Нашли ошибку? Выделите ее и нажмите ctrl+enter

Комментариев: 0

Поделиться материалом

: почему Samsung и Panasonic навсегда отказались от технологии

О плазменных телевизорах сейчас мало что слышно, и не зря: их уже несколько лет никто не производит. Но для телевизионной технологии, которая когда-то была вершиной качества изображения, куда делись плазменные телевизоры?

Писать о столь любимой технологии, которая была и исчезла, похоже на любовное письмо бывшей. Вы помните, почему вы любили их, и вы также помните, как они вас раздражали. Это упражнение по очищению души.

Но что мы вспоминаем, когда говорим о плазменных телевизорах? Технология, которая сделала плоские экраны повседневной реальностью для вас и меня, возникла в скромной лаборатории Университета Иллинойса. Потенциал того, что начиналось как академический эксперимент по созданию дисплея для учебных компьютеров, стал очевиден для производителей телевизоров, которые изо всех сил пытались найти реалистичное решение для замены громоздких телевизоров с ЭЛТ (электронно-лучевой трубкой).

Плазменные экраны состоят из миллионов ячеек, заполненных газом, аккуратно расположенных между двумя листами стекла.Когда они заряжаются электричеством, ячейки — или пиксели — загораются, формируя изображение. Этот заряженный газ называется плазмой, отсюда и название экранов. С другой стороны, модели

CRT имеют одну трубку, которая определяет размер экрана. Переход к плазменной технологии и использование в ней миллионов ячеек значительно упростил увеличение размеров экранов, а также сделал их тонкими — гораздо более тонкими, чем обычные ЭЛТ-телевизоры. Кроме того, более высокое разрешение и частота обновления привели к гораздо более качественному изображению.

Чтобы понять привлекательность плазмы и то, как ей удалось покорить сердца и гостиные, вы должны заглянуть за пределы красивого экрана и вглубь технологий, стоящих за ним.

• Телевизоры следующего поколения: OLED, Micro LED и голографические телевизоры будущего

Плазменные телевизоры: как они на самом деле работают?

Думайте о плазменном телевизоре как о неоновой лампе. Он основан на эмиссионной технологии, в которой плазма используется для возбуждения люминофоров, чтобы они излучали свет.

«Стекло сравнимо с оконным стеклом, в отличие от LCD. Имеются горизонтальные и вертикальные сетки электродов и массив люминофоров. Соединение между ними сканируется, и на пересечении возникает разряд, заставляющий люминофор светиться», — говорит аналитик Пол Грей, который возглавляет исследования в области телевидения в Omdia, международной фирме, которая занимается анализом всей технологической экосистемы. «Сторона люминофора похожа на ЭЛТ, а плазма — это тлеющий разряд, похожий на неоновую лампу».

Но зарождение технологии не имело ничего общего с индустрией развлечений.Ларри Ф. Вебер, научный сотрудник Института инженеров по электротехнике и электронике, написал в IEEE Transactions on Plasma Science следующее:

«Как и в случае с любым изобретением, все началось с потребности. В данном случае это была потребность в качественном дисплее для компьютерного обучения. В 1960 году Университет Иллинойса начал проект под названием PLATO (Программируемая логика для автоматических обучающих операций) для проведения исследований по использованию компьютеров в образовании… Плазменная панель (PDP) была изобретена проф.Дональд Л. Битцер, профессор Х. Джин Слоттоу и их аспирант Роберт Х. Уилсон в 1964 году, чтобы удовлетворить потребность в полноценном графическом дисплее для системы PLATO».

Технологии быстро развивались — буквально от лабораторной посуды до лучших экранов телевизоров — за очень короткий промежуток времени.

Плазменные телевизоры: ранние дни

Однако, как и в случае с любым технологическим продуктом для потребительского рынка, был длительный период малосерийного, но высокопроизводительного себестоимость производства.

Первым производителем, который взялся за выпуск плазменных панелей в больших количествах, была Fujitsu, выпустившая 42-дюймовый экран в 1997 году. Этот экран продавался за 20 000 долларов (около 15 000 фунтов стерлингов / 26 000 австралийских долларов), согласно San Francisco Business Times .

Их примеру последовали Philips и Pioneer, а вскоре к ним присоединились и другие производители.

«Началами были Fujitsu и Panasonic, но дисплеи производили NEC, Pioneer, Samsung, LGE и Chunghwa (CPT), — говорит Грей.«Большинство брендов имели в своем ассортименте плазму. Важно помнить, что в начале 2000-х PDP [плазменная панель] лидировала среди широкоэкранных телевизоров, таких как 42-дюймовые модели, и были серьезные опасения, что 42-дюймовые ЖК-дисплеи экономически целесообразны. Sony и Sharp даже работали над гибридной технологией под названием PALC, жидкий кристалл с плазменной адресацией».

Это был первый случай, когда большой телевизор можно было повесить на стену. Это был огромный шаг вперед по сравнению с ЭЛТ-телевизорами, которые были квадратными и тяжелыми, хотя и крепкими.Помните также, что это был странный мир, в котором маленькие и большие экраны (ЖК и проекционные соответственно) были плоскими, а те, что посередине (от 14 до 37 дюймов), были изогнутыми.

Плазменные телевизоры: качество изображения

прошли долгий путь с момента своего появления. Он продолжал доминировать на потребительском рынке телевизионных экранов и обеспечивал одно из лучших доступных впечатлений от просмотра.

Плазменные телевизоры имели панели, которые освещали небольшие ячейки газа (ксенона и неона) между двумя стеклянными пластинами, предлагая очень яркие и четкие изображения даже на большой поверхности экрана, согласно Samsung , которая была одним из основных производителей. плазменных телевизоров.Экраны содержат люминофоры, которые создают изображение на экране, загораются сами и не требуют подсветки.

Технология означала, что большие экраны (обычно от 42 до 63 дюймов) «предлагают высокий коэффициент контрастности, великолепные насыщенные цвета и широкие углы обзора, а это означает, что каждое место в доме великолепно», по словам Samsung, в то время как он «хорошо работал в плохо освещенных помещениях, что отлично подходит для просмотра фильмов». Он также может «отслеживать быстро движущиеся изображения без размытия движения», что делает плазму «идеальной для просмотра динамичных спортивных состязаний или видеоигр.Четкость визуальных деталей поразительна».

Однако были и недостатки. Плазменные телевизоры потребляли больше электроэнергии, чем ЖК-дисплеи (у Panasonic потребление почти сравнялось, а энергопотребление плазмы сильно зависело от количества света в видеоконтенте). Он был тяжелее, и в каждом наборе было гораздо больше силовой электроники. Он был не таким ярким, а это означало, что, чтобы насладиться им в полной мере, вам действительно нужно было получать удовольствие от просмотра при слабом освещении в стиле кинотеатра — что не было недостатком, если вы не были поклонником дневного телевидения.Выгорание тоже было проблемой, особенно для заядлых геймеров.

Плазменный бум и новые дети в блоке

К 2005 году, согласно данным Omdia, во всем мире отгружалось шесть миллионов единиц плазмы в год. «Бизнес достиг своего пика в 18,4 миллиона в 2010 году, — говорит Грей.

Но затем другие технологии начали догонять. ЖК-экраны были легче и ярче. Они потребляли гораздо меньше энергии и лучше работали при дневном свете.

«Основной проблемой была скорость инноваций, — говорит Грей. «Plasma должна была противостоять индустрии ЖК-дисплеев, над разработкой которой работало больше игроков. Он столкнулся либо с нерентабельным уровнем НИОКР, либо, наоборот, с медленным отставанием. Samsung и LG были на рынке PDP [плазменных панелей] только в качестве страхового полиса, в то время как японцы не желали делать большие ставки. Справедливости ради, они действовали рационально — в то время как Korea Inc вернула свои деньги в LCD, Taiwan Inc только безубыточна, а шансы China Inc когда-либо получить положительную отдачу от своих инвестиций в LCD невелики.

Конец плазменных телевизоров

Медовый месяц плазмы длился недолго, и были некоторые основные факторы, которые оказали серьезное влияние на продажи, в том числе один из критических замечаний, обычно направленных на OLED, низкая яркость.

«Плазменный экран не такой яркий, как LCD. Критически важно, что в розничных магазинах США зона с телевизором была ярко освещена, а плазменная панель выглядела размытой», — говорит Грей. «Плазменные дисплеи, как и все излучающие дисплеи, боролись с высокой плотностью пикселей. Только Panasonic удалось сделать 1080p 42-дюймовый, и даже тогда это был не очень хороший коммерческий продукт.Сообщается, что выход продукции был низким. В конце концов, ЖК-дисплеи обладали огромными производственными мощностями и преимуществом масштаба. PDP просто недостаточно уникален».

Поскольку производители начали нести огромные убытки, они начали постепенно отказываться от плазмы. Примечательно, что компания Pioneer прекратила производство своих любимых экранов Kuro. Когда Panasonic объявила, что больше не будет производить плазменные экраны, все знали, что конец близок. Вскоре их примеру последовали LG и Samsung. И вот так просто погас свет на плазме.

Лучшие на сегодня предложения LG CX OLED

Что случилось с плазменными дисплеями?

Плазменные дисплеи когда-то были вершиной телевизионных технологий. Благодаря глубокому черному цвету и великолепным цветам они могли конкурировать с ЭЛТ в то время, когда многие ЖК-технологии в то время часто считались менее чем вдохновляющими. Но было ли у плазменных дисплеев реальное будущее?

Приятно иметь новые идеи. Проблема в том, что они неизменно выступают против старых идей, за которыми стоит опыт.

Рассмотрим некоторых технологических достижений последних нескольких десятилетий, только в области кино и телевидения. У кого-нибудь дома есть плазменный экран на стене? Нет? Было время, когда для ЭЛТ-дисплеев на стене было написано «TFT-LCD». Там написано «плазменная панель». Плазменные дисплеи буквально состоят из крошечных ячеек, наполненных ионизированным газом. Ранние типы были заполнены неоном, который светился характерным красно-оранжевым светом при подаче высокого напряжения, создавая ярко-оранжевые плоские дисплеи, которые можно было увидеть в ноутбуках начала 90-х годов.

На этом изображении показана структура плазменной панели Pioneer PDP-V402. Спереди матрицы ячеек имеется сетка для обеспечения электропроводности и небольшого коэффициента заполнения

Полноцветные плазменные дисплеи заполнены газовой смесью, включающей ртуть, которая, как и люминесцентная лампа, при возбуждении излучает ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовый свет возбуждает цветные люминофоры, которые светятся с цветовой характеристикой, очень похожей на цветопередачу ЭЛТ. Важно отметить, что если мы выключим питание конкретной ячейки, то она полностью и полностью отключит от , а светоотдача может быть равна нулю.Это означает, что плазменные дисплеи могут достигать уровней черного почти как у OLED. Многие этого не делают из-за далеко не идеальной электроники, но производительность была немного лучше, чем у большинства ЖК-дисплеев.

BenQ PV3200PT — хороший пример современного ЖК-дисплея TFT. Обратите внимание на более высокий коэффициент заполнения и отсутствие сетки

Проблема заключалась в том, что он не был на лотов лучше, чем лучших ЖК-дисплеев , потому что ЖК-технология созревала. Плазма как полноцветный дисплей восходит, возможно, к 21-дюймовой панели Fujitsu в 1992 году, хотя они не стали потребительскими товарами до конца 90-х, а по-настоящему практичными они стали только через несколько лет после этого.И наоборот, исследователи из Westinghouse создали термин «активная матрица» в 1970-х годах для описания того, что впоследствии стало TFT-LCD. В конце концов, технологии производства больших ЖК-панелей TFT улучшились настолько, что в середине 2000-х годов продажи плазмы превзошли плазменные панели.

Большие плазменные дисплеи демонстрировались на крупных выставках еще десять лет назад, но, в конце концов, это была технология, которая буквально затмила более опытных конкурентов.

Изображения плазменной панели Pioneer PDP-V402 предоставлены сотрудниками Rarevision LLC, чей энтузиазм в отношении ретро-технологий находит свое отражение в приложении VHS Camcorder.

Плазменные дисплеи — Engineering LibreTexts

Плазменные дисплеи в основном используют свойства плазмы в качестве источника света. Плазма создается за счет возбуждения газа, увеличения количества электронов в газе. Это создает дисбаланс зарядов и эффективно ионизирует газ, переводя его в состояние плазмы. Плазма обладает высокой проводимостью в присутствии электромагнитного поля.

Как работают плазменные панели

Структура PDP состоит из нескольких слоев различных материалов, как показано на рисунке.Самый внутренний слой состоит из серии из 3 ячеек, которые составляют один пиксель проецируемого изображения. Каждая ячейка содержит газовую смесь благородных газов, обычно неона с 10-15% ксенона, и отвечает за получение одного из трех основных цветов: красного, синего или зеленого. Снаружи этих ячеек находится слой диэлектрического материала и электроды, которые обеспечивают энергией каждую из трехкамерных камер. Диэлектрический слой позволяет накапливать больше заряда между электродами и ячейками.На проекционной стороне дисплея электроды вертикальные и прозрачные. Эти электроды известны как прозрачные электроды дисплея и покрыты оксидом магния, а задние электроды известны как адресные электроды. Внешней большей частью плазменного дисплея являются стеклянные слои, на один из которых выводится изображение.

Работа плазменных дисплеев аналогична работе люминесцентной лампы: газ используется для возбуждения люминофоров, излучающих видимый свет.В плазменных дисплеях на газ внутри ячеек подается напряжение, и газ ионизируется, создавая плазму. Сама по себе плазма не производит световую энергию, а производит ультрафиолетовый свет, который возбуждает люминофоры, которыми покрыта каждая клетка. Получаемый цвет (красный, зеленый или синий) зависит от люминофора. Красный свет производят такие люминофоры, как (Y,Gd)BO ₃ :Eu, YBO ₃ :Eu и Y ₂ O ₃ :Eu. Синий свет создается люминофором, таким как (Y,Gd)(V,P)O ₄ и BaMgAl ₁₄ O ₂₃ :Eu.Зеленый свет создается люминофором, таким как Zn ₂ SiO ₄ :Mn, BaAl ₁₂ O ₁₉ :Mn и SrAl ₁₂ O ₁₉ :Mn. Изменяя интенсивность красных, зеленых и синих клеток, можно получить все цвета спектра.

Чтобы запустить этот процесс, блок управления внутри дисплея подает питание на оба электрода в определенном пересечении, которое необходимо для освещения пикселя.Затем электрод обеспечивает напряжение, которое добавляет электроны в газовую смесь. Добавление электронов вызывает столкновения между добавленными электронами и нейтральными атомами газа. Эти атомы теряют часть своих электронов, что заставляет их ионизироваться и приобретать суммарный заряд, создавая плазму. Когда ток от электродов проходит через клетки, теперь положительные ионы и электроны перемещаются на соответствующую сторону тока, положительные ионы перемещаются на отрицательную сторону, а электроны перемещаются на положительную сторону.Во время этого движения происходит больше столкновений между электронами и ионами. Это создает энергию и заставляет электроны, находящиеся в ионе, ненадолго переходить в возбужденное состояние. Когда эти электроны опускаются на более низкую орбиталь с меньшей энергией, они высвобождают избыточную энергию в виде УФ-фотона. Энергия УФ-фотонов возбуждает люминофоры в ячейке и излучает свет в видимом спектре, что видно на рисунке 2. Комбинация многочисленных ячеек, излучающих разную степень света и цвета, создает возникающее цифровое изображение, постоянное включение и выключение электродов позволяет этим изображениям двигаться.

Свойства PDP

имеют много преимуществ по сравнению с другими типами дисплеев. Поскольку каждая ячейка содержит источник света в виде плазмы, каждый пиксель управляется светом. Это позволяет плазменным экранам иметь типичный более яркий дисплей, чем ЭЛТ и ЖК-экраны. В дополнение к этому PDP имеют более высокую частоту обновления, что приводит к более быстрому времени реакции и меньшему размытию изображения при движении. По сравнению с ЭЛТ-экранами плазменные панели намного тоньше и легче, но потребляют примерно такое же количество энергии.

Одним из недостатков плазменных дисплеев является эффект выгорания изображения. Выгорание изображения происходит, когда изображение удерживается на плазменном дисплее слишком долго, тень изображения выгорает на экране. Когда неподвижное изображение устанавливается в течение длительного времени, люминофоры перегреваются и теряют свою яркость. Хотя теневое изображение возникает не всегда, со временем снижение яркости приводит к ухудшению общего качества изображения. Аналогичный эффект возникает, когда клетки имеют яркий цвет в течение длительного периода времени.Ячейки накапливают большой заряд, и в результате также появляется теневое изображение, однако это решается отключением экрана и разрядкой ячеек.

История плазменных дисплеев

PLATO.

Вопросы:

1. Какие люминофоры дают красный свет?

2. Как создается изображение на плазменном дисплее?

3. Что такое выгорание экрана?

Ответы:

1. (Y,Gd)BO ₃ :Eu, YBO ₃ :Eu и Y ₂ O ₃ :Eu могут использоваться для получения красного света.

2. Электроды возбуждают газы в ячейке дисплея, что создает плазму.Плазма испускает волны УФ-света, которые реагируют с люминофорным покрытием, создавая цветной свет. Миллионы этих ячеек, каждая из которых образует пиксель изображения, работают одновременно для проецирования цифрового изображения.

3. При оставлении на экране плазменного дисплея стационарного изображения люминофоры перегреваются и оставляют след изображения на экране.

Дополнительные ссылки

Плазма (ChemWIki)

Диэлектрики (ХимВИки)

Видимый свет (ChemWIki)

Каталожные номера:

Харрис, Том.Март 2002 г. Как работают плазменные дисплеи . HowStuffWorks.com

Авторы и авторство

Дон Ли Валлес (Калифорнийский университет, Дэвис)

Что такое плазменный экран? Знай все 2022

>>Обновлено 9 января 2022 г., 01:46

Что такое плазменный экран: Плазменные мониторы — это мониторы с плоским экраном.Эти мониторы очень популярны, потому что они обеспечивают отличное качество изображения и четкие цвета.

Экран этого монитора обычно производится в широкоформатном формате. Плазмы стоят недешево, и если вы решите их купить, вы можете заплатить от 2000 до 15 000 долларов.

Хотя эти мониторы недешевы, потребители любят их не только за то, что они обеспечивают хорошее качество изображения, но и за то, что их можно легко закрепить на стене и освободить столь необходимое пространство в вашем доме.

Какие жалобы на плазменный экран?

Некоторые люди жалуются, что эти мониторы отражают больше света, чем ЖК-монитор.Пользователи считают, что из-за этого на изображении появляется неудобный свет.

Этот экран также сделан из стекла. Это стекло также способствует появлению бликов, которые кажутся отраженными от экрана в дополнение к чрезмерному освещению.

Из-за этих жалоб производители разрабатывают мониторы с антибликовым покрытием.

Другая жалоба на эти мониторы заключается в том, что они могут быть легко повреждены при ударе твердым предметом.

Если вы решите купить его, вы можете подумать о том, чтобы повесить его на стену, чтобы защитить его от повреждений, или подумать о приобретении расширенной гарантии.

Как работают плазменные экраны?

Во всех типах мониторов используются маленькие пиксели, формирующие изображения. Пиксели монитора состоят из газов, а внутри этого монитора тысячи пикселей.

Эти пиксели размещены внутри электрических пластин и отправляют сигналы на процессор, который преобразует их в изображения, которые можно просмотреть.

Изображения на мониторе более четкие и четкие, поскольку содержат больше пикселей, чем на обычном мониторе.

Это также объясняет, почему качество изображения кажется более красочным.Поскольку каждый пиксель подсвечивается индивидуально, вы можете получить четкое изображение независимо от того, под каким углом вы смотрите на экран.

Что такое плазменный экран Особенности?

+ Размер  – это расстояние между правым верхним и левым нижним углами стеклянного экрана, поэтому пластиковая крышка, в которой оно находится, не учитывается. Единицей измерения является дюйм («). Наиболее распространены 15,6″, 17″, 19″, 20″, 22″ и 24 дюйма.

+ Технология:  на основе плазматических клеток, экран не обновляется, а остается статичным, пока компьютер не посылает сигнал об изменении цвета в каждую ячейку, благодаря этой характеристике глаза меньше устают при работе.В настоящее время он конкурирует с ЖК-экранами и ЭЛТ-мониторами.

+ Разрешение:  относится к максимальному количеству пикселей, которое он может отображать на экране. Пиксель — это каждая цветная точка на экране.

Плазменные экраны с технологией 3D

Это техническая реализация, которая позволяет изображениям не выглядеть полностью плоскими, а иметь различный эффект глубины между фоном и передним планом.

Стоит отметить, что для этого изображения должны иметь специальную графическую обработку, а также использование для этого специальных устройств на пользовательском уровне (очки), чтобы можно было увидеть такие изображения, проецируемые не только на плазменный экран даже с монохромным ЭЛТ-экраном.

      Что такое эффект плазменного экрана? В основном есть 2 метода для эффекта 3D-экрана:

      а) Стереоскопические 3D-эффекты: изображения должны поступать со стереоскопической видеокамеры или специальной обработки, а на уровне пользователя она основана на использовании физических линз или специально разработанных электронных очков, в которых каждый глаз захватывает разные изображения и они дают эффект в третьем измерении.

     б) Автостереоскопические 3D-эффекты: изображения должны поступать со стереоскопической видеокамеры, а на уровне пользователя ее необходимо размещать только в определенном положении, поскольку экран испускает разные изображения, направленные на каждый глаз, через параллельные барьеры.

Читайте здесь: Лучший калибратор мониторов.

Детали, из которых состоит плазменный экран

Внутри он имеет электронные схемы, необходимые для его правильной работы, а внешне этот экран состоит из следующих частей:

Очистка плазменного экрана

 Рекомендуемый способ очистки экранов – просто смочить чистую, мягкую и безворсовую ткань проточной водой, аккуратно протереть экран, избегая разбрызгивания, так как это может привести к попаданию жидкости на края экрана и повреждению экрана. команда.

      Также рекомендуется использовать имеющиеся в продаже «наборы» для очистки экрана или те, в состав которых не входят спирт или аммиак, это важно, поскольку на нескольких сайтах в Интернете упоминается использование спирта в сочетании с дистиллированной водой для очистки.

Контраст на плазменных экранах

Что такое контраст плазменного экрана? Контраст определяется как одновременное противопоставление света и темноты, поэтому в экранах эта переменная определяет, какой из 2-х факторов будет иметь приоритет, чтобы изображение на экране было более воспринимаемым человеческим глазом. Обрабатываются два типа контраста: динамический и статический.

     Статический контраст, коммерчески называемый реальным, связан с разницей тонов в данный момент между двумя противоположными пикселями (темным и ярким), что указывает на то, насколько экран идеален для изображений с небольшим движением, как его указать. Он выглядит следующим образом :CE X:YYY, именно поэтому мы встречаем экраны с CE 800:1, 1000:1 и т.д.

        Динамический контраст – это электронный аукцион, который экран выполняет путем увеличения и уменьшения мощности освещения таким образом, чтобы тона на экране выделялись в периоде мгновений, то есть, если пленка преимущественно черная, он уменьшает мощность освещение.

, чтобы преобладал такой цвет, чтобы определить, насколько идеален экран с движущимися изображениями. Способ указания контраста производителями следующий: CD X: YYY, нахождение очень высоких значений с CE, таких как 1: 1000, 1: 5000, 1: 50000.

Соединители

Особенности использования плазменного экрана

В настоящее время они выводятся на рынок, они используются для домашнего развлекательного оборудования, такого как лучшие мониторы, но ожидается, что после консолидации ЖК-экранов они также будут представлены на рынке компьютерного оборудования.

Их преимущество в том, что они служат до 11 лет, они не отражают окружающий свет, их хорошо видно под разными углами, они предназначены для монитора высокой четкости, они почти не занимают места и их легко разместить на стене. .

Преимущества

имеют более высокое разрешение, чем традиционные мониторы, а также способны отображать компьютерные сигналы XGA, SVGA и VGA.

· Традиционные лучевые трубки используют пучок электронов для отображения изображения в трубке сверху вниз через определенные промежутки времени, освещая каждый люминофор для получения изображения.Благодаря этому процессу линии можно воспринимать.

Большинство элементов управления монитором имеют удвоитель строк для улучшения качества изображения. Элементы управления этого монитора способны воспроизводить 16,77 миллиона цветов, обеспечивая четкость и реалистичность цветов, а также тонкую градацию между цветами.

Широкоэкранный формат или 16:9. Это формат высокой четкости, который обычно содержит DVD-фильмы.

Экран идеально плоский и без каких-либо искривлений.Это приводит к тому, что он ломается с теми искажениями, которые он имеет по краям экрана обычных мониторов.

Яркость этого монитора одинакова по всей его поверхности. В отличие от систем обратной проекции, у которых яркости как бы и нет — она проявляется при наличии ярких изображений в середине экрана и затемнении по краям. С другой стороны, в плазменных дисплеях одинаковая яркость проявляется во всех частях экрана.

Благодаря плазменным дисплеям экономится много места.Будучи настолько тонкими и очень тонкими, они допускают варианты размещения или установки, недоступные для обычных мониторов.

Они могут стоять на подставках или подвешиваться на стене, как если бы это была картина в гостиной, а также иметь большой экран, не занимая при этом большого объема пространства в комнате.

     
Эти мониторы обеспечивают широкий угол обзора. Это 160 градусов (как по вертикали, так и по горизонтали), гораздо больше, чем у ЖК-мониторов.

Это означает, что большее количество людей может воспользоваться преимуществами хорошего качества изображения в одном помещении.

Поскольку в этом типе мониторов не используются электронные лучи, как в обычных мониторах, плазма неуязвима для воздействия магнитных полей.

 Это часто случается с динамиками, которые содержат большие магниты, они могут создавать искажения изображения на экранах мониторов (которые называются обесцвечиванием), если они находятся очень близко к экранам.

Это не происходит с плазмой, оставляя динамики или что-то подобное, чтобы быть достаточно близко.

Читайте также: что такое двоение изображения на мониторе и как его решить?

Плазменный дисплей — Распределенный музей Иллинойса

Предыдущая остановка коммуникационного тура | Вернуться к карте коммуникационного тура | Следующая остановка коммуникационного тура

Как работает плазменный дисплей?

. Сегодня плазменный дисплей можно увидеть во многих современных телевизорах, но технология была первоначально изобретена Дональдом Битцером и его командой из Университета Иллинойса в 1964 году.Фактически, первые плазменные дисплеи с сенсорным экраном использовались в компьютерных терминалах PLATO.

(видео с YouTube, изначально из шоу Discovery Channel)

Видео выше показывает, как работают плазменные телевизоры и как они производятся. Плазменные дисплеи PLATO были намного проще, они могли отображать только один цвет (вместо 1 миллиона), но основная технология осталась прежней. Ниже вы можете увидеть терминал PLATO V, показывающий характерное и хорошо заметное оранжевое свечение.

— Центр компьютерных наук Томаса М. Зибеля. Дисплей системы компьютерного обучения PLATO расположен в центральном коридоре на первом этаже.

– Лаборатория машиностроения. Исторический указатель расположен на северо-восточном углу.

Наконец, вот видео, в котором сам Дональд Битцер обсуждает создание плазменного дисплея.

Плазменная панель PLATO. (1966). Документы Х. Джина Слоттоу, 1942–1989 гг. Серия записей 06.11.29, вставка 1, фотографии. Архив Иллинойского университета.

Прасад Джайн. (2009, 7 октября). плазменный телевизор, как это работает [Видеофайл]. Получено с https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=YlS24yOZZSk 

Зал славы бытовой электроники: плазменный телевизор Fujitsu

Это слишком распространенная уловка, и законные компании-производители и дистрибьюторы сильно страдают от этого.Но опасность гораздо глубже, чем быть ограбленным, когда вы искали выгодную сделку. Покупая лекарства, например, вы подвергаете свое здоровье опасности, если не получаете добросовестное лекарство, которое было прописано. Тем не менее, для большей части мира быть обманутым таким образом при покупке лекарств, к сожалению, является нормой. Даже люди в развитых странах подвержены лечению поддельными или некачественными лекарствами.

Крошечные механические резонаторы, изготовленные по тому же принципу, что и микрочипы (внизу), могут служить для аутентификации различных товаров.Будучи менее 1 микрометра в поперечнике и прозрачными, эти метки практически невидимы. Университет Флориды

Контрафактная электроника также представляет собой угрозу, поскольку она может снизить надежность критически важных с точки зрения безопасности систем и сделать опасной даже обычную бытовую электронику. Например, мобильные телефоны и электронные сигареты, как известно, взрываются прямо перед лицом пользователя из-за поддельных аккумуляторов внутри них.

Не будет преувеличением уподобить распространение контрафактной продукции заражению системы мировой экономики — пандемии другого рода, разросшейся По данным Международной коалиции по борьбе с контрафактной продукцией, за последние два десятилетия их число увеличилось в 100 раз.Поэтому неудивительно, что многие люди в промышленности уже давно работают над способами борьбы с этим бедствием.

Традиционная стратегия борьбы с фальшивомонетчиками заключается в применении какого-либо маркера аутентификации к подлинному изделию. Эти усилия включают отображение универсальных кодов продуктов (UPC) и шаблонов быстрого реагирования (QR), а иногда и включение меток радиочастотной идентификации (RFID). Но коды UPC и QR должны быть видны, чтобы они были доступны для оптического сканирования.Это делает их уязвимыми для удаления, клонирования и повторного применения к контрафактной продукции. Метки RFID не так легко клонировать, но для них обычно требуются относительно большие антенны, что затрудняет незаметную маркировку предмета с их помощью. И в зависимости от того, для чего они используются, они могут быть слишком дорогими.

Мы придумали другое решение, основанное на радиочастотных (РЧ) наноэлектромеханических системах (НЭМС). Как и метки RFID, наши устройства RF NEMS не должны быть видимыми для сканирования.Это, их крошечный размер и природа их компонентов делают эти теги в значительной степени невосприимчивыми к физическому изменению или клонированию. И стоят они максимум несколько копеек каждый.

Невидимые метки NEMS могут стать мощным оружием в глобальной борьбе с контрафактной продукцией, даже с фальшивыми банкнотами. Заинтригован? Вот описание физических принципов, на которых основаны эти устройства, и краткий обзор того, что будет задействовано в их производстве и эксплуатации.

Вы ​​можете думать о радиочастотной метке NEMS как о крошечном бутерброде.Ломтики хлеба представляют собой два проводящих слоя оксида индия-олова толщиной 50 нанометров, материала, обычно используемого для изготовления прозрачных электродов, например, для сенсорного экрана вашего телефона. Наполнение представляет собой пьезоэлектрическую пленку толщиной 100 нм, состоящую из нитрида алюминия, легированного скандием, который также прозрачен. С помощью литографических методов, аналогичных тем, которые используются для изготовления интегральных схем, мы вытравливаем на сэндвиче узор, который включает в себя кольцо посередине, подвешенное на четырех тонких плечах.Такая конструкция позволяет круглой поверхности свободно вибрировать.

Материал, из которого изготовлена ​​пьезоэлектрическая пленка, конечно же, подлежит пьезоэлектрический эффект: при механической деформации материал генерирует электрическое напряжение. Более важным здесь является то, что такие материалы также испытывают так называемый обратный пьезоэлектрический эффект — приложенное напряжение вызывает механическую деформацию. Мы воспользуемся этим явлением, чтобы вызвать колебания в гибкой части метки.

Для этого мы используем литографию для изготовления катушки по периметру метки. Эта катушка соединена одним концом с верхним проводящим слоем, а другим концом с нижним проводящим слоем. Воздействие на метку колеблющегося магнитного поля создает колеблющееся напряжение на пьезоэлектрическом слое, как того требует правило. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Возникающая в результате механическая деформация пьезопленки, в свою очередь, вызывает вибрацию гибких частей метки.

Эта вибрация станет наиболее интенсивной, когда частота возбуждения совпадет с собственной частотой крошечного механического осциллятора. Это простой резонанс, явление, позволяющее голосу оперного певца разбить бокал вина при взятии нужной ноты (и если певец очень, очень старается). Это также стало причиной обрушения подвесного моста Бротон недалеко от Манчестера, Англия, в 1831 году, когда 74 члена 60-го стрелкового корпуса прошли по нему маршем, и их шаги приземлились в такт естественному механическому резонансу моста.(После этого инцидента британским солдатам было приказано сбивать шаг, когда они шли по мостам!) В нашем случае релевантным возбуждением являются колебания магнитного поля, приложенного сканером, который вызывает вибрацию с наибольшей амплитудой, когда совпадает с частотой механический резонанс гибкой части метки.

На самом деле ситуация сложнее, чем эта. Гибкая часть метки имеет не одну резонансную частоту — их много. Это как мембрана на барабане, которая может колебаться различными способами.Левая сторона может подняться, а правая опуститься, и наоборот. Или середина может подниматься, а периметр смещается вниз. Действительно, мембрана барабана деформируется при ударе по-разному. И каждый из этих образцов колебаний имеет свою собственную резонансную частоту.

Мы разработали наши нанометровые метки так, чтобы они вибрировали, как крошечные барабанные пластины, со многими возможными режимами колебаний. Метки настолько малы — всего несколько микрометров в поперечнике, — что их колебания происходят на радиочастотах в диапазоне от 80 до 90 мегагерц.В этом масштабе значение имеет не только геометрия бирки: в игру вступают также капризы производства.

Например, толщина сэндвича, которая номинально составляет около 200 нм, будет незначительно варьироваться от места к месту. Диаметр или округлость кольцеобразной части также не будет одинаковой от образца к образцу. Эти незначительные производственные вариации повлияют на механические свойства устройства, в том числе на его резонансные частоты.

Кроме того, в этом масштабе материалы, используемые для изготовления устройства, не являются идеально однородными.В частности, в пьезоэлектрическом слое существуют собственные изменения кристаллической структуры. Из-за большого количества легирующего скандия конические кластеры кубических кристаллов случайным образом формируются в матрице гексагональных кристаллов, составляющих зерна нитрида алюминия. Случайное расположение этих крошечных конусов создает значительные различия в резонансах, возникающих в, казалось бы, идентичных метках.

Подобные случайные вариации могут привести к неприятным дефектам при производстве некоторых микроэлектронных устройств.Однако здесь случайная вариация — это не ошибка, а особенность! Это позволяет каждой изготовленной метке служить уникальным маркером. То есть, хотя резонансы, проявляемые меткой, в целом контролируются ее геометрией, точные частоты, амплитуды и резкость каждого из ее резонансов являются результатом случайных изменений. Это делает каждый из этих предметов уникальным и предотвращает клонирование, подделку или иное изготовление метки таким образом, чтобы воспроизвести все свойства резонансов, наблюдаемых в оригинале.

Метка RF NEMS является примером того, что эксперты по безопасности называют физическая неклонируемая функция. Для дискретной маркировки чего-то вроде партии лекарства, чтобы задокументировать его происхождение и доказать его подлинность, это как раз то, что доктор прописал.

В этот момент вам может быть интересно, как мы можем обнаружить и охарактеризовать уникальные характеристики колебаний, происходящих внутри этих крошечных меток. Один из способов, в принципе, заключался бы в том, чтобы поместить устройство под микроскоп виброметра и посмотреть, как оно двигается.Хотя это возможно — и мы сделали это в ходе наших лабораторных исследований — эта стратегия не будет практичной или эффективной в коммерческих приложениях.

Но оказывается, измерить резонансы этих меток совсем не сложно. Это потому, что электронный сканер, который возбуждает вибрации в метке, должен поставлять энергию, которая поддерживает эти вибрации. Электронный сканер легко может определить частоты, на которых таким образом поглощается энергия.

Сканер, который мы сейчас используем, представляет собой стандартную часть электронного тестового оборудования, называемого сетевым анализатором. (Слово Сеть здесь относится к сети электрических компонентов — резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности — в тестируемой цепи, а не к компьютерной сети, такой как Интернет.) Датчик, который мы подключаем к сетевому анализатору, — это просто крошечная катушка, который расположен в пределах пары миллиметров от тега.

С помощью этого механизма мы можем легко измерить уникальные резонансы отдельной метки.Мы записываем эту сигнатуру, измеряя, насколько различные пики резонансной частоты смещены от пиков идеального тега соответствующей геометрии. Мы переводим каждое из этих смещений частоты в двоичное число и связываем все эти биты вместе, чтобы создать цифровую подпись, уникальную для каждого тега. Схема, которую мы используем в настоящее время, создает 31-битные идентификаторы, а это означает, что возможно более 2 миллиардов различных двоичных подписей — достаточно, чтобы уникально пометить практически любой продукт, который, как вы думаете, может нуждаться в аутентификации.

Использование тонких физических свойств тега для определения его уникальной подписи предотвращает клонирование, но вызывает другую озабоченность: эти свойства могут измениться.

Например, во влажной среде метка может поглотить некоторое количество влаги из воздуха, что изменит свойства ее резонансов. От этой возможности достаточно легко защититься, покрыв метку тонким защитным слоем, скажем, из какого-нибудь прозрачного полимера, что можно сделать, не мешая вибрациям метки.

Но мы также должны признать, что частоты его резонансов будут меняться по мере изменения температуры метки. Однако мы можем обойти это осложнение. Вместо того, чтобы характеризовать метку по абсолютной частоте ее режимов колебаний, мы вместо этого измеряем отношения между частотами различных резонансов, которые все смещаются по частоте на одинаковые относительные величины при изменении температуры метки. Эта процедура гарантирует, что измеренные характеристики будут преобразованы в одно и то же 31-битное число, независимо от того, является ли тег горячим или холодным.Мы протестировали эту стратегию в довольно широком диапазоне температур (от 0 до 200 °C) и обнаружили, что она достаточно надежна.

Метка характеризуется разностью между ее измеренными резонансными частотами (провалы на красной линии) и соответствующими частотами идеальной метки (провалы на черной линии). Эти различия кодируются в виде коротких двоичных строк, дополненных до стандартной длины, где один бит указывает, является ли смещение частоты положительным или отрицательным (справа). Объединенные, эти строки представляют собой уникальный цифровой отпечаток для тега (внизу) . Университет Флориды

Анализатор радиочастотной сети , который мы используем в качестве сканера, является дорогостоящим оборудованием, и крошечный датчик катушки, прикрепленный к нему, должен располагаться прямо напротив метки.В то время как в некоторых приложениях расположение метки на продукте может быть стандартизировано (например, для проверки подлинности кредитных карт), в других ситуациях человек, сканирующий продукт, может не знать, где на товаре расположена метка. Поэтому сейчас мы работаем над созданием меньшего по размеру и более дешевого сканирующего устройства с датчиком, который не нужно располагать прямо над меткой.

Мы также изучаем возможность изменения резонансов метки. после выделывается.Эта возможность возникает из-за некоторой интуиции в нашем исследовании. Видите ли, материал, который мы выбрали для пьезоэлектрического слоя в наших метках, довольно необычен. Пьезоэлектрические устройства, такие как некоторые фильтры в наших мобильных телефонах, обычно изготавливаются из нитрида алюминия. Но выбранный нами материал содержит большое количество легирующей примеси скандия, что усиливает его пьезоэлектрические свойства.

Когда мы решили использовать эту более экзотическую формулу, мы не знали о втором качестве, которое она придает: она превращает материал в сегнетоэлектрик, что означает, что он может быть электрически поляризован при приложении к нему напряжения, и что поляризация сохраняется даже после снятия приложенного напряжения.Это имеет отношение к нашему приложению, потому что поляризация материала влияет на его электрические и механические свойства. Придание метке определенной картины поляризации, что может быть сделано после ее изготовления, изменит частоты ее резонансов и их относительные амплитуды. Этот подход предлагает стратегию, с помощью которой мелкие производители или даже конечные пользователи могут «записывать» подпись в эти теги.

Наше исследование меток RF NEMS частично финансировалось Discover Financial Services, компанией, разработавшей популярную кредитную карту Discover.Но приложения крошечных меток, над которыми мы работали, наверняка будут интересны и многим другим типам компаний. Даже правительства могут когда-нибудь использовать наномеханические метки для аутентификации бумажных денег.

Насколько широко полезными будут эти теги, зависит, конечно, от того, насколько успешны мы в разработке ручного сканера, который может быть даже простой надстройкой для смартфона, и верны ли наши предположения о том, что эти теги могут быть настроены после производство. Но мы, безусловно, рады исследовать все эти возможности, делая первые пробные шаги к коммерциализации технологии, которая однажды может помочь остановить самую распространенную в мире форму преступной деятельности.

Эта статья появилась в печатном выпуске за июнь 2021 года под названием «Скрытые аутентификаторы».

Как работает плазменный телевизор?

Принцип прост: вместо того, чтобы использовать пучок электронов для создания линий на экране телевизора, плазменный экран использует крошечные быстродействующие флуоресцентные световые элементы для формирования изображения. В современных цветных плазменных дисплеях каждый пиксель имеет три таких флуоресцентных источника света, каждый из которых имеет свой основной цвет, и зажигает их разумно для создания желаемого цвета.(ЖК-телевизоры используют отдельные ЖК-затворы в каждом пикселе для создания аналогичного эффекта.)

Но что такое плазма? По сути, это электропроводный газ, который содержит свободно текущие ионы (положительно заряженные) и электроны (отрицательно заряженные). Если ввести больше электронов, подав напряжение через газ, то они начнут сталкиваться с атомами, выбивая электроны и превращая их в ионы. Тогда отрицательно заряженные частицы начнут двигаться в сторону положительно заряженной области, и наоборот.Это вызывает нагромождение атомного эквивалента автомагистрали, когда частицы сталкиваются друг с другом, а газы ксенон и неон, используемые в плазменных экранах, испускают фотоны света. Большая часть этого света — невидимый ультрафиолетовый свет, но он превращается в видимый свет, окрашивая крошечные клетки фосфорным материалом.

В результате плазменные дисплеи намного тоньше старых телевизоров, их можно закрепить на стене и удобно спрятать за удачно расположенной шторкой. Их также можно увеличить, добавив больше пикселей и достаточную вычислительную мощность для их запуска.Самый большой плазменный телевизор, который мы нашли, имел диагональ 152 дюйма и длину около 3 метров и стоил вам более 600 000 долларов.

Если вы хотите узнать, сколько пикселей умещается в самом большом в мире телевизоре, нажмите здесь.