1.Добавяне и поделяне на локален принтер

2.Действие на мастилено струен принтер:

-Термична технология

-Пиезоелектрична технология

3.Характеристики на принтерите

4.Матрични принтери, технология и основни параметри

5.Принтери/мастилено струйни,матрични,лазерни,линейни,плотери/

Скенери и плотери

6.Компютърна периферия

7.http://www.printeri.com/lasertech.php

8.Видове технологии при мониторите

9.Кинескопи

10.Компютърни дисплеи

11.Графични карти/Radeon/

12.Плазмени дисплеи

13.Течно кристален екран/LCD/

14.Генератор за хоризонтално отклонение на електронния лъч

15.Технологии за плоски екрани:

-Дисплеи с течни кристали/LCD/

-Плазмен дисплей (Plasma Display Panel-PDP)

- (Field Emission Display-FED)

-Полимери, излъчващи светлина (Light-Emitting Polymers-LEP)

-Прожекционни апарати

-Сравнение на качествените показатели на различните технологии

-Област на приложение

Действие на мастилено струен принтер

За да можете правилно за ползвате и добре да се грижите за своя принтер, важно е да познавате принципа му на работа.
Две са основните технологии при мастиленоструйния печат: термична технология и пиезоелектрична технология.

Термична технология

Всяка печатаща глава има определен брой дюзи (от 30 до 300 и повече), всяка от които в определен момент "изстрелва" микроскопична капка мастило, като по този начин върху листа се получават точици, оформящи текстовете и графиките.

На фигурата горе виждате схема на една такава дюза. Над самата дюза е разположена камера, пълна с мастило, в горната част на която се намира миниатюрен нагревател.
В момента, в който е нужно дюзата да отпечати точка върху хартията, към нагревателя се подава електрически ток и той мигновено се нагрява (вижте долната схема).

Мастилото, което е в съприкосновение със силно нагрятата повърхност, се изпарява и формира въздушен балон. Този балон изтласква капка мастило през дюзата и по този начин върху хартията попада нужното количество мастило за да се получи печат (вижте долната схема).

Оттук добре се вижда защо е нужно да зареждате вашите печатащи глави още преди мастилото в тях да е свършило. Освен да печати, ролята на мастилото е и да охлажда нагревателчетата. Ако опитате да печатате с глава, в която няма достатъчно мастило, нагревателчетата бързо ще прегреят и накрая ще изгорят. Така печатащата ви глава ще е безвъзвратно повредена.
Горната технология е открита от фирмата Canon, но тя се ползва и от повечето принтери на Hewlett Packard, Lexmark, Xerox и други.

Пиезоелектрична технология

Принципът на печат при тази технология не е много различен. Основната разлика е, че нагревателят е заменен от пиезо кристал. От физиката е известно, че пиезо кристалите променят формата и обема си под въздействието на електрически ток.

На горната схема виждате почти същата дюза, но в горната й част вече има не нагревател, а пиезо елемент.

При подаване на електрически ток, пиезо елементът се разширява, като по този начин изтласква капка мастило през отвора на дюзата.
Пиезо технологията се ползва основно от фирмата EPSON. Тези глави обикновено са постоянни (тоест, като свърши мастилото, не сменяте цялата глава, а само мастилницата).
Пиезо-главите ползват по-особено мастило, което при съприкосновение с въздуха бързо засъхва и се превръща в маса, подобна на желе. Ето защо трябва особено внимателно да пазите тези принтери от засъхване на главата. Смяната на глава на принтер EPSON често струва колкото самия принтер, така че засъхналата глава на EPSON обикновено води до купуването на нов принтер!

Кратък преглед на различните технологии за плоски екрани

Съществуват различни класове продукти, които използват плоски екрани, а това определя и голям брой технологии за реализацията на различните плоски екрани. Освен това за всяка технология съществуват различни модификации, направени с цел подобряване на качеството. В най-общ план всеки дисплей може да бъде определен като емитиращ–самостоятелен източник на светлина,  или като неемитиращ, такъв който се нуждае от допълнителен източник на светлина. На фиг. 1-1 са показани трите фундаментални принципа за релизация на дисплеи.

фиг. 1-1 Основни принципи за възпроизвеждане на изображение

Дисплей с течни кристали (Liquid Crystal Display-LCD)

            LCD  са най-добре разработената и разпространена технология за плоски екрани. LCD  намират приложение в широк обхват крайни продукти, предлагани на пазара – от мобилни телефони до широкоекранни видео системи. По същество те са неемитиращи-трансмитиращи дисплеи, т.е. пропускат светлината, излъчена от външен източник, чиято интензивност може да се контролира чрез електрично поле. Това е въз-можно благодарение на свойствата на течните кристали да поляризират премина-ващата през тях светлина според подреждането на молекулите им в кристалната решетка – свойство познато при  твърдите кристали. През 60-те години на миналия век е установено, че под действието на електрическо поле, молекулите на течните кристали се преориентират и така оказват влияние върху преминаващата светлина – свойство характерно за течностите. Фундаменталната структура на LCD е показана на (фиг. 1-2).

фиг. 1-2 Структура на течен кристал
Съществуват течни кристали с различна форма на молекулите. В случая те са с пръчковидна форма, а кристала е от тип ‘nematic’.Теченият кристал се разполага между две стъклени плочи, които предварително са финно набраздени с успоредни улейчета (Alignment Layers). Пръчковидните молекули се разполагат по дължината си в тези улейчета и също стават успоредни по между си. Двете стъклени плочи са разположени така в пространството, че направленията на улеите им да бъдат взаимно перпенидкулярни. На фигурата се вижда как в  пространството между плочите молекулите се усукват на 90°. Получената структура се нарича  ‘twisted nematic’ (TN) и основната и характеристика е, че преминаващата през нея светлина също се завърта на 90°. Практическото приложение на този ефект е показан нафиг. 1-3.

фиг. 1-3 Фундаментална структура на LCD
Към стъклените плочи са добавени поляризиращи филтри (Light Polarising Filters). Те пропускат само светлината, която е ориентирана успоредно на улеите. Така, ако се освети дисплея от едната страна, първият филтър ще пропусне само тази част от светлината, която е успоредна на улеите в горния край, след което преминавайки през течния кристал, тази светлина се завърта на 90° и свободно преминава през долния поляризиращ филтър, тъй като вече е ориентирана успоредно на неговите улеи. Когато се подаде напрежение между двете стъклени плочи, достатъчно да преориентира молекулите по посока на електическото поле, то преминалата през кристала светлина вече не се завърта и се филтрира от другия филтър. Разгледаният по-горе принцип на действие се прилага в дисплеите на кал- кулаторите и електронните часовници, както и на други по-малки екрани. Характерно за тях е, че за източник на светлина се използва околната светлина, а от едната страна на дисплея има огледална повърхност. Тези дисплеи са неемитиращи-рефлектиращи. Освен това при тях се използва принципа на директно адресиране, т.е. всеки сегмент от екрна се управлява с отделни електроди. За сравнение устройството на LCD екран на лаптоп включва собствен източник на светлина (Backlight), разположен в задната част на екрана. Неговата светлина се излъчва през течния кристал към наблюдаващия потребител. На фиг. 1-4 се вижда как изглежда една такава реализация.

фиг. 1-4 Модулиране на светлината от допълнителен източник
 При по-големите екрани директната адресация би довела до усложняване на управляващите схеми и загуби на енергия. Затова при тях се въвежда т.н. матрично адресиране, което може де е пасивно или активно в зависимост от реализацията. Схемата на пасивна матрица е показана на фиг.1-5.

фиг. 1-5 Структура на пасивна матрица от електроди
Тя се състои от сканиращи електроди по редове и информационни елктроди по колони. Образува се мрежа от пресечните точки на електродите чрез, която се управляват отделните елементи на дисплея т. н. суб-пиксели. Електродите са направени от прозрачен, проводящ материал, като най-често се използва тънък индиев оксид – Indium Thin Oxide (ITO). При цветните дисплеи един пиксел се състои от три суб-пиксела, по един за всеки от трите основни цвята – R,G,B. Вътрешният източник излъчва бяла светлина. За да се получи цветно излъчване трябва към всеки суб-пиксел да се прибави филтър за съответния цвят. Структурата на цветен дисплей е показана на фиг. 1-6.

фиг. 1-6 Структура на цветен LCD дисплей
Основното предимство на пасивната матрица е ниския призводствен разход и постигане на добро качество при сравнително малки графични дисплеи. С увеличаване на броя на редовете и колоните, намалява контраста на дисплея, тъй като времето за което се прилага управляващото напрежение на даден пиксел, значително намалява. В резултат на това управляващото напрежение бързо спада и течният кристал започва да се връща в нормалното си състояние. Параметърът, който описва този недостатък на LCD се нарича ‘response time’ или време за отговор. Основният проблем, произтичащ от голямото време на отговор, е възпроизвеждането на бързи движения на мишката или на графиката, които водят до размазване на изображението. Причината за това е, че LCD екрана не може да отговори с достатъчна бързина на измененията в картината. До голяма степен този проблем е преодолян с въвеждането на активната матрица. Разликата при нея е, че във всеки суб-пиксел се вграждат усилвателен елемент – транзистор и кондензатор, който да запомня стойността на управляващото напрежение за целия цикъл на управление. На фиг. 1-7 са показани схемите по, които се осъществява активната матрица.

фиг. 1-7 Опростена схема на активна матрица
Използването на TFT (Thin Film Transistor) значително подобрява контраста и яркостта на дисплея. Недостатък на тази технология е високата производствена цена, дължаща се на използваните методи фотолитография, високотемпературен процес и необходимостта от т.н. чисто производство, характерно за  полупроводниковите продукти. Освен това транзисторите, управляващи отделните суб-пиксели са направени по традиция от аморфен силиций, отложен върху стъклена основа. Той се използва в повечето лаптоп компютри, десктоп монитори и други. Характерна за аморфния силиций е слабата подвижност на електроните, която е причина за по-големи транзистори, пиксели и  сравнително по-мощни управлващи интегрални схеми. Направени са разработки в, които аморфния силиций е заместен от полисилиций и споменатите недостатъци са избегнати.
            Основен проблем при LCD е малкият зрителен ъгъл. Той се дължи на това, че като цяло LCD е неемитиращ екран, който модулира светлината излъчена от допълнителен източник. Усилията за подобряване на зрителния ъгъл са довели до няколко разработки  в тази насока – Super Twisted Nematic (STN) за пасивна матрица и In-Plane Switching (IPS), Vertical Alignment (VA) и Multi-domain Vertical Alignment (MVA) за активна матрица, които тук само ще бъдат споменати.

Плазмен дисплей (Plasma Display Panel-PDP)
            Структурата, различните реализации на панела и принципът на работа на плазмените екрани са подробно разгледани в следващите глави на тази работа, затова тук ще бъдат посочени фундаменталните особености, които да се използват за сравнение със съществуващите технологии за плоски екраниПо същество PDP са екрани емитиращи светлина и използват фосфор, както и електроннолъчевите тръби. Те са изградени от пиксели, всеки от които се състои от три суб-пиксела, съответно по един за всеки от основните три цвята  R, G, B.  На фиг. 1-8  е показана структурата на такъв пиксел от панела.

фиг. 1-8 Структура на пиксел от плазмен панел
Принципът на работа на PDP се основава на фотолуминесцентния ефект на фосфора, а именно: когато фосфорът се облъчи с ултравиолетова (UV) светлина, той преминава във възбудено състояние, в което свети със съответната светлина червена, синя или зелена за съответния суб-пиксел. Суб-пикселите са разделени и образуват малки клетки, запълнени със смес от инертни газове аргон, неон и ксенон. Стените на клетките са покрити съответно с червен, син или зелен фосфор. Инертните газове затворени при ниско налягане имат свойството да излъчват ултравиолетова светлина при настъпване на елктрически, газов разряд в тях. Когато се приложи достатъчно високо напрежение, в даден суб-пиксел газът се йонизира, т.е. преминава в плазмено състояние. При този процес се излъчват и фотони светлина, спектърът на която в случая е в ултравиолетовия обхват. Освободената UV светлина предизвиква светене на дадения суб-пиксел със съответния цвят на фосфора. За да се управлява и подава напрежение, към всеки суб-пиксел в PDP се използва пасивна матрица от елктроди, които са отделени от клетките с диелектричен слой и в горната част на панела са направени от прозрачен материал. По конкретно структурата на пиксела и протичащите процеси са показани в напречно сечение на фиг.1-9.

фиг. 1-9 Напречен разрез на пиксел от плазмен екран

 LCD адресиран с плазма (Plasma Addressed LCD-PALCD)

            PALCD представлява хибридна технология между PDP и LCD. Тук плазмата не се използва, като средство за възбуждане на светлинен източник, както е при PDP. Характерна особеност на йонизирания газ е, че той е елктронеутрален, но е съставен от свободни електрони и йони, т.е. от елементарни електрически заряди, които са в еднакво количество. Казано на кратко плазмата е добър проводник. В PALCD активната матрица от TFT технологията е заместена от мрежа аноди и катоди, която използва газов разряд и протичащия в следствие на него ток, за да се активират пикселите на LCD екрана. Техниката за излъчване на светлината е същата, както при LCD и беше вече описана в 1.1.1., а свойствата на плазмата се използват за адресиране. Предимството на тази технология пред TFT e, че производствените разходи се намаляват, тъй като се избягват затрудненията, свързани с използването на  сложните полупроводникови процеси.

Дисплей с полева емисия  (Field Emission Display-FED)

FED са наследник на мониторите с катодно-лъчева тръба (Cathode Ray Tube – CRT).  Вместо една вакумна тръба (кинескоп), те могат да се разглеждат, като съставени от множество мини тръби за всеки пиксел. Пикселите се състоят, както при другите разгледани технологии, от три суб-пиксела, направени от фосфорно покритие за основните цветове: червен, зелен и син. Особеностите в конструкцията на FED са показани на фиг. 1-10.

фиг. 1- 10 Конструктивни особености на FED дисплей
Принципът на работа се основава на ускорение на електрони към предната част на панела чрез катодно-анодно напрежение, където удряйки се във фосфора, предизвикват излъчване на светлина. Катодът е свързан към множество миниатюрни източници, емитиращи електрони, които са разположени в задната част на панела. Те са направени от молибден и е достатъчно да се приложи анодно напрежение, за да се отделят електрони от тях, без да е необходима отоплителна нишка както при CRT. На фиг. 1-11 се дава представа за структурата на един пиксел.

фиг. 1-11 Структура на пиксел на FED дисплей
            Формата на емитиращите елементи има значение за ефективността на електронната емисия. На фиг. 1-12 е показана структурата на част от катода.

фиг. 1-12  Структура на катода на FED
          Като вакуумно устройство FED трябва да са здраво запечатани, да работят при добър вакуум, който да им гарантира дълъг експлоатационен живот.

Светодиоден дисплей (Light Emitting Diodes-LED)

          Светодиодният дисплей е съставен от множество светодиоди (LED). Може да бъде цветен или монохромен. Подходящи са както за големи информационни екрани, така и за по-малки, предимно за работа във външни условия.

Полимери, излъчващи светлина (Light-Emitting Polymers-LEP)

Технологията на LEP е все още в етап на развитие, но се предвижда, че ще бъде една от най-переспективните в областта на плоските екрани. Технологията се среща и под друго име – органични светодиоди (Organic LED – OLED). За разликата от LED, които използват традиционния полупроводников преход при излъчване на светлина, LEP се базира на преход между специални полимери. Това са полимери, които имат физически свойства на проводници и полупроводници и излизат от общоприетото схващане за пластмасите, които са най-често използваните като изолатор материали. Направените проучвания с някои полимери от този вид показват, че при протичането на ток през тях се излъчва светлина. Постигнатите резултати на излъчване покриват целия видим  спектър от синя до инфрачервена светлина. На фиг. 1-13 е показана структурата на LEP.

фиг. 1-13 Структура на LEP

Прожекционни апарати

Принципът на работа на прожекционните апарати се основава на модулиране на светлинен поток според данните за изображението и прожектирането му през специален оптичен елемент върху бял екран. Фиг. 1-14 дава обща представа за структурата на един LCDпрожектор.

фиг. 1-14 Структура на LCD прожектор
Бялата светлина, излъчена от мощна вградена лампа (High Intensity White Light Source), се насочва към три дихроични огледала (Dychroic Mirror). Всяко от тях има свойството да отразява светлина с определен спектър (Wavelength Selective), а именно едно огледало за зелена, едно – за синя и едно за червена светлина. Всеки от светлинните потоци за трите основни цвята се подава към монохроматична (grayscale) LCD матрица. LCD модулът е малък, с размери на един пиксел по-малки от 50 µm и предназначението му е да модулира интензивността на потока според изображението.
            Прилижение в прожекционните апарати намира иновационната технология на Digital Light Processors (DLP). Тя е разработена отTexas Instruments. DLP  са изградени по полупроводникова технология и наподобяват дизайна на статична памет. Различават се по това, че към горния край на клетките от паметта са формирани алуминиеви микро огледала с квадратна форма и размери от порядъка на 16 µm(колкото човешки косъм). Така описаната структура дава възможност за движение на огледалото. Когато се зареди бит в паметта, заряда в клетката привлича един от ъглите на квадрата и така се променя ъгъла на огладалната повърхност. Този механизъм позволява да се променя посоката на отразената  светлина и всеки елемент от изображението може да бъде в две състояния – светещ или несветещ (когато светлината е отразена в друга посока). По този начин може да се модулира светлинния поток. Структурата на чипа и огледалната равнина са представени на фиг. 1-15.

фиг. 1-15  Структура на микро-чипа при DLP

          Ъгълът на ротация на едно огледало е ±10°. Времето за превключване е 15 µs. Размерът на изображението е колкото пощенска марка и се преобразува до големината на прожекционния екран чрез сложна оптика. За да бъде достатъчно ярко изходното изображение, трябва да се използва мощна лампа, добре фокусирана върху чипа. Това е свързано с отделяне на топлина и нуждата от охлаждащати вентилатори, които правят тези устройства шумни.
            Огледалният чип е монохроматичен и възпроизвеждането на цветно изображение може да стане като се използват три устройства – по едно за всеки от основните цветове или ако се използва едно устройство, превключващо последователно за трите цвята. Последното е възможно благодарение на това, че чипът е достатъчно бърз.

Сравнение на качествените показатели на различните технологии

Структурните особености и принципът на действие на различните технологии за плоски екрани определят и различните им качествени показатели. Сравнение между различните дисплейни устройства може да се направи по няколко основни параметъра. Това са :
·        Размер на екрана – най-често се дава диагоналния размер на екрана в инчове;
·        Разделителна способност – изразява се чрез броя пиксели в хоризонталната линия, умножен по броя пиксели във вертикалната линия на екрана;
·        Яркост – показва интензивността на излъчената от екрана светлина и се иамерва в cd/m2 или nit;
·        Контраст – отношението между ниво “бяло” на яркостта и ниво “черно”. Зависи от качеството на дисплея и от влиянието на външната светлина върху екрана;
·        Зрителен ъгъл – ъгълът под който наблюдаващия може да вижда изображението на дисплея;
·        Брой на възппроизвежданите от екрана цветове.

            В таблица 1-1 е направено сравнение между основните параметри и характеристики на три от основните FPD технологии и отнесеникъм CRT:
LCD, PDP и прожекционни апарати. 

                                                                 таблица 1-1

Област на приложение

На фиг. 1-16 са представени размерите на екрана за различните видове дисплеи, както и областта им на приложение.

фиг. 1-16 Област на приложение на различните технологии за плоски екрани
Направеното разделение не е строго задължително, защото се правят нови разраработки при различните технологии, които целят навлизане в други пазарни сектори.
Предимствата на LCD са, че имат малка консумация на енергия и са тънки и леки. Това ги прави изключително подходящи за екрани в преносимите устройства. LCD  с активна матрица (TFT) са широко използвани в мониторите за портативни и десктоп компютри, защото имат малко “време за отговор” и съответно по-качествено се възпроизвеждат движения в изображението.
 LCD  с пасивна матрица са по-подходящи за устройства, визуализиращи неподвижни изображения.
Основен недостатък на LCD е, че технологията е неемитираща и резултатът от това е малкия зрителен ъгъл на екрана. Освен това активната матрица е трудна за производство в големи размери. Дефектните пиксели са лесно забележими и се налагат високи критерии за качество на панелите, което е причина за големия процент брак при производството и оскъпяване на продукта. Проблемите при големите матрици са свързани с увеличаване на  броя на полупроводниковите транзистори и съответно вероятността за повече дефектни пиксели.
            На фигурата не са показани PALCD,  тъй като те се разработват и внедряват само от Sony. Основното предимство на PALCD предLCD е избягването на TFT технологията, което позволява направата на значително по-големи панели с приложение в широкоекранната телевизия. Недостатъците свързани с използването плазмата –по-голямата консумация и трудното реализиране на висока разделителна способност на екрана, прави PALCD неподходящи за персонални и преносими компютри.
            Като алтернатива на LCD се счита OLED. Те изразходват по-малко енергия, тъй като са емитиращи екрани и не се нуждаят от допълнителен източник на светлина. Освен това зрителния ъгъл е по-голям и има възможност да се правят във вид на гъфкави екрани, защото OLED имат механични свойства характерни за всички полимери. Технологията обаче още не е достатъчно добре развита и за сега е използвана за оборудване на автомобилни дисплеи и в клетъчните телефони.
            Особеностите на FED технологията правят трудно производството на големи екрани. Досега са  разработени устройства с дисплей по-малък от 10″. Могат да намерят приложение в десктоп монитори.
            PDP се отличават със сравнително висока цена. Специфичната им структура не позволява намаляване на размера на пикселите, също и консумацията на енергия е голяма. Това ги прави по начало неподходящи за персонални компютри. Fujitsu,  които са един от пионерите във внедряването на PDP, са разработили подобрен панел с висока разделителна способност подходящ за десктоп монитори. Основно значение PDP имат в телевизионните и видео системи. Подходящи са за бизнес и информационни екрани.
            Прожекционните апарати са компактни устройства, които предоставят големи и качествени изображения. Подходящи са повече за визуализиране на неподвижни изображения и са отлични за обучение, бизнес презентации и конферентни връзки.