Реферат: Газоразрядные мониторы

Ростовский – на –Дону колледж связи и информатики

<img src="/cache/referats/6788/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1026">


Тема: «Газоразрядные мониторы»

Выполнил: Студентгр. ПО-22К

ПерепелицинА.Е.

    

                

Содержание:

Введение Устройство и принципы функционирования газоразрядных дисплеев.

3.<span Times New Roman"">     

ПреимуществаГазоразрядных мониторов:  Основные недостатки Тенденции развития современных Газоразрядных мониторов Примервгазоразрядных мониторов Panasonic Вывод

  

1. Идеяиспользования газового разряда в средствах отображения не нова. Подобныеустройства выпускались много лет назад в СССР в Рязани в НПО «Плазма».Однако размер элемента изображения был достаточно велик, так что для полученияприличного изображения было нужно создавать огромные табло. Изображение былонекачественным, передавалось мало цветов, устройства были крайне ненадежными.

За рубежом исследования иразработки в области этой технологии начались еще в начале 60-х годов. Еще летпятьдесят назад было открыто одно интересное явление. Как оказалось, если катодзаострить на манер швейной иглы, то электромагнитное поле в состояниисамостоятельно «выдергивать» из него свободные электроны. Необходимо толькоподать напряжение. По такому принципу работают лампы дневного света. Вылетающиеэлектроны ионизируют инертный газ, чем заставляют его светиться. Трудностьзаключалась лишь в отработке технологии получения таких игольчатых матриц. Еерешили в Университете штата Иллинойс в 1966 году. В начале семидесятых годовкомпания Owens-Illinois довела проект до коммерческогосостояния. В восьмидесятых годах эту идею пытались воплотить в реальныйкоммерческий продукт компании Burroughs и IBM, нотогда еще безуспешно.

Надо сказать, что идея плазменнойпанели появилась вовсе не из чисто научного интереса. Ни одна из существовавшихтехнологий не могла справиться с двумя простыми задачами: добитьсявысококачественной цветопередачи без неизбежной потери яркости и создатьтелевизор с широким экраном, чтобы он при этом не занимал всю площадь комнаты.А плазменные панели (PDP), тогда только теоретически, подобную задачу какраз могли решить. Первое время опытные плазменные экраны были монохромными(оранжевыми) и могли удовлетворить спрос только специфических потребителей,которым требовалась, прежде всего, большая площадь изображения. Поэтому первуюпартию PDP (около тысячи штук) купила Нью-йоркская фондовая биржа.

Направление плазменных монитороввозродилось после того, как стало окончательно ясно, что ни ЖК-мониторы,ни ЭЛТ не в состоянии недорого обеспечить получение экранов с большимидиагоналями (более двадцати одного дюйма).

2.Работа плазменных мониторов очень похожа на работу неоновых ламп, которыесделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления. Внутрьтрубки помещена пара электродов между которыми зажигается электрический разряди возникает свечение. Плазменные экраны создаются путем заполнения пространствамежду двумя стеклянными поверхностями инертным газом, например, аргоном илинеоном. Затем на стеклянную поверхность помещают маленькие прозрачные электроды,на которые подается высокочастотное напряжение. Под действием этого напряженияв прилегающей к электроду газовой области возникает электрический разряд.Плазма газового разряда излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне, которыйвызывает свечение частиц люминофора в диапазоне, видимом человеком. Фактически,каждый пиксель на экране работает, как обычная флуоресцентная лампа (иначеговоря, лампа дневного света).

Принципработы плазменной панели состоит в управляемом холодном разряде разреженногогаза (ксенона или неона), находящегося в ионизированном состоянии (холоднаяплазма). Рабочим элементом (пикселем), формирующим отдельную точку изображения,является группа из трех субпикселей, ответственных затри основных цвета соответственно. Каждый субпиксельпредставляет собой отдельную микрокамеру, на стенках которой находитсяфлюоресцирующее вещество одного из основных цветов (см. рис. 2). Пикселинаходятся в точках пересечения прозрачных управляющих хром-медь-хромовыхэлектродов, образующих прямоугольную сетку.

<img src="/cache/referats/6788/image003.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

Рисунок Конструкция в ячейке

Для того, чтобы«зажечь» пиксель, происходит приблизительно следующее. На питающий иуправляющий электроды, ортогональные друг другу, в точке пересечения которыхнаходится нужный пиксель, подается высокое управляющее переменное напряжениепрямоугольной формы. Газ в ячейке отдает большую часть своих валентныхэлектронов и переходит в состояние плазмы. Ионы и электроны попеременнособираются у электродов, по разные стороны камеры, в зависимости от фазыуправляющего напряжения. Для «поджига» на сканирующийэлектрод подается импульс, одноименные потенциалы складываются, и векторэлектростатического поля удваивает свою величину. Происходит разряд —часть заряженных ионов отдает энергию в виде излучения квантов света в ультрафиолетовомдиапазоне (в зависимости от газа). В свою очередь, флюоресцирующее покрытие,находясь в зоне разряда, начинает излучать свет в видимом диапазоне, который ивоспринимает наблюдатель. 97% ультрафиолетовой составляющей излучения, вредногодля глаз, поглощается наружным стеклом. Яркость свечения люминофораопределяется величиной управляющего напряжения.

<img src="/cache/referats/6788/image005.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

Рисунок:Взаимодействие в ячейке

Высокая яркость(до 650 кд/м2) и контрастность (до 3000:1)наряду с отсутствием дрожания являются большими преимуществами таких мониторов(Для сравнения: у професионального ЭЛТ-монитора яркость равна приблизительно 350 кд/м2, а у телевизора — от 200 до 270 кд/м2 при контрастности от 150:1 до 200:1).Высокая четкость изображения сохраняется на всей рабочей поверхности экрана.Кроме того, угол по отношению к нормали, под которым увидеть нормальноеизображение на плазменных мониторах, существенно больше, чем у LCD-мониторов. Ктому же плазменные панели не создают магнитных полей (что служит гарантией ихбезвредности для здоровья), не страдают от вибрации, как ЭЛТ-мониторы,а их небольшое время регенерации позволяет использовать их для отображениявидео- и телесигнала. Отсутствие искажений и проблемсведения электронных лучей и их фокусировки присуще всем плоскопанельнымдисплеям. Необходимо отметить и стойкость PDP-мониторов к электромагнитнымполям, что позволяет использовать их в промышленных условиях — даже мощныймагнит, помещенный рядом с таким дисплеем, никак не повлияет на качествоизображения. В домашних же условиях на монитор можно поставить любые колонки,не опасаясь возникновения цветных пятен на экране.

Главными недостаткамитакого типа мониторов является довольно высокая потребляемая мощность,возрастающая при увеличении диагонали монитора и низкая разрешающаяспособность, обусловленная большим размером элемента изображения. Кроме этого,свойства люминофорных элементов быстро ухудшаются, иэкран становится менее ярким. Поэтому срок службы плазменных мониторовограничен 10000 часами (это около 5 лет при офисном использовании). Из-за этихограничений, такие мониторы используются пока только для конференций,презентаций, информационных щитов, то есть там, где требуются большие размерыэкранов для отображения информации. Однако есть все основания предполагать, чтов скором времени существующие технологические ограничения будут преодолены, апри снижении стоимости, такой тип устройств может с успехом применяться вкачестве телевизионных экранов или мониторов для компьютеров.

3.  Преимущества Газоразрядных мониторов:

Компактность (глубина не превышает 10 — 15 см) и легкость при достаточно больших размерах экрана (40 — 50 дюймов). Малую толщину — газоразрядная панель имеет толщину около одного сантиметра или менее, а управляющая электроника добавляет еще несколько сантиметров. Высокую скорость обновления (примерно в пять раз лучше, чем у ЖК-панели). Отсутствие мерцаний, и смазывания движущихся объектов, возникающих при цифровой обработке. поскольку отсутствует гашение экрана на время обратного хода, как в ЭЛТ. Высокая яркость, контрастность и четкость при отсутствии геометрических искажений.

·<span Times New Roman"">       

плоскопанельным дисплеям.Отсутствие неравномерности яркости по полю экрана. 100-процентное использование площади экрана под изображение. Большой угол обзора, достигающий 160° и более. Отсутствие рентгеновского и других вредных для здоровья излучений, поскольку не используются высокие напряжения. Невосприимчивость к воздействию магнитных полей.

<img src="/cache/referats/6788/image007.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

Рисунок: Толщинамониторов

Не страдают от вибрации, как ЭЛТ-мониторы. Отсутствие необходимости в юстировке изображения. Механическую прочность. Широкий температурный дипазон. Небольшое время отклика (время между посылкой сигнала на изменение яркости пикселя и фактическим изменением) позволяет использовать их для отображения видео- и телесигнала.

·<span Times New Roman"">       

Более высокаянадежность.

·<span Times New Roman"">       

Плазменный экран можноснимать видеокамерой, и картинка при этом не дрожит, так как используетсядругой принцип отображения информации

4.Главными недостатками такого типа мониторов является довольно высокаяпотребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора, и низкаяразрешающая способность, обусловленная большим размером элемента изображения.Кроме этого, свойства люминофорных элементов быстроухудшаются, и экран становится менее ярким, поэтому срок службы плазменныхмониторов ограничен 10000 часами (Это при 5-летнем использовании в офисе).    

Из-заэтих ограничений такие мониторы используются пока только для конференций,презентаций, информационных щитов, т.е. там, где требуются большие размерыэкранов для отображения информации. Однако есть все основания предполагать, чтов скором времени существующие технологические ограничения будут преодолены, апри снижении стоимости такой тип устройств может с успехом применяться вкачестве телевизионных экранов или мониторов для компьютеров. Подобныетелевизоры уже есть, они имеют большую диагональ, очень тонкие (по сравнению состандартными телевизорами) и стоят больших денег — $10000 и выше.

5. Практически каждый производительплазменных панелей добавляет к классической технологии некоторые собственныеноу-хау, улучшающие цветопередачу, контрастность и управляемость. В частности,NEC предлагает технологию капсулированного цветовогофильтра (CCF), отсекающего ненужные цвета, и методику повышения контрастностиза счет отделения пикселей друг от друга черными полосами (такая же технологияиспользуется Pioneer). В мониторах Pioneer также используются технология EnhancedCell Structure, сутькоторой в увеличении площади люминофорногопятна, и новая химическая формула голубого люминофора, который дает более яркоесвечение, и, соответственно, повышает контрастность. Компания Samsung разработала конструкцию монитора повышеннойуправляемости — панель разделена на 44 участка, каждый из которых имеетсобственный электронный блок управления.

Компании Sony,Sharp и Philips совместноразрабатывают технологию PALC (Plasma Addressed Liquid Crystal), которая должна соединить в себе преимуществаплазменных и LCD экранов с активной матрицей. Дисплеи, созданные на основеданной технологии, сочетают в себе преимущества жидких кристаллов (яркость исочность цветов, контрастность) с большим углом видимости и высокой скоростьюобновления плазменных панелей. В качестве регулятора яркости в этих дисплеяхиспользуются газоразрядные плазменные ячейки, а для цветовой фильтрацииприменяется ЖК-матрица. Технология PALC позволяетадресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означаетнепревзойденную управляемость и качество изображения. Первые образцы на основетехнологии PALC появились в 1998 году.

Можно привести несколько удачныхпримеров использования плазменных мониторов. В торговом центре в Ослоустановлено 70 дисплеев, на которых покупают рекламное время небольшиемагазинчики. Там PDP-мониторы окупили себя за 2,5 месяца. Используют их и ваэропортах. В частности, в Вашингтоне они установлены в зале прилета. Благодарясвоей динамичности такой способ подачи информации привлекает гораздо большевнимания, чем традиционные табло. Есть опыт применения плазменных мониторов и вресторанах McDonalds. Различные телевизионныекомпании, например CBS, NBC, BBS, MTV и российская НТВ используют в оформлениисвоих студий PDP-мониторы. Это связано с тем, что высокая частота обновленияпозволяет вести съемку PDP-дисплея обычной камерой, и при этом невозникает мерцания или стробоскопического эффекта.

6. Примеры гзоразрядныхмониторов Panasonic

<img src="/cache/referats/6788/image009.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">

PanasonicПолный отход от обеих CRT и LCD панелей, наконец сделалавозможным производство тонкого, плоского дисплея с большим экраном.Новыйдисплей TC-42P1/F имеет 42"(106 см.) диагональный экран,толщину только 89 мм и весит всего 33 кг. При этом у него самыевысокие уровни яркости (550cd/m2*) и контраста (550:1).

                                         <img src="/cache/referats/6788/image011.jpg" v:shapes="_x0000_i1029">

7. Итак,несмотря на довольно высокую цену, плазменные мониторы уже сейчас находятприменение во многих отраслях — вложенные в них деньги быстро окупаются.Рост объемов продаж плазменных дисплеев и постоянное совершенствованиеконструкции позволяет предположить, что в перспективе цены на них упадут доуровня ЭЛТ-мониторов. По словам представителей Fujitsu, у этой компании есть четкая цель — довестистоимость плазменной панели до $100 за один дюйм диагонали. «Такимобразом, 42-дюймовая панель будет стоить $4200, что уже весьма близко кстоимости ЭЛТ-моделей аналогичного размера», —говорят они. Когда точно это случится, предсказать пока трудно, но, по оценкамспециалистов, в качестве крайнего срока можно рассматривать 2005 год

В 21-ом веке Газоразрядные Дисплеи сбольшим экраном найдут применение как устройства отображения цифровойинформации, DVD и мониторов персональных компьютеров. В бизнесе, также,найдется широкий диапазон использования этих новых устройств, благодаря ихспособности передавать визуальную информацию с предельной ясностью идетализацией.

еще рефераты
Еще работы по компьютерам и переферийным устройствам