Битва технологий: lcd против плазмы
- Как трудится плазменный дисплей
Как трудится LCD-дисплей
Сейчас, придя в магазин в отыскивании громадного и плоского телевизора, клиент поднимается перед выбором: жидкие кристаллы (LCD) либо плазма? Нам пока не виделся продавец, что имел возможность бы дать осмысленный совет. Так что перед походом в магазин стоит готовиться самостоятельно.
Прототип плазменной панели показали в первой половине 60-ых годов двадцатого века в Иллинойсском университете доктора наук Дональд Битцер и Джин Слотоу вместе с выпускником Робертом Уилсоном. В 2002 году они стали лауреатами премии «Эмми» за собственный изобретение. Думали они не о кино либо телевидении, а об обучении школьников — их дисплей призван был уменьшить процесс интерактивного образования.
Производство плазменных панелей начала в первой половине 80-ых годов XX века компания IBM (модель 3290), действительно, в 1987 эту модель уже сняли с производства как не оправдавшую надежд. И лишь во второй половине 90-ых годов двадцатого века мир заметил прототип 60-дюймовой (150 cм по диагонали) плазменной панели, разработку которой финансировала компания Matsushita (торговая марка Panasonic).
Прототип LCD-дисплея (в русской транскрипции ЖК-дисплея) показал в первой половине 70-ых годов двадцатого века предприниматель и американский изобретатель Джеймс Фергасон. Он не изобрел LCD-разработку, но до него такие дисплеи потребляли большое количество энергии, были недолговечны и не могли похвастать высокой контрастностью. Индустрия подхватила разработку, и дисплеи начали появляться в часах, других устройствах и калькуляторах.
Со временем показались и цветные дисплеи.
Жидкие кристаллы
Принцип действия ЖК-дисплеев основан на эффекте линейной поляризации света. В школе демонстрируют несложной опыт — берут два поляризующих фильтра и складывают их совместно. Прозрачность взятого «сэндвича» может варьироваться в весьма широких пределах — он бывает практически прозрачным, не весьма прозрачным а также практически тёмным, в зависимости от того, как развернуты фильтры относительно друг друга. Из-за чего так происходит?
Естественный свет не поляризован. Через первый фильтр проходит лишь линейно поляризованный свет (плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля которого сходится с плоскостью поляризации фильтра).
В случае если направление поляризации второго фильтра сходится с направлением поляризации первого фильтра, свет проходит с минимальными утратами. В случае если же эти направления перпендикулярны, практически целый свет поглощается. Невооруженный человеческий глаз не различает поляризацию (в отличие, скажем, от глаза пчелы), исходя из этого такие фокусы со светом, если они не затрагивают интенсивность, для нас незаметны.
Сейчас возвратимся к дисплеям. В случае если вместо второго фильтра забрать жидкокристаллический полимер, то под действием электрического поля (другими словами напряжения) его молекулы будут поменять собственную ориентацию (поворачиваться), в следствии чего изменятся поляризующие особенности материала. Изменяя поле, возможно задавать угол вращения вектора поляризации слоя жидких кристаллов и руководить тем, какое количество света проходит через такую ЖК-ячейку.
Сейчас достаточно сделать вместо одной ячейки три, и у нас готов цветной ЖК-дисплей.
Плазма
Принцип действия плазменных дисплеев основан на том, что электрический разряд в некоторых газах приводит к ультрафиолетовому излучению. Любой, кто видел люминесцентную лампу «дневного света», замечал прототип плазменного дисплея. В лампы находится газ. При пропускании электрического тока происходит ионизация газа (в плазменных дисплеях употребляются в большинстве случаев ксенон и неон), возбуждение и в конечном счете излучение света.
Лишь свет излучается не в видимом, а в ультрафиолетовом диапазоне. Исходя из этого лампы и поверхность «дневного света», и плазменного дисплея покрыты люминофором, что и светится в видимом глазу диапазоне.
Что лучше
Преимущество «плазмы» — «тёмный значительно темнее», другими словами черный цвет на плазменных дисплеях значительно ближе, чем на ЖК, к тому, что мы в повседневной судьбе именуем тёмным. Разъясняется данный эффект тем, что у ЖК позади находится лампа подсветки, которая трудится «на просвет» через слой и поляризатор жидких кристаллов. Кроме того при всецело «закрытых» ЖК-ячейках часть света через них все равно проходит. Одновременно с этим у ЖК «белый значительно белее», другими словами яркость выше.
Особенно это заметно, в то время, когда два телевизора ставят рядом и показывают картину с небом — у ЖК небо значительно более однородное, нет зерна.
Довольно часто приводят следующий аргумент: плазма лучше, потому, что она может продемонстрировать фактически неограниченное количество цветов, тогда как LCD не продемонстрирует больше 16 миллионов (так как цвет складывается из трех главных цветов, у каждого из которых всего 256 градаций яркости). Довод такой смешной, что с ним бы и спорить не имело смысла, но имеется одно но — в черно-белых фильмах, получается, всего 256 цветов? Не мало ли?
Ответ — нет: так как на том же DVD, с которого вы данный фильм смотрите, цвет закодирован как раз теми же самыми 256 градациями. В плазменных ТВ стоят особые декодеры, каковые делают из 8-битного цвета «улучшенный» цвет, что и показывается на экране. Но необходимо помнить, что на DVD и в цифровом телевизионном сигнале все главные цвета кодируются 8 битами, так что все, что больше восьми бит, — выдумано .
Единственное, пожалуй, несомненное преимущество плазмы — размер дисплея. Плазменные экраны бывают до 80 дюймов (200 cм) по диагонали, обычный размер — 65 дюймов (160 cм). ЖК до для того чтобы еще далеко — самый большой ЖК-телевизор, что возможно приобрести сейчас, — 46 дюймов (120 cм).
Действительно, в этот самый момент не все гладко — на 80-дюймовом экране вы не получите больше стандартных 1920х1080 точек. И в случае если для того чтобы разрешения вполне достаточно для экрана размером 30 дюймов, на 80 это уже открыто мало. А больше не сделать — ограничения плазменной разработке. Кстати, разработка ограничивает и нижний размер экрана — не меньше 22 дюймов (в противном случае не уместить необходимое количество ячеек).
Одновременно с этим ЖК может похвастать числом точек 3840×2400 (что дает разрешение 200dpi на 22-дюймовом мониторе).
Остается вопрос контрастности. Изготовители плазмы обманывают клиентов, заявляя значения наподобие 3000:1. Кроме того в темноте вы столько не получите.
Изготовители хитрят с методиками, меряя, к примеру, по отдельным парам соседних пикселей, тогда как более правдоподобным есть интегральное измерение по «шахматной доске». Свободные тесты говорят о том, что настоящая контрастность редко бывает лучше 1000:1 (но чаще ближе к 200:1), тогда как у LCD это значение варьируется от 500:1 до 800:1.
По большому счету, изображение на плазменном дисплее видно лучше лишь в том случае, если вы готовы отключить свет в помещении. В нормально освещенной комнате ЖК дает картину значительно более большого качества. Ну а вдруг вам нужен двухметровый экран — не несложнее ли приобрести проектор?
Уж недороже-то точно.
Технологически плазменные дисплеи уже достигли всего, чего имели возможность. Они фактически не дешевеют. А у ЖК имеется еще некое время, пока им на смену не придут более идеальные разработки.
Перспективные разработки отображения информации: Что придет на смену современным экранам
- Как трудится Bistable
Как трудится OLED-дисплей
Как трудится LCOS-дисплей
LCOS
Liquid Crystal On Silicon — жидкие кристаллы на кремнии. Главное отличие от «материнской» разработки LCD — свет не проходит через кристаллы, а выборочно отражается при помощи «поляризующих цепочек». По причине того, что участвует отражение, разработка подходит лишь для проекционных телевизоров и проекторов.
Первые восхищения прошли, и компании Intel и Philips уже отказались от LCOS.
OLED
Organic Light Emitting Diode — органические светоизлучающие диоды. Работа таких устройств основана на эффекте электролюминесценции узкого слоя особенного органического соединения. Основное преимущество OLED перед ЖК пребывает в том, что им не нужна лампа подсветки. Это разрешает создавать очень компактные дисплеи и экономить энергию аккумуляторная батарей, что особенно принципиально важно для мобильных устройств.
Яркость OLED также значительно выше, чем у ЖК. Время реакции — возможно ниже. Диапазон температур — возможно выше (до тех пор пока — приблизительно на том же уровне). В общем, OLED всем лучше, чем LCD. Но на сегодня размер экранов еще не разрешает действительно сказать о полной замене ветхой разработке. Первый бытовой прибор с монохромным OLED-дисплеем сделала компания Philips — это бритва.
Первый прибор с цветным экраном — телефон Sanyo — выпущен в начале 2003 года. Первый же прибор, где OLED реально нужен — карманный компьютер Сони CLIE PEG-VZ90.
Bistable
Bistable — техническое наименование «электронных чернил». В действительности разработок «чернил» две. Первую придумали в компании Philips. В поверхности дисплея находятся микросферы, одна половинка каждой из них — белая, вторая — тёмная. Любая половинка притягивается одним из зарядов — хорошим либо отрицательным. В то время, когда заряда нет, сферы находятся в покое.
Так, энергия тратится лишь на трансформацию картины, но не на ее поддержание — лучшее решение для черно-белых мобильных устройств. Вторая разработка, созданная французской компанией Nemoptic, разрешает создать и цветной вариант «электронных чернил» на базе жидких кристаллов. Черно-белые «чернила» уже вовсю употребляются в различных изделиях (одно из последних — ebook reader от Сони), а вот цветных нам еще видеть не доводилось.
В любом случае данной технологии свойствен один недочёт — сферы ни при каких обстоятельствах не будут крутиться так же скоро, как летают электроны, так что использование bistable ограничено.
SED
Surface-conduction Electron-emitter Display — поверхностно-проводящие электронно-излучающие дисплеи. Разработка SED придумана в компании Canon. Как раз ей, согласно нашей точке зрения, в собственности ближайшее будущее, и вот из-за чего.
Не обращая внимания на все успехи микроэлектроники, побить ветхий хороший дисплей на CRT (ЭЛТ, электронно-лучевой трубке) по двум параметрам (яркость/время и контрастность реакции) так никому и не удалось. Слой люминофора, что бомбардировали электронами, был оптимальнее , что придумали с того времени. Но природа CRT ограничивала его размеры — с определенного момента трубка и фокусирующее устройство становились такими громадными, что применять CRT становилось непрактичным.
устройства и Видеоусилители развертки были дороги и ненадежны, а от них впрямую зависело количество точек на экране. Прелесть SED содержится в том, что он сохраняет все лучшее, имевшееся у CRT, но совсем отнять у него недочётов. Все дело в том, что вместо пушки, стреляющей электронами, тут употребляются две стеклянные пластины с нанесенными на их внутреннюю поверхность электродами.
На одной из пластин размещен массив электронных излучателей, трудящихся на базе так именуемого туннельного результата. На второй пластине — слой люминофора. Появляющиеся за счет туннельного результата электроны разгоняются в узком промежутке между пластинами и попадают на слой люминофора. В следствии получается ЭЛТ-без-трубки.
Толщина для того чтобы дисплея будет составлять всего пара сантиметров, и про войны стандартов, возможно, возможно будет забыть лет на 50. Не смотря на то, что — кто знает, что нас ожидает в наступающем году.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№26, декабрь 2004).
<
h4>