Технологии производства современных телевизоров наделяют их разными характеристиками, таким образом, существует значительная разница между ЖК-панелью и плазмой. Если вы стоите перед выбором в пользу той или иной модели, важно оценить все плюсы и минусы каждого типа. Бытовые устройства такого плана приобретают на продолжительный срок, а полная осведомленность, чем именно они отличаются, поможет не допустить досадной ошибки.
Ответ не будет полным без обзора типов ЖК-телевизоров. Современный рынок предлагает три ведущих технологии . Каждая отличается как принципом работы, так и стоимостью. Самые последние разработки наиболее «продвинутые», бюджетные модели самые простые, они морально устарели, но по сей день пользуются большим спросом за счет своей ценовой доступности и практичности.
Для полного понимания следует уточнить, что анализу будут подвергнуты только те модели жидкокристаллических телевизоров, которые продаются сейчас. Они значительно превосходят образцы ранних годов выпуска.
Как и любая новинка, OLED-панель стоит дороже предыдущих типов, причем разница может достигать 10 кратного размера. Это компенсируется отличным изображением, а также внушительной диагональю более 55 дюймов.
Практические различия двух технологий
Разницу между ЖК-панелью и плазменным телевизором можно свести к нескольким ключевым пунктам, собственно, ими и руководствуются покупатели. Подобную же информацию могут предоставить продавцы-консультанты в магазинах.
- Яркость и контрастность . У ЖК-телевизоров (кроме OLED) данные показатели ниже, чем у плазмы. Причина кроется в том, что подсвечиваемые жидкие кристаллики пропускают свет в соседние колонки, из-за чего черный цвет более похож на темно-серый. Плазма, в свою очередь, не нуждается в подсветке, обеспечивая яркую, насыщенную и контрастную картинку.
- Экономия . Плазменная панель потребляет значительно больше электроэнергии, порядка 300-450 Вт, ЖК-устройство расходуется в 10 раз меньше. Зная, можно существенно сэкономить.
- Перегрев . К нему склонны все плазменные панели. Охлаждение в них принудительное, из-за чего слышен звук вентилятора. Компенсируется это тем, что такие телевизоры большого размера, их смотрят издалека, на расстоянии 3-4 м.
- Угол обзора . У ЖК-панели он ограничен в пределах 160-180° по вертикали и горизонтали. При превышении угла (просмотра сбоку или снизу) падает контрастность, экран светлеет или темнеет. У «плазмы» ограничений нет.
- Продолжительность работы . Плазменная панель рассчитана на 40 000 часов работы, после чего экран выгорает, теряются все преимущества насыщенной картинки, а жидкокристаллические дисплеи не теряют качества (условный срок службы 80 000 часов). Но, если обратиться к отзывам пользователей «плазмы» — первые признаки потери цвета можно отметить уже через 4 года интенсивного использования.
- Безопасность для человека. Обе технологии полностью экологичны и безопасны для организма человека.
- Надежность. В плане механической надежности «плазма» несколько выигрывает.
- Стоимость. Довольно много LCD-телевизоров по цене, доступной для каждого. В общем ассортименте ЖК-устройства перекрывают все ценовые категории, а «плазма» — средние и высокие.
Это все основные характеристики, чем отличается ЖК-панель от плазменного телевизора. Производители могут быть одни и те же, например, компания Panasonic выпускает как жидкокристаллические, так и плазменные дисплеи.
Функционал двух технологий
Если рассматривать только современные разработки, то и жидкокристаллические, и плазменные телевизоры оснащаются всеми передовыми опциями. Сюда можно отнести разрешение экрана Full HD (1080р, 1080i) или ; поддержку 3D, HDTV и основных телевизионных стандартов.
Важно знать! Для просмотра обычного ТВ: кабельного или антенного, подходят бюджетные модели ЖК-телевизоров, а более технологичные OLED или плазменные панели предназначены для просмотра DVD-дисков или фильмов с носителей. Их высокое разрешение существенно превышает качество транслируемого аналогового телевидения: оно выглядит размытым и нечетким на больших дисплеях.
Плазменные устройства , обладая большими размерами, всегда сочетают разнообразие функций. Жидкокристаллические бюджетные модели могут отличаться разрешением (720р, 1080р), поддерживают основные форматы видео, имеют USB-разъем, но в целом – это довольно простые телевизоры. Впрочем, сравнивать такие устройства с плазменными панелями не совсем уместно. OLED панели вполне могут соревноваться с «плазмой» по размерам, стоимости, а также качеству картинки. Но отличаются более низкой ценой, экономичным расходом энергии.
Плазменная панель Panasonic TH-85VX200W
Подводя итог
Плазменная панель – большой телевизор премиум-класса со стандартными характеристиками и отличным изображением. Оценивая диагональ и функционал, можно сделать вывод, что такие панели стоят недорого, но ассортимент их в магазинах слишком узок. Впрочем, если вы хотите организовать , то плазмы будет оправдан.
ЖК-дисплеи представлены богатым выбором , разнообразным функционалом, широкой ценовой категорией. Можно встретить как бюджетные модели, так и премиум. Их выпускают в различных цветах (преимущественно черные или белые). Набор опций может быть любым, от максимального до самого простого, доступного для понимания людям, которые редко пользуются электроникой или плохо в ней разбираются.
Таким образом, каждый сможет подобрать оптимальную модель телевизора среди плазменных или жидкокристаллических телевизоров.
Лекция №5
Вопрос №1
Обзор воспроизводящих устройств с плоскими экранами
До настоящего времени в подавляющем большинстве серийно выпускаемых телевизоров в качестве устройств отображения цветной телевизионной информации использовали масочные кинескопы. Однако им присущи серьезные недостатки. Главный из них значительная масса, громоздкость и сложность в изготовлении.
Конкурентами кинескопов можно назвать устройства отображения в виде плоских панелей. Основные принципы, заложенные в основу их функционирования, известны давно, и, как показала практика, плоские панели долгое время не обеспечивали должного качества изображения. Между тем, их стоимость весьма высока. В последние годы благодаря многочисленным исследованиям и совершенствованию технологий положение дел резко изменилось.
В настоящее время известно несколько типов плоских панелей: газоразрядные, жидкокристаллические, вакуумно-люминисцентные, полупроводниковые (на светодиодах). Они обладают преимуществами по сравнению с масочными кинескопами не только по ряду технических параметров, но и по возможностям серийного производства. В них используют более дешевые материалы (например, жидкие кристаллы изготавливают из отходов мясопереработки), сокращается применение дорогих редкоземельных люминофоров, не требуется дорогой высокоточный металлопрокат для масок, медный провод для отклоняющих систем, громоздкое и экологически вредное стекольное производство для изготовления колб. Срок службы панелей больше, чем у масочных кинескопов.
Но существенным недостатком плоских панелей, сдерживающим их применение в бытовой технике, по прежнему остается высокая стоимость самого процесса их изготовления.
С конца 80-х годов широкое распространение получили жидкокристаллические (ЖК) панели, используемые в качестве мониторов портативных компьютеров. К сожалению, с ростом диагонали экрана стоимость таких панелей резко возрастает. К недостаткам первых ЖК панелей следует отнести также их инерционность, нелинейность модуляционной характеристики и ограниченный угол для наблюдения.
Параллельно с жидкокристаллическими панелями получила бурное развитие технология газоразрядных панелей. Их разработка началась в начале 90-х годов. Японская фирма Fujitsu, начиная с 1993 года, выпускает газоразрядные панели с диагоналями 40 см и более. К работам подключились также фирмы Sony и Nec.
Плазменные панели
Принцип действия плазменной панели (плазменной дисплейной панели PDP) основан на свечении люминофоров экрана под действием ультрафиолетовых лучей, возникающих при электрическом разряде в плазме (разреженном газе).
Конструктивно плазменная панель представляет собой две стеклянные пластины, на которые нанесены полупрозрачные электроды (шины) для коммутации строк (на лицевом стекле) и столбцов изображения (на заднем стекле, являющемся подложкой) (рис 5.1). На внутренней поверхности передней прозрачной стеклянной пластины напротив каждого подпикселя расположены два тонкопленочных электрода: электрод сканирования и электрод подсветки. На внешней поверхности задней стеклянной пластины поперек всех пикселов расположен электрод адресации . Таким образом, образуется прямоугольная матрица, ячейки которой находятся на пересечении электродов строк и столбцов. На стекле–подложке сформирован специальный профиль в виде стеклянных ребер, изолирующих соседние ячейки друг от друга. На внутренней поверхности стекла подложки нанесены чередующиеся полоски люминофоров первичных цветов R , G , В, образующих триады. В процессе изготовления такой панели из внутреннего объема между стеклянными пластинами откачивается воздух, этот объем заполняется разреженным газом (неон, ксенон, гелий, аргон или их смесь), являющимся рабочим «телом» при работе, после чего панель герметизируют.
Рисунок 5.1 – Конструкция плазменной панели
Плазменная панель работает следующим образом. С помощью внешних устройств «развертки» на электроды строк и столбцов матрицы подаются управляющие напряжения. Под действием напряжения между инициированными строчной и столбцовой шинами в соответствующей ячейке матрицы происходит электрический разряд в газе через образующуюся при этом плазму (ионизированный газ). Этот разряд вызывает мощное ультрафиолетовое излучение, которое заставляет светиться находящийся в данной ячейке люминофор. Так как существуют разделительные «барьеры» между соседними ячейками, электрический разряд локализуется в пределах одной отдельно взятой и не оказывает воздействия на соседние ячейки. А чтобы еще «спой» ультрафиолет не вызвал свечения «чужого» люминофора, на боковые поверхности разделительных ребер наносят специальное поглощающее ультрафиолет покрытие.
Работа плазменной панели состоит из трех этапов (рис 5.2):
инициализация , в ходе которой происходит упорядочивание положения зарядов среды и её подготовка к следующему этапу (адресации). При этом на электроде адресации напряжение отсутствует, а на электрод сканирования относительно электрода подсветки подается импульс инициализации, имеющий ступенчатый вид. На первой ступени этого импульса происходит упорядочивание расположения ионов газовой среды, на второй ступени - разряд в газе, а на третьей - завершение упорядочивания.
адресация , в ходе которой происходит подготовка пикселя к подсвечиванию. На шину адресации подается положительный импульс (+75 В), а на шину сканирования отрицательный (-75 В). На шине подсветки напряжение устанавливается равным +150 В.
подсветка , в ходе которой на шину сканирования подается положительный, а на шину подсветки отрицательный импульс, равный 190 В. Сумма потенциалов ионов на каждой шине и дополнительных импульсов приводит к превышению порогового потенциала и разряду в газовой среде. После разряда происходит повторное распределение ионов у шин сканирования и подсветки. Смена полярности импульсов приводит к повторному разряду в плазме. Таким образом, меняя полярность импульсов обеспечивается многократный разряд ячейки.
Один цикл «инициализация - адресация - подсветка» образует формирование одного подполя изображения. Складывая несколько подполей можно обеспечивать изображение заданной яркости и контраста. В стандартном исполнении каждый кадр плазменной панели формируется сложением восьми подполей.
Таким образом, при подведении к электродам высокочастотного напряжения происходит ионизация газа или образование плазмы. В плазме происходит емкостной высокочастотный разряд, что приводит к ультрафиолетовому излучению, которое вызывает свечение люминофора: красное, зелёное или синее (рис. 5.3).
Рисунок 5.2 – Иллюстрация этапов работы плазменной панели
Рисунок 5.3 – Иллюстрация работы одного подпикселя плазменной панели
Проведем анализ основных технических и потребительских характеристик плазменных панелей
Диагональ, разрешение
Диагонали плазменных панелей начинаются с 32-дюймов и заканчиваются на 103-х. Из всего этого диапазона, как уже было сказано выше, в России пока лучше всего продаются 42-дюймовые панели с разрешением 853x480 точек. Это разрешение называется EDTV (Extended Definition Television) и подразумевает под собой "телевидение повышенной чёткости". Такого телевизора будет достаточно для комфортного времяпрепровождения, поскольку в России пока не существует бесплатного телевидения высокой чёткости (High Definition TV - HDTV). Однако HDTV-телевизоры, как правило, технически более совершенны, лучше обрабатывают сигнал и даже способны "подтягивать" его до уровня HDTV. К тому же, в магазинах уже можно купить фильмы, записанные в формате HD DVD. Выбирая HDTV-телевизор, обратите внимание на формат поддерживаемого сигнала. Самый распространённый - 1080i, то есть, 1080 строк с чересстрочным чередованием. Чересстрочное чередование принято считать не очень хорошим, поскольку будут заметны зубчики по краям объектов, но этот недостаток нивелируется высоким разрешением. Поддержка более совершенного формата 1080p с прогрессивной развёрткой пока встречается только на достаточно дорогих телевизорах, начиная с девятого поколения. Существует также альтернативный формат 1080i - это 720p с меньшим разрешением, но зато с прогрессивной развёрткой. На глаз различие между двумя картинками найти будет сложно, так что при прочих равных 1080i предпочтительнее. Впрочем, большое количество телевизоров одновременно поддерживают и 720p, и 1080i.
Выбирая диагональ, в первую очередь имейте в виду – чем она больше, тем дальше от телевизора должен находиться наблюдатель (примерно на расстоянии 5 высот экрана). Так в случае 42-дюймовой панели наблюдатель должен быть удалён от неё на расстояние не менее трёх метров. В противном случае будет достаточно сильно заметна дискретность структуры изображения из-за относительно большого размера пикселя плазменной панели.
Соотношение сторон (формат изображения) Все плазменные телевизоры имеют панели с соотношением сторон 16:9. Стандартная телевизионная картинка 4:3 на таком экране будет смотреться нормально, просто неиспользуемая площадь экрана по бокам изображения будет залита чёрным или серым, если телевизор позволяет менять цвет заливки. Телевизор может иметь функции растяжения изображения на весь экран, но в результате этой операции, как правило, происходит незначительное искажение изображения. В формате 16:9 в России пока вещает только ограниченное количество тестовых цифровых каналов.. По умолчанию такое соотношение сторон используется только в HDTV. Яркость
Существуют две характеристики панели, связанные с яркостью, - это яркость панели и яркость всего телевизора. Яркость панели нельзя оценить на готовом продукте, потому что перед ней всегда стоит светофильтр. Яркость же телевизора - это наблюдаемая яркость экрана после прохождения света через фильтр. Фактическая яркость телевизора никогда не превышает половины яркости панели. Однако в характеристиках телевизора указывается изначальная яркость, которую вы никогда не увидите. Это первый маркетинговый трюк производителя. Ещё одна особенность данных, указываемых в спецификациях, связана с методом их получения. В целях энергосбережения и защиты панели от перегрузки её яркость в расчёте на точку уменьшается пропорционально увеличению суммарной площади засветки. То есть если вы видите в характеристиках значение яркости 3000 кд/м2, знайте - она получается только при небольшой засветке, например, когда на чёрном фоне отображается несколько белых букв. Если инвертировать эту картинку, мы получим уже, например, 300 кд/м2. Контрастность
С этим показателем также связаны две характеристики: контрастность при отсутствии окружающего света и в присутствии. Значение, указываемое в большинстве спецификаций, - это контрастность, замеренная при отсутствии фонового освещения. Таким образом, в зависимости от освещения, контрастность может изменяться с 3000:1 до 100:1. Интерфейсные разъёмы
Подавляющее число плазменных телевизоров имеет, как минимум, следующие разъемы: SCART, VGA, S-Video, компонентный видеоинтерфейс, а также обычные аналоговые аудиовходы и выходы. Рассмотрим эти и другие разъёмы подробнее. Через SCART одновременно передаются аналоговый видеосигнал и стереозвук. Через HDMI можно передавать HD-сигнал в разрешении 1080p вместе с восьмиканальным звуком. Благодаря высокой пропускной способности и миниатюрности разъёма, интерфейс HDMI поддерживают уже многие видеокамеры и DVD-плееры. А компания Panasonic поставляет со своими PDP пульт с функцией HDAVI Control, позволяющей управлять не только телевизором, но и другой техникой, подключённой к нему через HDMI. VGA - это обычный компьютерный аналоговый разъём. Через него к PDP можно подключить компьютер. DVI-I - цифровой интерфейс для подключения всё того же компьютера. Однако встречается и другая техника, работающая через DVI-I. S-Video - чаще всего используется для подключения DVD-проигрывателей, игровых приставок и, в редких случаях, компьютера. Обеспечивает хорошее качество изображения. Компонентный видеоинтерфейс - интерфейс для передачи аналогового сигнала, когда каждая его составляющая идёт по отдельному кабелю. Благодаря этому компонентный сигнал - самый качественный их всех аналоговых. Для передачи звука используются аналогичные RCA-разъемы и кабели - каждый канал передается по своему проводу. Композитный видеоинтерфейс (на одном разъёме RCA) использует один кабель и, как результат, - возможна потеря цветности и чёткости изображения. Энергопотребление
Энергопотребление плазменного телевизора меняется в зависимости от отображаемой картинки. Уровень, указываемый в спецификации, отражает максимальное значение. Так, например, 42-х дюймовая плазменная панель при полностью белом экране будет потреблять 280 Вт, а при полностью чёрном - 160 Вт.
Основные достоинства и недостатки плазменных панелей
Достоинства
Во-первых, качество изображения плазменных дисплеев считается эталонным, хотя лишь совсем недавно была окончательно решена "проблема красного цвета", который в первых моделях больше походил на морковный. Кроме этого, плазменные панели выгодно отличаются от своих конкурентов высокой яркостью и контрастностью изображения: их яркость достигает 900 кд/м2 а контрастность - до 3000: 1, тогда как у классических ЭЛТ-мониторов эти параметры составляют соответственно 350 кд/м2 и 200: 1. Также необходимо отметить, что высокая четкость изображения PDP сохраняется на всей рабочей поверхности экрана. Во-вторых, плазменные панели имеют малое время отклика, что позволяет без проблем использовать PDP не только в качестве средств отображения информации, но и в качестве телевизоров и даже, при подключении к компьютеру, играть в современные динамичные игры. Важно отметить, что плазменные панели лишены такого существенного недостатка ЖК-мониторов, как значительное ухудшение качества изображения на экране при больших углах просмотра. В-третьих, в плазменных панелях (впрочем, как и в жидкокристаллических) принципиально отсутствуют проблемы геометрических искажений изображения и сведения лучей, являющихся существенным недостатком ЭЛТ-мониторов. В-четвертых, имея самую большую площадь экрана среди всех современных устройств отображения визуальной информации, плазменные панели исключительно компактны, особенно в толщину. Толщина типичной панели с размером экрана в один метр обычно не превышает 10-15 сантиметров, а масса составляет всего 35-40 килограммов.
В-пятых, плазменные панели достаточно надежны. Заявленный срок службы современных PDP в 60 тыс. ч предполагает, что за все это время (примерно 6,7 лет непрерывной работы) яркость экрана уменьшится вдвое против начальной. В-шестых, плазменные панели гораздо безопаснее телевизоров с кинескопом. Они не создают магнитных и электрических полей, которые оказывают вредное влияние на человека и, кроме этого, не создают такое неудобство, как постоянное скопление пыли на поверхности экрана вследствие его электризации. В-седьмых, PDP и сами практически не подвержены воздействию внешних магнитных и электрических полей, что позволяет без проблем использовать их в составе "домашнего кинотеатра" совместно с мощными высококачественными акустическими системами, далеко не все из которых имеют экранированные головки громкоговорителей. Недостатки
В первую очередь, это относительно низкая по сравнению с ЖК-панелями разрешающая способность изображения, обусловленная большим размером элемента изображения. Но, учитывая тот факт, что оптимальное расстояние от монитора до зрителя должно быть порядка 5 его высот, то понятно, что наблюдаемая на маленьком расстоянии зернистость изображения просто исчезает на большом расстоянии.
Также довольно существенным недостатком плазменной панели является высокая потребляемая мощность, быстро возрастающая при увеличении диагонали панели. Этот факт приводит не только к увеличению эксплуатационных затрат, но высокое энергопотребление серьезно ограничивает круг применения PDP, к примеру, делает невозможным использование таких мониторов, например, в портативных компьютерах. Но даже если решить проблему с источником питания, изготавливать плазменные матрицы с диагональю менее тридцати дюймов все равно пока еще не выгодно экономически.
Жидкокристаллические панели
Жидкокристаллические панели (ЖК панели) это светоклапанное устройство, модулирующее световой поток от внешнего источника света. В жидкокристаллических панелях (ЖК– панелях) используется способность аморфного вещества изменять свои оптические свойства в электрическом поле. Существуют ЖК– панели просветного и отражательного типов. С тыльной стороны ЖК–панель просветного типа освещается равномерным световым потоком. Под действием напряжения между инициированными строчной и столбцовой шинами в соответствующей ячейке матрицы изменяется оптическая прозрачность амфорного вещества. Световой поток, проходя через ЖК–матрицу с тремя типами цветовых ячеек RGB , модулируется по яркости и по цвету. Таким образом, на экране ЖК– панели синтезируется цветное изображение.
В настоящее время наибольшее распространение ЖК–панели получили в компьютерной технике в качестве мониторов, а также телевизорах. Жидкокристаллические панели в десятки раз экономичнее плазменных. К достоинствам ЖК–панелей следует отнести также высокую технологичность и относительно низкую стоимость.
Принцип работы жидкокристаллических матриц основывается на свойстве молекул жидкокристаллического вещества менять пространственную ориентацию под воздействием электрического поля и оказывать поляризующий эффект на световые лучи. В многослойной структуре матрицы, представляющей собой прямоугольный массив множества отдельно управляемых элементов (пикселов), слой жидких кристаллов помещается между стеклянными пластинами, на поверхности которых нанесены бороздки. Благодаря им, во всех элементах матрицы удается сориентировать молекулы идентичным образом, причем, вследствие взаимно перпендикулярного расположения бороздок двух пластин, ориентация молекул меняется по мере удаления от одной из них и приближения к другой на 90 градусов (рис 5.4).
Рисунок 5.4 – Иллюстрация принципа работы ЖК-панели
Пропущенный через такой слой жидкокристаллического вещества поляризованный свет (см. рис.) также меняет плоскость поляризации на 90. Поэтому структура, в которую добавлены входной и выходной поляризационные фильтры с взаимно перпендикулярными осями поляризации (a и b ), оказывается прозрачной для внешнего светового потока, частично ослабевающего при прохождении входного поляризатора.
Находясь под воздействием электрического поля, молекулы жидкокристаллического слоя меняют свою ориентацию, и угол поворота плоскости поляризации светового потока заметно уменьшается. В этом случае большая часть светового потока поглощается выходным поляризатором. Таким образом, управляя уровнем электрического поля, можно менять прозрачность элементов матрицы.
ЖК-панели выпускают пассивными и активными. В цветных телевизорах преимущественно используют активные.
Основой активной
панели (рисунок 5.5) служат две
плоскопараллельные пластины, на одну
из которых нанесены горизонтальные
электроды, соответствующие строкам, и
вертикальные электроды (столбцы). Число
строк разложения определяет разрешающую
способность по горизонтали. В местах
их пересечения укрепляются тонкопленочные
транзисторы (TFT),
затворы которых подключены к горизонтальным
электродам, а истоки
к вертикальным. Стоки транзисторов
образуют первые обкладки миниатюрных
конденсаторов (ячеек), соответствующих
элементам изображения. В качестве второй
обкладки конденсаторов работает
полупрозрачный слой металлизации на
второй стеклянной пластине, расположенной
параллельно на расстоянии, измеряемом
микронами. Между пластинами введено
органическое вещество, обладающее
свойствами жидкого кристалла. Эта
жидкость по химическому составу близка
к холестерину. Для калибровки зазора
между пластинами в слой жидкости введено
некоторое количество микроскопических
стеклянных цилиндриков, диаметр которых
и определяет зазор. На панель с двух
сторон наложены поляроидные пленки,
плоскости поляризации которых повернуты
на
90
одна относительно другой. При отсутствии
напряжения на конденсаторе ЖК вещество
поворачивает плоскость поляризации
ещё на 90
.
В результате свет свободно проходит
через ячейки. При подаче напряжения на
обкладки конденсатора изменяется
структура ЖК вещества, что вызывает
дополнительный поворот плоскости
поляризации. Когда угол её поворота в
веществе уменьшается до нуля, ячейка
престает пропускать свет. Это свойство
и позволяет получить изображение. Чтобы
оно было цветным, панель содержит
матричный светофильтр, состоящий из
«красных», «зелёных» и «синих» ячеек,
центры которых расположены напротив
элементарных конденсаторов панели и
чередуются вдоль строки (R
G
B
R).
В соседних строках цветовые ячейки
светофильтра смещены по горизонтали
на одну, чтобы на изображении не получилось
визуально заметной вертикальной
структуры. Позади панели устанавливают
лампу подсветки.
ЖК панели рассчитывают для работы во вполне определённом телевизионном стандарте. В простейших приемниках оба поля телевизионного кадра воспроизводятся на одних и тех же элементах строки без чересстрочности. При этом число горизонтальных электродов должно быть равно числу активных строк в поле телевизионного изображения. Для отечественного стандарта D/K число горизонтальных электродов должно быть равно . Если на такую панель подать телевизионный сигнал другого стандарта, например M, где число строк в поле 262,5, то размер изображения будет сжат по вертикали. При увеличении размера экрана по диагонали свыше 15 см необходимо воспроизводить раздельно оба поля и обеспечивать чересстрочную развертку. Тогда число строчных электродов в панели необходимо увеличивать до числа активных строк в кадре.
Рисунок 5.5 Конструкция жидкокристаллического экрана
В ЖК телевизоре большого формата для обеспечения приема сигнала разных систем целесообразно использовать преобразования стандартов двумерными фильтрами. Для управления панелью служат устройства кадровой и строчной развертки, входящие в ее состав. Устройство кадровой развертки обеспечивает поочередный выбор строчных электродов, подавая на них импульсы напряжения. Устройство строчной развертки поочередно выбирает столбцовые электроды, на которые поступают дискретные выборки сигнала. Эти выборки заряжают конденсаторы ячеек. В зависимости от напряжения на них изменяется угол поворота плоскости поляризации света, проходящего через вещество ЖК. В результате изменяется яркость выбранного элемента изображения. Как известно, в масочном кинескопе электронный луч высвечивает триады люминофора. Каждая триада соответствует элементу изображения. При этом невозможно управлять очередностью свечения входящих в триаду люминофорных точек. В ЖК панели возможно раздельное управление каждой цветовой точкой, соответствующей пересечению строчного и столбцового электродов, что позволяет применять различные законы разложения изображения. Отсчёты сигнала изображения, соответствующие выбранной строке, можно предварительно записать в регистр и одновременно подать на все столбцовые электроды. Выборки сигнала можно также подавать на электроды столбцов поочередно с заданным законом чередования. Так как зрительный аппарат человека не воспринимает окраску мелких деталей, то в панелях малого формата следующие вдоль строки элементы изображения можно создавать не из трех, а из одной составляющей цвета. Например, первый элемент R, второй G, третий B, четвертый R и так далее. При этом четкость изображения по горизонтали увеличивается в три раза по сравнению с масочным кинескопом, где каждый элемент содержит три люминофорных точки разных цветов. Для уменьшения тактовых частот в блоках разверток используют поочередное управление четным и нечетными строками и столбцами. В соответствии с этим и сами блоки разверток выполняют из двух частей. Микросхемы кадровой развертки располагают справа и слева от ЖК панели, микросхемы строчной развертки сверху и снизу. Поскольку ЖК экран клапанное устройство, для его работы необходима лампа подсветки. Обычно это люминесцентная лампа. Необходимы также отражатель и рассеиватель света для обеспечения равномерной засветки. Яркость лампы должна быть относительно большой, так как ЖК панель даже в режиме максимальной прозрачности поглощает большую часть светового потока.
Относительно недавно появились ЖК-телевизор со светодиодной подсветкой (в разговорном языке именуемый LED TV (сокр. от L ight E mitting D iode T eleV ision) - телевизор с жидкокристаллическим дисплеем, подсветка экрана которого осуществляется светодиодной матрицей (LED).
С потребительской точки зрения ЖК-телевизоры со светодиодной (СД) подсветкой отличают четыре улучшения относительно ЖК c подсветкой электролюминесцентными лампами:
Улучшенная контрастность;
Улучшенная цветопередача;
Пониженное энергопотребление;
Малая толщина корпуса.
Sony XEL-1 (11 дюймов, 2007-2008 модельный год)
Телевизор Sony XEL-1 – настоящая «малютка», по-другому не назовешь. Диагональ всего 11 дюймов (27 см), скорее, привычно видеть на планшете или ноутбуке. Но этот телевизор оставил в истории след куда больше своих размеров! Sony XEL-1 стал первым в мире телевизором с панелью из органических светодиодов (OLED), поступившим в продажу в конце 2007 года в Японии и в 2008 году в остальных регионах. Для того времени серийное производство 11-дюймовых OLED-телевизоров было целым прорывом, и попутно XEL-1 стал «самым большим в мире».
Баснословно дорогая для своих размеров модель ($2499 в США и почему-то 200000 рублей в России), конечно, не снискала популярности, зато стала отличной демонстрацией возможностей OLED. Бездонно глубокий черный цвет, чистые и сочные цвета – все это можно было увидеть на 11-дюмовом экране. Толщина панели вместе с корпусом составляла 1 см, а вся начинка переместилась в массивную подставку. Глядя на эту диковинку в выставочных шоу-румах и магазинах, любой из нас думал лишь об одном: «Вот бы сделали то же самое, только с большим экраном!» Что ж, до исполнения мечты оставалось подождать всего-то несколько лет…
LG 77 EC970 V (77 дюймов, 2014-2015 модельный год)
Компания LG успешно освоила выпуск 55-дюймовых OLED-телевизоров, но не останавливается на достигнутом. В скором времени в продажу поступят 65-дюймовые модели OLED Ultra HD, а чуть позже (по крайней мере, за рубежом) появятся и 77-дюймовые OLED-телевизоры Ultra HD. Аналогов у этой новинки просто нет: другие производители, включая первопроходцев из Sony, пока что не готовы серийно выпускать OLED, тем более, в сопоставимых размерах и количествах.
Надо ли говорить, что 77-дюймовый 4K OLED-телевизор LG 77EC970V сразу же стал «первым в мире и самым большим 4K OLED»? Как видите, прошло ровно 7 лет, и скромные 11 дюймов превратились в солидные 77. Неплохая арифметика! А в будущих планах есть и «сгибаемая» версия телевизора. Она способна менять радиус кривизны по мановению пульта. Да что там говорить, если верить планам LG, то не за горами полностью гибкие OLED-дисплеи.
Samsung UE110 S9 (110 дюймов, 2013 модельный год)
Пока производители пытались наладить эффективное производство OLED, более простая и консервативная технология LCD захватила буквально все сегменты телевизионного рынка. Компания Samsung продолжает лидировать по объему производства и продаж ЖК-телевизоров уже несколько лет подряд. Естественно, время от времени приходится разыгрывать имиджевую «карту», чтобы не пропадать из перечня горячих заголовков, содержащих громкие слова «самый большой» или «первый в мире».
Итак, на CES 2013 компания Samsung показывала огромную 110-дюймовую модель UE110S9 – это самый большой в мире ЖК-телевизор Ultra HD, состоящий из одной бесшовной панели. Правда, производился он исключительно под заказ по скромной цене в $142000 за базовую версию. А ведь можно было еще поиграться с определенными опциями, которые поднимали стоимость еще выше…
Panasonic TH-152 UX1 W (152 дюйма, 2010 модельный год)
По-своему легендарная модель. Достаточно просто почитать огромное количество шуточных отзывов от вымышленных «владельцев» по всему Рунету, чтобы понять, о чем идет речь. Плазменная панель Panasonic TH-152UX1W – обладатель абсолютного рекорда размеров, и точка. Только вдумайтесь: диагональ экрана составляет целых 152 дюйма (386 см). Этот телевизор настолько большой, что плазменные панели для него производились из штучных заготовок в отдельном цехе. По понятным причинам счастливым покупателям приходилось отдельно обдумывать вопрос установки телевизора, ведь с такими габаритами он банально не помещался в большинство проемов. Хорошо хоть доставку телевизора клиенту Panasonic брали на себя.
Панель имела физическое разрешение 4096x2160 (4K), поддерживала 3D и вообще демонстрировала незаурядное изображение. Сюжет любого фильма принимал поистине угрожающие масштабы на таком экране. То же самое можно сказать про стоимость этого удовольствия: около 30 млн. рублей (по старому курсу).
C SEED 201 (201 дюйм, 2011 модельный год)
Денисова Ксения Сергеевна 985
Принцип работы плазменных панелей заключается в свечении специальных люминофоров под действием напряжения. Как и любому товару, плазменной панели присущи те или иные достоинства и недостатки.
В настоящее время наиболее острым и актуальным является не вопрос ее выбора, а вопрос о целесообразности ее покупки в целом.
К основным достоинствам плазменных панелей можно отнести следующее:
Высокий уровень контрастности, выгодно отличающий их от жидкокристаллических (ЖК) и электролучевых (ЭЛТ) мониторов и телевизоров. Изображение выглядит очень насыщенным и качественным, поэтому плазменную панель рекомендуется использовать при оборудовании домашнего кинотеатра.
У плазменных панелей отсутствует инерционность, присущая ЖК панелям, что делает небольшим время отклика данных панелей. Это делает динамичные сцены более естественными, без тянущихся за движущимися персонажами шлейфов.
 |
Кронштейн для телевизора Wize WU65 (37-65", до 40 кг), черный | compyou.ru | 755 Р |
 |
|||
 |
В отличие от ЖК панелей, плазменные обладают большим углом обзора. Кроме того, качество и свойства изображения не зависят от позиции просмотра.
Плазменные панели, в отличие от ЭЛТ, отличает очень высокая четкость картинки, обусловленная отсутствием проблем со сведением лучей, которые характерны для ЭЛТ.
В отличие от ЭЛТ, при длительном просмотре плазменных панелей не устают глаза, так как отсутствует мерцание изображения.
Плазменные панели, в отличие от ЭЛТ, лишены такого недостатка, как чувствительность к воздействию электромагнитных полей. И вы с легкостью можете размещать вблизи плазменных панелей колонки акустики, при изготовлении которых были использованы магнитные материалы, чего вы не сможете сделать при использовании ЭЛТ панелей.
К основным недостаткам плазменных панелей относятся:
Высокие цены, которые исчисляются несколькими тысячами долларов.
Высокое потребление электрической энергии. Например, ЖК-мониторы при аналогичных размерах потребляют электроэнергии примерно в два раза меньше.
Высокое потребление электрической электроэнергии обуславливает серьезный нагрев плазменных панелей, вследствие чего их приходится принудительно охлаждать при помощи вентиляторов. Вентиляторы, в свою очередь, являются источником постороннего шума. Однако следует отметить, что современные вентиляторы имеют пониженный уровень шума, кроме того, во время просмотра вы находитесь на достаточном удалении от самой панели.
Одним из недостатков, аналогичным ЭЛТ, является выгорание люминофора. Наибольшей степени «выгорания» подвержены неподвижные участки изображения, к примеру, логотипы каналов. Это говорит о том, что плазменные панели в наименьшей степени подходят для использования их в качестве телевизоров. Нельзя не отметить, что производители плазменных панелей активно устраняют этот недостаток, и срок их службы на данный момент аналогичен сроку службы других типов панелей.
Единицей изображения плазменных панелей как собственно и других типов, является пиксель или точка. Из-за больших размеров пикселя плазменных панелей в сравнении с другими типами наблюдается увеличение их габаритных размеров (от 30 дюймов по диагонали). Таким образом, исходя из того, что расстояние зрителей от панели должно составлять 4-5 размеров ее диагонали, размер комнаты должен быть не менее 3-4 метров. Учитывая еще тот фактор, что задние акустические колонки должны размещаться сзади аудитории, минимальная ширина комнаты должна составлять порядка 4-5 метров.
Большой вес.
Осуществляя покупку плазменной панели, вы, как правило, не приобретаете полноценный телевизор. Поскольку плазменная панель является лишь устройством отображения, вам необходимо будет дополнительно приобрести DVD-проигрыватель, TV-тюнер, хороший комплект акустики. Конечно, многие модели имеют уже встроенный TV-тюнер и акустику, однако их приобретение, по моему мнению, нецелесообразно, так как это лишит вас качественного звука.
Выбор плазменной панели
Современный рынок отличается широким разнообразием различных моделей плазменных телевизоров. Но какая модель выбрать именно вам? Вашему вниманию предлагается перечень рекомендаций, который поможет вам с выбором и покупкой подходящей для вас модели плазменного телевизора.
Одна из важных характеристик – размер экрана.
Логично, что чем больше диагональ экрана плазменного телевизора, тем дороже его цена. Стоит отметить, что величина экрана не характеризует качество изображения. Поэтому многие люди, в зависимости от располагаемой ими суммы, стремятся купить плазменный телевизор с как можно большим широким экраном. Тем не менее, в первую очередь, необходимо задуматься поместиться ли данный телевизор в вашей гостиной комнате.
Где разместить плазменный телевизор?
Возьмите себе за правило, широкоэкранные плазменные телевизоры неудобно смотреть с близкого расстояния, и, наоборот, «плазмы» с малым экраном некомфортно смотреть с дальних дистанций. Поэтому перед приобретением вам необходимо измерить свою комнату и оценить пространство, в котором вы будете размещать плазменный телевизор.
 |
||||
 |
||||
 |
от 183 до 213 см соответствует 30 дюймам от 213 до 244 см соответствует 35 дюймам от 244 до 274 см соответствует 40 дюймам от 274 до 305 см соответствует 45 дюймам от 305 до 335 см соответствует 50 дюймам от 335 до 366 см соответствует 55 дюймам от 366 см и более соответствует 60, 65 дюймам
Большинство плазменных телевизоров могут быть как повешены на стену, так и поставлены на специальную поставку. Определитесь заранее, какой вариант для вас наиболее приемлем и при покупке телевизора приобретите подставку, стенные крепления или тумбочку. Возможно, одно из перечисленных приспособлений уже входит в комплект.
Выберите разрешение
Существует два типа разрешения: ED (улучшенное разрешение) и HD (высокое разрешение). Выберите, какое вам нужно. Плазменный телевизор HD предполагает более высокое качество, нежели телевизор ED. При оценке качества разрешения внимание необходимо обращать на 2 число. К примеру, разрешение 852 х 480 будет относиться к ED. К разрешению HD относятся телевизоры, вторая цифра разрешения которых более 720.
Возможности соединения
Плазменные телевизоры могут быть использованы в различных целях. Поэтому при выборе телевизора обязательно проверьте все необходимые вам соединения, а именно: порты DVI и HDMI, S-Video, A/V входы, необходимые для подключения игровой приставки или видео камеры.
Проверьте срок гарантии
Необходимо тщательно проверять срок гарантии плазменного телевизора, который вы решили приобрести. Может быть вы захотите продлить этот срок.
Рассказать друзьям
На лицевой стороне экрана и адресными электродами, проходящими по его задней стороне. Газовый разряд вызывает ультрафиолетовое излучение , которое, в свою очередь, инициирует видимое свечение люминофора. В цветных плазменных панелях каждый пиксель экрана состоит из трёх идентичных микроскопических полостей, содержащих инертный газ (ксенон) и имеющих два электрода, спереди и сзади. После того, как к электродам будет приложено сильное напряжение, плазма начнёт перемещаться. При этом она излучает ультрафиолетовый свет, который попадает на люминофоры в нижней части каждой полости. Люминофоры излучают один из основных цветов: красный, зелёный или синий. Затем цветной свет проходит через стекло и попадает в глаз зрителя. Таким образом, в плазменной технологии пиксели работают, подобно люминесцентным трубкам, но создание панелей из них довольно проблематично. Первая трудность - размер пикселя. Суб-пиксель плазменной панели имеет объём 200 мкм x 200 мкм x 100 мкм, а на панели нужно уложить несколько миллионов пикселей, один к одному. Во-вторых, передний электрод должен быть максимально прозрачным. Для этой цели используется оксид индия и олова, поскольку он проводит ток и прозрачен. К сожалению, плазменные панели могут быть такими большими, а слой оксида настолько тонким, что при протекании больших токов на сопротивлении проводников будет падение напряжения, которое сильно уменьшит и исказит сигналы. Поэтому приходится добавлять промежуточные соединительные проводники из хрома - он проводит ток намного лучше, но, к сожалению, непрозрачен.
Наконец, требуется подобрать правильные люминофоры. Они зависят от требуемого цвета:
- Зелёный: Zn 2 SiO 4:Mn 2+ / BaAl 12 O 19:Mn 2+
- Красный: Y 2 O 3:Eu 3+ / Y0,65Gd 0,35 BO 3:Eu 3
- Синий: BaMgAl 10 O 17:Eu 2+
Три этих люминофора дают свет с длиной волны между 510 и 525 нм для зелёного, 610 нм для красного и 450 нм для синего. Последней проблемой остаётся адресация пикселей, поскольку, как мы уже видели, чтобы получить требуемый оттенок нужно менять интенсивность цвета независимо для каждого из трёх суб-пикселей. На плазменной панели 1280x768 пикселей присутствует примерно три миллиона суб-пикселей, что даёт шесть миллионов электродов. Как вы понимаете, проложить шесть миллионов дорожек для независимого управления суб-пикселями невозможно, поэтому дорожки необходимо мультиплексировать. Передние дорожки обычно выстраивают в цельные строчки, а задние - в столбцы. Встроенная в плазменную панель электроника с помощью матрицы дорожек выбирает пиксель, который необходимо зажечь на панели. Операция происходит очень быстро, поэтому пользователь ничего не замечает, - подобно сканированию лучом на ЭЛТ-мониторах.
Немного истории.
Первый прототип плазменного дисплея появился в 1964 году. Его сконструировали ученые Иллинойского университета Битцер и Слоттоу как альтернативу кинескопному экрану для компьютерной системы Plato. Дисплей этот был монохромным, не требовал дополнительной памяти и сложных электронных схем и отличался высокой надежностью. Его предназначением было в основном индицировать буквы и цифры. Однако в качестве компьютерного монитора он так и не успел, как следует реализоваться, поскольку благодаря полупроводниковой памяти, появившейся в конце 70-х, кинескопные мониторы оказались дешевле в производстве. Зато плазменные панели благодаря малой глубине корпуса и большому экрану получили распространение в качестве информационных табло в аэропортах, вокзалах и на биржах. Информационными панелями плотную занялась компания IBM, а в 1987 году бывший студент Битцера, доктор Лэрри Вебер, основал компанию Plasmaco, которая занялась производством монохромных плазменных дисплеев. Первый же цветной плазменный дисплей 21" был представлен фирмой Fujitsu в 1992 году. Разрабатывался он совместно с конструкторским бюро Иллинойского университета и компанией NHK. А в 1996 Fujitsu покупает компанию Plasmaco со всеми ее технологиями и заводом, и выбрасывает на рынок первую коммерчески успешную панель плазмы – Plasmavision с экраном разрешения 852 х480 диагональю 42" с прогрессивной разверткой. Началась продажа лицензий другим производителям, первым среди которых стал Pioneer. Впоследствии, активно развивая плазменную технологию, Pioneer, пожалуй, больше всех остальных преуспел на плазменном поприще, создав целый ряд великолепных моделей плазмы.
При всем ошеломляющем коммерческом успехе плазменных панелей качество изображения поначалу было, мягко сказать, удручающим. Стоили же они баснословных денег, но быстро завоевали аудиторию благодаря тому, что выгодно отличались от кинескопных монстров плоским корпусом, дававшим возможность повесить телевизор на стену, и размерами экрана: 42 дюйма по диагонали против 32 (максимум для кинескопных телевизоров). В чем же был основной дефект первых плазменных мониторов? Дело в том, что при всей красочности картинки они совершенно не справлялись с плавными цветовыми и яркостными переходами: последние распадались на ступеньки с рваными краями, что на подвижном изображении выглядело вдвойне ужасно. Оставалось только гадать, отчего возникал данный эффект, о котором, как будто сговорившись, ни слова не писали средства массовой информации, превозносившие новые плоские дисплеи. Однако лет через пять, когда сменилось несколько поколений плазмы, ступеньки стали встречаться все реже, да и по другим показателям качество изображения стало стремительно расти. К тому же помимо 42-дюймовых появились панели 50" и 61". Постепенно росло и разрешение, и где-то на этапе перехода к 1024 х 720 плазменные дисплеи были, что называется, в самом соку. Совсем же недавно плазма успешно переступила новый порог качества, войдя в привилегированный круг устройств Full HD. В настоящее время наиболее популярными являются размеры экрана 42 и 50 дюймов по диагонали. В придачу к стандартному 61" появился размер 65", а также рекордный 103". Впрочем, настоящий рекорд только грядет: компания Matsushita (Panasonic) недавно анонсировала панель 150"! Но это, как и модели 103" (кстати, на основе панелей Panasonic плазмы такого же размера производит известная американская компания Runco), штука неподъемная как в прямом, так и в еще более прямом смысле (вес, цена).
Технологи плазменных панелей.
Просто о сложном.
Вес был упомянут неспроста: плазменные панели очень много весят, особенно модели больших размеров. Это является следствием того, что плазменная панель в основном состоит из стекла, если не считать металлическое шасси и пластиковый корпус. Стекло здесь необходимо и незаменимо: оно останавливает вредное ультрафиолетовое излучение. По этой же причине никто не производит люминесцентные лампы из пластика, только из стекла.
Вся конструкция плазменного экрана - это два листа стекла, между которыми находится ячеистая структура пикселей, состоящих из триад субпикселей - красных, зеленых и голубых. Ячейки заполнены инертными, т. н. «благородными» газами - смесью неона, ксенона, аргона. Проходящий через газ электрический ток заставляет его светиться. По сути, плазменная панель представляет собой матрицу из крошечных флуоресцентных ламп, управляемых при помощи встроенного компьютера панели. Каждый пиксель-ячейка является своеобразным конденсатором с электродами. Электрический разряд ионизирует газы, превращая их в плазму - т. е. электрически нейтральную, высокоионизированную субстанцию, состоящую из электронов, ионов и нейтральных частиц. На самом деле каждый пиксель делится на три субпикселя, содержащих красный(R), зеленый(G) либо синий(B) люминофор: Зелёный: Zn2SiO4:Mn2+ / BaAl12O19:Mn2+ Красный: Y2O3:Eu3+ / Y0,65Gd0,35BO3:Eu3 Синий: BaMgAl10O17:Eu2+ Три этих люминофора дают свет с длиной волны между 510 и 525 нм для зелёного, 610 нм для красного и 450 нм для синего. Фактически вертикальные ряды R, G и B просто поделены на отдельные ячейки горизонтальными перетяжками, что делает структуру экрана очень похожей на масочный кинескоп обычного телевизора. Сходство с последним еще и в том, что здесь используется тот же цветной фосфор, которым покрыты изнутри ячейки субпикселей. Только поджог фосфорного люминофора осуществляется не электронным лучом, как в кинескопе, а ультрафиолетовым излучением. Для создания разнообразных оттенков цветов интенсивность свечения каждого субпикселя контролируется независимо. В кинескопных телевизорах это делается путем изменения интенсивности потока электронов, в `плазме` - при помощи 8-битной импульсной кодовой модуляции. Общее число цветовых комбинаций в этом случае достигает 16,777,216 оттенков.
Как получается свет. Основа каждой плазменной панели - это собственно плазма, т. е. газ, состоящий из ионов (электрически заряженных атомов) и электронов (отрицательно заряженных частиц). В нормальных условиях газ состоит из электрически нейтральных, т. е. не имеющих заряда частиц.
Если ввести в газ большое число свободных электронов, пропустив через него электрический ток, ситуация меняется радикально. Свободные электроны сталкиваются с атомами, `выбивая` все новые и новые электроны. Без электрона меняется баланс, атом приобретает положительный заряд и превращается в ион.
Когда электрический ток проходит через образовавшуюся плазму, отрицательно и положительно заряженные частицы стремятся друг к другу.
Среди всего этого хаоса частицы постоянно сталкиваются. Столкновения `возбуждают` атомы газа в плазме, заставляя их высвобождать энергию в виде фотонов в ультрафиолетовом спектре.
При попадании фотонов на люминофор, частицы последнего возбуждаются, испускают свои собственные фотоны, но они уже окажутся видимы и приобретут форму световых лучей.
Между стеклянными стенками располагаются сотни тысяч ячеек, покрытых люминофором, который светится красным, зеленым и голубым светом. Под видимой стеклянной поверхностью - по всему экрану - расположены длинные, прозрачные дисплейные электроды, изолированные сверху листом диэлектрика, а снизу слоем оксида магния (MgO).
Чтобы процесс был стабильным и управляемым, необходимо обеспечить достаточное количество свободных электронов в толще газа плюс достаточно высокое напряжение (порядка 200 В), которое заставит ионный и электронные потоки двигаться навстречу друг другу.
А чтобы ионизация происходила мгновенно, помимо управляющих импульсов на электродах присутствует остаточный заряд. К электродам управляющие сигналы подводятся по горизонтальным и вертикальным проводникам, образующим адресную сетку. Причем вертикальные (дисплейные) проводники представляют собой токопроводящие дорожки на внутренней поверхности защитного стекла с передней стороны. Они прозрачны (слой окиси олова с примесью индия). Горизонтальные же (адресные) металлические проводники располагаются с тыльной стороны ячеек.
Ток течет от дисплейных электродов (катодов) к анодным пластинкам, повернутым под углом 90 градусов относительно дисплейных электродов. Защитный слой служит для исключения прямого контакта с анодом.
Под дисплейными электродами располагаются уже упомянутые нами ячейки пикселей RGB, выполненные в форме крохотных коробочек, изнутри покрытых цветным люминофором (каждая „цветная“ коробочка - красная, зеленая или голубая - называется подпикселем). Под ячейками находится конструкция из адресных электродов, расположенных под углом 90 градусов к дисплейным электродам и проходящих через соответствующие цветные подпиксели. Следом располагается защитный для адресных электродов уровень, закрытый задним стеклом.
Прежде, чем плазменный дисплей будет запаян, в пространство между ячейками впрыскивается под низким давлением смесь двух инертных газов - ксенона и неона. Для ионизации конкретной ячейки создается разность напряжений между дисплейным и адресным электродами, расположенными друг напротив друга выше и ниже ячейки.
Немного реалий.
На самом деле структура реальных плазменных экранов гораздо сложнее, да и физика процесса совсем не так проста. Помимо описанной выше матричной сетки существует и другая разновидность - сопараллельная, предусматривающая дополнительный горизонтальный проводник. Кроме этого, тончайшие металлические дорожки дублируют для выравнивания потенциала последних по всей длине, которая довольно значительна (1 м и более). Поверхность электродов покрыта слоем окиси магния, который выполняет изолирующую функцию и одновременно обеспечивает вторичную эмиссию при бомбардировке положительными ионами газа. Существуют и различные типы геометрии пиксельных рядов: простая и «вафельная» (ячейки разделены двойными вертикальными стенками и горизонтальными перемычками). Прозрачные электроды могут выполняться в форме двойного Т или меандра, когда они как бы переплетаются с адресными, хотя и находятся в разных плоскостях. Существует множество и других технологических хитростей, направленных на повышение эффективности плазменных экранов, которая изначально была довольно низкой. С этой же целью производители варьируют газовый состав ячеек, в частности, увеличивают процентное содержание ксенона с 2 до 10%. Кстати, газовая смесь в ионизированном состоянии слегка светится и сама по себе, поэтому, дабы устранить загрязнение спектра люминофоров этим свечением, в каждой ячейке устанавливают миниатюрные светофильтры.
Управление сигналом.
Последней проблемой остаётся адресация пикселей, поскольку, как мы уже видели, чтобы получить требуемый оттенок нужно менять интенсивность цвета независимо для каждого из трёх субпикселей. На плазменной панели 1280x768 пикселей присутствует примерно три миллиона субпикселей, что даёт шесть миллионов электродов. Как вы понимаете, проложить шесть миллионов дорожек для независимого управления субпикселями невозможно, поэтому дорожки необходимо мультиплексировать. Передние дорожки обычно выстраивают в цельные строчки, а задние - в столбцы. Встроенная в плазменную панель электроника с помощью матрицы дорожек выбирает пиксель, который необходимо зажечь на панели. Операция происходит очень быстро, поэтому пользователь ничего не замечает, - подобно сканированию лучом на ЭЛТ-мониторах. Управление пикселями осуществляется с помощью трех типов импульсов: стартовых, поддерживающих и гасящих. Частота - порядка 100 кГц, хотя известны идеи дополнительной модуляции управляющих импульсов радиочастотами (40 МГц), что обеспечит более равномерную плотность разряда в толще газа.
По сути, управление свечением пикселей носит характер дискретной широтно-импульсной модуляции: пикселей светятся ровно столько, сколько длится поддерживающий импульс. Длительность же его при 8-битной кодировке может принимать 128 дискретных значений, соответственно, получается такое же количество градаций яркости. Уж не в этом ли была причина рваных градиентов, распадающихся на ступеньки? Плазма более поздних поколений постепенно наращивала разрешение: 10, 12, 14 бит. Последние модели Runco, относящиеся к категории Full HD, используют 16-битную обработку сигнала (вероятно, и кодировку также). Так или иначе, ступеньки исчезли и больше, будем надеяться, не появятся.
Помимо самой панели.
Постепенно совершенствовалась не только сама панель, но и алгоритмы обработки сигнала: масштабирования, прогрессивного преобразования, компенсации движений, подавления шумов, оптимизации цветосинтеза и пр. У каждого производителя плазмы появился свой набор технологий, частично дублирующий чужие под другими названиями, но частично и свои. Так, почти все использовали алгоритмы масштабирования и адаптивного прогрессивного преобразования DCDi Faroudja, в то время как некоторые заказывали оригинальные разработки (например, Vivix у Runco, Advanced Video Movement у Fujitsu, Dynamic HD Converter у Pioneer и т. д.). В целях повышения контрастности вносились коррективы в структуру управляющих импульсов и напряжений. Для увеличения яркости в форму ячеек вводились дополнительные перемычки для увеличения покрытой люминофором поверхности и снижения засветки соседних пикселей (Pioneer). Постепенно росла роль «интеллектуальных» алгоритмов обработки: вводилась покадровая оптимизация яркости, система динамического контраста, продвинутые технологии цветосинтеза. Корректировки в исходный сигнал вносились не только исходя из характеристик самого сигнала (насколько темным или светлым являлся текущий сюжет или насколько быстро движутся объекты), но и из уровня внешней освещенности, который отслеживался с помощью встроенного фотосенсора. С помощью продвинутых алгоритмов обработки удалось достичь просто фантастических успехов. Так, компания Fujitsu путем интерполяционного алгоритма и соответствующих доработок процесса модуляции добилась увеличения количества градаций цвета в темных фрагментах до 1019, что намного превышает собственные возможности экрана при традиционном подходе и соответствует чувствительности человеческого зрительного аппарата (технология Low Brightness Multi Gradation Processing). Эта же компания разработала метод раздельной модуляции четных и нечетных управляющих горизонтальных электродов (ALIS), который затем использовался в моделях Hitachi, Loewe и др. Метод давал повышенную четкость и уменьшал зубчатость наклонных контуров даже без дополнительной обработки, в связи, с чем в спецификациях использовавших его моделей плазмы появился необычный показатель разрешения 1024 × 1024. Такое разрешение, конечно, являлось виртуальным, но эффект оказался весьма впечатляющим.
Достоинства и недостатки.
Плазма - это дисплей, который, подобно кинескопному телевизору, не использует светоклапаны, а излучает уже модулированный свет непосредственно фосфорными триадами. Это в определенной степени роднит плазму с электронно-лучевыми трубками, столь привычными и доказавшими свою состоятельность на протяжении нескольких десятилетий.
У плазмы заметно более широкий охват цветового пространства, что также объясняется спецификой цветосинтеза, который формируется «активными» фосфорными элементами, а не путем пропускания светового потока лампы через светофильтры и светоклапаны.
Кроме того, ресурс плазмы около 60000 часов.
Итак, плазменные телевизоры это:
Большой размер экрана + компактность + отсутствие элемента мерцания; - Высокая четкость изображение; - Плоский экран, не имеющий геометрических искажений; - Угол обзора 160 градусов по всем направлениям; - Механизм не подверженный влиянию магнитных полей; - Высокие разрешение и яркость изображения; - Наличие компьютерных входов; - Формат кадра 16:9 и наличие режима прогрессивная развертка.
В зависимости от ритма пульсации тока, который пропускается через ячейки, интенсивность свечения каждого субпикселя, контроль над которым осуществлялся независимо, будет разной. Увеличивая или уменьшая интенсивность свечения, можно создавать разнообразные цветовые оттенки. Благодаря такому принципу работы плазменной панели удаётся получить высокое качество изображения без цветовых и геометрических искажений. Слабой стороной является относительно низкая контрастность. Это связано с тем, что на ячейки постоянно должен подаваться ток низкого напряжения. В противном случае время отклика пикселей (их загорание и затухание) будет увеличено, что недопустимо.
Теперь о недостатках.
Передний электрод должен быть максимально прозрачным. Для этой цели используется оксид индия и олова, поскольку он проводит ток и прозрачен. К сожалению, плазменные панели могут быть такими большими, а слой оксида настолько тонким, что при протекании больших токов на сопротивлении проводников будет падение напряжения, которое сильно уменьшит и исказит сигналы. Поэтому приходится добавлять промежуточные соединительные проводники из хрома - он проводит ток намного лучше, но, к сожалению, непрозрачен. Боится плазма и не очень деликатной транспортировки. Потребление электроэнергии весьма значительное, хотя в последних поколениях его удалось существенно снизить, заодно исключив и шумные вентиляторы охлаждения.