Plazma czy LCD? Co kupić?

To coraz częściej zadawane pytanie przez osoby, które wymieniają stare bańkowe telewizory na nowe płaskie wyświetlacze. Tradycyjne telewizory będą wypierane przez nowocześniejsze płaskie telewizory ze względu na rozwijanie się coraz nowszych technologii cyfrowych takich jak HDTV i DVD wysokiej rozdzielczości, a także coraz częstszego używania komputera. W dziedzinie monitorów komputerowych wybór jest prosty, rynek opanowały wyświetlacze LCD, jeżeli natomiast mamy doczynienia z szeroko rozumianą telewizją wybór nastręcza już trochę kłopotu. Dlatego postaramy się w sposób jak najprostszy przybliżyć obie technologie LCD, plazmową i pokazać wady i zalety obu rozwiązań.

Wspólne zasady działania.

Do wyświetlania kolorów na monitorze najpierw trzeba je rozbić na kolory podstawowe. Dlatego w monitorach zastosowane są piksele złożone z trzech subpikseli. Tworzenie pikseli, które są w stanie odwzorować wiele odcieni jest nieopłacalne, dlatego zdecydowano by tworzyć subpiksele. Oznacza to, że każdy piksel składa się z trzech subpikseli i każdy subpiksel wyświetla jedną z barw podstawowych: czerwoną, zieloną, niebieską. Dopiero połączenie tych barw w o odpowiednim natężeniu pozwala na uzyskanie różnych kolorów.

telewizory plazmowe

Technologia Plazmowa - trochę historii

Technologie plazmowe wcale nie są nowością. Prace nad nimi prowadzono już w 1960 roku w USA. Opracowało ją czterech naukowców, pierwsza matryca miała rozmiar 4 x 4 piksele i emitowała niebieskie światło. Kolejna była matryca o wielkości 16x16 pikseli i świeciła na czerwono. Na początki lat 70-tych zainteresowanie technologia wyraziły takie firmy jak IBM, NEC, Fujitsu i Matsushita. Jednak nie kontynuowały one prac ze względu na małe zainteresowanie tą technologią. Prace jednak nadal trwały w Japonii. Jako pierwsi matrycę 21 cali stworzyła firma Fujitsu. Na dzień dzisiejszy, pomimo że każda z wiodących marek ma w swojej ofercie telewizory plazmowe, matryce robią jednak tylko trzy firmy na świecie: Fujitsu, Samsung i LG.

Jak to działa?

Zasada działania matryc plazmowych jest bardzo prosta, każdy subpiksel jest jak lampa fluorescencyjna świecąca jedną z kolorów podstawowych. To w jak mocno świecą diody powoduje to, jaki kolor widzimy, dzięki temu możliwa jest do uzyskania duża paleta kolorów. Zasada świecenia subpikseli jest bardzo podobna ze znanych nam świetlówek. W rurce umieszczony jest gaz szlachetny, który pod wpływem wysokiego napięcia zamienia się w plazmę. Plazma złożoną z wolnych elektronów i jonów dodatnich zaczyna się przemieszcza między elektrodami dzięki różnicy potencjałów elektrony przemieszczają się do dodatniej elektrody a jony dodatnie są przyciągane przez ujemną końcówkę rurki. To powoduje, że atomy zaczynają się zderzać i elektrony są wytrącane na wyższe orbity, kiedy powracają na początkową orbitę emitują foton (cząstkę światła)
telewizory plazmowe
Jednak różnica potencjałów na końcach rurki nie wystarcza, plazma musi być cały czas w ruchu, dlatego podaje się prąd zmienny. Dzięki temu cząstki ruszają się w tą i zpowrotem emitując kolejne fotony. Problemem jest jednak to, że emitowane światło nie jest widoczne dla człowieka, jest to promieniowanie ultrafioletowe. Dlatego ścianki pokrywane są substancja, która zamienia jedno promieniowanie w drugie, takie substancje nazywana fosforem to lumifor. Stosowanie luminoforu nie jest nowością w świecie wyświetlaczy, stosuje się ja w lampach kineskopowych, który zamienia strumień elektronów w światło czerwone niebieskie lub czerwone.

A więc jak to działa?

Zastosowanie tej technologii jest dość proste. Każdy piksel składa się z trzech identycznych mikroskopijnych otworów zawierających gaz szlachetny i posiadające po dwie elektrody. Plazma porusza się wzbudzana silnym prądem i emitując promieniowanie UV, które uderza w luminofor i na dnie i emituje światło widzialne w trzech podstawowych kolorach: niebieski, czerwony, zielony.
telewizory LCD

Pomimo że piksele te działają podobnie do lamp fluoroscencyjnych to ich produkcja jest o wiele bardziej skomplikowana. Pierwszym problemem jest ułożenie obok siebie dużej ilości pikseli każdy subpiksel ma wymiary 200mm x 200mm x 100mm. Drugi problem to, że przednia elektroda musi maksymalnie przezroczysta. Używany jest najczęściej tlenek cynowo-indowy, przewodzi on równocześnie prąd i jest przezroczysty. Matryca plazmowa jest tak wielka a warstwa tlenku tak cienka ze opór elektryczny jest zbyt duży, aby zapewnić odpowiednia propaganacje napięcia ok. 300Voltów. Dodaje się cienką warstwę chromu, który niestety nie jest całkowicie przezroczysty.

Wady i zalety wyświetlaczy plazmowych.

Pierwsza zaleta jest lumifor, który pozwala osiągnąć o wiele więcej kolorów niż w telewizorach CRT i LCD Kąt widzenia jest o wiele większy niż w LCD, ponieważ plazma emituje światło do tego odpada krzywizna, która występuje w CRT. Monitory plazmowe osiągają duże przekątna przy małej grubości, co przy tradycyjnych telewizorach jest trudno osiągalne. Ale są tez wady.
Piksele potrzebują wyładowań elektrycznych, więc są one zgaszone albo zapalone nie istnieje stan pośredni, wiec, jeśli chcemy uzyskać barwę pośrednią trzeba zapalać i gasić piksel. Ludzkie oko uśrednia barwę, jednak występuje efekt migotania obrazu. Metoda ta działa dobrze dla średnich i jasnych kolorów natomiast z powodu zredukowanej kwantyzacji trudniej jest rozróżnić dwa ciemne odcienie koloru. Problem jest także zużycie prądu. Monitor plazmowy w porównaniu z LCD o tej samej przekątnej zużywa nieco więcej prądu.


Technologia LCD - trochę historii.

Określenie ciekłych kryształów wcale nie jest nowe, powstało ono w 1889 roku i nie ma swoich korzenie w elektronice tylko w botaniki. W 1969 roku zainteresowała się firma Radio Corporation of America, to ona wynalazła wyświetlacz ciekłokrystaliczny. W tym samym roku James Fergason odkrył efekt skręconego nematyka (twisted nematic - TN). Odkrycie to podłożyło podwaliny pod całą technologie LCD. W 1973 George Gray odkrył ciekłe kryształy, które są stałe normalnej temperaturze ciśnieniu.. Pierwszy przenośny komputer powstał w 1986 i został wyprodukowany przez firmę NEC.

Jak to działa?

Podstawową różnica pomiędzy pikselami LCD i Plazmowymi jest to ze piksel LCD nie świeci własnym światłem. Piksele LCD musza być dodatkowo podświetlane. Tak jak w Plamach i CRT piksel LCD składa się z trzech subpikseli barw podstawowych. Ponieważ jak wspomniałem LCD nie emituje światła musi być podświetlane przez lampę fluorescencyjną. światło z tej lampy przechodzi przez ciekłe kryształy, których przy pomocy filtra nadawany jest odpowiedni kolor. Każdy subpiksel jest zbudowany identycznie, ciekły kryształ jest jak zawór, który kontroluje ile światła może się wydostać. W zależności od ilości danego promieniowania można kontrolować kolor emitowanego światła przez piksel.

Jak działają ciekłe kryształy?

Lampa podświetlająca emituje nie spolaryzowane światło. Gdy przechodzi przez polaryzator ma wektor pola elektrycznego skierowany w znanym kierunku. Gdy światło przechodzi przez drugi polaryzator prostopadły do pierwszego to zatrzymuje się na nim. I tu pojawia się ciekły kryształ, który zmienia polaryzację światła, która pasuje do drugiego i dzięki temu światło może przejść drugi polaryzator. I tu właśnie kryształy odnoszą sukcesy na polu wysokich technologii.
telewizory LCD
Do końców ciekłego kryształu podawany jest prąd stały, w zależności jak podane są potencjały tak ustawia się kryształ, jak igła kompasu względem pola magnetycznego ziemi. Uniemożliwiając rotacje płaszczyzny polaryzacji, kryształy uniemożliwią przejście światłu prze drugi polaryzator. Różnicując napięcie możemy modulować stopień zamknięcia przełącznika, aby uzyskać stany pośrednie.

Wady i zalety wyświetlaczy LCD.

LCD ma wiele zalet dla branży IT i tu pojawiły się jako pierwsze zastępując technologie CRT ze względu na swoje małe rozmiary a co za tym idzie i poręczność. Wyświetlacze LCD mają także lepszą jakość obrazu, piksele nie migotają jak to mam miejsce w przypadku zwykłych monitorów, dzięki temu można oglądać obraz z bliska bez zmęczenia oczu. Obraz jest idealnie ostry, jeżeli dodamy do tego wszystkiego dość niską cenę i przestrzeń, jaką zajmują można śmiało stwierdzić ze niedługo wyprą standardowe monitory.

Jednak LCD nie jest bez wad...

Nadal kąt widzenia nie jest doskonała, w monitorach plazmowych i CRT jest dużo lepiej. Także kontrast nie jest za duży, w najlepszym LCD wynosi on 1200:1 w najlepszej plazmie 10 000:1. Problemem jest też głębia czerni, ponieważ piksele są przełącznikami światła i nie są idealne, przepuszczają trochę światła. Na tym polu plazma ma lepsze parametry, bo czarny to rzeczywisty brak światła. Problemem jest tez czas odpowiedzi, zwłaszcza w starszych modelach pojawia się efekt smużenia przy szybko przesuwającym się obrazie. Ponieważ panele LCD mają duża rozdzielczość natywną w przypadku telewizji czy wideo trzeba stosować interpolację pikseli. Różne telewizory LCD różnie sobie z tym radzą, ale jak dotąd taka graniczną wielkością jest rozmiar 32" powyżej tego rozmiaru obraz wygląda jak by był plastikowy. Problem powinien zniknąć po wprowadzeniu telewizji HDTV.
 
 
realizacja: e-solution © 2005