Ecran cu plasmă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Un monitor cu ecran cu plasmă

Afișajul cu plasmă, în abreviere PDP (termenul corespunzător afișaj cu panou cu plasmă englezesc ), este un tip de afișaj pe ecran plat utilizat pentru aplicații video / televiziune (de obicei pentru a realiza monitoare și televizoare ) cu dimensiunea imaginii în mod normal peste 32 inch .

Istorie

Ecranul cu plasmă a fost inventat la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign de Donald L. Bitzer , H. Gene Slottow și studentul Robert Willson în 1964 pentru sistemul de calcul PLATO . Panourile originale monocromatice (de obicei portocalii sau verzi , uneori galbene ) au câștigat popularitate în anii 1970 , ecranele fiind robuste și nu au necesitat nici memorie, nici circuite electronice pentru a reîmprospăta imaginea . O perioadă lungă de scădere a vânzărilor a urmat în anii 1980, deoarece amintirile cu semiconductori au făcut ca afișajele CRT ( tubul cu raze catodice ) să fie mai ieftine decât afișajele cu plasmă. Cu toate acestea, dimensiunea relativ mare a unui ecran cu plasmă și profilul subțire au făcut ca aceste ecrane să fie atractive pentru a oferi o imagine de profil înalt, cum ar fi holurile de intrare și bursele de valori .

În 1983 , IBM a introdus un ecran monocrom de 19 inci portocaliu pe negru („panoul de informații” al modelului 3290), care era capabil să afișeze patru mașini virtuale IBM 3270 (VM) în sesiunea terminalului. Fabrica a fost mutată în 1987 la viitoarea companie Plasmaco , pe care Larry F. Weber , unul dintre studenții lui Bitzer, a înființat-o alături de Stephen Globus și James Kehoe, care era directorul fabricii IBM. În 1992 , Fujitsu a introdus în lume primul ecran color de 21 de inci. A fost un hibrid, bazat pe ecranul cu plasmă creat la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign și NHK STRL (laboratorul japonez de televiziune), obținând o luminozitate superioară. În 1996, Matsushita Electric Industrial ( Panasonic ) a cumpărat Plasmaco, tehnologia sa de culoare AC și fabrica din SUA. În 1997 , Pioneer a început să vândă primul televizor cu plasmă către public.

Abia recent, mai multe detalii în scenele întunecate, mai puține fantome, un spectru de culori mai mare și un unghi de vizualizare mai larg au făcut din plasmă cea mai populară formă pentru televizoarele HD , în detrimentul ecranelor LCD . Pentru o lungă perioadă de timp s-a crezut că tehnologia LCD este potrivită doar pentru televizoarele mai mici, datorită, de asemenea, imposibilității economice a ecranelor cu plasmă să coboare în diagonală și să nu poată concura pe segmentul diagonal mare, sau de la 40 de mari în sus.

Cu toate acestea, de atunci, îmbunătățirile tehnologiei LCD, datorită și investițiilor mari în cercetare, au redus considerabil decalajul tehnologic. Scăderea prețurilor, rezoluțiile mai mari cu aceeași diagonală, importante pentru HDTV, greutatea mai mică , spectrul de culori crescut și, în cele din urmă, un consum mai mic de energie, le fac competitive față de ecranele cu plasmă pe toate segmentele pieței. Deja la sfârșitul anului 2006 s-a observat că ecranele LCD au depășit cele din plasmă în vânzări, în special în segmentul de 40 "și mai sus, unde istoric a existat o puternică predominanță a ecranelor cu plasmă [1] . O altă tendință industrială este consolidarea producătorilor. de ecrane cu plasmă, cu aproximativ cincizeci de mărci diferite, dar doar cinci mari producători. [ fără sursă ]

În mai 2008 , compania japoneză Shinoda Plasma a prezentat un prototip al unui televizor cu plasmă flexibil de 125 inch, grosime de 1 mm, cu o rezoluție de 960x360 pixeli. Ar fi trebuit să concureze pe piața ecranului subțire alături de OLED-uri . [2]

Caracteristici

Ecranele cu plasmă sunt luminoase (1000 lux sau mai multe pentru module), au o culoare largă gamă reproductibilă și pot fi produse in dimensiuni foarte mari, pana la 262 cm (103 inch) în diagonală . La CES din Las Vegas, în ianuarie 2008, Panasonic a prezentat un panou prototip de 150 de inci, care este în prezent cel mai mare panou plat realizat vreodată în lume. Au un nivel de negru foarte mare în „camera întunecată”, creând „negrul perfect” dorit pentru vizionarea de filme . Panoul ecranului măsoară doar 6 centimetri, în timp ce grosimea totală, inclusiv partea electronică care administrează ecranul, este mai mică de 10 centimetri.

Dimensiunea medie a unui ecran cu plasmă a scăzut cu aproximativ trei sferturi din 2006 până în 2011

Principalul avantaj al tehnologiei ecranului cu plasmă este că un ecran foarte mare poate fi produs folosind materiale foarte subțiri. Deoarece fiecare pixel este luminat individual, imaginea este foarte luminoasă și are un unghi de vizualizare foarte larg.

Consum

Ecranele cu plasmă consumă mai mulți wați pe metru pătrat decât tuburile catodice sau televizoarele LCD . Consumul real al unui televizor cu plasmă este variabil, influențat de ceea ce urmăriți: scene luminoase, cum ar fi, de exemplu, un eveniment sportiv, vor absorbi mult mai mulți wați decât un film cu multe scene nocturne. Măsurătorile nominale indică aproximativ 180 de wați de consum mediu de energie pentru un ecran de 50 ". Uneori se poate întâmpla ca un ecran cu plasmă să consume mai puțin decât un ecran cu cristale lichide, dar în medie consumul acestuia din urmă este mai mic de 20%.

Durată

Durata unui ecran cu plasmă de ultimă generație este estimată la 100.000 de ore (11 ani și 4 luni de utilizare constantă și neîntreruptă sau 34 de ani cu 8 ore de utilizare pe zi ). Mai exact, aceasta este estimarea a jumătate din durata de viață a ecranului, deoarece după acest timp luminozitatea panoului se înjumătățește în comparație cu originea. Este încă vizionabil după acest punct, dar este în general considerat sfârșitul vieții funcționale a ecranului.

Operațiune

Multe celule mici poziționate între două panouri de sticlă conțin un amestec inert de gaze nobile ( neon și xenon ). Gazul din celule este transformat electric într-o plasmă , care apoi excită fosforii pentru a emite lumină.

Gazele de xenon și neon dintr-un televizor cu plasmă sunt conținute în sute de mii de celule mici poziționate între două geamuri de sticlă. Electrozi lungi sunt, de asemenea, introduși între panourile de sticlă, în fața și în spatele celulelor. Electrozii de adresare se află în spatele celulelor de-a lungul panoului din sticlă din spate. Electrozii cu ecran transparent, care sunt înconjurați de material dielectric izolant și acoperiți cu un strat protector de oxid de magneziu , sunt montați în fața celulelor, de-a lungul sticlei din față. Circuitele de control încarcă electrozii care traversează o celulă, creând o diferență de potențial între față și spate, provocând ionizarea gazelor și formarea plasmei ; atunci când ionii de gaz sunt direcționați către electrozi și se ciocnesc, se emit fotoni .

Compoziția schematică a unui ecran cu plasmă

Într-un ecran monocromatic, starea ionizantă poate fi menținută prin aplicarea unei tensiuni de nivel scăzut între toți electrozii orizontali și verticali, chiar și atunci când tensiunea de ionizare este eliminată. Pentru a curăța o celulă, toată tensiunea este eliminată din electrozi. Acest tip de panou are memorie intrinsecă și nu folosește fosfor. O cantitate mică de azot este adăugată la neon pentru a crește histerezisul .

În panourile colorate, partea din spate a fiecărei celule este acoperită cu un fosfor. Fotonii ultraviolete emiși de plasmă excită acești fosfor pentru a da lumină colorată. Prin urmare, fiecare celulă este comparabilă cu o lampă fluorescentă .

Fiecare pixel este alcătuit din trei sub-celule separate, fiecare cu fosfor colorat diferit. O sub-celulă are fosfor pentru lumina roșie, una pentru lumină verde și cealaltă pentru lumină albastră. Aceste culori se unesc pentru a crea culoarea totală a pixelului, similar cu computerele Triad (în trei culori; pentru detalii tehnice vezi pixeli, aspecte tehnice ) sau ecrane CRT. Prin variația impulsurilor de curent care curg prin diferite celule de mii de ori pe secundă , sistemul de control poate crește sau reduce intensitatea fiecărei culori din fiecare sub-celulă pentru a crea miliarde de combinații diferite de verde, roșu și albastru. În acest fel, sistemul de control poate produce majoritatea culorilor vizibile. Afișajele cu plasmă utilizează aceiași fosfor ca și CRT-urile, ceea ce duce la o reproducere extrem de precisă a culorilor, dar prin natura lor nu pot reproduce culori intermediare (celula este activată sau oprită), pentru a simula nivelurile de culoare. adoptat care constă în pornirea unei singure celule secundare pentru o porțiune mai scurtă de timp, dar acest lucru duce adesea la oboseală mai mare a vederii dacă sunteți foarte aproape de ecran.

Raport de contrast

Raportul de contrast este o valoare intrinsecă a afișajului, deși depinde de factori externi, cum ar fi calibrarea și luminozitatea ambientală, și se obține prin măsurarea raportului dintre cea mai strălucitoare și cea mai întunecată parte a imaginii, adică alb și negru. În general, valorile mai mari indică o imagine mai realistă, întrucât este simptomatică pentru posibilitatea probabilă a ecranului de a afișa un număr mare de pași discreți de gradații. Rapoartele de contrast pentru afișajele cu plasmă sunt promovate ca fiind destul de ridicate, în jur de 5.000.000: 1. Pe hârtie, acest lucru are ca rezultat un avantaj bun al plasmei față de alte tehnologii de afișare. Deoarece nu există scheme industriale care să măsoare raportul de contrast, majoritatea producătorilor îl adoptă pe cel care garantează cele mai mari valori, standardul VESA (numit și ON / OFF), care constă în afișarea unei imagini complet negre, urmată de o imagine complet albă. una. Mai puțin utilizat estestandardul ANSI , care folosește o imagine de test în tablă de șah, unde negrii și negrii cei mai întunecați sunt măsurați simultan, deoarece returnează valori mult mai mici, cu greu mai mult de 600: 1. Cele două măsurători pot fi considerate complementare, întrucât extrem, VESA este prea bland, reprezentând un scenariu vizual care nu este practic niciodată verificabil, în timp ce ANSI este mai aproape de ceea ce poate fi definit ca cel mai prost scenariu vizual. Există, de asemenea, cazuri frecvente în care producătorii îmbunătățesc în mod artificial raportul de contrast în continuare, pentru a putea apoi să se laude cu valori mai mari, acționând corespunzător în setările de luminozitate și contrast. Cu toate acestea, un raport de contrast generat în acest mod este înșelător, deoarece imaginile sunt în esență de neatins datorită setărilor modificate.

Tehnologia din spatele afișajelor cu plasmă ajută la obținerea unor rapoarte de contrast ridicate. Similar cu CRT-urile, ecranele cu plasmă pot obține un negru aproape total oprind complet fiecare celulă / pixel, deși în realitate acest lucru nu se întâmplă, deoarece celulele sunt întotdeauna încărcate și gata de utilizare. Acest lucru contrastează cu tehnologia LCD, unde punctele negre, generate de o metodă de polarizare a luminii, nu pot bloca complet lumina care vine din lumina de fundal. Cu toate acestea, tehnologia cu plasmă prezintă și unele puncte slabe, în primul rând acționarea unui ecran la luminozitate maximă reduce semnificativ durata de viață a panoului. Din acest motiv, mulți proprietari lasă setările de luminozitate mult sub maxim, ceea ce garantează în continuare o luminozitate mai mare decât cea a afișajelor CRT. În cele din urmă, ecranele cu plasmă au dificultăți în imagini unde există multe zone luminoase, celulele corespunzătoare acestor puncte au nevoie de multă energie, afectând luminozitatea generală a panoului, care scade ușor.

Arderea ecranului

Un exemplu de ecran cu plasmă care a suferit o ardere intensă a textului staționar.

Cu ecranele electronice bazate pe fosfor (inclusiv ecrane catodice și plasmatice), afișarea prelungită a unei bare de meniu sau a altor elemente grafice poate crea imagini fantomă ale acestor obiecte. Acest lucru se datorează faptului că componentele fosforului emițător de lumină își pierd strălucirea odată cu utilizarea. Ca urmare, atunci când unele zone ale ecranului sunt utilizate mai frecvent decât altele, în timp zonele care au pierdut luminozitatea devin vizibile cu ochiul liber, creând efectul numit burn-in . Deși imaginea fantomă este cel mai vizibil efect, un rezultat mai frecvent este acela că calitatea imaginii va scădea treptat și continuu pe măsură ce se dezvoltă modificări de luminozitate, creând un efect „noroios” în imaginea afișată.

Afișajele cu plasmă prezintă, de asemenea, un alt tip de manipulare a imaginii, care este uneori confundată cu deteriorarea arsurilor . Aceasta se numește retenție : atunci când un grup de pixeli este activat la luminozitate mare (afișând alb, de exemplu) pentru o perioadă lungă de timp, o structură de pixeli se acumulează și o imagine fantomă devine vizibilă. Cu toate acestea, spre deosebire de burn-in , această încărcare încorporată este tranzitorie și se auto-corectează atunci când ecranul se stinge o perioadă suficient de lungă sau după afișarea imaginilor TV aleatorii.

Pentru a rezolva aceste probleme, pe ecrane recent [ De când? ] producția a fost utilizată tehnica deplasării pixelilor [ fără sursă ] , care permite evitarea faptului că un singur pixel rămâne iluminat cu aceeași culoare prea mult timp.

Notă

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității GND (DE) 4174824-4 · NDL (EN, JA) 01.076.739
Inginerie Electrică Portal electrotehnic : accesați intrările Wikipedia referitoare la ingineria electrică