تلویزیون پلاسما در مقابل LCD: کدام بهتر است؟ ("پلاسما در مقابل LCD: کدام بهتر است؟" - فیل کانر). نمایشگر پلاسما

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

مانیتورهای پلاسما

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

شکل گیری تصویر در یک نمایشگر پلاسما در فضایی به عرض تقریبی 0.1 میلی متر بین دو صفحه شیشه ای پر شده از مخلوطی از گازهای نجیب - زنون و نئون رخ می دهد. نازک ترین هادی های شفاف یا الکترودها به صفحه شفاف جلویی و هادی های متقابل به پشت اعمال می شوند. با اعمال ولتاژ الکتریکی به الکترودها می توان باعث شکسته شدن گاز در سلول مورد نظر همراه با تابش نور شد 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 فسفرهای رنگ های اصلی - قرمز، سبز و آبی، در سه گانه سلول های همسایه و انتخاب مخلوط گازی که در هنگام تخلیه اشعه ماوراء بنفش نامرئی برای چشم ساطع می کند، که فسفرها را تحریک می کند و یک تصویر رنگی از قبل قابل مشاهده ایجاد می کند، حل شد.

با این حال، صفحه نمایش پلاسما سنتی بر روی پانل های با تخلیه جریان مستقیمهمچنین تعدادی از معایب ناشی از فیزیک فرآیندهای رخ داده در این نوع سلول تخلیه وجود دارد. 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 تابلوهای نمایش برای نمایش حروف عددی و اطلاعات گرافیکی. مشکل از اساس حل شده است سطح فیزیکیبا اعمال یک پوشش محافظ دی الکتریک به الکترودهای تخلیه.

در نمایشگرهای پلاسما مدرن که به عنوان مانیتور برای رایانه استفاده می شود، به اصطلاح فناوری استفاده می شود - plasmavision - این مجموعه ای از سلول ها، به عبارت دیگر، پیکسل ها است که از سه زیرپیکسل تشکیل شده است که رنگ ها - قرمز، سبز و آبی را انتقال می دهند. گاز در حالت پلاسما برای واکنش با فسفر در هر زیرپیکسل برای تولید رنگ (قرمز، سبز یا آبی) استفاده 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 رنگ ترکیبی به دست می آید. 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.

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

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

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

• خلوص رنگ بالا، معادل خلوص سه رنگ اصلی CRT.

• سادگی در تولید پانل های با فرمت بزرگ، با فرآیند تکنولوژیکی لایه نازک دست نیافتنی است.

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

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

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

• عدم سوسو زدن و تار شدن اجسام متحرک که در حین پردازش دیجیتال رخ می دهد.

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

• محدوده دمایی گسترده.

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

• بدون روشنایی ناهموار در سراسر صفحه نمایش.

• استفاده 100% از صفحه نمایش برای تصویر.

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

• مصونیت در برابر میدان های مغناطیسی

• بدون نیاز به تراز تصویر

• قدرت مکانیکی.

• محدوده دمایی گسترده.

• زمان پاسخ کوتاه آنها را برای نمایش سیگنال های ویدئویی و تلویزیونی مناسب می کند.

• قابلیت اطمینان بالاتر

همه اینها باعث می شود نمایشگرهای پلاسما برای استفاده بسیار جذاب باشند. با این حال، یکی از معایب، وضوح محدود اکثر نمایشگرهای 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. از معایب نمایشگرهای پلاسما نیز می توان به عدم امکان «دوختن» چند نمایشگر به یک «ویدئو دیوار» با شکاف قابل قبول به دلیل وجود قاب عریض در اطراف محیط نمایشگر اشاره کرد.

این واقعیت که نمایشگرهای پلاسما تجاری معمولاً از چهل اینچ شروع می شوند نشان می دهد که تولید نمایشگرهای کوچکتر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند، به همین دلیل است که مثلاً در رایانه های لپ تاپ، پنل های پلاسما را نمی بینیم. این فرض با واقعیت دیگری تأیید می شود: میزان مصرف انرژی چنین مانیتورهایی نشان می دهد که آنها به شبکه متصل هستند و هیچ امکانی برای کار با باتری باقی نمی گذارند. 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 واقعیت اشاره کرد که به عنوان مثال، متوسط ​​روشنایی سفید نمایشگرهای پلاسما در حال حاضر حدود 300 cd/m2 برای تمامی سازندگان بزرگ است.

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 یک علامت قابل مشاهده 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 داشته باشد مقدار بیشترنقاط درخشان روی صفحه نمایش 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 در حال حاضر یک فرکانس بالا برای مدارهای الکترونیکی.

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)؛

ال سی دی- 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- بر تکنولوژی OLED(English Organic Light-Emitting Diode - Organic Light-Emitting Diode).

بر اساس نوع مدیریت، عبارتند از:

دیجیتال؛

آنالوگ.

بر اساس ابعاد نمایش:

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 وجود نداشته باشد (اگر زمان ماندگاری بسیار کوتاه باشد) و در نتیجه انباشتن فریم‌های متوالی (اگر زمان ماندگاری بیش از حد طولانی باشد) تار شدن و دو برابر شدن لبه‌ها وجود نداشته باشد.

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، بلورهای 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 که چگونه آنها را عملی کند، و آنها برای هیچ کس به جز فیزیکدانان و شیمیدانان جالب نبودند. در پایان سال 1966، شرکت RCA نمونه اولیه مانیتور LCD را نشان داد - ساعت دیجیتال.

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 استراحت شار نورانیپلاروید 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 - چرخش صفحه قطبش پرتو نور

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 به پانل های شیشه ایدو لایه دیگر 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 کریستال‌های مایع اصلاً اتفاق نیفتد، پرتو نور کاملاً توسط قطب‌دهنده دوم جذب می‌شود و وقتی صفحه از پشت روشن می‌شود، از جلو سیاه به نظر می‌رسد (اشعه‌های روشنایی کاملاً در صفحه جذب می‌شوند) 35b. اگر تعداد زیادی الکترود که میدان های الکتریکی مختلف ایجاد می کنند را در مکان های جداگانه صفحه (سلول) قرار دهید، در این صورت با کنترل صحیح پتانسیل های این الکترودها، امکان نمایش حروف و سایر عناصر تصویر بر روی صفحه نمایش وجود خواهد داشت. الکترودها در پلاستیک شفاف قرار می گیرند و می توانند به هر شکلی باشند.

نوآوری های تکنولوژیکی این امکان را فراهم کرده است که اندازه الکترودها را به اندازه یک نقطه کوچک محدود کنیم، 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 تصاویر پیچیده را به صورت رنگی نمایش دهیم.

برای نمایش یک تصویر رنگی، مانیتور باید نور پس زمینه داشته باشد تا نور از پشت LCD بیاید. 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 سلول کریستال مایع استفاده کنید - هنگامی که قدرت میدان الکتریکی تغییر می کند، زاویه چرخش صفحه قطبش تابش برای اجزای سبک با طول موج های مختلف 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

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

اصطلاح ماتریس غیرفعال از تقسیم مانیتور به نقاطی می آید که هر یک به لطف الکترودها می توانند جهت صفحه قطبش پرتو را مستقل از بقیه تعیین کنند، به طوری که در نتیجه می توان هر عنصر را به صورت جداگانه برای ایجاد یک تصویر روشن کرد. 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 ماتریس های MVA 160 درجه است (تا 176-178 درجه در مدل های مانیتور مدرن)، در حالی که به لطف استفاده از فناوری های شتاب (RTC)، این ماتریس ها از نظر زمان پاسخ از TN + Film فاصله زیادی ندارند، اما از نظر عمق رنگ و وفاداری به طور قابل توجهی از ویژگی های دومی فراتر می روند.

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 ولتاژ اعمال می شود، کریستال ها 90 درجه می چرخند و یک نقطه روشن روی صفحه ظاهر می شود. همانطور که در ماتریس های IPS، پیکسل ها در غیاب ولتاژ نور را از خود عبور نمی دهند، بنابراین، هنگامی که از کار می افتند، به صورت نقاط سیاه دیده می شوند.

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 ال سی دی مانیتورها

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

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

نسبت 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 مختلف ماتریس ها و توسط تولید کنندگان مختلفمتفاوت محاسبه می شود و اغلب قابل مقایسه نیست.

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.

مصرف برق مانیتورهای LCD 95 درصد با قدرت نور پس زمینه یا ماتریس LEDنور پس زمینه LCD.

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. به طور گسترده استفاده می شود پرداخت براقماتریس ها فقط کنتراست ذهنی را در شرایط نور محیطی تحت تأثیر قرار می دهند.

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 صفحه نمایش در تعیین می شود استاندارد بین المللی ISO 13406-2 (در روسیه - GOST R 52324-2005). این استاندارد 4 کلاس کیفیت را برای نمایشگرهای LCD تعریف می کند. بالاترین کلاس - 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 ایجاد شده با استفاده از تکنولوژی CRTخیلی سنگین و حجیم بودند مانیتورهای LCD تخت و سبک هستند، اما نمایشگرهای بزرگتر از 20 اینچ بسیار گران بودند. فناوری پلاسما نسل بعدی برای صفحه نمایش های 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. یون ها و الکترون ها به طور متناوب در الکترودها جمع آوری می شوند طرف های مختلفمحفظه، بسته به فاز ولتاژ کنترل. 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 و یک تلویزیون از 200 تا 270 cd/m2 با نسبت کنتراست 50:1 به 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 می‌توانند اندازه بزرگی داشته باشند و نمایشگرهای 40 اینچی (100 سانتی‌متری) قبلاً ساخته شده‌اند. تولید نمایشگرهای AMOLED به دلیل طرح پیچیده کنترل پیکسلی گران است، برخلاف صفحه‌نمایش‌های 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 و حتی با همان روشنایی ساطع می کنند بسیار دشوار است.

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 صورت زیر عمل می کنند: برقبه مولکول های آلی که نور روشن ساطع می کنند اعمال می شود. 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 چند لایه (به عنوان مثال SOLED) و آرایه‌های ترکیبی استفاده شود (TOLED‌های دو جهته دوبرابر کردن سطح نمایشگر برای همان اندازه صفحه را امکان‌پذیر می‌سازند - برای دستگاه‌هایی که میزان اطلاعات نمایش داده‌شده مورد نظر گسترده‌تر از اطلاعات موجود است).

FOLED (OLED انعطاف پذیر) - ویژگی اصلی انعطاف پذیری صفحه نمایش OLED است. از پلاستیک یا یک صفحه فلزی انعطاف پذیر به عنوان بستر در یک طرف و سلول های OLED در یک نازک مهر و موم شده استفاده می کند. فیلم محافظ- با یکی دیگر. 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.

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 مشکل آدرس دهی پیکسل است، زیرا همانطور که قبلاً دیدیم، برای به دست آوردن رنگ مورد نظر، 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. وسایل الکترونیکی تعبیه شده در پانل پلاسما، با استفاده از ماتریسی از آهنگ ها، پیکسلی را که باید روی پانل روشن شود، انتخاب می کند. عملکرد بسیار سریع است، بنابراین کاربر متوجه چیزی نمی شود - مانند 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 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 طراحیدانشگاه ایلینوی و NHK. و در سال 1996، فوجیتسو پلاسماکو را با تمام فناوری‌ها و کارخانه‌اش خریداری کرد و اولین پنل پلاسمای موفق تجاری را در بازار راه‌اندازی کرد - Plasmavision با صفحه‌نمایش با وضوح 852 x 480 با مورب 42 اینچ با اسکن پیشرونده. مجوزها شروع به فروختن به تولیدکنندگان دیگر کردند، که شاید اولین مورد از آن‌ها بیشتر از Pioneer، Subsequently, Subsequent plasma بود که فناوری‌های فعال را توسعه می‌داد. در میدان پلاسما، طیف وسیعی از مدل‌های پلاسما عالی را ایجاد کرد.

علیرغم موفقیت تجاری بی‌نظیر پانل‌های پلاسما، کیفیت تصویر، به بیان ملایم، در ابتدا ناامیدکننده بود. آنها پول شگفت انگیزی داشتند، اما به دلیل تفاوت مطلوبی با هیولاهای CRT با بدنه مسطح، که امکان آویزان کردن تلویزیون را به دیوار و اندازه های صفحه: 42 اینچ مورب در مقابل 32 (حداکثر برای تلویزیون های CRT) داشتند، به سرعت بینندگان را به دست آوردند. 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 رانکو، پلاسماهایی با همان اندازه را بر اساس پانل های پاناسونیک تولید می کند)، هم به معنای واقعی و هم به معنای واقعی کلمه (وزن، قیمت) چیزی 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 پیکسل فرعی شامل یک فسفر قرمز (R)، سبز (G) یا آبی (B) تقسیم می‌شود: سبز: Zn2SiO4:Mn2+ / BaAl12O19:Mn2+ قرمز: Y2O3:Eu3+ / Y0.65Gd0.35BO3:Eu3 نور آبی: BaOpho1. طول بین 510 تا 525 نانومتر برای سبز، 610 نانومتر برای قرمز و 450 نانومتر برای آبی. 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. که در تلویزیون های CRTاین کار با تغییر شدت جریان الکترون، در "پلاسما" - با استفاده از مدولاسیون کد پالس 8 بیتی انجام می شود. تعداد کل ترکیب رنگ ها در این مورد به 16777216 سایه می رسد.

چگونه نور 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 رسانا در سطح داخلی هستند شیشه محافظاز سمت جلو 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. نیز وجود دارد انواع مختلفهندسه ردیف پیکسل: 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. جدیدترین مدل ها Runco که در رده Full HD قرار دارند 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. 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 همسایه 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 که با استفاده از حسگر نوری داخلی نظارت می شد نیز انجام شد. با کمک الگوریتم های پردازش پیشرفته، موفقیت خارق العاده ای به دست آمده است. بنابراین، فوجیتسو با استفاده از یک 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 دستگاه بینایی انسان (فناوری پردازش درجه چند درجه روشنایی کم) مطابقت دارد. همین شرکت روش مدولاسیون جداگانه الکترودهای کنترل افقی زوج و فرد (ALIS) را توسعه داد که سپس در مدل‌های هیتاچی، لوو و دیگران استفاده شد. این روش باعث افزایش وضوح و کاهش ناهمواری خطوط شیبدار حتی بدون پردازش اضافی شد و بنابراین وضوح غیرمعمول 1024 × 1024 بود. فشاری

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. - وضوح و روشنایی بالای 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. سمت ضعیفکنتراست 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.

صفحه نمایش پلاسما
پانل پلاسما کمی شبیه یک کینسکوپ معمولی است - همچنین با ترکیبی پوشیده شده است که قادر به درخشش است. در عین حال، مانند LCD ها، از شبکه ای از الکترودهای پوشش داده شده با اکسید منیزیم برای انتقال سیگنال به هر سلول پیکسل استفاده می کنند. سلول ها با گازهای میانی پر شده اند - 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 شرایط عادی، هر اتم گاز حاوی تعداد مساوی پروتون (ذراتی با بار مثبت در هسته اتم) و الکترون است و بنابراین گاز از نظر الکتریکی خنثی است. اما اگر با عبور جریان الکتریکی از گاز، تعداد زیادی الکترون آزاد وارد گاز شود، وضعیت به شدت تغییر می‌کند: الکترون‌های آزاد با اتم‌ها برخورد می‌کنند و الکترون‌های بیشتری را «بیرون می‌کنند». 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 آزاد کنند.

در پانل های پلاسماعمدتاً از گازهای بی اثر - نئون و زنون استفاده می شود. در حالت "هیجان زده"، آنها نوری را در محدوده فرابنفش منتشر می کنند که برای چشم انسان نامرئی است. با این حال، از نور فرابنفش نیز می توان برای انتشار فوتون در طیف مرئی استفاده کرد.
پس از تخلیه، اشعه ماوراء بنفش باعث درخشش پوشش فسفری سلول های پیکسل می شود. جزء قرمز، سبز یا آبی پوشش. در واقع هر پیکسل به سه زیر پیکسل حاوی فسفر قرمز، سبز یا آبی تقسیم 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 از طریق ماسک انجام می شود (و نورافکن برای هر رنگ متفاوت است)، و در "پلاسما" - با استفاده از مدولاسیون کد پالس 8 بیتی. تعداد کل ترکیب رنگ ها در این مورد به 16777216 سایه می رسد.

این واقعیت که پنل های پلاسما خود منبع نور هستند، زوایای دید عالی عمودی و افقی و بازتولید رنگ عالی را تضمین می کند (برخلاف، به عنوان مثال، صفحه نمایش های LCD، که به نور پس زمینه نیاز دارند). با این حال، نمایشگرهای پلاسما معمولی معمولاً از نسبت کنتراست پایین رنج می برند. این به دلیل نیاز به تامین مداوم جریان ولتاژ پایین به تمام سلول ها است. بدون این، پیکسل ها مانند لامپ های فلورسنت معمولی "روشن" و "خاموش" می شوند، یعنی برای مدت طولانی، زمان پاسخ را به طور غیرقابل قبولی افزایش می دهند. بنابراین، پیکسل ها باید روشن باقی بمانند و نور با شدت کم ساطع کنند، که البته نمی تواند بر کنتراست نمایشگر تأثیر بگذارد.

در اواخر دهه 90. در قرن گذشته، فوجیتسو با بهبود کنتراست پانل های خود از 70:1 به 400:1 توانست تا حدودی مشکل را کاهش دهد.
در سال 2000، برخی از سازندگان ادعا می کردند نسبت کنتراست تا 3000:1 در مشخصات پنل خود را دارند، اکنون این نسبت 10000:1+ است.
فرآیند ساخت نمایشگرهای پلاسما تا حدودی ساده‌تر از ساخت LCD است. در مقایسه با تولید نمایشگرهای TFT LCD که نیاز به استفاده از فوتولیتوگرافی و فناوری‌های با دمای بالا در اتاق‌های تمیز استریل دارند، می‌توان «پلاسما» را در کارگاه‌های کثیف‌تر و در دمای پایین با استفاده از چاپ مستقیم تولید کرد.
با این حال، عمر پانل های پلاسما کوتاه است - اخیراً میانگین عمر پانل 25000 ساعت بود، اکنون تقریباً دو برابر شده است، اما این مشکل را حل نمی کند. از نظر ساعت کار، یک نمایشگر پلاسما بیش از یک LCD هزینه دارد. برای یک صفحه نمایش بزرگ، تفاوت چندان قابل توجهی نیست، اما اگر مانیتورهای پلاسما متعددی را مجهز کنید کامپیوترهای اداری، سود ال سی دی برای شرکت خریدار مشخص می شود.
یکی دیگر از معایب مهم "پلاسما" اندازه پیکسل بزرگ است. اکثر تولید کنندگان قادر به ایجاد سلول های کوچکتر از 0.3 میلی متر نیستند - این بیشتر از دانه یک ماتریس LCD استاندارد است. بعید به نظر می رسد که وضعیت در آینده نزدیک تغییر کند. در میان مدت، چنین نمایشگرهای پلاسما برای تلویزیون های خانگی و صفحه نمایش های نمایشی تا اندازه 70+ اینچ مناسب خواهند بود. اگر «پلاسما» با ال سی دی و فناوری های جدید نمایشگر که هر روز ظاهر می شوند از بین نرود، ده سال دیگر در اختیار هر خریدار قرار خواهد گرفت.

فیل کانر
نوامبر 2002

کدام بهتر است: پنل پلاسما یا تلویزیون LCD؟

به عوامل زیادی بستگی دارد. موضوع بحث دو فناوری که سیگنال های ویدئویی یا کامپیوتری ورودی را به روش های کاملا متفاوت پردازش و نمایش می دهند، پیچیده و مملو از جزئیات متعدد است. هر دو فناوری به سرعت در حال پیشرفت هستند و قیمت تمام شده و خرده فروشی آنها به طور همزمان در حال کاهش است. در آینده نزدیک، درگیری بین این فناوری ها در صف مانیتور/تلویزیون 40 اینچی (مورب) اجتناب ناپذیر است.

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

1) سوختگی صفحه

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

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

مزیت: LCD

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

2) تضاد

فناوری پلاسما پیشرفت های چشمگیری در تصویربرداری داشته است افزایش کنتراست. پاناسونیک ادعا می کند که نمایشگرهای پلاسمایی آنها نسبت کنتراست 3000:1 دارند. فناوری پلاسما به سادگی منبع تغذیه (از طریق الگوریتم‌های پیچیده داخلی) پیکسل‌های خاصی را مسدود می‌کند تا پیکسل‌های تیره یا سیاه را تشکیل دهد. این تکنیک باعث ایجاد رنگ مشکی تیره می شود، اگرچه گاهی اوقات به ضرر تون های میانی است.

در فناوری LCD، برعکس، شما باید منبع تغذیه را افزایش دهید تا پیکسل ها تیره تر شوند. هرچه ولتاژ بیشتری به پیکسل اعمال شود، پیکسل LCD تیره تر است. علیرغم پیشرفت های صورت گرفته در تکنولوژی LCD از نظر کنتراست و سطوح مشکی حتی بهترین تولید کنندگانفناوری های LCD مانند شارپ تنها می توانند نسبت کنتراست بین 500:1 و 700:1 را به دست آورند.

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

3) دوام

سازندگان LCD ادعا می کنند که مانیتور/تلویزیون آنها بین 50000 تا 75000 ساعت دوام می آورد. مانیتور LCD می تواند تا زمانی که لامپ پشتی (که در واقع قابل تعویض است) دوام بیاورد، همانطور که نور لامپ پشتی که در معرض منشور کریستال مایع قرار دارد، روشنایی و رنگ را فراهم می کند. منشور یک بستر است و بنابراین در واقع چیزی را نمی سوزاند.

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

مزیت: LCD، دو برابر یا بیشتر.

در کاربردهای صنعتی/تجاری (مثلاً ویترین های تابلویی که نمایشگرها باید 24/7 باشد) که در آن الزامات کیفیت تصویر معمولاً خیلی بالا نیستند، LCD بهترین گزینه برای استفاده طولانی مدت خواهد بود.

4) اشباع رنگ

رنگ با دقت بیشتری در پانل های پلاسما تولید می شود زیرا تمام اطلاعات مورد نیاز برای بازتولید هر رنگ در طیف در هر سلول موجود است. هر پیکسل حاوی عناصر آبی، سبز و قرمز برای بازتولید دقیق رنگ است. اشباع به دست آمده توسط طراحی پیکسل پانل پلاسما، به نظر من، زنده ترین رنگ ها را در بین هر نوع نمایشگر ارائه می دهد. مختصات رنگ در فضای رنگی در پنل های پلاسما خوب بسیار دقیق تر از LCD ها است.

در LCD، به دلیل شرایط فیزیکی عبور امواج از مولکول‌های بلند و نازک کریستال مایع، دستیابی به دقت مرجع و زنده بودن بازتولید رنگ دشوارتر است. اطلاعات رنگی از اندازه پیکسل کوچکتر در اکثر تلویزیون های LCD بهره می برد. با این حال، با همان اندازه پیکسل، رنگ به اندازه پانل های پلاسما گویا نخواهد بود.

فناوری پلاسما در هنگام نمایش ویدیو، به ویژه در صحنه های اکشن، بهتر از LCD عمل می کند. LCD برای نمایش تصاویر ثابت رایانه ترجیح داده می شود، نه تنها به دلیل سوختن، بلکه به دلیل ارائه رنگ های عالی و یکنواخت.

5) ارتفاع بالاتر از سطح دریا

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

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

مزیت: LCD

در اوج دنور و بالاتر، برای هر کاربردی، از مانیتورهای LCD استفاده می کنم.

6) زاویه دید

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

مزیت: پانل پلاسما

هر سلول از پانل پلاسما یک منبع نور مستقل است که به شما امکان می دهد به روشنایی عالی هر پیکسل برسید. عدم وجود دستگاه نور پس زمینه (مانند LCD) از نظر زاویه دید نیز خوب است.

7) استفاده با کامپیوتر

ال سی دی به طور موثر تصاویر ثابت کامپیوتر را بدون سوسو زدن یا سوختن صفحه نمایش می دهد.

پردازش تصاویر ثابت از رایانه برای یک پنل پلاسما دشوارتر است. اگرچه نمایشگر آنها رضایت بخش به نظر می رسد، سوزش صفحه یک مشکل است. نشان دهنده دشواری و اثر aliasing است که در پانل های با وضوح پایین تر هنگام نمایش متن ایستا (Power Point) یافت می شود. تصاویر ویدیویی از رایانه کیفیت خوبی دارند، اما بسته به کیفیت کارخانه پانل و وضوح نمایش داده شده، مقداری سوسو زدن ممکن است. پانل پلاسما، البته، همچنان از نظر زاویه دید برنده است.

مزیت: LCD، به جز زوایای دید بزرگ.

8) پخش ویدیو

به لطف کیفیت عالی هنگام نمایش صحنه های با حرکت سریع، سطوح بالای روشنایی، کنتراست و اشباع رنگی، پنل های پلاسما برنده اینجا هستند.

نمایشگرهای LCD ممکن است مسیرهای رنگی را در صحنه‌های ویدیویی با حرکت سریع نشان دهند، زیرا این فناوری در پردازش تغییرات رنگ کندتر است. دلیل این امر منشورهای نور است که باید به دلیل ولتاژی باشد که انحراف پرتو نور را کنترل می کند. هر چه ولتاژ اعمال شده به کریستال بیشتر باشد، تصویر در آن قسمت از پنل LCD تیره تر می شود. به همین دلیل ال سی دی ها بیشتر هستند سطوح پایینتضاد.

مزیت: پانل پلاسما، با حاشیه بزرگ.

DVD یا هر ویدیوی پخش جریانی، تلویزیون یا HDTV - از هر یک از این منابع ویدیویی، پانل پلاسما بدون تار شدن و کنتراست بالا (بسته به پلاسما) را نشان می دهد. اشباع از گلتصویر علیرغم پیشرفت های قابل توجه در این زمینه، LCD هنوز با اندازه های نسبتا بزرگ صفحه نمایش مشکلاتی دارد، اگرچه در اندازه های کوچکتر عالی به نظر می رسد.

9) حجم و هزینه تولید

در حالی که هر دو فناوری برای ایجاد مانیتور با مشکل مواجه هستند سایز بزرگبا این حال، معلوم شد که ساخت یک پانل پلاسما بزرگ آسان تر است، تولید کنندگان قبلا پانل های پلاسما را با قطر بیش از 60 اینچ منتشر کرده اند. اگرچه این مانیتورها هنوز گران هستند، اما ثابت کرده اند که کارآمد و قابل اعتماد هستند. پایه LCD سایز بزرگ برای تلویزیون ال سی دیساخت بدون پیکسل های معیوب دشوار است. بر این لحظهبزرگترین صفحه نمایش LCD نسخه تجاری 40 اینچی NEC است. پیش از آن، شارپ خط تولید مانیتورهای LCD خود را از 20 به 22 و سپس به 30 اینچ گسترش می داد و اکنون شروع به ارائه یک صفحه نمایش عریض جدید 37 اینچی به بازار کرده است.

مزیت: پانل پلاسما.

اگرچه قیمت تمام شده و محصول هر دو فناوری رو به کاهش است (به جز قیمت پانل های پلاسما بزرگ)، اما پانل پلاسما همچنان هزینه تولید پایین تری دارد و بنابراین دارای مزیت قیمتی است. پانل های پلاسما 50 اینچی بسیار محبوب هستند و به سرعت در حال به دست آوردن سهم بازار از پانل های 42 اینچی غالب هستند. این روند برای پانل های پلاسما که بازدهی بالاتری در تولید دارند و در نتیجه هزینه کمتری دارند، احتمالا حداقل تا 2 سال ادامه خواهد داشت.

10) الزامات ولتاژ

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