Изненадващо е, но тази
технология не е толкова нова. Изследването на плазмените дисплеи е започнало
още през 1960 г. в САЩ. Първият прототип на такъв продукт е
създаден през 1964
г., като е представлявал матрица от 4х4 пиксела, излъчващи монохромна синя
светлина. През 1967
г. матрицата нараства до 16х16 пиксела и светлината вече е бледочервена.
Разбира се, от новата технология се заинтересуват гигантите IBM, NEC,
Fujitsu и
Matsushita. Липсата на пазари за такава продукция обаче замразява развитието на
технологията за дълго време. Изследванията продължават най-вече в Япония,
където в началото на 90-те години на миналия век се появяват първите
комерсиални продукти.
Принципът на действие на
плазмените дисплеи се състои в следното. Всеки субпиксел е микроскопична
флуоресцентна лампа, която излъчва само един от трите основни цвята. Чрез
промяна на интензитета на светлината на субпикселите се постигат нюанси на
възпроизвежданите цветове. При плазмените екрани се използва благороден газ
(например аргон), затворен в определен обем. На всеки от краищата на това тяло
има електроди, посредством които се подава високо напрежение (няколкостотин
волта). Така газът преминава в плазмено състояние, т.е. налични са еднакъв брой
свободни електрони и положителни йони. В резултат на приложеното напрежение се
формира поток на електроните към положителния електрод и на йоните към
отрицателния. При сблъскването на атомите последните получават енергия,
благодарение на която електроните им преминават на по-високо енергийно ниво.
При връщане към стандартните им орбити се отделят фотони или казано с други
думи — светлина. Така светлината е резултат от движението на плазмата под
въздействието на силно електрическо поле. Тази светлина обаче не е видима, а е
ултравиолетова, затова стените на телата, в които е затворена плазмата, се
покриват със специален прах (фосфор), който реагира на ултравиолетови лъчи и на
свой ред излъчва бяла светлина. В това отношение плазмените дисплеи до известна
степен приличат на конвенционалните кинескопи.
Основното
предизвикателство пред производителите на плазмени екрани е да създадат матрица
от няколко милиона субпиксела, всеки от които има размери 200х200х100 микрона.
На дисплей с резолюция 1280х780 пиксела има около три милиона субпиксела с шест
милиона електрода, които да ги управляват. Разбира се, няма как да бъдат прекарани
и шест милиона проводника, така че управлението се осъществява чрез
хоризонтални и вертикални линии за всеки ред и колона от матрицата.
Едно от основните
предимства на плазмените дисплеи в сравнение с LCD и CRT е възможността за
изобразяване на по-широк цветен спектър. Друго качество на плазмите е големият
им ъгъл на видимост, особено в сравнение с LCD технологията. Контрастът при
плазмените екрани е на нивото на най-добрите CRT телевизори, защото при първите
може да се постигне наситено черно — черните пиксели изобщо не излъчват
светлина за разлика от аналогичния случай при LCD пикселите. Високата яркост
също е една от силните страни на плазмите. Не на последно място, тези дисплеи
могат да бъдат с много голям диагонал при запазване на малка дебелина.
Сред недостатъците на
плазмените дисплеи са големите по размери пиксели — на практика е проблем да
бъде постигнат размер, по-малък от 0,5-0,6 мм. Минималният размер на един такъв
екран е 32" или 82 см и единственият начин за увеличаване на резолюцията е
чрез увеличаване на диагонала. Освен това гледането на плазмен екран от
сравнително близко разстояние не е препоръчително заради наличието на трептене,
породено от начина на функциониране на самия дисплей. При определени
обстоятелства плазмите могат да „прогарят“ подобно на CRT мониторите, на които
дълго време е било показвано едно и също изображение. Казано с други думи, тези
дисплеи стареят с времето и имат относително малко (за момента) време на живот
на пикселите — между 5 и 10 години при няколко часа на ден употреба и
постепенно губят качествата си. Оптичните свойства на пикселите след този
период се влошават и изображението става бледо и неконтрастно. Освен това
поради използването на високо напрежение консумацията им е доста висока — от
порядъка на 250W за 42-инчов модел.
Според всички
специалисти, това е технологията, която в един момент на своето развитие ще
изпревари TFT технологията и ще стане доминираща и то не само за мониторите и
телевизионните приемници, но и при мобилните телефони, цифровите камери и др.
Технологията OLED, макар
и да повтаря пътя на развитие, изминат от LCD (пасивни и активни матрици), има
две много съществени отличия от LCD, които се виждат и от заглавието и — това
са използваният материал (органични съединения), и принцип на изобразяване
(автономно излъчване на светлина). Предимството на тази технология се състои в
това, че не са необходими лампи, осветяващи матрицата отзад, а всеки пиксел сам
излъчва светлина под управлението на OLED диоди, които, всъщност, представляват
отделните пиксели. Яркостта на светене се определя от тока, които се подава на
диода.
Технологията FED
донякъде наподобява процесите на обикновените CRT монитори, тъй-като и при
двата типа дисплеи се използва луминофор, частиците на който светят под
въздействието на електронния лъч. За разлика от обикновения кинескоп, обаче, в
който се използват три пушки, бомбардиращи с електрони луминофора, в FED
дисплеите огромно количесто малки източници на електрони са разположени зад
всеки един условен пиксел на екрана, заемайки значително по-малко място в
пространството, особено в дълбочина. Най-голям е напредъкът при технологията
„емисионно поле“ SED (Surface conduction electron emitter display или
повръхностно-проводников електронно емитиращ дисплей), съвместна разработка на
японските електронни гиганти „Канон“ и „Тошиба“.
Тази технология може
най-лесно да се представи като комбинация от кинескопи и течни кристали. Както
и в брауновата тръба, цветното изображение се получава на стъклен екран, след
като електронен лъч задейства червен, син и зелен фосфор. Ала вместо
използването на централен източник на електрони, както е в традиционния браунов
кинескоп, където електронният лъч се отклонява така, че осветява всички отделни
точки на изображението една след друга, при технологията SED всяка точка се
активизира от собствен лъч.
Това става на
противостоящия втори стъклен екран, където хиляди електродни двойки са наредени
в една обща плоскост и при прилагането на напрежение предизвикват миниатюрен
електронен лъч. За всяка точка от изображението се използват три двойки
електроди — съответно за червения, зеления и синия цвят. Посредством вакуум
между двете стъклени плоскости-екрани, електронните лъчи се отправят към
плоскостта с фосфора и карат точката да свети. Този способ минава без фоновото
осветление на дисплея от течни кристали. Поради това изображението е особено
равномерно осветено и качеството му не зависи от ъгъла на наблюдение.