Тема: Видеосистема (стр. 3 )

Плазменные мониторы

Такие крупнейшие производители, как Fujitsu, Matsushita, Mitsubishi, NEC, Pioneer и другие, уже более пяти лет производят плазменные мониторы.

Работа плазменных мониторов очень похожа на работу неоновых ламп, которые сделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления. Внутрь трубки помещена пара электродов, между которыми зажигается электрический разряд и возникает свечение. Плазменные экраны создаются путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом, например, аргоном или неоном. Затем на стеклянную поверхность помещают маленькие прозрачные электроды, на которые подается высокочастотное напряжение. Под действием этого напряжения в прилегающей к электроду газовой области возникает электрический разряд. Плазма газового разряда излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне, который вызывает свечение частиц люминофора в диапазоне, видимом человеком. Фактически, каждый пиксель на экране работает, как обычная флуоресцентная лампа (иначе говоря, лампа дневного света). Высокая яркость и контрастность наряду с отсутствием дрожания являются большими преимуществами таких мониторов. Кроме того, угол по отношению к нормали, под которым можно увидеть нормальное изображение на плазменных мониторах, существенно больше, чем в случае с LCD-мониторами. Главными недостатками такого типа мониторов является довольно высокая потребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора, и низкая разрешающая способность, обусловленная большим размером элемента изображения. Кроме этого, свойства люминофорных элементов быстро ухудшаются, и экран становится менее ярким, поэтому срок службы плазменных мониторов ограничен 10000 часами (это около 5 лет при офисном использовании). Из-за этих ограничений такие мониторы используются пока только для конференций, презентаций, информационных щитов, т. е. там, где требуются большие размеры экранов для отображения информации. Однако есть все основания предполагать, что в скором времени существующие технологические ограничения будут преодолены, а при снижении стоимости такой тип устройств может с успехом применяться в качестве телевизионных экранов или мониторов для компьютеров. Подобные телевизоры уже есть, они имеют большую диагональ, очень тонкие (по сравнению со стандартными телевизорами) и стоят достаточно дорого - до 100000 рублей.

Ряд ведущих разработчиков в области LCD и Plasma-экранов совместно разрабатывают технологию PALC (Plasma Addressed Liquid Crystal), которая соединяет в себе преимущества плазменных и LCD-экранов с активной матрицей. Далее мы рассмотрим основные направления развития технологий устройств визуализации.

Основные направления развития технологий устройств визуализации

Одно из направлений связано с применением, так называемой OLED-технологии на основе использования органических светодиодов. Органический светодиод (Organic Light-Emitting Diode (OLED) изготовлен из органических соединений, которые эффективно излучают свет, если пропустить через них электрический ток.

Рис. 555 - 1.5-дюймовый (3,8 сантиметра) OLED-дисплей (http://en. wikipedia. org/wiki/Image:OLEDScreen. jpg

Для создания органических светодиодов используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. Принцип работы заключается в следующем. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом катод отдает электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя, или другими словами анод отдает дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой положительный. Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к эмиссионному слою, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации происходит понижение энергии электрона, которое сопровождается испусканием (эмиссией) электромагнитного излучения в области видимого света.

Рис. 555 - Схема 2х слойной OLED-панели: 1. Катод(−), 2. Эмиссионный слой, 3. Испускаемое излучение, 4. Проводящий слой, 5. Анод (+)

В сравнении с существующими типами мониторов OLED-дисплеи обладают меньшими габаритами и весом, низким энергопотребленим, возможностью создания гибких экранов, изображение видно без потери качества с любого угла, мгновенным откликом, более качественной цветопередачей (высокий контраст).

Главная проблема для OLED-технологии маленький срок службы люминофоров некоторых цветов (порядка 2-3 лет), дороговизна и неотработанность технологии по созданию больших матриц.

Можно считать это временными трудностями становления новой технологии, поскольку разрабатываются новые долговечные люминофоры. Также растут мощности по производству матриц. Уже сейчас производятся рассматриваемые дисплеи для мобильных телефонов, GPS-навигаторов, цифровых фотоаппаратов, автомобильных бортовых компьютеров, лицевых панелей автомагнитол, MP3-плееров и т. д.

Еще одним направлением в развитии устройств визуализации является создание виртуальных ретинальных мониторов. Виртуальный ретинальный монитор (Virtual retinal display, VRD; retinal scan display, RSD) — технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза. В результате пользователь видит изображение, «висящее» в воздухе перед ним. VRD, проецирующая изображение на один глаз, позволяет видеть одновременно компьютерное изображение и реальный объект, что может применяться для создания иллюзии «рентгеновского зрения» — отображения внутренних частей устройств и органов (при ремонте автомобиля, хирургии). VRD, проецирующая изображение на оба глаза, позволяет создавать реалистичные трехмерные сцены.

Также в последние годы новый импульс получили технологии на основе лазера. Первые опыты с лазерными проекторами и телевизорами проводились в 70-х годах ХХ-го века. Качество изображения было отличным, но от него очень быстро уставали глаза, так как у лазера очень узкий спектр. Проблема узкого спектра излучения лазера была решена путем применения рассеивающих фильтров.

В сравнении с существующими типами мониторов лазерные дисплеи при малых габаритах отличаются высоким качеством изображения, превосходящим существующие плазменные и жидкокристаллические панели, срок службы лазеров практически неограничен, высокой частотой обновления изображения экрана – от 120 герц, благодаря чему в комплекте со стереоочками способны работать в качестве 3D-дисплея.

Еще в январе 2008 «Mitsubishi» продемонстрировала в Лас-Вегасе прототип первого лазерного телевизора. Естественно, модель, существовавшая чуть ли не в единственном экземпляре, в то время никаким образом не могла перераспределить сферы влияния на рынке сбыта. Однако не прошло и года, а уже поступила в продажу, опередив на 1-2 квартала прогнозы аналитиков.

Рис. 555 - 65-дюймовая панель Mitsubishi LaserVue L65-A90: частота обновления - 120 герц, углы обзора - 160 градусов, толщина корпуса - 10 дюймов, вес панели - чуть менее 60 кг, цена - 7000 дол.

Стандарты безопасности

На всех современных мониторах можно встретить наклейки с аббревиатурой TCO или MPRII. На очень старых моделях встречаются еще и надписи "Low Radiation", которые на самом деле ни о чем не говорят. Просто когда-то, исключительно в маркетинговых целях, производители из Юго-Восточной Азии привлекали этим внимание к своей продукции. Никакой защиты подобная надпись не гарантирует.

TCO (The Swedish Confederation of Professional Employees, Шведская Конфедерация Профессиональных Коллективов Рабочих), членами которой являются 1.3 миллиона шведских профессионалов, организационно состоит из 19 объединений, которые работают вместе с целью улучшения условий работы своих членов. Эти 1.3 млн. членов представляю широкий спектр рабочих и служащих из государственного и частного сектора экономики.

В состав разработанных TCO рекомендаций сегодня входят три стандарта: TCO’92, TCO’95 и TCO’99, нетрудно догадаться, что цифры означают год их принятия.

Большинство измерений во время тестирований на соответствие стандартам TCO проводятся на расстоянии 30 см спереди от экрана и на расстоянии 50 см вокруг монитора. Для сравнения: во время тестирования мониторов на соответствие другому стандарту MPRII все измерения производятся на расстоянии 50 см спереди экрана и вокруг монитора. Это объясняет то, что стандарты TCO более жесткие, чем MPRII.

TCO’99 предъявляет более жесткие требования, чем все остальные стандарты, в следующих областях: эргономика (физическая, визуальная и удобство использования), энергия, излучение (электрических и магнитных полей), окружающая среда и экология, а также пожарная и электрическая безопасность. Стандарт TCO’99 распространяется на традиционные CRT-мониторы, плоскопанельные мониторы (Flat Panel Displays), портативные компьютеры (Laptop и Notebook), системные блоки и клавиатуры. Спецификации TCO’99 содержат в себе требования, взятые из стандартов TCO’95, ISO, IEC и EN, а также из EC Directive 90/270/EEC и Шведского национального стандарта MPR 1990:8 (MPRII) и из более ранних рекомендаций TCO. В разработке стандарта TCO’99 приняли участие TCO, Naturskyddsforeningen и and Statens Energimyndighet (The Swedish National Energy Administration, Шведское Национальное Агентство по Энергетике).

Экологические требования включают в себя ограничения на присутствие тяжелых металлов, броминатов и хлоринатов, фреонов (CFC) и хлорированных веществ внутри материалов.

Любой продукт должен быть подготовлен к переработке, а производитель обязан иметь разработанную политику по утилизации, которая должна исполняться в каждой стране, в которой действует компания.