‌ها وجود نداشته باشد. خیلی طولانی است).

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

در اکثر مانیتورها، نرخ تازه‌سازی، که نرخ تازه‌سازی عمودی نیز نامیده می‌شود، در بسیاری از حالت‌ها تقریباً 85 هرتز است. تصویر صفحه نمایش 85 بار در ثانیه به روز می شود. کاهش نرخ رفرش منجر به سوسو زدن تصویر می شود که برای چشم ها بسیار خسته کننده است. بنابراین، هرچه نرخ تازه‌سازی بیشتر باشد، کاربر احساس راحتی بیشتری می‌کند.

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

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

مانیتورهای LCD

صفحه نمایش مانیتورهای 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 دارای برخی خواص ذاتی اجسام کریستالی است. در واقع، اینها مایعاتی با ناهمسانگردی خواص (به ویژه خواص نوری) مرتبط با نظم در جهت گیری مولکول ها هستند.

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

شرکت شارپ نقش مهمی در توسعه فناوری LCD ایفا کرد. 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 جمع و جور با استفاده از فناوری TN LCD ساخته شد. در نیمه دوم دهه 70، انتقال از نشانگرهای کریستال مایع هشت بخش به تولید ماتریس با پرداختن به هر نقطه آغاز شد. بنابراین، در سال 1976، شارپ منتشر شد تلویزیون سیاه و سفیدبا مورب صفحه نمایش 5.5 اینچ، ساخته شده بر اساس یک ماتریس LCD با وضوح 160x120 پیکسل.

اصل عملکرد مانیتورهای LCD

عملکرد مانیتورهای LCD بر اساس پدیده قطبش شار نور 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 نور خروجی، پلاروید مات خواهد بود. بنابراین، پلاروئید، همانطور که بود، 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 شباهت با مواد کریستالی در خواص الکترواپتیکی و همچنین قابلیت به خود گرفتن شکل ظرف، کریستال مایع نامیده شدند.

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

برنج. 32 - ساختار صفحه نمایش LCD

پانل ها دارای شیارهایی هستند که کریستال ها را هدایت می کند و جهت گیری خاصی به آنها می دهد. استریاها به گونه ای چیده شده اند که در هر پانل موازی اما بین دو صفحه عمود باشند. 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 شود. در تماس با شیارها، مولکول های کریستال های مایع در همه سلول ها به یک شکل جهت گیری می کنند.

مولکول های یکی از انواع کریستال های مایع (نماتیک ها) در غیاب ولتاژ، بردار میدان الکتریکی (و مغناطیسی) را در یک موج نور با زاویه ای در صفحه ای عمود بر محور انتشار پرتو می چرخانند. اعمال شیارها بر روی سطح شیشه این امکان را فراهم می کند که از زاویه چرخش یکسان صفحه پلاریزاسیون 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 با بازتاب یا انتقال نور کار می کنند).

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

برنج. 33 - صفحه قطبش پرتو نور را بچرخانید

هنگامی که یک میدان الکتریکی ظاهر می شود، مولکول های کریستال 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 بدون مانع 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 نامحسوس است، بنابراین لازم شد دو لایه دیگر به صفحات شیشه ای اضافه شود که فیلترهای پلاریزه هستند. این فیلترها فقط آن جزء از پرتو نور را عبور می دهند که محور قطبش با محور مشخص 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 فقط نور را 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، قبلاً چرخیده شده است 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 از طریق یک زاویه کوچکتر اتفاق می افتد، در نتیجه قطبش دوم فقط تا حدی در برابر تابش شفاف می شود. اگر اختلاف پتانسیل به حدی باشد که چرخش صفحه پلاریزاسیون در کریستال های مایع به هیچ وجه رخ ندهد، پرتو نور به طور کامل توسط پلاریزه کننده دوم جذب می شود و وقتی صفحه از پشت روشن می شود، از صفحه سیاه به نظر می رسد. جلو (پرتوهای روشنایی به طور کامل در صفحه جذب می شوند) شکل. 35b. اگر تعداد زیادی الکترود که میدان‌های الکتریکی متفاوتی ایجاد می‌کنند را در مکان‌های جداگانه صفحه (سلول) قرار دهید، با کنترل صحیح پتانسیل‌های 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، به ترتیب، 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، به طوری که نور از پشت می آید صفحه نمایش ال سی دی. این امر ضروری است تا بتوان تصویری با کیفیت خوب مشاهده کرد حتی اگر محیط روشن نباشد. رنگ با استفاده از سه فیلتر به دست می آید که سه جزء اصلی را از انتشار یک منبع نور سفید استخراج 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 موج‌های متفاوت متفاوت است. از این ویژگی می توان برای بازتاب (یا جذب) تشعشعات 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 و روش دوم کارآمدتر است.

اولین LCDها بسیار کوچک و حدود 8 اینچ بودند، در حالی که امروزه اندازه آنها برای استفاده در لپ تاپ ها به 15 اینچ رسیده است و نمایشگرهای LCD 20 اینچی و بزرگتر برای رایانه های رومیزی تولید می شوند. افزایش اندازه با افزایش وضوح به دنبال دارد و در نتیجه مشکلات جدیدی به وجود می آید که با کمک فن آوری های خاص در حال ظهور حل شده اند. یکی از اولین نگرانی ها نیاز به استانداردی برای تعریف کیفیت نمایشگر در 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 پیچشی) جهت گیری کریستال های داخل صفحه نمایش LCD را از 90 درجه به 270 درجه افزایش دهید، که کنتراست تصویر بهتری را هنگام بزرگ شدن مانیتور 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 آن در جهات مخالف در حین کار می چرخند. نور با عبور از چنین ساختاری در حالت "قفل"، بیشتر انرژی خود را از دست می دهد. کنتراست و وضوح DSTN بسیار بالا است، بنابراین امکان ساخت یک صفحه نمایش رنگی وجود دارد که در آن سه سلول LCD و سه فیلتر نوری رنگی اصلی در هر پیکسل وجود دارد. نمایشگرهای رنگی قادر به کار با نور بازتابی نیستند، بنابراین نور پس زمینه ویژگی اجباری آنهاست. برای کاهش ابعاد، لامپ در کنار قرار گرفته و روبروی آن یک آینه قرار دارد.

برنج. 36 - نور پس زمینه LCD

همچنین سلول‌های STN در حالت TSTN (Triple Super Twisted Nematic) استفاده می‌شوند، زمانی که دو لایه نازک از فیلم پلیمری برای بهبود بازتولید رنگ نمایشگرهای رنگی یا اطمینان از کیفیت خوب نمایشگرهای تک رنگ اضافه می‌شوند.

اصطلاح ماتریس غیرفعال از تقسیم مانیتور به نقاطی به وجود می آید که هر کدام به لطف الکترودها می توانند جهت صفحه قطبش پرتو را مستقل از بقیه تعیین کنند، به طوری که در نتیجه هر عنصر می تواند به صورت جداگانه باشد. برای ایجاد یک تصویر روشن می شود. ماتریس منفعل نامیده می شود زیرا فناوری ایجاد نمایشگرهای LCD، که در بالا توضیح داده شد، نمی تواند تغییر سریع اطلاعات را روی صفحه نمایش دهد. تصویر خط به خط با تامین ولتاژ کنترلی پی در پی به سلول های جداگانه شکل می گیرد و آنها را شفاف می کند. به دلیل ظرفیت الکتریکی نسبتاً بزرگ سلول ها، ولتاژ دو طرف آنها نمی تواند به اندازه کافی سریع تغییر کند، بنابراین به روز رسانی تصویر کند است. چنین نمایشگری از نظر کیفیت معایب زیادی دارد زیرا تصویر به صورت روان و لرزان بر روی صفحه نمایش داده نمی شود. نرخ کم تغییر در شفافیت کریستال ها اجازه نمایش صحیح تصاویر متحرک را نمی دهد.

برای حل برخی از مشکلاتی که در بالا توضیح داده شد، از فناوری های خاصی استفاده می شود.برای بهبود کیفیت تصویر پویا، افزایش تعداد الکترودهای کنترلی پیشنهاد شد. یعنی کل ماتریس به چندین زیر ماتریس مستقل تقسیم می شود (Dual Scan DSTN - دو فیلد مستقل اسکن تصویر) که هر کدام شامل تعداد کمتری پیکسل است، بنابراین کنترل متوالی آنها زمان کمتری می برد. در نتیجه، زمان اینرسی LC را می توان کاهش داد.

در حال حاضر فناوری های اصلی در ساخت نمایشگرهای LCD عبارتند از: TN + film، IPS (SFT) و MVA. این فناوری ها در هندسه سطوح، پلیمر، صفحه کنترل و الکترود جلو متفاوت هستند. خلوص و نوع پلیمر با خواص کریستال مایع از اهمیت بالایی برخوردار است که در پیشرفت 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 به 150 درجه) استفاده می شود. در حال حاضر، 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 پانل 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 این صورت عمل می کند: اگر ولتاژی به پیکسل ها اعمال نشود، کریستال های مایع (و نور قطبی شده ای که از خود عبور می دهند) در یک صفحه افقی در فضای بین دو صفحه نسبت به یکدیگر 90 درجه 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. اگر زیر پیکسل های قرمز، سبز و آبی به طور کامل روشن شوند، یک نقطه سفید روی صفحه تشکیل می شود.

به خواصفناوری‌ها شامل کوتاه‌ترین زمان پاسخ‌دهی در میان ماتریس‌های مدرن و همچنین هزینه کم هستند.

ایرادات: بدترین بازتولید رنگ، کوچکترین زاویه دید.

IPS (سوئیچینگ در هواپیما) یا SFT (TFT فوق العاده خوب)

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

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

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

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

مزایای: بازتولید رنگ عالی، زاویه دید وسیع

ایرادات A: زمان پاسخ طولانی، هزینه بالا.

VA (تراز عمودی)

ماتریس های MVA / PVA به عنوان مصالحه ای بین TN و IPS در نظر گرفته می شوند، هم از نظر هزینه و هم از نظر کیفیت مصرف کننده. 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 ماتریس‌های MVA 160 درجه (تا 176-178 درجه در مدل‌های مانیتور مدرن) است، در حالی که به لطف استفاده از فناوری‌های شتاب (RTC)، این ماتریس‌ها در زمان پاسخ از TN + فیلم فاصله زیادی ندارند، اما به طور قابل توجهی از ویژگی های عمق و وفاداری رنگ دوم فراتر می رود.

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

خواصفناوری‌های MVA سیاه عمیق هستند و فاقد ساختار کریستالی مارپیچ و میدان مغناطیسی مضاعف هستند.

ایرادات MVA در مقابل S-IPS: از دست دادن جزئیات در سایه ها هنگام مشاهده عمود بر، تعادل رنگ تصویر به زاویه دید بستگی دارد.

آنالوگ های MVA فناوری هایی هستند:

PVA (Tatterned Vertical Alignment) از سامسونگ.

سوپر PVA از سامسونگ.

Super MVA توسط CMO.

مشخصات فنی اصلی LCD 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 ابعاد صفحه (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. ناحیه نمایش به فرمت نیز بستگی دارد: مانیتور 4:3 دارای مساحت بزرگتری نسبت به مانیتور 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 نام پویا) برای یک تصویر ثابت اعمال نمی شود.

روشنایی- مقدار نور ساطع شده از صفحه نمایش که معمولاً بر حسب کندل در هر متر مربع اندازه گیری می شود.

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

زاویه دید- زاویه ای که در آن افت کنتراست به مقدار مشخص شده می رسد، برای انواع متفاوتماتریس ها و سازندگان مختلف به طور متفاوتی محاسبه می شوند و اغلب قابل مقایسه نیستند.

مزایا و معایب نمایشگرهای LCD

به آنها فواید LCD را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

اندازه و وزن کوچک در مقایسه با CRT؛

مانیتورهای LCD، بر خلاف CRT، دارای سوسو زدن قابل مشاهده، نقص در فوکوس پرتو، تداخل میدان های مغناطیسی، مشکلات هندسه و وضوح تصویر نیستند.

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

میزان مصرف برق مانیتورهای LCD 95 درصد با قدرت نور پس زمینه یا ماتریس LED نور پس زمینه LCD تعیین می شود.

از سوی دیگر، مانیتورهای LCD نیز مقداری دارند نقص ها، 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 ("استاندارد") نمایش دهند. بقیه با درون یابی با ضرر به دست می آیند.

وسعت رنگ و دقت رنگ به ترتیب کمتر از پانل های پلاسما و CRT ها است. در بسیاری از مانیتورها یک ناهمواری غیرقابل جبران در انتقال روشنایی (باندها در گرادیان) وجود دارد.

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

به دلیل الزامات سختگیرانه برای ضخامت ثابت ماتریس ها، مشکل ناهمواری رنگ یکنواخت (ناهمواری نور پس زمینه) وجود دارد.

نرخ 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 های صفحه نمایش، در استاندارد بین المللی ISO 13406-2 (در روسیه - GOST R 52324-2005) تعریف شده است. این استاندارد 4 کلاس کیفیت را برای نمایشگرهای LCD تعریف می کند. اکثر طبقه بالا- 1، به هیچ وجه اجازه حضور پیکسل های معیوب را نمی دهد. کمترین، 4، اجازه می دهد تا 262 پیکسل معیوب در هر 1 میلیون کارگر.

مانیتورهای پلاسما

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

ایده پانل پلاسما از علاقه صرفاً علمی ناشی نشده است. 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) فقط از نظر تئوری می توانند چنین مشکلی را حل کنند. در ابتدا، صفحه‌های پلاسمای آزمایشی تک رنگ (نارنجی) بودند و فقط می‌توانستند تقاضای مصرف‌کنندگان خاصی را که اول از همه به یک منطقه تصویر بزرگ نیاز داشتند، برآورده کنند. بنابراین اولین دسته از PDP ها (حدود هزار قطعه) توسط بورس نیویورک خریداری شد.

جهت مانیتورهای پلاسما پس از اینکه کاملاً مشخص شد که نه مانیتورهای LCD و نه CRT قادر به ارائه ارزان صفحه نمایش با قطرهای بزرگ (بیش از بیست و یک اینچ) نیستند، احیا شد. بنابراین، تولید کنندگان پیشرو تلویزیون های مصرفی و مانیتورهای کامپیوتر، مانند هیتاچی، NEC و دیگران، دوباره به PDP بازگشتند.

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 از تصویر را تشکیل می دهد، گروهی از سه زیرپیکسل است که به ترتیب مسئول سه رنگ اصلی هستند. هر زیرپیکسل یک ریز محفظه جداگانه است که روی دیواره های آن ماده فلورسنت یکی از رنگ های اصلی وجود دارد. 37. پیکسل ها در نقاط تقاطع الکترودهای کنترل شفاف کروم-مس-کروم قرار دارند و یک شبکه مستطیل شکل را تشکیل می دهند.

برنج. 37 - ساختار پانل پلاسما

به منظور "اشتعال" یک پیکسل، موارد زیر رخ می دهد. دو الکترود تغذیه و کنترل متعامد به یکدیگر که در نقطه تقاطع آنها پیکسل مورد نظر قرار دارد، با ولتاژ متناوب کنترلی بالا به شکل مستطیل عرضه می شوند. 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 آوری 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 تابش کوانتوم های نور در محدوده فرابنفش (بسته به گاز) تولید می کنند. 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 درخشش فسفر با بزرگی ولتاژ کنترل تعیین می شود.

برنج. 38 - فرآیند تولید نور مرئی توسط سلول

مزایای اصلی. روشنایی بالا (تا 500 cd/m2) و نسبت کنتراست (تا 400:1)، همراه با عدم وجود لرزش، از مزایای بزرگ این گونه مانیتورها هستند (برای مقایسه: یک مانیتور حرفه ای CRT دارای روشنایی تقریباً 350 است. در حالی که یک تلویزیون دارای روشنایی 200 تا 270 cd/m2 با نسبت کنتراست 150:1 تا 200:1 است. وضوح بالای تصویر در کل سطح کاری صفحه نمایش حفظ می شود. علاوه بر این، زاویه نسبت به حالت عادی برای دیدن یک تصویر معمولی در نمایشگرهای پلاسما به طور قابل توجهی بزرگتر از مانیتورهای LCD است. علاوه بر این، پنل‌های پلاسما میدان‌های مغناطیسی ایجاد نمی‌کنند (که بی‌ضرر بودن آن‌ها را برای سلامتی تضمین می‌کند)، مانند نمایشگرهای CRT دچار لرزش نمی‌شوند و زمان بازسازی کوتاه آن‌ها امکان استفاده از آن‌ها را برای نمایش سیگنال‌های ویدئویی و تلویزیونی فراهم می‌کند. عدم وجود اعوجاج و مشکلات همگرایی پرتوهای الکترونی و تمرکز آنها در همه نمایشگرهای صفحه تخت ذاتی است. همچنین 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. در خانه می‌توانید هر بلندگوی را بدون ترس از لکه‌های رنگی روی نمایشگر قرار دهید.

معایب اصلیاین نوع مانیتورها مصرف برق نسبتاً بالایی دارند که با افزایش قطر مانیتور و وضوح پایین به دلیل اندازه بزرگ عنصر تصویر افزایش می یابد. علاوه بر این، خواص عناصر فسفر به سرعت بدتر می شود و صفحه نمایش کمتر روشن می شود، بنابراین عمر مانیتورهای پلاسما در بیشتر موارد به 10000 ساعت محدود می شود (این حدود 5 سال برای استفاده اداری است). با توجه به این محدودیت ها، در حال حاضر از چنین مانیتورهایی فقط برای کنفرانس ها، ارائه ها، تابلوهای اطلاعاتی استفاده می شود. که در آن اندازه صفحه نمایش بزرگ برای نمایش اطلاعات مورد نیاز است. با این حال، دلایل زیادی وجود دارد که بر این باور باشیم 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)، ساختارهای چند لایه لایه نازک متشکل از لایه‌هایی از چندین پلیمر استفاده می‌شود. 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 از لایه رسانا الکترون می گیرد یا به عبارت دیگر آند سوراخ هایی به لایه رسانا می دهد. لایه تابشی بار منفی دریافت می کند در حالی که لایه رسانا بار مثبت دریافت می کند. 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 در نیمه‌هادی‌های آلی، حفره‌ها تحرک بیشتری نسبت به الکترون‌ها دارند. در طول نوترکیب، انرژی الکترون کاهش می یابد که با انتشار (گسیل) تابش الکترومغناطیسی در ناحیه نور مرئی همراه است. بنابراین به این لایه لایه انتشار می گویند. هنگامی که یک ولتاژ منفی نسبت به کاتد به آند اعمال شود، دستگاه کار نمی کند. در این حالت سوراخ ها به سمت آند حرکت می کنند و الکترون ها در جهت مخالف به سمت 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 (+)

ماده آند معمولاً اکسید ایندیم است که با قلع دوپ شده است. برای نور مرئی شفاف است و عملکرد بالایی دارد که باعث تزریق سوراخ به لایه پلیمری می شود. فلزاتی مانند آلومینیوم و کلسیم اغلب برای ساخت کاتد استفاده می شوند، زیرا عملکرد کمی دارند که باعث تزریق الکترون به لایه پلیمری می شود.

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

که در PMOLED -نمایشگرها از کنترل‌کننده‌ها برای اسکن تصویر در ردیف‌ها و ستون‌ها استفاده می‌کنند. برای روشن کردن یک پیکسل، باید سطر و ستون مربوطه را روشن کنید: در تقاطع سطر و ستون، پیکسل نور ساطع می کند. شما می توانید تنها یک پیکسل را در یک چرخه بدرخشید. بنابراین، برای اینکه کل صفحه نمایش بدرخشد، لازم است که با تکرار در تمام ردیف ها و ستون ها، به تمام پیکسل ها خیلی سریع سیگنال داده شود. در قدیمی ها چگونه انجام می شود.

برنج. 40 - نمودار یک پنل OLED با ماتریس غیرفعال

نمایشگرهای PMOLED ارزان هستند اما به دلیل نیاز به اسکن افقی تصویر، نمی توان نمایشگرهایی با سایز بزرگ با کیفیت تصویر قابل قبول به دست آورد. به طور معمول، نمایشگرهای PMOLED از 3 اینچ (7.5 سانتی متر) تجاوز نمی کنند.

که در 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 درخشندگی یک 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 هزینه بالایی طرح پیچیدهکنترل پیکسل، بر خلاف نمایشگرهای PMOLED که یک کنترلر ساده برای کنترل کافی است.

برنج. 41 - نمودار یک پنل ماتریس فعال OLED

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

طرح های نمایشگرهای OLED رنگی. سه طرح نمایشگر OLED رنگی وجود دارد:

طرحی با ساطع کننده های رنگ جداگانه؛

طرح WOLOD + CF (انتشارگرهای 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 با قطره چکان مجزا 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 را در طول موج مورد نظر ساطع می کنند بسیار دشوار است. و حتی با همان روشنایی.

برنج. 42 - شماتیک های صفحه نمایش OLED رنگی

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

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

جهات اصلی تحقیق و توسعه مدرن

PHOLED (OLED فسفری) - فناوری که دستاورد شرکت نمایش جهانی (UDC) با همکاری دانشگاه پرینستون و دانشگاه کالیفرنیای جنوبی است. مانند تمام OLED ها، PHOLED ها به روش 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 ها از اصل الکتروفسفرسانس برای تبدیل 100٪ انرژی الکتریکی به نور استفاده می کنند. 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 بررسی قرار می گیرند. استفاده بالقوه از PHOLED برای نورپردازی: می توانید دیوارها را با نمایشگرهای PHOLED غول پیکر بپوشانید. 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 مانیتور-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 (شفاف و OLED بالا) - فناوری که به شما امکان می دهد نمایشگرهای شفاف (شفاف) ایجاد کنید و همچنین به سطح کنتراست بالاتری دست یابید.

برنج. 43 - مثال استفاده از صفحه نمایش TOLED

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

از آنجایی که TOLED ها هنگام خاموش شدن 70 درصد شفاف هستند، می توان آن ها را مستقیماً روی شیشه جلو اتومبیل، روی ویترین فروشگاه ها یا برای نصب در کلاه ایمنی مجازی نصب کرد. همچنین، شفافیت TOLED به آنها اجازه می دهد تا با فلز، فویل، کریستال 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 جذب کننده کم انعکاس برای زیرلایه TOLED، نسبت کنتراست می تواند یک مرتبه بهتر از LCD باشد. تلفن های همراهو کابین هواپیماهای جنگنده نظامی). فناوری TOLED همچنین می‌تواند برای تولید دستگاه‌های چندلایه (مانند SOLED) و آرایه‌های ترکیبی (TOLED‌های دوطرفه دوبرابر کردن سطح نمایشگر برای همان اندازه صفحه را امکان‌پذیر می‌سازد - برای دستگاه‌هایی که میزان اطلاعات نمایش داده شده مورد نظر گسترده‌تر از موجود).

FOLED (OLED انعطاف پذیر) - ویژگی اصلی انعطاف پذیری صفحه نمایش OLED است. یک صفحه فلزی پلاستیکی یا انعطاف پذیر به عنوان بستر در یک طرف و سلول های OLED در یک فیلم محافظ نازک مهر و موم شده از طرف دیگر استفاده می شود. مزایای FOLED: صفحه نمایش فوق العاده 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 انباشته شده - فناوری صفحه نمایش از UDC (OLED انباشته). SOLED ها از معماری زیر استفاده می کنند: تصویر زیرپیکسل ها (عناصر قرمز، آبی و سبز در هر پیکسل) به جای کنار هم به صورت عمودی روی هم قرار می گیرند، همانطور که در یک LCD یا لوله اشعه کاتدی وجود دارد. در SOLED، هر عنصر زیرپیکسلی را می توان به طور مستقل کنترل کرد. رنگ یک 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 قدرت جریان 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، که به معنای تصویر با کیفیت بالا است. .(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.

مزایا در مقایسه با نمایشگرهای کریستال مایع:

ابعاد و وزن کوچکتر؛

بدون نیاز به روشنایی؛

عدم وجود چنین پارامتری به عنوان زاویه بررسی-تصویربدون افت کیفیت از هر زاویه ای قابل مشاهده است.

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

تولید مثل رنگ بهتر (کنتراست بالا)؛

توانایی ایجاد صفحه نمایش انعطاف پذیر؛

محدوده دمای عملیاتی بزرگ (از -40 تا +70 درجه سانتیگراد).

روشنایی.نمایشگرهای OLED از چند سی دی/متر مربع (برای عملکرد در شب) تا روشنایی بسیار بالا بیش از 100000 سی دی بر متر مربع را شامل می شوند و می توانند در محدوده دینامیکی بسیار گسترده ای کم نور شوند. از آنجایی که طول عمر نمایشگر با روشنایی آن نسبت معکوس دارد، توصیه می شود که ابزارها در سطوح روشنایی متوسط ​​تر تا 1000 cd/m2 کار کنند. هنگامی که صفحه نمایش LCD با یک پرتو روشن از نور روشن می شود، تابش خیره کننده ظاهر می شود و تصویر روی صفحه نمایش OLED در هر سطح نوری روشن و اشباع باقی می ماند (حتی زمانی که نمایشگر مستقیماً در معرض نور خورشید باشد).

تضاد.در اینجا OLED نیز رهبر است. نمایشگرهای OLED دارای نسبت کنتراست 1000000:1 هستند (کنتراست LCD حدود 5000:1، CRT حدود 2000:1 است)

زوایای دیدفناوری OLED به شما این امکان را می دهد که صفحه نمایش را از هر طرف و از هر زاویه ای و بدون افت کیفیت تصویر مشاهده کنید.

مصرف انرژی.مصرف برق کمتر با همان روشنایی

ایرادات:

عمر کوتاه فسفرهای برخی رنگ ها (حدود 2-3 سال)؛

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

مشکل اصلی OLED این است که زمان کار مداوم نباید بیش از 15000 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 کار کنند. 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، از آنجایی که فسفرهای جدید و بادوام‌تری در حال توسعه هستند، می‌توان این را مشکلات موقتی در توسعه یک فناوری جدید در نظر گرفت.