معرفی کلی نمایشگر های پلاسما 

یکی از گزینه های مهم در تکنولوژی نمایشگرها، تکنولوژی پلاسما است که برای ساخت نمایشگر های مسطح بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. مزایای این تکنولوژی شامل عمق و یا ضخامت نمایشگر، درخشندگی زیاد تصویر و بالاخره طول عمر کاری نسبت زیاد آن در مقایسه با بعضی دیگر از انواع نمایشگرها (بطور مشخص نمایشگرهای پروژکتوری) است. برای تولید نور در این تکنولوژی از تحریک الکتریکی یک محیط پلاسما استفاده می شود و نام این این تکنولوژی نیز از همین واقعیت گرفته شده است. در دنباله به بررسی این تکنولوژی و نمایشگرهای مبتنی بر آن می پردازیم.

 تعمیرات تلویزیون شیراز

 

تاریخچه تکنولوژی پلاسما

برخلاف تصور عامه مردم، کنولوژی پلاسما تکنولوژی جدیدی نیست. درواقع با وجود اینکه آغاز فرایند تولید صنعتی در این تکنلوژی تا دهه 1990 (1368 ه.ش) به طول انجامیده ولی تقیقات بر روی آن از مدت ها پیش و به طور مشخص از سال 1960 (1338 ه.ش) شروع شده است.

کار بر روی این تکنولوژی توسط چهار محقق به نام های Bitzer، Slottow، Willson، و Arora شروع شد. هدف اولیه انی گروه ساخت نمایشگری برای اهداف آموزشی بود و اولین نمونه تحقیقاتی آنها در سال 1964 (1342 ه.ش) تولید شد. این نمونه که از یک آرایه چاهر در چهار (16 پیکسل) تشکیل شده بود نور آبی تولید می کرد و درواقع نمونه ای تک رنگ یا غیر رنگی محسوب میشد.

در ادامه تحقیقات در سال 1967 (1345 ه.ش) آرایه فوق به آرایه 16×16 (256 تایی) ارتقاء پیدا کرد. این آرایه جدید نور قرمز کم رنگ تولید می کرد. تکنولوژی جدید برای تولید کنندگان و شرکت های تولید کننده مانتور و تلویزیون جذابیت زیادی داشت و از این رو شرکت هایی مانند IBM، NEC، Fujitsu و Matsushita به فعالیت در این زمینه پرداختند ولی نرسیدن به محصول نهایی قابل ارئه در بازار باعث دلسردی اغلب این شرکت ها شد به طوریکه تا سال 1987 (1365 ه.ش) تمامی شرکت های آمریکائی این تکنولوژی را کنار گذارده و از این زمینه بیرون رفتند.

 

فیزیک نمایشگرهای پلاسما

نمایشگر پلاسما درواقع ماتریس و یا آرایه ای از لامپ های فلوروسنت میلیمتری (و ریزتر) است و اصول حاکم بر عملکرد هر یک از این لامپ های مینیاتوری همان اصول حاکم بر عملکرد لامپ های فلوروسنت عادی است.

همانطور که میدانیم در داخل لامپ های فلوروسنت از یک گاز خنثی یا گاز نادر (مانند آرگون) استفاده می شود که بطور طبیعی از نظر الکتریکی خنثی بوده و فاقد بار الکتریکی است. از طرف دیگر در دو سمت این لامپ ها الکترودهایی قرار گرفته اند که ولتاژ بالایی در حدود چند صد ولت را به داخل لامپ اعمال می کنند. اعمال این ولتاز به محیط داخل لامپ، گاز خنثی موجود در آن را به پلاسما تبدیل می کند. به عبارت دیگر محیط خنثی اولیه تبدیل به مجموعه ای از الکترون ها و یون های مثبت می شود. با توجه به اختلاف پتانسیل اعمالی، الکترون ها به سمت الکترود مثبت و یون های مثبت به سمت الکترود منفی حرکت می کنند.

این حرکت باعث برخورد بین اتمها می شود و در اثر این برخورد الکترون های یک اتم از یک لایه پایین انرژی به یک لایه بالاتر انرژی منتقل می شوند. با توجه به ناپایداری وضعیت جدید، الکترون ها به لایه قبلی خود بر می گردند و تفاوت انرژی الکترون در دو لایه به صورت فوتون های نور آزاد می شود. آموزش تخصصی تعمیرات تلویزیون در شیراز

 

کنترل سطوح خاکستری (gray scale) در نمایشگرهای پلاسما

یکی از مسائل مهم در هر نمایشگر و علی الخصوص نمایشگرهای رنگی، کنترل سطوح روشنایی و به عبارت دیگر سطوح خاکستری است که به کنترل تعداد رنگ های قابل نمایش توسط نمایشگر می انجامد. کنترل خاکستری به زبان ساده عبارت از کنترل شدت روشنایی برای هر یک از سه رنگ اصلی است به طوریکه به عنوان مثال اگر بتوانیم شدت روشنایی هر یک از سه رنگ را در 256 پله کنترل نمائیم تعداد رنگ های قابل نمایش توسط نمایشگر باربر 256×256×256 و یا حدود 16 میلیون رنگ خواهد بود. مسئله مهم در مورد نمایشگر های پلاسما این است که امکان کنترل آنالوگ شدت روشنایی برای هر یک از سلول های رنگ در اینجا وجود ندارد و از همین رو در اینجا از تکنیک مشابه مدولاسیون عرض پالس (PWM) برای این منظور استفاده می شود. روش کار به صورت خلاصه عبارت از این است که هر سلولی در مدت زمان نمایش یک فریم تصویر به مدت مشخص و کنترل شده ای روشن می ماند و تاثیر نهایی این امر بر چشم بیننده نمایش تعداد سطوح رنگ به تعداد مورد نظر و همانند نمایشگر های آنالوگ است.

 

مزایا و معایب نماشگر های پلاسما

در این بخش به مرور نقاط قوت و ضعف تکنولوژی پلاسما می پردازیم.

 

مزایا:

·         غنای رنگ و محدوده بزرگتری از رنگ ها قابل تولید

استفاده از سینتی لاتور های مناسب در تکنولوژی پلاسما امکان تولید محدوده وسیعتری از رنگ ها را، در این نمایشگر نسبت به نمایشگرها نسبت به نمایشگر های لامپ اشعه کاتدی، فراهم کرده است.

·         زاویه دید بزرگ

دلیل زاویه دید بزرگ در این تکنولوژی این است که در اینجا نیز مانند تکنولوژی لامپ اشعه کاتدی، نور در روی خود صفحه تولید می شود. زاویه دید در این تکنولوژی در حدود 160 درجه است. این پارامتر نقش مهمی در راحتی کاربر و کیفیت تصویر مشاهده شده توسط کاربر دارد.

·         کنتراست بالاتر

کنتراست تصویر در این تکنولوژی، بالاتر از مقدار آن در نمایشگر های کریستال مایع و معادل با نمونه های خوب از نمایشگر های لامپ اشعه کاتدی است. البته کنتراست بالا عمدتا در دسته ای از نمایشگرهای امروزی ارائه می شود که مسئله آمایش یا آماده سازی اولیه را به نحو مناسبی حل کرده باشند. تعمیرات انواع ال سی دی و ال ای دی شیراز

·         درخشندگی بالا

درخشندگی این نمایشگر ها بهتر از درخشندگی نمایشگرهای لامپ اشعه کاتدی است و مقادیری درحدود 900 تا 1000 نیت برای این نمایشگر ها گزارش شده است.

·         قیمت پایین تر

این نمایشگر ها نسبت به نمایشگرهای کریستال مایع (که رقیب اصلی آن در نمایشگرهای نازک و با ابعاد بزرگ به حساب می آید)، در ابعاد مشابه، از قیمت پایین تری برخوردارند.

 

معایب:

·         اندازه بزرگ پیکسل ها

ساختن پیکسل هایی با اندازه کوچکتر از 0.5 تا 0.6 میلی متر اگرنه که غیرممکن بسیار مشکل است.به همین دلیل و برای تامین رزولوشن قابل مقایسه با دیگر تکنولوژی ها در اینجا چاره ای جز بزرگ کردن اندازه نمایشگر نبوده است. به طوریکه اغلب این نمایشگر ها در حال حاضر در اندازه هایی بین 32 تا 50 اینچ به فروش می رسند.

·         طبیعت دیجیتال پیکسل ها و مسائل ناشی از آن

تکنیک مدولاسیون عرض پالس در صحنه متحرک منجر به تولید نوار های رنگ ناخواسته می شود که مطلوب نیست و حل آن نیازمند تمهیدات دیگری است که به قیمت هزینه و پیچیدگی تا حدودی مسئله فوق را حل می کند.

·         مسئله سوختن صفحه (burn in)

مسئله فوق در نمایشگر های اشعه کاتدی مسئله ای آشنا است. در واقع اگر این نمایشگر ها تصویر ثابتی را نشان دهند این تصویر به نحوی در روی صفحه حک می شود به طوریکه در زمان نمایش تصویر جدید، اثر تصویر قبلی هنوز روی صفحه پیداست. علت این مسئله فرایند پیر شدن (Aging) فسفرهاست.

·         قیمت نسبتا بالا

این مسئله به نوبه خود از سختی تولید پنل پلاسما و الکترونیک لازم سرچشمه می گیرد. مدارات الگترونیک به کار رفته در این پنل ها باید سیگنال های ولتاز بالا و فرکانس بالا را از طریق الکترودهای کنترل به پیکسل ها هدایت کنند. هر یک از دو پارامتر فرکانس و ولتاژ بالا نیازمند استفاده از قطعات نیمه هادی با کیفیت و گران قیمت در این تکنولوژی است.

·         مصرف بالا

مسائل ولتاز و فرکانس بالا در عین حال مصرف توان بالاتر را در این نمایشگر ها نسبت به نمایشگر های کریستال مایع توجیه می کند مصرف توان در این نمایشگر ها در اندازه های مساوی 20 تا 25 درضد بالاتر از نمایشگرهای کریستال مایع است.

 

ادامه مطالب:

-فیزیک نمایشگر های پلاسما

-تحولات جدید در صنعت نمایشگر های پلاسما

-مسائل نمایشگر های پلاسما و روش به کار رفته برای حل آنها

-تحریک الکتریکی سلول ها در پانل های پلاسما: گزینه AC یا DC

-آدرس دهی سلول ها در ساختار های هم صفحه و ماتریسی در نمایشگر های پلاسما