مانیتور پلاسما. پلاسما یا ال سی دی کدام بهتر است؟ اصل کار صفحه نمایش پلاسما

در این صفحه در مورد موضوعاتی مانند: دستگاه های خروجی اطلاعات, , مانیتورهای پلاسما, مانیتورهایی با لوله اشعه کاتدی.

نظارت کنید (نمایش دادن) وسیله ای برای نمایش بصری اطلاعات، طراحی شده برای خروجی صفحه نمایشاطلاعات متنی و گرافیکی

مشخص شده است نظارت کنیداندازه مورب، وضوح، اندازه دانه، حداکثر نرخ فریم، نوع اتصال.

انواع مانیتور:

• رنگی و تک رنگ.
• سایزهای مختلف (از 14 اینچ).
• با دانه های مختلف
• کریستال مایع و لوله اشعه کاتدی.

نظارت کنیدتحت کنترل یک دستگاه سخت افزاری خاص - یک آداپتور ویدئو (کنترل کننده ویدئو، کارت ویدئو) کار می کند که دو حالت ممکن - متن و گرافیک را فراهم می کند.

در حالت متن صفحه نمایش(اغلب) به 25 خط با 80 موقعیت در هر خط (در مجموع 2000 موقعیت) شکسته می شود. هر کاراکتر جدول کد را می توان در هر موقعیت (آشنایی) نمایش داد - یک حرف بزرگ یا کوچک از الفبای لاتین یا روسی، یک علامت خدمات ("+"، "-"، "."، و غیره)، یک شبه نگاری نماد، و همچنین یک تصویر گرافیکی تقریباً هر کاراکتر کنترلی. برای هر آشنایی روی صفحه، برنامه ای که با صفحه کار می کند فقط دو بایت به کنترل کننده ویدیو می گوید - یک بایت با کد کاراکتر و یک بایت با رنگ کاراکتر و کد رنگ پس زمینه. و کنترل کننده ویدیو یک تصویر را تولید می کند صفحه نمایش

در حالت گرافیکی، تصویر به همان شکل روی شکل می گیرد صفحه نمایشتلویزیون، - یک موزاییک، مجموعه ای از نقاط، که هر کدام به یک رنگ یا رنگ دیگر نقاشی شده است. بر صفحه نمایشدر حالت گرافیکی می توانید متون، گرافیک، تصاویر و غیره را نمایش دهید. و هنگام نمایش تست ها می توانید از فونت های مختلف، هر اندازه، فونت، هر اندازه، رنگ، ترتیب حروف استفاده کنید. در حالت گرافیکی صفحه نمایش نظارت کنیددر اصل یک رستر متشکل از پیکسل است.

توجه داشته باشید

کوچکترین عنصر تصویر روی صفحه (نقطه) پیکسل نامیده می شود - از "عنصر تصویر" انگلیسی ...

تعداد نقاط افقی و عمودی که نظارت کنیدقابلیت بازتولید واضح و مشخص را قابلیت رقیق سازی مانیتور می نامند. عبارت "قدرت انحلال نظارت کنید 1024×768 به این معنی است نظارت کنیدمی تواند 1024 خط افقی با 768 نقطه در هر خط خروجی دهد.

دو نوع اصلی وجود دارد نظارت کنید: کریستال مایعو با لامپ پرتوی کاتدی. کمتر رایج هستند مانیتورهای پلاسماو مانیتورهای لمسی.

مانیتورهایی با لوله اشعه کاتدی

تصویر صفحه نمایش مانیتور لوله اشعه کاتدیتوسط یک پرتو الکترون ساطع شده توسط تفنگ الکترونی ایجاد می شود و اصل عملکرد آنها شبیه به یک دستگاه تلویزیون است. این پرتو (پرتو الکترونی) توسط یک ولتاژ الکتریکی بالا شتاب می‌گیرد و روی سطح داخلی صفحه می‌افتد و با ترکیب فسفری پوشانده شده است که تحت اثر متقابل آن می‌درخشد.

فسفر به شکل مجموعه ای از نقاط سه رنگ اصلی - قرمز (قرمز)، سبز (سبز) و آبی (آبی) اعمال می شود. این رنگ ها را اولیه می نامند، زیرا ترکیب آنها (در نسبت های مختلف) می تواند هر رنگی از طیف را نشان دهد. مدل رنگی که تصویر روی صفحه نمایشگر در آن ساخته می شود RGB نام دارد. مجموعه ای از نقاط فسفر به صورت سه ضلعی مثلثی مرتب شده اند. سه گانه یک پیکسل را تشکیل می دهد - نقطه ای که از آن یک تصویر تشکیل می شود.

فاصله بین مراکز پیکسل را نقطه نقطه می نامند. نظارت کنید. این فاصله به طور قابل توجهی بر وضوح تصویر تأثیر می گذارد. هر چه گام کوچکتر باشد، وضوح بالاتر است. معمولا در رنگ مانیتورهاگام (مورب) 0.27-0.28 میلی متر است. با چنین مرحله ای، چشم انسان نقاط سه گانه را به عنوان یک نقطه از یک رنگ "پیچیده" درک می کند.

در طرف مقابل لوله هاسه تفنگ الکترونی (با توجه به تعداد رنگ های اصلی) وجود دارد. هر سه تفنگ به سمت یک پیکسل "هدف" شده اند، اما هر یک از آنها جریانی از الکترون ها را به سمت نقطه "خود" فسفر ساطع می کنند.

برای اینکه الکترون ها آزادانه به صفحه برسند، هوا از لوله به بیرون پمپ می شود و ولتاژ الکتریکی بالایی بین اسلحه ها و صفحه ایجاد می شود که باعث شتاب الکترون ها می شود.

یک ماسک در جلوی صفحه در مسیر الکترون ها قرار می گیرد - یک صفحه فلزی نازک با تعداد زیادی سوراخ که در مقابل نقاط فسفر قرار دارد. ماسک تضمین می کند که پرتوهای الکترونی فقط به نقاط فسفر رنگ مربوطه برخورد می کنند. میزان جریان الکترونیکی اسلحه ها و در نتیجه روشنایی درخشش پیکسل ها توسط سیگنالی که از آداپتور ویدئویی می آید کنترل می شود.

یک سیستم انحراف در قسمتی از فلاسک که تفنگ های الکترونی در آن قرار دارند قرار داده می شود. نظارت کنید، که باعث می شود پرتو الکترونی از بین تمام پیکسل ها خط به خط از بالا به پایین عبور کند و سپس به ابتدای خط بالایی و غیره بازگردد. تعداد خطوط نمایش داده شده در ثانیه را نرخ نوسازی خط می گویند. و فرکانس تغییر فریم های تصویر را نرخ تازه سازی می نامند.

توجه داشته باشید

دومی نباید کمتر از 60 هرتز باشد، در غیر این صورت تصویر سوسو خواهد زد ...

مانیتورهای LCD

مانیتورهای LCD (ال سی دیدارای وزن کمتر، حجم هندسی، مصرف انرژی دو مرتبه کمتر، انتشار امواج الکترومغناطیسی که بر سلامت انسان تأثیر می گذارد، اما گرانتر از مانیتورهای دارای لامپ پرتوی کاتدی.

کریستال های مایع- این حالت خاصی از برخی مواد آلی است که در آن دارای سیالیت و توانایی تشکیل ساختارهای فضایی مشابه هستند. کریستالی.

کریستال های مایعمی توانند ساختار و خواص نوری- نوری خود را تحت تأثیر ولتاژ الکتریکی تغییر دهند. با تغییر جهت گروه های کریستالی به کمک میدان الکتریکی و استفاده از کریستال مایعمحلول ماده ای که قادر به انتشار نور تحت تأثیر میدان الکتریکی است، می توان تصاویری با کیفیت بالا ایجاد کرد که بیش از 15 میلیون سایه رنگ را تولید می کند.

اکثریت مانیتورهای LCDاز یک لایه نازک استفاده می کند کریستال های مایعبین دو صفحه شیشه ای قرار می گیرد. بارها از طریق ماتریس به اصطلاح غیرفعال منتقل می شوند - شبکه ای از رشته های نامرئی، افقی و عمودی، که یک نقطه تصویر در تقاطع نخ ها ایجاد می کند (به دلیل این واقعیت که بارها به مناطق مجاور مایع نفوذ می کنند) .

مانیتورهای پلاسما

کار مانیتورهای پلاسمابسیار شبیه به کار لامپ های نئونی است که به صورت لوله ای پر از گاز بی اثر کم فشار ساخته می شوند. یک جفت الکترود در داخل لوله قرار می گیرد که بین آنها یک تخلیه الکتریکی مشتعل شده و درخشش ایجاد می شود. صفحه نمایش های پلاسمابا پر کردن فضای بین دو سطح شیشه ای با یک گاز بی اثر مانند آرگون یا نئون ایجاد می شوند.

سپس الکترودهای شفاف کوچکی روی سطح شیشه قرار می گیرند که ولتاژهای فرکانس بالا روی آن اعمال می شود. تحت تأثیر این ولتاژ، تخلیه الکتریکی در ناحیه گاز مجاور الکترود رخ می دهد. پلاسمای تخلیه گاز نور را در محدوده فرابنفش ساطع می کند که باعث می شود ذرات فسفر در محدوده قابل مشاهده برای انسان بدرخشند. در واقع، هر پیکسل روی صفحه نمایش مانند یک لامپ فلورسنت معمولی عمل می کند.

روشنایی بالا، کنتراست و بدون لرزش از مزیت های بزرگ آن است مانیتورهاعلاوه بر این، زاویه نسبت به زاویه ای که در آن یک تصویر معمولی می توان دید مانیتورهای پلاسما– 160 درجه در مقایسه با 145 درجه در مورد مانیتورهای LCD. کرامت بزرگ مانیتورهای پلاسماعمر سرویس آنها است. میانگین عمر بدون تغییر کیفیت تصویر 30000 ساعت است. این سه برابر بیشتر از حد معمول است لامپ پرتوی کاتدی. تنها چیزی که توزیع گسترده آنها را محدود می کند هزینه است.

نوع مانیتور - صفحه نمایش لمسی. در اینجا، ارتباط با رایانه با لمس یک مکان خاص با انگشت روی صفحه حساس انجام می شود. این حالت مورد نیاز را از منوی نشان داده شده روی صفحه انتخاب می کند. نظارت کنید.

صفحه نمایش پلاسما (PDP)

فقط پانزده یا بیست سال پیش، نویسندگان داستان های علمی تخیلی به اتفاق آرا ظهور صفحه های تلویزیونی عظیم و کاملاً مسطح در آینده را پیش بینی کردند. و اکنون این افسانه سرانجام به حقیقت پیوست و هر کسی می تواند چنین صفحه نمایشی بخرد.

دستگاه پانل های پلاسما

اصل کار پانل پلاسما بر اساس درخشش فسفرهای خاص در هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش است. به نوبه خود، این تشعشع در هنگام تخلیه الکتریکی در یک محیط گاز بسیار کمیاب ایجاد می شود. با چنین تخلیه، یک "طناب" رسانا بین الکترودها با ولتاژ کنترل تشکیل می شود که از مولکول های گاز یونیزه (پلاسما) تشکیل شده است. به همین دلیل است که پانل های تخلیه گاز که بر اساس این اصل کار می کنند، نامیده می شوند. تخلیه گاز"یا، که همان است -" پلاسما” پانل ها

طرح

پانل پلاسما ماتریسی از سلول های پر از گاز است که بین دو سطح شیشه ای موازی محصور شده است. نئون یا زنون معمولاً به عنوان محیط گازی استفاده می شود.

تخلیه در گاز بین الکترود شفاف در سمت جلوی صفحه و الکترودهای آدرسی که از سمت پشت آن عبور می کنند جریان می یابد. تخلیه گاز باعث تشعشعات فرابنفش می شود که به نوبه خود باعث درخشش مرئی 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, سبزیا 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. زیر پیکسلپانل پلاسما دارای حجم 200 میکرومتر × 200 میکرومتر در 100 میکرومتر است و باید چندین میلیون پیکسل یک به یک روی پانل گذاشته شود.

ثانیاً، الکترود جلویی باید تا حد امکان شفاف باشد. برای این منظور از آن استفاده می شود اکسید قلع ایندیومزیرا جریان را هدایت می کند 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 1280×768 پیکسل، تقریباً سه میلیون زیرپیکسل وجود دارد که در نتیجه شش میلیون الکترود تولید می شود. 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.

در پنل های LCD، اصل تشکیل تصویر اساساً متفاوت است - در آنجا منبع نور در پشت ماتریس قرار دارد و از فیلترها برای جداسازی رنگ ها به RGB استفاده می شود.

چرا پانل های پلاسما بهتر هستند؟

دوما، پنل پلاسما بسیار متنوع است و به شما امکان می دهد از آن نه تنها به عنوان تلویزیون، بلکه به عنوان نمایشگر رایانه شخصی با اندازه صفحه نمایش بزرگ استفاده کنید. برای انجام این کار، تمام مدل های پانل های پلاسما، علاوه بر ورودی ویدیو (به عنوان یک قاعده، این ورودی معمولی AV و ورودی S-VHS است)، به ورودی VGA نیز مجهز هستند. بنابراین، چنین پانل در هنگام ارائه ارائه، و همچنین هنگامی که به عنوان یک صفحه اطلاعات چند منظوره در هنگام اتصال به خروجی رایانه شخصی یا لپ تاپ استفاده می شود، ضروری خواهد بود. خوب، طرفداران چند رسانه ای خانگی و بازی های رایانه ای خوشحال خواهند شد: فقط تصور کنید در مقایسه با یک مانیتور 17 اینچی روی صفحه نمایش 42 اینچی، به عنوان مثال، کابین خلبان یک سفینه فضایی یا یک میدان جنگ مجازی با فضا، چقدر سودمندتر به نظر می رسد. بیگانگان!

سوم، "تصویر" یک پانل پلاسما از نظر ماهیت بسیار شبیه به تصویر در یک سینمای "واقعی" است. با این تأکید «سینمایی»، پلاسما بلافاصله مورد علاقه طرفداران «سینمای خانگی» قرار گرفت و به‌عنوان نامزد N1 به‌عنوان یک رسانه نمایشی باکیفیت در سینماهای خانگی گران‌قیمت قویاً تثبیت شد. علاوه بر این، اندازه صفحه نمایش 42 اینچ در اکثر موارد کاملاً کافی است. بدیهی است که با در نظر گرفتن یک برنامه «سینما»، اکثر نمایشگرهای پلاسما دارای نسبت تصویر 16:9 هستند که به استاندارد واقعی برای سیستم های سینمای خانگی تبدیل شده است.

چهارم، با چنین صفحه نمایش جامدی، پانل های پلاسما ابعاد و ابعاد بسیار فشرده ای دارند. ضخامت پانل با اندازه صفحه نمایش 1 متر از 9-12 سانتی متر تجاوز نمی کند و وزن آن فقط 28-30 کیلوگرم است. با توجه به این پارامترها، امروزه هیچ نوع وسیله نمایشگر دیگری نمی تواند حداقل با پلاسما رقابت کند. کافی است بگوییم که یک کینسکوپ رنگی با اندازه صفحه نمایش قابل مقایسه دارای عمق 70 سانتی متر و وزن بیش از 120-150 کیلوگرم است! تلویزیون های پروجکشن عقب نیز به خصوص باریک نیستند و تلویزیون های پروژکتور جلوی روشنایی تصویر پایینی دارند. پارامترهای روشنایی پانل‌های PDP پلاسما بسیار بالا هستند: روشنایی تصویر بیش از 700 cd/m2 با نسبت کنتراست حداقل 500:1 است. و آنچه بسیار مهم است، یک تصویر معمولی در یک زاویه دید افقی بسیار گسترده ارائه می شود: 160 درجه. یعنی امروزه PDP ها به سطح پیشرفته ترین سطح کیفی رسیده اند که توسط کینسکوپ ها در طی 100 سال از تکامل خود به دست آمده است. اما پنل های پلاسمایی صفحه بزرگ کمتر از 5 سال است که به تولید انبوه رسیده اند و در ابتدای توسعه فناوری خود هستند.

پنجم، پانل های پلاسما بسیار قابل اعتماد هستند. به گفته فوجیتسو، منابع فنی آنها حداقل 60000 ساعت است (یک کینسکوپ بسیار خوب 15000-20000 ساعت دارد) و میزان رد از 0.2٪ تجاوز نمی کند. یعنی یک مرتبه بزرگی کوچکتر از 1.5-2٪ که به طور کلی برای تلویزیون های CRT رنگی پذیرفته شده است.

در رتبه ششم، PDP ها عملا تحت تأثیر میدان های مغناطیسی و الکتریکی قوی قرار نمی گیرند. به عنوان مثال، این اجازه می دهد تا از آنها در یک سیستم سینمای خانگی در ارتباط با بلندگوهایی با آهنرباهای بدون محافظ استفاده کنید. این گاهی اوقات می تواند مهم باشد، زیرا برخلاف بلندگوهای تئاتر، بسیاری از بلندگوهای HI-FI "معمولی" دارای مدار مغناطیسی بدون محافظ هستند. در سینمای خانگی سنتی مبتنی بر تلویزیون، استفاده از این بلندگوها به‌عنوان بلندگوی جلو به دلیل تأثیر قوی آن‌ها بر کینسکوپ تلویزیون بسیار دشوار است. و در یک سیستم AV مبتنی بر PDP، هر تعداد که دوست دارید.

هفتمپانل های پلاسما به دلیل عمق کم و جرم نسبتا کوچکی که دارند به راحتی در هر فضای داخلی قرار می گیرند و حتی در مکانی مناسب به دیوار آویزان می شوند. با نوع دیگری از نمایشگر، بعید است چنین تمرکزی موفق باشد.

سایر مزایای پنل پلاسما

• مورب بزرگ. تولید ماتریس های LCD با قطرهای بزرگ بسیار گران است و بنابراین از نظر اقتصادی بی سود است. با پانل های پلاسما، همه چیز دقیقا برعکس است.
• پنل سوسو نمیزند. بر خلاف تلویزیون‌های CRT معمولی با نرخ تازه‌سازی 50 هرتز، سوسو نمی‌زند، یعنی چشم را خسته نمی‌کند.
• بهترین بازتولید رنگ. تلویزیون های پلاسما مدرن می توانند تا 29 میلیارد رنگ را نمایش دهند. این به درستی یکی از مزایای اصلی پلاسما در نظر گرفته می شود.
• زوایای دید بزرگ. سلول های پانل پلاسما به خودی خود می درخشند، مانند پانل های LCD که میزان نور عبوری را تنظیم می کنند، به هیچ "دریچه" نیاز ندارند. بنابراین زاویه دید پنل پلاسما در همه جهات تقریباً 180 درجه است.
• زمان پاسخ. زمان پاسخگویی یک پنل پلاسما مشابه یک CRT است، یعنی بسیار کمتر از هر تلویزیون LCD.
• روشنایی و کنتراست. کنتراست پنل های پلاسما بسیار بیشتر از تلویزیون های LCD است. در یک پنل مدرن، می تواند به 10000:1 برسد. و روشنایی پلاسما کاملاً یکنواخت است، زیرا هیچ نور پس زمینه به معنای سنتی وجود ندارد.
• ابعاد فشرده. پانل پلاسما متوسط ​​ضخامت آن از 10 سانتی متر بیشتر نیست با سفارش براکت مخصوص به راحتی به دیوار پیچ می شود.

یک قاشق قیر

• پس درخشش. اثر پس درخشندگی فقط برای پانل های پلاسما معمول است. این به این دلیل است که گاز فعال شده به طور منظم نور UV بیشتری ساطع می کند. ناهمواری سطح روشنایی زمانی رخ می دهد که زمان کار سلول های مختلف از لحظه روشن شدن با یکدیگر بسیار متفاوت باشد. به عبارت ساده، اگر یک کانال را برای مدت طولانی تماشا کنید، پس از تعویض کانال، علامت آن برای مدتی روی صفحه ظاهر می شود. سازندگان پنل تمام تلاش خود را برای غلبه بر این نقص با استفاده از سرورهای صفحه نمایش و سایر فناوری های پیچیده تر انجام می دهند.
• تخریب فسفر. این همان فرآیندی است که می توان در تلویزیون های CRT معمولی مشاهده کرد. طول عمر پنل تا از دست دادن نیمی از روشنایی صفحه محاسبه می شود. برای آخرین نسل پلاسما، این تقریباً 60000 ساعت است.
• غلات. تلویزیون های پلاسما غیر اچ دی ارزان قیمت بیشترین آسیب را از این اثر دارند. در انتخاب مدل مقرون به صرفه به آن توجه کنید و اگر به طور ناگهانی آزاردهنده شد، خرید را به زمانی موکول کنید که بتوانید مدلی از کلاس بالاتر خریداری کنید.
• سر و صدا. اکثر پلاسماهای تولید شده امروزه دارای فن خنک کننده هستند. این را در نظر داشته باشید و حتماً قبل از خرید به میزان نویز پانل گوش دهید.

بنابراین، امروزه تنها ایراد جدی پانل های پلاسما، به طور کلی، فقط قیمت بالای آنها است. با این حال، در مقایسه با هزینه سایر دستگاه های نمایشگر با اندازه صفحه نمایش یکسان، قیمت نسبی آنها در هر 1 سانتی متر (یا اینچ) مورب تصویر چندان بزرگ نیست.

تجزیه و تحلیل ویژگی ها

اصل روایت بیشتر به شرح زیر است: ما یک صفحه معمولی از مشخصات فنی یک پانل پلاسما را می گیریم و از خطوطی عبور می کنیم که ارزش توجه به آنها را دارد. بنابراین:

مورب، وضوح

قطر پانل های پلاسما از 32 اینچ شروع و به 103 اینچ ختم می شود. از کل این طیف، همانطور که در بالا ذکر شد، پنل های 42 اینچی با وضوح 853 × 480 پیکسل، بهترین فروش را در روسیه تاکنون داشته اند. این رزولوشن EDTV (Extended Definition Television) نامیده می شود و به معنای تلویزیون با کیفیت بالا است. چنین تلویزیونی برای یک سرگرمی راحت کافی خواهد بود، زیرا در روسیه هنوز تلویزیون با کیفیت بالا رایگان (تلویزیون با کیفیت بالا - HDTV) وجود ندارد. با این حال، تلویزیون‌های HD از نظر فنی پیشرفته‌تر هستند، سیگنال را بهتر پردازش می‌کنند و حتی می‌توانند آن را تا سطوح HDTV "کشش" کنند. معلوم است، البته نه خیلی زیاد، اما این تلاش ها به خودی خود ارزشمند هستند. علاوه بر این، از قبل می توانید فیلم های ضبط شده با فرمت HD DVD را در فروشگاه ها خریداری کنید.

هنگام خرید تلویزیون HDTV، به فرمت سیگنال پشتیبانی شده توجه کنید. رایج ترین آنها 1080i است، یعنی 1080 خط درهم آمیخته. در نظر گرفته می شود که اینترلاسینگ خیلی خوب نیست، زیرا دندان های قابل رویت در لبه های اجسام وجود دارد، اما این نقطه ضعف با وضوح بالا تراز می شود. پشتیبانی از فرمت اسکن پیشرفته تر 1080p در حال حاضر فقط در تلویزیون های بسیار گران قیمت جدیدترین نسل نهم یافت می شود. یک فرمت جایگزین 1080i نیز وجود دارد - این 720p با وضوح کمتر، اما با اسکن پیشرونده است. تشخیص تفاوت بین دو تصویر با چشم دشوار خواهد بود، بنابراین ceteris paribus 1080i ترجیح داده می شود. با این حال، تعداد زیادی از تلویزیون ها از هر دو کیفیت 720p و 1080i به طور همزمان پشتیبانی می کنند، بنابراین برای انتخاب از این نظر مشکلی ندارید.

بیایید چند کلمه در مورد فناوری های مختلف بهبود تصویر بگوییم. از نظر فناوری، این اتفاق افتاد که کیفیت تصویر پانل تا حد زیادی به ترفندهای مختلف نرم افزار بستگی دارد. هر سازنده خودش را دارد و اتفاق می افتد که فقط عملکرد شایسته آنها تمام تفاوت های قابل مشاهده در تصویر بین دو تلویزیون با مارک های مختلف را تعیین می کند، اما با هزینه یکسان. با این حال ، هنوز ارزش ندارد تلویزیون را با تعداد این فناوری ها انتخاب کنید - بهتر است به کیفیت کار آنها نگاه کنید ، زیرا تا زمانی که دوست دارید می توانید پلاسما را در هر فروشگاه تجهیزات ویدیویی معمولی تحسین کنید.

هنگام انتخاب مورب، اول از همه، به خاطر داشته باشید - هر چه بزرگتر باشد، باید از تلویزیون دورتر بنشینید. در مورد یک پنل 42 اینچی، مبل مورد علاقه شما باید حداقل سه متر از آن فاصله داشته باشد. البته می‌توانید نزدیک‌تر بنشینید، اما ویژگی‌های شکل‌دهی تصویر روی پنل مطمئناً شما را آزار می‌دهد و در مشاهده اختلال ایجاد می‌کند.

نسبت تصویر

تمام تلویزیون های پلاسما دارای پنل با . یک تصویر تلویزیونی استاندارد 4:3 در چنین صفحه‌ای خوب به نظر می‌رسد، فقط قسمت استفاده نشده صفحه نمایش در طرفین تصویر با رنگ سیاه پر می‌شود. یا خاکستری اگر تلویزیون به شما اجازه می دهد رنگ پر شده را تغییر دهید. تلویزیون ممکن است سعی کند تصویر را بکشد تا صفحه را پر کند، اما نتیجه این عملیات، به عنوان یک قاعده، غم انگیز به نظر می رسد. در برخی از فروشگاه های پلاسما، آنها در این حالت "پخش" می کنند - ظاهراً کارکنان خیلی تنبل هستند که در منو به دنبال علامتی برای خاموش کردن عملکرد مقیاس بندی باشند. در روسیه در حال حاضر آغاز شده است. به طور پیش فرض، این نسبت تصویر فقط در HDTV استفاده می شود.

روشنایی

دو ویژگی پانل مرتبط با روشنایی وجود دارد، روشنایی پانل و روشنایی کلی تلویزیون. روشنایی پانل را نمی توان روی محصول نهایی ارزیابی کرد، زیرا همیشه یک فیلتر نور در جلوی آن وجود دارد. روشنایی تلویزیون، روشنایی ظاهری صفحه پس از عبور نور از فیلتر است. روشنایی واقعی تلویزیون هرگز از نصف روشنایی پنل تجاوز نمی کند. با این حال، مشخصات تلویزیون نشان دهنده روشنایی اصلی است که هرگز آن را نخواهید دید. این اولین ترفند بازاریابی است.

یکی دیگر از ویژگی های اعداد درج شده در مشخصات مربوط به نحوه به دست آوردن آنها می باشد. به منظور محافظت از پانل، روشنایی آن در هر نقطه متناسب با افزایش سطح کل روشنایی کاهش می یابد. یعنی اگر مقدار روشنایی 3000 cd/m2 را در مشخصات مشاهده کردید، باید بدانید که فقط با نور کمی به دست می آید، مثلاً وقتی چندین حرف سفید روی پس زمینه سیاه نمایش داده می شود. اگر این تصویر را برعکس کنیم، مثلاً 300 cd/m2 به دست می آید.

تضاد

دو ویژگی نیز با این نشانگر مرتبط است: کنتراست در غیاب نور محیط و در حضور آن. مقدار داده شده در بیشتر مشخصات، کنتراست اندازه گیری شده در یک اتاق تاریک است. بنابراین، بسته به نور، کنتراست می تواند از 3000:1 به 100:1 کاهش یابد.

رابط های رابط

اکثریت قریب به اتفاق تلویزیون های پلاسما حداقل دارای SCART، VGA، S-Video، یک رابط ویدئویی جزء، و همچنین ورودی ها و خروجی های صوتی آنالوگ معمولی هستند. این و سایر اتصالات را با جزئیات بیشتر در نظر بگیرید:

• SCART- تعداد این کانکتورها می تواند تا سه عدد باشد. زمانی آنها پیشرفته ترین محسوب می شدند، تا زمانی که HDMI ظاهر شد. سیگنال ویدئویی آنالوگ و صدای استریو به طور همزمان از طریق SCART منتقل می شوند.
• HDMI- برخی ممکن است آن را جانشین تکاملی SCART بدانند. از طریق HDMI می توانید سیگنال HD را با وضوح 1080p به همراه صدای هشت کاناله انتقال دهید. با توجه به پهنای باند فوق العاده و کوچک شدن کانکتور، برخی از دوربین های فیلمبرداری و پخش کننده های DVD در حال حاضر از رابط HDMI پشتیبانی می کنند. و پاناسونیک با پلاسماهای خود یک کنترل از راه دور با عملکرد HDAVI Control عرضه می کند که به شما امکان می دهد نه تنها تلویزیون، بلکه سایر تجهیزات متصل به آن را از طریق HDMI نیز کنترل کنید.
• VGA- این یک رابط آنالوگ کامپیوتر معمولی است. از طریق آن می توانید کامپیوتر را به پلاسما متصل کنید.
• DVI-I- یک رابط دیجیتال برای اتصال همان کامپیوتر. با این حال، تکنیک دیگری وجود دارد که از طریق DVI-I کار می کند.
• S-Video- اغلب برای اتصال پخش کننده های DVD، کنسول های بازی و در موارد نادر کامپیوتر استفاده می شود. کیفیت تصویر خوبی ارائه می دهد.
• رابط ویدئویی کامپوننت- یک رابط برای انتقال یک سیگنال آنالوگ، زمانی که هر یک از اجزای آن از طریق یک کابل جداگانه عبور می کند. به همین دلیل، سیگنال کامپوننت بالاترین کیفیت را در بین تمام سیگنال های آنالوگ دارد. برای انتقال صدا، از کانکتورها و کابل های RCA مشابه استفاده می شود - هر کانال در امتداد سیم خود "اجرا می کند".
• رابط ویدئویی ترکیبی(در یک کانکتور RCA) - برخلاف کامپوننت، بدترین کیفیت انتقال سیگنال را ارائه می دهد. از یک کابل استفاده می شود و در نتیجه از بین رفتن رنگ و وضوح تصویر امکان پذیر است.

سیستم صوتی

این توهم را نداشته باشید که بلندگوهای کم مصرف تعبیه شده در تلویزیون شما می توانند صدای خوبی داشته باشند. حتی اگر سازنده به اجرای فن آوری های "بهبود" متعدد سوگند یاد کند، پلاسما در سطحی به صدا در می آید که فقط برای تماشای اخبار کافی است. با این حال، برخی از صادق ترین تولید کنندگان حتی روی حضور بلندگوها تمرکز نمی کنند - بله، آنها هستند، اما نه چیزی بیشتر. فقط سیستم های بلندگوی خارجی و نه ارزان ترین آنها به شما امکان می دهد از صدای واقعی لذت ببرید.

مصرف انرژی

مصرف برق تلویزیون پلاسما بسته به تصویر نمایش داده شده متفاوت است. بنابراین اگر به شما گفته شد که یک پنل معمولی 42 اینچی 360 وات "می خورد" نگران نباشید. سطح نشان داده شده در مشخصات حداکثر مقدار را منعکس می کند. با صفحه نمایش کاملا سفید، پنل پلاسما در حال حاضر 280 وات مصرف می کند و با صفحه نمایش کاملا سیاه - 160 وات.

سرانجام

در پایان، من می خواهم چند نکته را ارائه دهم. مهمترین چیز این است که پانل را برای وجود پیکسل های "شکسته" یا بهتر بگوییم نقاطی که دائماً به همان رنگ روشن می شوند بررسی کنید. در صورت شناسایی - تقاضای جایگزینی کنید، زیرا صرف نظر از تعداد چنین پیکسل هایی، این ازدواج غیرقابل قبول تلقی می شود. اجازه ندهید یک فروشنده بی پروا شما را فریب دهد - حداکثر پنج پیکسل "شکسته" به طور رسمی فقط برای پانل های LCD مجاز است و حتی در بالاترین کلاس نیست. و در نظر داشته باشید که برخی از مدل های تلویزیون دارای پایه پایه، یعنی میز کنار تخت هستند. این کیت گرانتر خواهد بود، اما پایه با تلویزیون هماهنگی کامل دارد و پایداری خوبی برای آن فراهم می کند.

امتیاز کلی مواد: 4.9

مواد مشابه (با علامت):

پدر ویدیو الکساندر پونیاتوف و AMPEX

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 ابزاری برای ترسیم تصویر، یک پرتو کنترل شده برای تصویر سیاه و سفید و سه پرتو اصلی (قرمز، سبز، آبی) برای تصویر رنگی وجود دارد. پرتو خط به خط صفحه را اسکن می کند و باعث درخشش فسفر رسوب شده در سطح داخلی صفحه می شود. 29.

در 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 عملکرد 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- 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 قابل‌توجهی در تصویر وجود نداشته باشد (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 یک تلویزیون سیاه و سفید با قطر صفحه نمایش 5.5 اینچ، که بر اساس یک ماتریس LCD با وضوح 160x120 پیکسل ساخته شده بود، منتشر کرد.

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، 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 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 متوالی یک ولتاژ کنترل به سلول‌های جداگانه شکل می‌گیرد و آنها را شفاف می‌کند. 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 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 همسایه. 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 سازنده های مختلف متفاوت 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.

میزان مصرف برق مانیتورهای LCD 95 درصد با قدرت نور پس زمینه یا آرایه ال ای دی نور پس زمینه LCD تعیین می شود.

از سوی دیگر، مانیتورهای LCD نیز مقداری دارند ایرادات، 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 صفحه نمایش، در استاندارد بین المللی ISO 13406-2 (در روسیه - GOST R 52324-2005) تعیین می شود. 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. نمایشگرهای بزرگتر از 24 اینچ با استفاده از فناوری CRT بسیار سنگین و حجیم بودند. مانیتورهای LCD تخت و سبک هستند، اما صفحه نمایش های بزرگتر از 20 اینچ بسیار گران قیمت 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 CRT حرفه ای 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 دید معمولی در نمایشگرهای پلاسما بسیار 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 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 جاذب با انعکاس کم برای زیرلایه TOLED، نسبت کنتراست می تواند مرتبه ای برتر از LCD ها (تلفن های همراه و کابین هواپیماهای جنگنده نظامی) باشد. فناوری TOLED همچنین می‌تواند برای تولید دستگاه‌های چند لایه (مانند SOLED) و آرایه‌های ترکیبی (TOLED‌های دوطرفه دوبرابر کردن سطح نمایشگر برای همان اندازه صفحه نمایش را امکان‌پذیر می‌سازد - برای دستگاه‌هایی که مقدار اطلاعات خروجی 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 - 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 پارامتری مانند زاویه دید - تصویر بدون افت کیفیت از هر زاویه 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.

پانل پلاسما ماتریسی از سلول‌های پر از گاز است که بین دو صفحه شیشه‌ای موازی محصور شده‌اند که در داخل آن الکترودهای شفاف وجود دارد که به ترتیب گذرگاه‌های اسکن، روشنایی و آدرس‌دهی را تشکیل می‌دهند. تخلیه در گاز بین الکترودهای تخلیه (اسکن و روشنایی) در سمت جلوی صفحه و الکترود آدرس دهی در سمت عقب جریان دارد.

ویژگی های طراحی:

· پیکسل فرعی پانل پلاسما دارای ابعاد زیر است: 200 میکرومتر × 200 میکرومتر × 100 میکرومتر.

· الکترود جلویی از اکسید قلع ایندیم ساخته شده است، زیرا جریان را هدایت می کند و تا حد امکان شفاف است.

هنگامی که جریان های زیاد از یک صفحه پلاسما نسبتاً بزرگ عبور می کنند، به دلیل مقاومت هادی ها، افت ولتاژ قابل توجهی رخ می دهد که منجر به اعوجاج سیگنال می شود و بنابراین، علی رغم کدورت، هادی های کروم میانی اضافه می شوند.

· برای ایجاد یک پلاسما، سلول ها معمولاً با گاز پر می شوند - نئون یا زنون (He و / یا Ar کمتر مورد استفاده قرار می گیرند، یا اغلب از مخلوط آنها استفاده می شود).

فسفرها در پیکسل های پانل پلاسما دارای ترکیب زیر هستند:

· سبز: Zn 2 SiO 4: Mn 2 + / BaAl 12 O 19: Mn 2 + ; + / YBO 3: Tb / (Y, Gd) BO 3: Eu

قرمز: Y 2 O 3: Eu 3+ / Y 0.65 Gd 0.35 BO 3: Eu 3+

آبی: BaMgAl 10 O 17: Eu 2+

مشکل موجود در آدرس دهی میلیون ها پیکسل با ترتیب دادن یک جفت تراک جلو به عنوان ردیف (گذرگاه های اسکن و نور پس زمینه) و هر مسیر عقب به عنوان ستون (گذرگاه آدرس) حل می شود. الکترونیک داخلی صفحات پلاسما به طور خودکار پیکسل های صحیح را انتخاب می کند. این عملیات سریعتر از اسکن پرتو در مانیتورهای CRT است. در جدیدترین مدل‌های PDP، تازه‌سازی صفحه در فرکانس‌های 400-600 هرتز اتفاق می‌افتد که چشم انسان را متوجه سوسو زدن صفحه نمی‌کند.

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).

عملیات پنل پلاسما شامل سه مرحله است:

1. مقداردهی اولیه که طی آن جایگاه شارژهای رسانه سفارش داده شده و برای مرحله بعدی (آدرس کردن) آماده می شود. در عین حال، هیچ ولتاژی در الکترود آدرس‌دهی وجود ندارد و یک پالس اولیه با شکل پلکانی به الکترود اسکن نسبت به الکترود نور پس‌زمینه اعمال می‌شود. در مرحله اول این پالس، ترتیب چینش محیط گازی یونی، در مرحله دوم تخلیه در گاز و در مرحله سوم ترتیب بندی کامل می شود.

2. آدرس دهی که در طی آن پیکسل برای برجسته سازی آماده می شود. یک پالس مثبت (+75 ولت) به گذرگاه آدرس و یک پالس منفی (75 ولت) به گذرگاه اسکن اعمال می شود. در گذرگاه نور پس زمینه، ولتاژ روی +150 ولت تنظیم شده است.

3. روشنایی که طی آن یک پالس مثبت به گذرگاه اسکن اعمال می شود و یک پالس منفی برابر با 190 ولت به گذرگاه روشنایی اعمال می شود.مجموع پتانسیل های یون در هر شین و پالس های اضافی منجر به مازاد بر آستانه می شود. پتانسیل و تخلیه در یک محیط گازی. پس از تخلیه، یون ها در گذرگاه های اسکن و نور پس زمینه توزیع مجدد می شوند. تغییر در قطبیت پالس ها منجر به تخلیه مکرر در پلاسما می شود. بنابراین، با تغییر قطبیت پالس ها، تخلیه چندگانه سلول تضمین می شود.

یک چرخه "راه اندازی - آدرس دهی - برجسته سازی" تشکیل یک زیرفیلد تصویر را تشکیل می دهد. با افزودن چندین زیر فیلد، می توانید تصویری از روشنایی و کنتراست معین ارائه دهید. در نسخه استاندارد، هر فریم از پانل پلاسما با افزودن هشت زیر فیلد تشکیل می شود.

شکل 1. ساخت و ساز در سلول ها

بنابراین، هنگامی که یک ولتاژ فرکانس بالا به الکترودها اعمال می شود، یونیزاسیون گاز یا تشکیل پلاسما رخ می دهد. یک تخلیه با فرکانس بالا خازنی در پلاسما رخ می دهد که منجر به تشعشعات فرابنفش می شود که باعث درخشش فسفر می شود: قرمز، سبز یا آبی. این درخشش با عبور از صفحه شیشه ای جلویی به چشم بیننده وارد می شود.

عملکرد مانیتورهای پلاسما بسیار شبیه به عملکرد لامپ های نئونی است که به صورت لوله ای پر از گاز بی اثر کم فشار ساخته می شوند. یک جفت الکترود در داخل لوله قرار می گیرد که بین آنها یک تخلیه الکتریکی مشتعل شده و درخشش ایجاد می شود. صفحات پلاسما با پر کردن فضای بین دو سطح شیشه ای با گاز بی اثر مانند آرگون یا نئون ایجاد می شوند. سپس الکترودهای شفاف کوچکی روی سطح شیشه قرار می گیرند که ولتاژ فرکانس بالا به آن اعمال می شود. تحت تأثیر این ولتاژ، تخلیه الکتریکی در ناحیه گاز مجاور الکترود رخ می دهد. پلاسمای تخلیه گاز نور را در محدوده فرابنفش ساطع می کند که باعث می شود ذرات فسفر در محدوده قابل مشاهده برای انسان بدرخشند.

در واقع، هر پیکسل روی صفحه نمایش مانند یک لامپ فلورسنت معمولی (به عبارت دیگر، یک لامپ فلورسنت) عمل می کند. اصل اساسی عملکرد یک پانل پلاسما تخلیه سرد کنترل شده یک گاز کمیاب (زنون یا نئون) در حالت یونیزه (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. پیکسل ها در نقاط تقاطع الکترودهای کنترل شفاف کروم-مس-کروم قرار دارند و یک شبکه مستطیل شکل را تشکیل می دهند.

شکل 2. ساخت و ساز در یک سلول

برای "روشن کردن" یک پیکسل، چیزی شبیه به این اتفاق می افتد. یک ولتاژ متناوب کنترلی بالا به شکل مستطیل به الکترودهای تغذیه و کنترل متعامد به یکدیگر اعمال می شود که در نقطه تقاطع آن پیکسل مورد نظر قرار دارد. 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 الکترودها، در طرف مقابل محفظه جمع آوری می شوند. برای "اشتعال" یک پالس به الکترود اسکن اعمال می شود، پتانسیل های به همین نام اضافه می شود و 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.

شکل 3. آرایش سلولی پانل تخلیه گاز AC رنگی

روشنایی بالا (تا 650 cd/m2) و نسبت کنتراست (تا 3000:

1) همراه با عدم لرزش از مزایای بزرگ چنین مانیتورهایی است (برای مقایسه: یک مانیتور CRT حرفه ای دارای روشنایی تقریباً 350 cd / m2 و یک تلویزیون از 200 تا 270 cd / m2 با نسبت کنتراست 150 است. : 1 تا 200:

1). 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 اصلی این نوع مانیتورها مصرف برق نسبتاً زیاد است 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 روشن می شود. بنابراین، مانیتورهای پلاسما دارای طول عمر 10000 ساعت (حدود 5 سال برای استفاده در دفتر) هستند. با توجه به این محدودیت ها، چنین مانیتورهایی تا کنون فقط برای کنفرانس ها، ارائه ها، تابلوهای اطلاعاتی استفاده می شود، یعنی جایی که اندازه صفحه نمایش بزرگ برای نمایش اطلاعات مورد نیاز است.

در مانیتور لوله اشعه کاتدی، نقاط تصویر با استفاده از یک پرتو (پرتو الکترونی) نمایش داده می شوند که باعث درخشش سطح صفحه نمایش پوشیده از فسفر می شود. پرتو خط به خط از چپ به راست و از بالا به پایین صفحه را دور می زند. چرخه کامل نمایش یک عکس را "قاب" می نامند. هر چه مانیتور سریع‌تر فریم‌ها را نمایش دهد و دوباره ترسیم کند، تصویر پایدارتر به نظر می‌رسد، سوسو کمتر قابل توجه است و چشم‌های ما کمتر خسته می‌شوند.

دستگاه مانیتور CRT. 1 - تفنگ های الکترونی. 2 - پرتوهای الکترونی. 3 - کویل فوکوس. 4 - انحراف سیم پیچ. 5 - آند. 6 - ماسک که به دلیل آن پرتو قرمز به فسفر قرمز برخورد می کند و ... 7 - دانه های قرمز، سبز و آبی فسفر. 8 - ماسک و دانه های فسفر (بزرگ شده).

ال سی دی

نمایشگرهای کریستال مایع در سال 1963 در مرکز تحقیقات دیوید سارنوف RCA در پرینستون، نیوجرسی توسعه یافتند.

دستگاه

از نظر ساختاری، صفحه نمایش از یک ماتریس LCD (یک صفحه شیشه ای، که بین لایه های آن کریستال های مایع قرار دارد)، منابع نور برای روشنایی، یک مهار تماس و یک قاب (قاب)، اغلب پلاستیکی، با یک قاب فلزی از سفتی تشکیل شده است. . هر پیکسل ماتریس LCD از لایه ای از مولکول ها بین دو الکترود شفاف و دو فیلتر پلاریزه تشکیل شده است که صفحات پلاریزاسیون آنها (معمولاً) عمود هستند. اگر کریستال های مایع وجود نداشت، نوری که توسط فیلتر اول منتقل می شود تقریباً به طور کامل توسط فیلتر دوم مسدود می شد. سطح الکترودهایی که در تماس با کریستال‌های مایع هستند، برای جهت‌گیری اولیه مولکول‌ها در یک جهت، به‌ویژه درمان می‌شوند. در ماتریس TN، این جهات متقابل عمود هستند، بنابراین مولکول ها در یک ساختار مارپیچ در غیاب تنش قرار می گیرند. این سازه نور را به گونه ای می شکند که قبل از فیلتر دوم صفحه پلاریزاسیون آن می چرخد ​​و نور بدون تلفات از آن عبور می کند. جدا از جذب نیمی از نور غیرقطبی شده توسط فیلتر اول، سلول را می توان شفاف در نظر گرفت. اگر ولتاژی به الکترودها اعمال شود، مولکول ها تمایل دارند در جهت میدان الکتریکی قرار بگیرند که ساختار مارپیچ را مخدوش می کند. در این حالت، نیروهای الاستیک با این کار مقابله می کنند و با خاموش شدن ولتاژ، مولکول ها به موقعیت اولیه خود باز می گردند. در قدرت میدان کافی، تقریباً همه مولکول ها موازی می شوند که منجر به کدورت ساختار می شود. با تغییر ولتاژ می توانید میزان شفافیت را کنترل کنید. اگر یک ولتاژ ثابت برای مدت طولانی اعمال شود، ساختار کریستال مایع ممکن است به دلیل مهاجرت یون تخریب شود. برای حل این مشکل، یک جریان متناوب یا تغییر در قطبیت میدان با هر آدرس‌دهی سلول اعمال می‌شود (زیرا تغییر شفافیت زمانی رخ می‌دهد که جریان بدون توجه به قطبیت آن روشن می‌شود). در کل ماتریس، امکان کنترل هر یک از سلول ها به صورت جداگانه وجود دارد، اما با افزایش تعداد آنها، این امر دشوار می شود، زیرا تعداد الکترودهای مورد نیاز افزایش می یابد. بنابراین، آدرس دهی توسط سطرها و ستون ها تقریباً در همه جا استفاده می شود. نوری که از سلول ها عبور می کند می تواند طبیعی باشد - از بستر منعکس می شود (در نمایشگرهای LCD بدون نور پس زمینه). اما بیشتر اوقات از یک منبع نور مصنوعی استفاده می شود، علاوه بر استقلال از نور خارجی، این امر همچنین خواص تصویر حاصل را تثبیت می کند. بنابراین، یک مانیتور LCD تمام عیار متشکل از لوازم الکترونیکی با دقت بالا است که سیگنال ویدئوی ورودی را پردازش می کند، یک ماتریس LCD، یک ماژول نور پس زمینه، یک منبع تغذیه، و یک محفظه با کنترل. این ترکیبی از این اجزاست که خصوصیات مانیتور را به عنوان یک کل تعیین می کند، اگرچه برخی از ویژگی ها مهمتر از سایرین هستند.

نور پس زمینه

کریستال های مایع به خودی خود نمی درخشند. برای اینکه تصویر روی نمایشگر کریستال مایع قابل مشاهده باشد، به یک منبع نور نیاز است. منبع می تواند خارجی (به عنوان مثال، خورشید) یا داخلی (نور پس زمینه) باشد. به طور معمول، لامپ‌های نور پس‌زمینه داخلی در پشت لایه کریستال مایع قرار می‌گیرند و از طریق آن می‌درخشند (اگرچه چراغ‌های جانبی، به عنوان مثال، در ساعت‌ها نیز وجود دارد).

• نورپردازی خارجی

نمایشگرهای تک رنگ ساعت های مچی و تلفن های همراه بیشتر اوقات از نور محیط استفاده می کنند (از نور خورشید، نور اتاق و غیره). به طور معمول، پشت لایه پیکسل کریستال مایع، یک لایه بازتابنده مات یا چشمگیر قرار دارد. برای استفاده در تاریکی، چنین نمایشگرهایی مجهز به نور جانبی هستند. همچنین نمایشگرهای انعکاسی وجود دارد که در آنها لایه بازتابنده (آینه) شفاف است و نور پس زمینه در پشت آن قرار دارد.

• روشنایی رشته ای
در گذشته، برخی از ساعت های مچی LCD تک رنگ از یک لامپ رشته ای کوچک استفاده می کردند. اما به دلیل مصرف انرژی بالا، لامپ های رشته ای مضر هستند. علاوه بر این، آنها برای استفاده، به عنوان مثال، در تلویزیون ها مناسب نیستند، زیرا گرمای زیادی تولید می کنند (گرمای بیش از حد برای کریستال های مایع مضر است) و اغلب می سوزند.
• روشنایی توسط لامپ های تخلیه گاز ("پلاسما").
در طول دهه اول قرن بیست و یکم، اکثر نمایشگرهای LCD توسط یک یا چند لامپ تخلیه گاز (اغلب کاتد سرد - CCFL) نور پس زمینه داشتند. در این لامپ ها منبع نور پلاسمایی است که توسط تخلیه الکتریکی از طریق گاز ایجاد می شود. چنین نمایشگرهایی را نباید با نمایشگرهای پلاسما اشتباه گرفت، که در آن هر پیکسل خودش می درخشد و یک لامپ تخلیه گاز مینیاتوری است.
• نور پس زمینه دیود ساطع نور (LED).
در مرزهای دهه اول و دوم قرن بیست و یکم، نمایشگرهای LCD که توسط یک یا تعداد کمی از دیودهای ساطع نور (LED) نور پس‌زمینه دارند، رواج یافته‌اند. این ال سی دی ها (که معمولاً در تجارت به آنها ال ای دی گفته می شود) را نباید با نمایشگرهای ال ای دی واقعی که در آن هر پیکسل به تنهایی می درخشد و یک LED مینیاتوری است، اشتباه گرفت.

مزایا و معایب

در حال حاضر، مانیتورهای LCD، جهت اصلی و به سرعت در حال توسعه در فناوری مانیتور هستند. مزایای آنها عبارتند از: اندازه و وزن کوچک در مقایسه با CRT. مانیتورهای LCD، بر خلاف CRT ها، فلیکر قابل مشاهده، نقص در فوکوس پرتو، تداخل میدان های مغناطیسی، مشکلات هندسی و وضوح تصویر ندارند. مصرف انرژی مانیتورهای LCD، بسته به مدل، تنظیمات و تصویر نمایش داده شده، می تواند با مصرف صفحه نمایش CRT و پلاسما در اندازه های مشابه همزمان باشد یا به طور قابل توجهی - تا پنج برابر - کمتر باشد. توان مصرفی مانیتورهای LCD 95 درصد با قدرت لامپ های نور پس زمینه یا ماتریس نور پس زمینه LED (نور پس زمینه انگلیسی - نور پس زمینه) ماتریس LCD تعیین می شود. در بسیاری از مانیتورها در سال 2007، برای تنظیم روشنایی درخشش صفحه توسط کاربر، از مدولاسیون عرض پالس لامپ های نور پس زمینه با فرکانس 150 تا 400 هرتز یا بیشتر استفاده می شود. از سوی دیگر، مانیتورهای LCD دارای معایبی نیز هستند که رفع آنها اغلب بسیار 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 از دست دادن وضوح به دست می آیند. علاوه بر این، وضوح بسیار پایین (مثلا 320*200) به هیچ وجه در بسیاری از مانیتورها نمایش داده نمی شود.
• بسیاری از مانیتورهای LCD دارای کنتراست نسبتا کم و عمق مشکی هستند. افزایش کنتراست واقعی اغلب با افزایش روشنایی نور پس زمینه تا مقادیر ناراحت کننده همراه است. 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 - در برخی از مانیتورها یک ناهمواری روشنایی غیرقابل حذف (نوارها در شیب) مرتبط با استفاده از بلوک های لامپ های جیوه خطی وجود دارد.
• نرخ واقعی تغییر تصویر نیز کمتر از CRT و نمایشگرهای پلاسما باقی می ماند. فناوری Overdrive فقط تا حدی مشکل سرعت را حل می کند.
• وابستگی کنتراست به زاویه دید هنوز یک نقطه ضعف قابل توجه این فناوری است.
• نمایشگرهای LCD تولید انبوه به خوبی از آسیب محافظت نمی شوند. ماتریس بدون محافظت شیشه ای بسیار حساس است. با فشار قوی، تخریب غیر قابل برگشت امکان پذیر است. همچنین مشکل پیکسل های معیوب وجود دارد. حداکثر تعداد مجاز پیکسل های معیوب، بسته به اندازه صفحه نمایش، در استاندارد بین المللی ISO 13406-2 (در روسیه - GOST R 52324-2005) تعیین می شود. 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.
• پیکسل‌های مانیتور LCD کاهش می‌یابند، اگرچه سرعت تخریب در بین تمام فناوری‌های نمایشگر کمتر است، به استثنای نمایشگرهای لیزری که اینطور نیستند.

نمایشگرهای OLED (دیود ساطع کننده نور ارگانیک) اغلب یک فناوری امیدوارکننده در نظر گرفته می‌شوند که می‌تواند جایگزین نمایشگرهای LCD شود، اما در تولید انبوه، به‌ویژه برای ماتریس‌های مورب بزرگ، با مشکلاتی مواجه شده است.

مانیتورهای پلاسما

پانل پلاسما ماتریسی از سلول‌های پر از گاز است که بین دو صفحه شیشه‌ای موازی محصور شده‌اند که در داخل آن الکترودهای شفاف وجود دارد که اتوبوس‌های اسکن، روشنایی و آدرس‌دهی را تشکیل می‌دهند. تخلیه در گاز بین الکترودهای تخلیه (اسکن و روشنایی) در سمت جلوی صفحه و الکترود آدرس دهی در سمت عقب جریان دارد.

نمایشگرهای OLED

دیود ساطع کننده نور آلی (OLED) یک دستگاه نیمه هادی است که از ترکیبات آلی ساخته شده است که وقتی جریان الکتریکی از آن عبور می کند، نور را به طور موثر ساطع می کند. بر اساس آن، نمایشگرهای OLED ساخته می شوند. فرض بر این است که تولید چنین نمایشگرهایی بسیار ارزانتر از تولید نمایشگرهای کریستال مایع خواهد بود.

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 طی نوترکیب، کاهش انرژی الکترون رخ می دهد 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. 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.

مزایای

در مقایسه با نمایشگرهای پلاسما

• ابعاد و وزن کوچکتر
• مصرف انرژی کمتر با همان روشنایی
• توانایی نمایش یک تصویر ثابت برای مدت طولانی بدون سوختن صفحه نمایش

در مقایسه با نمایشگرهای کریستال مایع

• ابعاد و وزن کوچکتر
• بدون نیاز به نور
• عدم وجود پارامتری مانند زاویه دید - تصویر بدون افت کیفیت از هر زاویه قابل مشاهده است
• پاسخ فوری (یک مرتبه بزرگتر از LCD) - در واقع، عدم وجود کامل اینرسی
• بازتولید رنگ بهتر (کنتراست بالا)
• توانایی ایجاد صفحه نمایش انعطاف پذیر
• محدوده دمای عملیاتی بزرگ (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.

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

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. با این حال، نمایشگرهای LCD مدرن (به استثنای نمایشگرهای مبتنی بر ماتریس های TN + Film) نیز کیفیت تصویر قابل قبولی را در زوایای دید بزرگ حفظ می کنند.

مصرف انرژی.

ایرادات

مشکل اصلی OLED این است که زمان کار مداوم باید بیش از 15 هزار ساعت باشد. یکی از مشکلاتی که در حال حاضر از پذیرش گسترده این فناوری جلوگیری می‌کند این است که OLED قرمز و OLED سبز 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. اگرچه امروز OLED "آبی" هنوز به 17.5 هزار ساعت (حدود 2 سال) کار مداوم رسیده است.

در عین حال، برای نمایشگر گوشی‌ها، دوربین‌ها، تبلت‌ها و سایر دستگاه‌های کوچک، به دلیل سرعت سریع فرسودگی تجهیزات و بی‌ربط بودن آن پس از چندین سال بعد، به طور متوسط ​​حدود 5 هزار ساعت کار مداوم کافی است. بنابراین امروزه OLED با موفقیت در آنها استفاده می شود.

این را می توان مشکلات موقتی در توسعه یک فناوری جدید در نظر گرفت، زیرا فسفرهای بادوام جدید در حال توسعه هستند. ظرفیت تولید ماتریس نیز در حال رشد است. نیاز به مزایای نشان داده شده توسط نمایشگرهای ارگانیک هر سال در حال افزایش است. این واقعیت به ما امکان می دهد نتیجه بگیریم که در آینده نزدیک نمایشگرهای تولید شده با استفاده از فناوری OLED به احتمال زیاد در بازار لوازم الکترونیکی مصرفی غالب خواهند شد.

مانیتورهای پروجکشن

ما مانیتور پروجکشن را سیستمی می نامیم که از یک پروژکتور و یک سطح پروجکشن تشکیل شده است.

پروژکتور

پروژکتور یک وسیله روشنایی است که نور یک لامپ را با غلظت شار نور در یک سطح کوچک یا در حجم کم توزیع می کند. پروژکتورها عمدتاً دستگاه های نوری-مکانیکی یا نوری-دیجیتالی هستند که امکان استفاده از یک منبع نور را برای نمایش تصاویر اشیاء بر روی سطحی خارج از دستگاه - صفحه نمایش - فراهم می کنند.

جفت شده با یک کامپیوتر، یک پروژکتور چند رسانه ای است که استفاده می شود (اصطلاح "پرژکتور دیجیتال" نیز استفاده می شود.) یک سیگنال ویدئویی بلادرنگ (آنالوگ یا دیجیتال) به ورودی دستگاه تغذیه می شود. دستگاه تصویری را روی صفحه نمایش می دهد. این امکان وجود دارد که یک کانال صوتی وجود داشته باشد.

در مورد پروژکتورها باید به به اصطلاح پیکو پروژکتور اشاره کرد. این یک پروژکتور کوچک جیبی است. اغلب به شکل یک تلفن همراه ساخته می شود و اندازه ای مشابه دارد. اصطلاح "پیکو پروژکتور" همچنین می تواند به معنای یک پروژکتور مینیاتوری باشد که در دوربین، تلفن همراه، PDA و سایر دستگاه های تلفن همراه ساخته شده است.

پروژکتورهای جیبی موجود به شما این امکان را می دهند که تا 100 اینچ به صورت مورب، با روشنایی حداکثر 40 لومن، پیش بینی کنید. پروژکتورهای کوچک ساخته شده به عنوان دستگاه های مستقل اغلب دارای یک سوراخ رزوه ای برای سه پایه استاندارد هستند و تقریباً همیشه دارای کارت خوان یا حافظه فلش داخلی هستند که به شما امکان می دهد بدون منبع سیگنال کار کنید. پروژکتورهای پیکو از LED برای کاهش مصرف برق استفاده می کنند.

همه چیز در مورد سه بعدی

فقط فن آوری های مدرن می توانند روی پرده سینما شکل بگیرند،تصویر سه بعدی تلویزیون یا مانیتور کامپیوتر.ما به شما نشان خواهیم داد که این فناوری ها چگونه کار می کنند.

یک هلیکوپتر آینده نگر در ارتفاع پایین بالای سر تماشاگران پرواز می کند، تفنگداران دریایی روباتیک پوشیده از زره خارجی همه چیز را در مسیرشان جارو می کنند، یک شاتل فضایی سنگین هوا را با غرش موتورها به لرزه در می آورد - آنقدر نزدیک و ترسناک واقعی که ناخواسته سر خود را فشار می دهید. شانه های شما «آواتار» به تازگی منتشر شده توسط جیمز کامرون یا یک بازی رایانه ای سه بعدی باعث می شود بیننده ای که روی صندلی جلوی صفحه نشسته است، احساس کند که در یک اقدام خارق العاده شرکت کرده است... خیلی زود، هیولاهای بیگانه در هر خانه ای قدم خواهند زد. یک سینمای خانگی مدرن وجود دارد. اما چگونه یک صفحه تخت قادر به نمایش یک تصویر سه بعدی است؟

انسان در فضای سه بعدی

ما یک شی را با چشم چپ و راست در زوایای مختلف می بینیم، بنابراین دو تصویر - یک جفت استریو - تشکیل می دهیم. مغز هر دو تصویر را در یک تصویر ترکیب می کند که توسط آگاهی به عنوان سه بعدی تفسیر می شود. تفاوت در پرسپکتیو به مغز اجازه می دهد تا اندازه یک جسم و فاصله آن را تعیین کند. بر اساس تمام این اطلاعات، یک فرد یک نمایش فضایی با نسبت های صحیح دریافت می کند.

چگونه یک تصویر سه بعدی ظاهر می شود

برای اینکه تصویر روی صفحه نمایش سه بعدی به نظر برسد، هر چشم بیننده، مانند زندگی، باید تصویر کمی متفاوت را ببیند، که از آن مغز یک تصویر سه بعدی را کنار هم قرار می دهد.

اولین فیلم های سه بعدی ساخته شده با این اصل در اوایل دهه 1950 روی پرده های سینما ظاهر شدند. از آنجایی که محبوبیت روزافزون تلویزیون قبلاً رقیبی جدی برای صنعت سینما بود، تاجران سینما می خواستند مردم را از روی مبل ها پایین بیاورند و به سینما بروند و آنها را با جلوه های بصری که هیچ تلویزیونی در آن زمان نمی توانست ارائه دهد جذب کنند: تصویر رنگی، صفحه عریض. ، صدای چند کاناله و البته سه بعدی. افکت حجم به چند روش مختلف ایجاد شد.

روش آناگلیف(آناگلیف یونانی به معنای «نقش برجسته» است). در مراحل اولیه سینمای سه بعدی، تنها فیلم های سه بعدی سیاه و سفید منتشر شد. در هر سینمای مجهز از دو پروژکتور فیلم برای نمایش آنها استفاده شد. یکی فیلم را از طریق یک فیلتر قرمز پخش می‌کند، دیگری فریم‌های فیلم را با کمی جابجایی افقی نمایش می‌دهد و آنها را از یک فیلتر سبز عبور می‌دهد. بازدیدکنندگان عینک‌های مقوایی سبک می‌گذاشتند که در آن به جای عینک، تکه‌هایی از فیلم شفاف قرمز و سبز تعبیه شده بود، به طوری که هر چشم فقط قسمت ضروری تصویر را می‌دید و مخاطب تصویر «سه بعدی» را درک می‌کرد. با این حال، هر دو پروژکتور فیلم باید دقیقاً روی صفحه نمایش داده شوند و کاملاً همزمان کار کنند. در غیر این صورت، تقسیم تصویر اجتناب ناپذیر و در نتیجه سردرد به جای لذت دیدن برای مخاطب است.

این عینک همچنین برای فیلم های سه بعدی رنگی مدرن، به ویژه آنهایی که با روش Dolby 3D ضبط شده اند، مناسب هستند. در این حالت یک پروژکتور با فیلترهای نور نصب شده در جلوی لنز کافی است. هر کدام از فیلترها نور قرمز و آبی را به چشم چپ و راست منتقل می کنند. یک تصویر دارای رنگ مایل به آبی و دیگری دارای رنگ مایل به قرمز است. فیلترهای نور در عینک فقط فریم های مناسبی را که برای یک چشم خاص در نظر گرفته شده است عبور می دهند. با این حال، این فناوری به شما امکان می دهد فقط به یک افکت سه بعدی جزئی و با عمق کم برسید.

روش شاتر.ایده آل برای تماشای فیلم های رنگی برخلاف آناگلیف، این روش شامل نمایش متناوب پروژکتور تصاویری است که برای چشم چپ و راست در نظر گرفته شده است. با توجه به این واقعیت که تناوب تصاویر با فرکانس بالا - از 30 تا 100 بار در ثانیه - انجام می شود - مغز یک تصویر فضایی منسجم می سازد و بیننده یک تصویر سه بعدی جامد را روی صفحه می بیند. این روش قبلاً NuVision نامیده می شد، اما اکنون بیشتر با نام XpanD شناخته می شود.

برای مشاهده فیلم های سه بعدی با استفاده از این روش از شیشه های شاتر استفاده می شود که در آن به جای شیشه یا فیلتر دو کرکره نوری تعبیه شده است. این ماتریس‌های LCD کوچک انتقال‌دهنده نور، می‌توانند با دستور کنترل‌کننده، شفافیت را تغییر دهند - یا کم‌نور یا روشن‌تر، بسته به اینکه تصویر در حال حاضر به کدام چشم نیاز دارد اعمال شود.

روش شاتر نه تنها در سینماها استفاده می شود، بلکه در تلویزیون ها و مانیتورهای کامپیوتر نیز استفاده می شود. در سینما دستورات با استفاده از فرستنده IR داده می شود. برخی از شیشه‌های شاتر رایانه شخصی دهه 1990 با کابل به رایانه متصل شدند (مدل‌های مدرن بی‌سیم هستند).

عیب این روش این است که شیشه های کرکره ای یک وسیله الکترونیکی پیچیده هستند که برق مصرف می کنند. در نتیجه، آنها دارای هزینه نسبتاً بالا (به ویژه در مقایسه با شیشه های مقوایی) و وزن قابل توجهی هستند.

روش پلاریزاسیوندر حوزه سینما به این راهکار RealD می گویند. ماهیت آن این است که پروژکتور به طور متناوب فریم های فیلمی را نشان می دهد که در آن امواج نور دارای جهت های مختلف قطبش شار نور هستند. عینک های مخصوص مورد نیاز برای مشاهده مجهز به فیلترهایی هستند که تنها به امواج نوری که به روشی خاص قطبی شده اند اجازه عبور می دهند. بنابراین هر دو چشم تصاویری با اطلاعات متفاوت دریافت می کنند که بر اساس آنها مغز یک تصویر سه بعدی را تشکیل می دهد.

عینک های پلاریزه تا حدودی سنگین تر از شیشه های مقوایی هستند، اما به دلیل اینکه بدون منبع تغذیه کار می کنند، وزن و قیمت آن ها به طور قابل توجهی کمتر از شیشه های شاتر است. اما در کنار فیلترهای پلاریزه که بر روی پروژکتورها و عینک های فیلم نصب می شوند، این روش برای نمایش فیلم های سه بعدی نیاز به صفحه نمایش گران قیمت با پوشش مخصوص دارد.

در حال حاضر، در نهایت به هیچ یک از این روش ها اولویت داده نمی شود. البته لازم به ذکر است که با دو پروژکتور (به روش آناگلیف) سینماهای کمتر و کمتری کار می کنند.

نحوه ساخت فیلم های سه بعدی

استفاده از تکنیک های پیچیده از قبل در مرحله تصویربرداری و نه فقط در هنگام تماشای فیلم های سه بعدی مورد نیاز است. برای ایجاد توهم سه بعدی بودن، هر صحنه باید به طور همزمان با دو دوربین، از زوایای مختلف فیلمبرداری شود. مانند چشم انسان، هر دو دوربین نزدیک به هم و در یک ارتفاع قرار می گیرند.

فناوری های سه بعدی برای مصارف خانگی

برای تماشای فیلم های سه بعدی بر روی DVD، عینک های مقوایی ساده، میراث دهه 50 دور، هنوز استفاده می شود. این نتیجه متوسط ​​را توضیح می دهد - بازتولید رنگ ضعیف و عمق ناکافی تصویر.

با این حال، حتی فناوری های سه بعدی مدرن نیز به عینک های مخصوص گره خورده اند و ظاهراً این وضعیت به زودی تغییر نخواهد کرد. اگرچه فیلیپس در سال 2008 نمونه اولیه تلویزیون 42 اینچی LCD 3 بعدی را معرفی کرد که نیازی به استفاده از عینک نداشت، این فناوری حداقل طی 3 تا 4 سال آینده به بلوغ بازار خواهد رسید.

اما انتشار تلویزیون های سه بعدی که به صورت پشت سر هم با عینک کار می کنند در نمایشگاه بین المللی IFA 2009 توسط چندین سازنده به طور همزمان اعلام شد. به عنوان مثال، پاناسونیک قصد دارد تا اواسط سال 2010، مانند سونی و لوو، مدل های تلویزیون سه بعدی را با تکیه بر روش شاتر عرضه کند. JVC، Philips و Toshiba نیز به دنبال سکوی سه بعدی هستند، اما روش پلاریزاسیون را ترجیح می دهند. ال جی و سامسونگ در حال توسعه دستگاه های خود بر اساس هر دو فناوری هستند.

محتوای سه بعدی

دیسک های بلوری منبع اصلی محتوای ویدئویی سه بعدی هستند. محتوا از طریق رابط HDMI به منبع تصویر منتقل می شود. برای انجام این کار، تلویزیون و پخش‌کننده باید از فناوری‌های مناسب و همچنین استاندارد HDMI 1.4 که اخیراً به تصویب رسیده است، پشتیبانی کنند - فقط این امکان انتقال همزمان دو جریان داده 1080p را فراهم می‌کند. تاکنون دستگاه های با پشتیبانی از HDMI 1.4 را می توان روی انگشتان حساب کرد.

فناوری های سه بعدی در رایانه شخصی

در ابتدا، مشاهده یک تصویر سه بعدی در رایانه تنها با کمک عینک یا کلاه مخصوص واقعیت مجازی در دسترس بود. هر دو به دو نمایشگر LCD رنگی مجهز بودند - برای هر یک از چشم ها. کیفیت تصویر حاصل در هنگام استفاده از این فناوری به کیفیت صفحه نمایش LCD استفاده شده بستگی دارد.

با این حال، این دستگاه ها دارای تعدادی کاستی بودند که اکثر خریداران را به وحشت انداخت. کلاه سایبری فورته که در اواسط دهه 90 ظاهر شد، حجیم، ناکارآمد و شبیه یک دستگاه شکنجه قرون وسطایی بود. وضوح متوسط ​​640x480 پیکسل به وضوح برای برنامه ها و بازی های رایانه ای کافی نبود. و اگرچه بعداً عینک های پیشرفته تری به عنوان مثال مدل Sony LDI-D 100 منتشر شد ، اما حتی آنها نیز بسیار سنگین بودند و باعث ناراحتی شدید شدند.

با تحمل تقریباً یک مکث ده ساله، فناوری های تشکیل تصویر استریو روی صفحه نمایشگر به مرحله جدیدی در توسعه خود رسیده اند. این خبر خوب است که حداقل یکی از دو سازنده اصلی آداپتورهای گرافیکی، NVIDIA، چیزی نوآورانه ارائه کرده است. مجتمع 3D Vision به ارزش حدود 6 هزار روبل. شامل شیشه های شاتر و فرستنده IR. با این حال، برای ایجاد یک تصویر فضایی با این عینک، سخت افزار مناسب مورد نیاز است: رایانه شخصی باید به یک کارت گرافیک قدرتمند NVIDIA مجهز باشد. و برای اینکه تصویر شبه سه بعدی سوسو نزند، یک مانیتور با وضوح 1280x1024 پیکسل باید نرخ تازه سازی صفحه حداقل 120 هرتز (60 هرتز برای هر چشم) را ارائه دهد. ASUS G51J 3D اولین لپ تاپ مجهز به این فناوری شد.

به اصطلاح پروفایل های سه بعدی برای بیش از 350 بازی نیز در حال حاضر موجود است که می توانید آنها را از وب سایت NVIDIA (www.nvidia.ru) دانلود کنید. اینها هم شامل بازی‌های اکشن مدرن مانند Borderlands و هم بازی‌های منتشر شده قبلی می‌شوند.

در ادامه موضوع بازی های رایانه ای، جایگزینی برای شاتر سه بعدی، روش پلاریزاسیون است. برای اجرای آن، به یک مانیتور با صفحه نمایش قطبی، به عنوان مثال هیوندای W220S نیاز دارید. تصویر سه بعدی با هر کارت گرافیک قدرتمند ATI یا NVIDIA در دسترس می شود. با این حال، از آنجایی که فریم ها در هم قرار گرفته اند، این رزولوشن را از 1680x1050 به 1680x525 پیکسل کاهش می دهد. کدام بازی‌ها از روش پلاریزاسیون پشتیبانی می‌کنند را می‌توانید در اینترنت در آدرس زیر پیدا کنید: www.ddd.com.

دوربین سه بعدی

امروزه امکان گرفتن عکس های سه بعدی وجود دارد: دوربین Fujifilm Finepix Real 3D W1 با کمک دو لنز و دو سنسور، قادر به گرفتن عکس ها و حتی فیلم های کوتاه با جلوه فضایی سه بعدی است. به عنوان یک وسیله جانبی برای دوربین، یک قاب عکس دیجیتال ارائه شده است که عکس ها را به صورت سه بعدی نشان می دهد. هرکسی که بخواهد پرینت سه بعدی خود را چاپ کند می تواند به سرویس عکس آنلاین فوجی مراجعه کند. هزینه یک پرینت حدود 5 یورو است و زمان تحویل سفارش از انگلستان که عکس ها در آنجا چاپ می شوند تقریبا دو هفته است.

اسکنر سه بعدی

اسکنرهای سه بعدی حداقل در حال حاضر قادرند اشیاء کوچک را اسکن کرده و تصاویر "حجمی" آنها را به عنوان فایل روی هارد دیسک ذخیره کنند. در این مورد، عکسبرداری از جسم، به عنوان یک قاعده، توسط دو دوربین انجام می شود. بسته به اندازه آن، سوژه یا روی یک پلت فرم خاص می چرخد ​​یا دوربین ها در اطراف آن حرکت می کنند. قیمت و تاریخ ظهور اسکنرهای سه بعدی در بازار انبوه هنوز مشخص نشده است.