В сравнении c плазменными дисплеями

• меньшие габариты и вес
• более низкое энергопотребление при той же яркости
• возможность создания гибких экранов

В сравнении c жидкокристаллическими дисплеями

• меньшие габариты и вес
• отсутствие необходимости в подсветке
• большие углы обзора — изображение видно без потери качества с любого угла
• мгновенный отклик (на несколько порядков выше, чем у LCD) — по сути полное отсутствие инерционности
• высокий контраст
• возможность создания гибких экранов
• большой диапазон рабочих температур (от −40 до +70 °C^[2])

Недостатки

маленький срок службы люминофоров некоторых цветов (порядка 2-3 лет)

как следствие первого, невозможность создания долговечных полноценных TrueColor дисплеев

дороговизна и неотработанность технологии по созданию больших матриц

Главная проблема OLED — время непрерывной работы должно быть не менее 15 тыс. часов. Одна проблема, которая в настоящее время препятствует широкому распространению этой технологии в мониторах и телевизорах, состоит в том, что «красный» OLED и «зелёный» OLED могут непрерывно работать на десятки тысяч часов дольше, чем «синий» OLED. Это визуально искажает изображение, причем время качественного показа неприемлемо для коммерчески жизнеспособного устройства. Хотя сегодня[когда?] «синий» OLED всё-таки добрался до отметки в 17,5 тыс. часов (примерно 2 года) непрерывной работы.

 

Однако одно из решений этой проблемы - очень простое. Достаточно применять OLED белого цвета и ставить на них соответствующие цветофильтры (красного, зеленого и синего цветов). На данный момент (2013 год) его применила LG в своих моделях OLED телевизоров с добавлением также четвертого пикселя чисто белого цвета для (как утверждает этот разработчик) большей яркости изображения и более реалистичного белого цвета.

Органический светодиод

Органический светодиод (англ. OrganicLight-EmittingDiode (OLED) — органический светоизлучающий диод) — полупроводниковый прибор, для изготовления которого используют органические соединения, которые эффективно излучают свет, если пропустить через него электрический ток. В основном технология OLED применяется для производства устройств отображения информации (дисплеев). Предполагается, что производство таких дисплеев будет гораздо дешевле, чем производство

________________________________________________________________

Принцип действия

Работа плазменной панели состоит из трех этапов:

1. инициализация, в ходе которой происходит упорядочивание положения зарядов среды и её подготовка к следующему этапу (адресации). При этом на электроде адресации напряжение отсутствует, а на электрод сканирования относительно электрода подсветки подается импульс инициализации, имеющий ступенчатый вид. На первой ступени этого импульса происходит упорядочивание расположения ионовой газовой среды, на второй ступени разряд в газе, а на третьей — завершение упорядочивания.
2. адресация, в ходе которой происходит подготовка пикселя к подсвечиванию. На шину адресации подается положительный импульс (+75 В), а на шину сканирования отрицательный (-75 В). На шине подсветки напряжение устанавливается равным +150 В.
3. подсветка, в ходе которой на шину сканирования подается положительный, а на шину подсветки отрицательный импульс, равный 190 В. Сумма потенциалов ионов на каждой шине и дополнительных импульсов приводит к превышению порогового потенциала и разряду в газовой среде. После разряда происходит повторное распределение ионов у шин сканирования и подсветки. Смена полярности импульсов приводит к повторному разряду в плазме. Таким образом, сменой полярности импульсов обеспечивается многократный разряд ячейки.

Один цикл «инициализация — адресация — подсветка» образует формирование одного подполя изображения. Складывая несколько подполей можно обеспечивать изображение заданной яркости и контраста. В стандартном исполнении каждый кадр плазменной панели формируется сложением восьми подполей.

Таким образом, при подведении к электродам высокочастотного напряжения происходит ионизация газа или образование плазмы. В плазме происходит емкостной высокочастотный разряд, что приводит к ультрафиолетовому излучению, которое вызывает свечение люминофора: красное, зелёное или синее. Это свечение проходя через переднюю стеклянную пластину попадает в глаз зрителя.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• высокая контрастность;
• глубина цветов;

Недостатки:

• недолговечность(в среднем 30000 часов, выгорание дисплея, как следствие высоких рабочих температур, особенно видна пикселизация при отклонении по вертикали угла обзора, что также происходит за счет выделения большого количества тепла.)

Устройство плазменных панелей

Принцип действия плазменной панели основан на свечении специальных люминофоров при воздействии на них ультрафиолетового излучения. В свою очередь это излучение возникает при электрическом разряде в среде сильно разреженного газа. При таком разряде между электродами с управляющим напряжением образуется проводящий "шнур", состоящий из ионизированных молекул газа (плазмы). Поэтому-то газоразрядные панели, работающие на этом принципе, и получили название "газоразрядных" или, что тоже самое - "плазменных" панелей.

Подавая управляющие сигналы на вертикальные и горизонтальные проводники, нанесенные на внутренние поверхности стекол панели, схема управления PDP осуществляет соответственно "строчную" и "кадровую" развертку растра телевизионного изображения. При этом яркость каждого элемента изображения определяется временем свечения соответствующей ячейки плазменной панели: самые яркие элементы "горят" постоянно, а в наиболее темных местах они вовсе не "поджигаются". Светлые участки изображения на PDP светятся ровным светом, и поэтому изображение абсолютно не мерцает, чем выгодно отличается от картинки на экране традиционных кинескопов.

Плазма — все очень просто

Рис. 2. Цветное изображение, формируемое субпикселями основных цветов

Но вернемся к рассказу о плазменных панелях. Как уже говорилось, они состоят из множества миниатюрных флуоресцентных «ламп» — субпикселей, излучающих один из основных цветов (рис. 3). Три разноцветных субпикселя образуют единую ячейку — пиксель. Как работает флуоресцентный субпиксель? С двух его сторон расположены электроды, а сам он внутри заполнен инертным газом. Если к электродам приложить высокое переменное напряжение, то инертный газ превращается в плазму, испускающую фотоны света. Правда, излучаемый плазмой свет невидим — он находится в ультрафиолетовой части спектра. Для решения этой проблемы стенки субпикселя покрыты люминофором — специальным составом, преобразующим ультрафиолетовое излучение в один из основных цветов — красный, зеленый или синий (в зависимости от того, за какой цвет отвечает данный субпиксель). Регулируя яркость свечения субпикселей, можно получить для пикселя любой оттенок цвета.

Рис. 3. Строение плазменной панели

Но добиться нужной яркости субпикселя не так-то просто. Если уменьшить напряжение, то разряд просто погаснет, так что этот способ не годится. А вот если очень часто зажигать и гасить каждый субпиксель, то в силу инерционности человеческого зрения будет казаться, что он светится «вполнакала». Регулируя длительность горения и величину паузы, можно получить необходимую яркость. Увы, это мерцание, хоть оно и не видимо напрямую, все же вызывает усталость глаз. Так что просиживать сутки напролет перед плазменной панелью явно не стоит**.

**Впрочем, незаметное глазу мерцание свойственно и обычным ЭЛТ-телевизорам.

TFT в дисплеях

Тонкоплёночные транзисторы применяются в нескольких типах дисплеев.

Например, во многих ЖК-дисплеях используются TFT как элементы управления активной матрицей на жидких кристаллах. Однако сами тонкоплёночные транзисторы, как правило, не являются достаточно прозрачными.

В последнее время TFT стали применяться во многих OLED-дисплеях как элементы управления активной матрицей на органических светодиодах (AMOLED).

TFT (ThinFilmTransistor)— активная матрица, в которой каждый пиксел управляется отдельным транзистором.

По сравнению с пассивной матрицей, TFT LCD имеет более высокую контрастность, насыщенность, меньшее время переключения (нет "хвостов" у движущихся объектов).

Управление яркостью в жидкокристаллическом дисплее основано на поляризации света (курс общей физики): свет поляризуется, проходя через поляризационный фильтр (с определенным углом поляризации). При этом наблюдатель видит только снижение яркости света (почти в 2 раза). Если за этим фильтром поставить еще один такой фильтр, то свет будет полностью поглощаться (угол поляризации второго фильтра перпендикулярен углу поляризации первого) или полностью проходить (углы поляризации совпадают). При плавном изменении угла поляризации второго фильтра интенсивность проходящего света будет также плавно изменяться.

Принцип действия и "бутербродная" структура всех TFT LCD примерно одинакова (рис. 2). Свет от лампы подсветки (неоновая или светодиоды) проходит через первый поляризатор и попадает в слой жидких кристаллов, управляемых тонкопленочным транзистором (TFT). Транзистор создает электрическое поле, которое формирует ориентацию жидких кристаллов. Пройдя такую структуру, свет меняет свою поляризацию и будет — или полностью поглощен вторым поляризационным фильтром (черный экран), или не будет поглощаться (белый), или поглощение будет частичным (цвета спектра). Цвет изображения определяют цветовые фильтры (аналогично электронно-лучевым трубкам, каждый пиксел матрицы состоит из трех субпикселов — красного, зеленого и голубого).

Рис. 2. Структура TFT LCD

Пиксел TFT

Цветные фильтры для красного, зелёного и синего цветов интегрированы в стеклянную основу и расположены близко друг к другу. Это может быть вертикальная полоса, мозаичная структура или дельта-структура (рис. 3). Каждый пиксел (точка) состоит из трёх ячеек указанных цветов (субпикселей). Это означает, что при разрешении m x n активная матрица содержит 3m x n транзисторов и субпикселов. Шаг пиксела (с тремя субпикселами) для 15.1" TFT ЖК-дисплея (1024 x 768 точек) составляет примерно 0.30 мм, а для 18.1" (1280 x 1024 точки)— 0.28 мм. TFT LCD имеют физическое ограничение, которое определяется максимальной площадью экрана. Не ждите разрешения 1280 x 1024 при диагонали 15" и шаге точки 0.297 мм.

Рис. 3. Структура цветного фильтра

На близком расстоянии точки явственно различимы, но это не беда: при формировании цвета используется свойство человеческого глаза смешивать цвета при угле зрения менее 0,03°. На расстоянии 40 см от ЖК-дисплея при шаге между субпикселами 0,1 мм угол зрения составит 0,014° (цвет каждого субпиксела различит только человек с орлиным зрением).