Плазменная технология

Цветные плоские плазменные панели PDP (Plasma Display Panel) появились на нашем рынке несколько назад и вызвали огромный интерес и специалистов, и широкой публики. Все мы видели в фантастических фильмах будущем огромные и абсолютно плоские телевизионные экраны. И вот теперь сказка стала былью.

Вообще-то плазменная технология известна довольно давно (начиная с 80-х годов), разрабатывать ее начала фирма JVC. 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 газоразрядные дисплеи, работающие на этом принципе, и получили название газоразрядных, или 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. 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 (как на LCD), что выгодно отличает плазменные дисплеи от традиционных кинескопов.

Плазменные панели, как и LCD-панели, не создают вредных магнитных и электрических полей, так как в них отсутствуют устройства развертки и высоковольтный источник анодного напряжения кинескопа. Хотя, как уже неоднокатно говорилось, современные CRT-мониторы тоже практически не имеют вредных излучений.

Однако изюминкой плазмы по сравнению с LCD является отсутствие серьезных ораничений на размер экрана (уже вовсю производятся экраны с диагональю 64", 72" и т. д.). Благодаря этому плазменные панели сразу же полюбились поклонниками домашнего кино и прочно утвердились как кандидат №1 в качестве высококачественного средства отображения в ДТ (домашних театрах) высокого класса. И при столь солидном экране плазменные панели имеют исключительно компактные размеры и габариты: толщина панели с размером экрана в 1 метр не превышает 10-15 cm, а масса составляет всего 35-40 Kg (для сравнения: цветной кинескоп со сравнимым размером экрана имеет глубину 70 cm и весит более 120-150 Kg). Светотехнические же параметры плазменных PDP тоже довольно высоки: контрастность изображения не менее 350:1 (для LCD это уже очень хорошее значение). Нормальное изображение обеспечивается в угле зрения по горизонтали в 160 градусов, чего не скажешь об LCD (там предел обычно около 120 градусов). Наконец, плазменные панели чрезвычайно надежны. По данным фирмы Fujitsu, их технический ресурс составляет не менее 30000 часов (у очень хорошего кинескопа 15000-20000 часов), а процент брака не превышает 0.2%.

То есть уже сегодня PDP, находясь только на раннем этапе своего развития, вышли на очень приличный уровень. По всем параметрам они не уступают лучшим LCD-дисплеям, а по некоторым и превосходят их. Правда, единственным их недостатком является большое энергопотребление, что не позволяет использовать плазменные дисплеи в портативных компьютерах. Но зато для настольных РС, а также для ДТ они подходят как нельзя лучше. Представьте, как замечательно будет играть в любимый Unreal, когда экран занимает всю стену. Хотя к тому времени (см. дальше), когда у хотя бы относительного большинства пользователей появится возможность купить такой монитор, Unreal будет уже чем-то вроде пресловутого Mario для Dendy...

Причина - большая цена. Впрочем, по сравнению со стоимостью других устройств отображения информации с аналогичным размером экрана их относительная цена в пересчете на 1" диагонали. Но все равно типичная стоимость большого плазменного монитора (начиная от 42"-46") колеблется от 7000-10000 USD до нескольких сотен тысяч USD для самых больших экранов, которые предназначены для проведения массовых презетаций (например, выступление политика во время предвыборной кампании). Но представители ведущих фирм-производителей в один голос уверяют, что через 2 - 3 года после развертывания крупносерийного выпуска PDP, отработки технологии их производства и создания новых материалов цена на плазменные мониторы существенно упадет.

Широкоформатная 42" (107 cm по диагонали) плазменная панель Plasmavision фирмы Fujitsu сегодня совершенно свободно продается практически в любом крупном салоне бытовой электроники, по крайней мере в Москве. Правда, как уже говорилось, за "очень дополнительные деньги". Но если цена на эти дисплеи существенно упадет, то они получат достаточно широкое распространение. Хотя, наверное, не как дисплеи для работы за компьютером. Для проведения собраний презентаций, для использования в составе бытовой видеосистемы они, на мой взглад, подходят больше. А в качестве стандартного компьютерного монитора в обозримом будущем может стать тот же LCD, который все больше совершенствуется и дешевеет.

Мониторы, сделанные из пластика

В течение последних лет внимание многих ученых было приковано к полимерным материалам (в народе - пластикам), обладающими свойствами проводимости и полупроводимости. Такие полимеры обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными материалами. Главными преимуществами являются простота и дешевизна производства, а также возможность синтеза новых материалов с заданными свойствами. Главными недостатками - непродолжительный срок службы и низкая мобильность зарядов вследствие аморфной структуры пластика. Однако в последнее время недостатки постепенно удается преодолеть, в частности, за счет применения многослойных материалов. На данный момент такие пластики по проводимости приближаются к меди и имеют срок службы порядка 10 лет. Они применяются для изготовления электродов в батареях, проводящего покрытия электростатических динамиков, антистатических покрытий, и, что особенно важно, для нанесения проводящих дорожек на печатных платах. Глобальной целью в этом направлении компания CDT - главный исследователь в области подобных материалов - считает вытеснение меди в качестве материала для изготовления проводящих дорожек печатных плат. Правда, для этого необходимо еще больше увеличить срок службы и повысить проводимость пластика.

Другим интересным применением пластиковых полупроводников на сегодня является создание разного рода устройств отображения информации. Правда, о том, что полупроводящий пластик под действием электрического тока может светиться, знали давно. Но крайне низкая (0.01%) квантовая эффективность этого процесса (отношение числа испущенных фотонов к числу пропущенных через пластик зарядов) делала практическое применение этого эффекта невозможным. Однако за последние 5 лет компания CDT совершила прорыв в этом направлении, доведя квантовую эффективность двуслойного пластика до 5% при излучении желтого света, что сравнимо с эффективностью современных неорганических светодиодов (LED). Помимо повышения эффективности удалось расширить и спектр излучения. Теперь пластик может испускать свет в диапазоне от синего до ближнего инфракрасного с эффективностью порядка 1%, то есть уже в 100 раз лучше.

Благодаря всему этому возможность создания дисплеев на основе пластика стала реальной и вполне достижимой. Серьезная заинтересованность этой технологией, названной LEP (Light Emission Plastics), подтверждается покупкой компании Philips Components B.V. лицензии на использование этой технологии и инвестициями Intel в компанию CDT. LEP-дисплеи обладают некоторыми преимуществами по сравнению с любимыми сегодня многими LCD. Во-первых, можно создавать пластиковые мониторы практически с любым разрешением, так как не составляет большого труда делать зерна миниатюрных размеров; во-вторых, LEP-монитор обеспечивает 180-градусный угол обзора; в третьих, устройство LEP-панелей намного проще, чем традиционных LCD, что значительно удешевляет технологию производства и таким образом делает ее весьма привлекательной для конечного пользователя. Такие же параметры, как габариты, потребляемая энергия, вес и т. п. тоже не хуже, если даже не лучше, чем у LCD. Единственным, пожалуй, недостатком является низкий срок службы созданных (уже) LEP-мониторов. Хотя, надо сказать, уже в конце прошлого века он составил 7000 часов при 20^o С и около 1100 часов при 80^o C, а срок хранения при помещении устройства в специальный защитный корпус достигал 5 лет. Сейчас же, благодаря усилиям CDT в области совершенствования технологии, он еще больше, и можно вполне говорить о возможности ее практического использования. В сочетании с уже существующими и вовсю используемыми LCD-технологиями технология светящегося пластика может претендовать на если не доминирующее, то на довольно неплохое место на рынке. Если еще учесть низкую стоимость, LEP обладает некоторыми перспективами. Возможно, лет эдак через 10-15, когда произойдет значительный прогресс в этой области, именно LEP-дисплеи будут использоваться наиболее часто, а LCD вымрут, словно виниловые диски в век цифрового звука. А возможно, и не вымрут... Как всегда, поживем - увидим, хоть я и очень не люблю это выражение.