Question

Nguyên lý hoạt động của TV

Answer 1

Nguyên lý hoạt động thì 

Hiển thị (nói đầy đủ là kỹ thuật hiển thị tin tức) là khâu cuối cùng của truyền đưa tin tức. Kỹ thuật hiển thị được sử dụng rộng rãi trong thông tin, trong máy tính, trong các thiết bị đồ dùng gia đình. Đến nay, kỹ thuật hiển thị phát triển cơ bản hình thành 2 nhánh lớn: 

- Hiển thị trực tiếp 

- Hiển thị rọi hình (chiếu hình) 

Hiển thị rọi hình lại chia thành 2 loại: loại rọi mặt trước và rọi mặt sau. 

Trong loại rọi mặt trước, thì khán giả và thiết bị rọi hình ảnh cùng về một phía đối với màn ảnh. Mắt người xem được hình ảnh do các tia sáng phản xạ từ màn hình đến mắt. Do tia sáng phản xạ qua môi trường đến mắt khán giả, nên chất lượng hình chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường. Môi trường càng tối thì mắt càng dễ quan sát hình ảnh. 

Trong loại rọi mặt sau, thiết bị rọi hình ảnh và mắt người ở 2 bên đối nhau so với màn ảnh. Mắt người quan sát trực tiếp từ nguồn tia sáng rọi. Do tia sáng rọi truyền từ nguồn sáng đến màn trong phòng tối nên không chịu ảnh hưởng của môi trường. 

Thiết bị truyền thông mà chúng ta thường quen dùng trong gia đình là chiếc tivi. Đối với màn hình có đường chéo nhỏ hơn 60inch thì thường dùng ống tia âm cực CRT rọi trực tiếp, hoặc màn tinh thể lỏng LCD (liquid crystal display) hoặc màn plasma. Kỹ thuật hiển thị ở đây là hiển thị rọi hình. Kỹ thuật rọi hình của 3 loại này đều dùng kỹ thuật vi hiển thị và nguyên lý khuếch đại quang học. Đối với thiết bị hiển thị có kích cỡ đường chéo lớn hơn 60inch đều thực hiện bằng ma trận gồm các điôt phát quang LED. Hình ảnh của bảng ma trận LED không được đúng màu và kém nét. 

Dưới đây chúng ta hãy phân tích đặc điểm của ống CRT, màn plasma và màn tinh thể lỏng LCD. 

1. ống tia âm cực CRT ( Cathode Ray Tube) 

Ống CRT được dùng phổ biến trong các thiết bị gia dụng. Các máy thu hình cũng như máy tính PC thường dùng kỹ thuật hiển thị bằng CRT. Kích thước màn hình của CRT không qua 40inch. Kỹ thuật hiển thị của ống CRT theo nguyên lý rọi mặt sau PTV. Màn hiển thị chính là một mặt chỏm cầu của ống chân không. Trong ống các tia điện tử (trong CRT màu có 3 tia điện tử đỏ R, Lục G, lam B) từ các catốt phóng ra. Do sự điều khiển của cuộn lái tia, tia điện tử đập vào điểm phát quang tương ứng trên màn. Hình 1 biểu thị sự hoạt động của chùm tia điện tử trong ống chân không. Màn sáng có gắn hàng trăm ngàn điểm phát quang - gọi là nguyên tố ảnh pixel. Mắt người quan sát được nội dung hình ảnh do các pixel phát quang qua lớp thủy tinh bảo vệ. Chất lượng của hình hoàn toàn phụ thuộc sự hoạt động của các tia điện tử (cathode ray) ở bên trong ống chân không. Với nhiều kiểu ống, chất lượng hình của ống CRT có độ tương phản (contrast) cao, độ bão hòa màu (chrominance saturation) cao. Tuy vậy, CRT có khuyết điểm là tiêu hao nhiều năng lượng, trọng lượng của ống lớn. 

Hình 1: http://www.tapchibcvt.gov.vn/Uploaded/articlefiles/hinh_00892_01.gif 

2. Kỹ thuật plasma 

Kỹ thuật hiển thị plasma là kỹ thuật hiển thị trực tiếp. Màn hiện hình plasma có diện tích rộng, với độ dày không qua 6 inch (15cm). Máy tivi plasma có dạng như một khung tranh, tiết kiệm được không gian mà máy tivi dùng CRT không thể có được. Hiệu quả thị giác của màn hiển thị plasma có cao hơn màn rọi hình phía sau của CRT). Tuy vậy, bộ hiển thị plasma có tiếng kêu "o...o" nhỏ (do sự phóng điện ion), tiêu hao năng lượng cũng khá lớn, màn plasma cần được nung nóng trước khi cấp cao áp, tuổi thọ ngắn. 

Nói chung, một bộ hiển thị plasma sau 3 năm sử dụng, độ sáng giảm đi 50% (nếu sử dụng nhiều thì độ sáng còn giảm nhanh hơn). Nếu màn hiển thị đặt không ngay ngắn (so với đất) thì phân bố của hình ảnh không đều, hình sẽ biến màu. Trong điều kiện sử dụng thông thường, tuổi thọ của màn plasma được 5000-7000 giờ. 

Kỹ thuật hiển thị plasma ra đời muộn hơn kỹ thuật hiển thị CRT nhưng tốc độ phát triển của màn hiển thị plasma rất nhanh, có thể dùng cho những máy thu hình hiện đại. Thị trường hiện có những màn hình plasma lớn tới 35-50inch. 

3. Kỹ thuật hiển thị tinh thể lỏng LCD 

Kỹ thuật hiển thị LCD được coi là kỹ thuật vi hiển thị (micro display) gọi là vi hiển thị vì màn hiển thị có kích thước rất nhỏ (có đường chéo nhỏ hơn 1inch (2,5cm); hệ thống chiếu sáng và hệ thống quang học được setup cùng lúc. Đây là ưu thế đặc biệt nên kích thước của mặt hiển thị có nhiều dạng đồng thời có chất lượng ảnh rất tốt. Đối với khi hiển thị màn hình rộng, kỹ thuật vi hiển thị có sức cạnh tranh mạnh. Trong 5 năm tới đây, quá nửa màn hiển thị có kích thước lớn đều được dựa trên kỹ thuật này. 

Kỹ thuật hiển thị tinh thể lỏng LCD chiếm vị trí chủ đạo trong lĩnh vực hiển thị rọi hình. Vật liệu tinh thể lỏng gồm các chất hữu cơ đặc biệt như nématic, stesmatic, clolestéric... ở dải nhiệt độ từ 10oC đến 55oC, chúng vừa có tính chất dịch lỏng, vừa có tính chất tinh thể. Dưới tác dụng của hiệu ứng quang điện, các chất tinh thể lỏng xuất hiện hiệu ứng "tán xạ động". 

Hình 2: http://www.tapchibcvt.gov.vn/Uploaded/articlefiles/hinh_00892_02.gif 

Hình 2 là mẫu cấu trúc đơn giản nhất của một bộ hiển thị LCD. Tinh thể lỏng chứa ở giữa 2 tấm thủy tinh. Trên hai tấm thủy tinh này có mạng dây dẫn kim loại rất mỏng, mắt có thể nhìn qua được. Các bố trí lớp dây dẫn này tùy theo hình cần thể hiện. Khi không có điện áp nối vào dây kim loại thì các phần tử tinh thể lỏng ở trạng thái bình thường, nên ta nhìn thấy tựa như trong suốt. Khi có điện áp đặt vào thì các phần tử bộ kích hoạt sắp xếp theo thứ tự nhất định, tán xạ tia sáng bên ngoài rọi tới lớp tinh thể lỏng không trong suốt và có một màu tối (hình 2b). 

Như vậy do hiệu ứng tán xạ động, độ thấu quang và tính chất quang học của vật liệu tinh thể lỏng thì độ tối sáng cũng như là màu sắc của hình ảnh thay đổi tùy theo sự điều khiển của điện trường bên ngoài đặt lên ma trận mạng lưới dây dẫn (trong suốt). Hình ảnh của màn LCD tương đối mịn, màu sắc rực rỡ... Công nghệ chế tạo màn LCD ngày càng hoàn thiện, nhưng kích thước màn LCD không lớn so với màn plasma hoặc CRT; góc nhìn của màn LCD tốt nhất là phương vuông góc (90o) với mặt phẳng của màn hiển thị. Nếu góc nhìn nhỏ hơn 90o thì chất lượng hình bị giảm. Đây cũng là một lý do tại sao người ta không chế tạo màn hình LCD có kích thước lớn. Kỹ thuật LCD được dùng rộng rãi trong thiết bị hiển thị đầu cuối máy di động như máy PC laptop, máy điện thoại di động cầm tay, máy palmtop còn gọi là PDA (Personal Digita Assistant). Tuyệt đại bộ phận máy PC laptop dùng màn hiển thị TFT (tranzito hiệu ứng trường mỏng) loại TFT-LCD thông qua mỗi pixel một mạch trigơ tranzito, nâng cao tốc độ phản ứng của màn hiển thị, đồng thời có thể khống chế độ sáng tối một cách chính xác. Cụ thể là màn TFT-LCD có độ contrast cao, độ sáng tốt và màu sắc phong phú (thường gọi là "mầu thực"). Một số màn hiển thị của máy cầm tay phổ thông còn dùng chất tinh thể lỏng siêu chiết xạ STN. Kỹ thuật STN-LCD tương đối lạc hậu nhưng có giá thành rẻ. Màu sắc không được trung thực, góc nhìn rõ bị hạn chế, không kịp biến đổi theo hình ảnh chuyển động nhanh. Hiện nay, máy di động cầm tay còn dùng màn hiển thị siêu nét UFD-LCD (Ultra Fine and Bright - LCD). Do là TFT-LCD cải tiến chuyên dùng cho máy di động cầm tay. Màn hình UFD-LCD tiêu thụ điện ít hơn màn TFT-LCD, giá thành của UFD-LCD không đắt hơn màn STN-LCD. Độ constrast của UFD-LCD cao gấp đôi STN-LCD, độ sáng của UFD-LCD cũng cao. 

Sản phẩm màn hiển thị TFT-LCD ngày càng có nhiều tiến bộ, độ tương phản, độ sáng, góc nhìn rõ ngày càng cao. Vì vậy máy thu hình TFT-LCD dần dần thay thế máy dùng ống tia âm cực CRT truyền thống. 

4. Kỹ thuật hiển thị tinh thể lỏng silicon LCOS (Liquid Crystal on Silicon) 

Kỹ thuật hiển thị LCOS là kỹ thuật vi hiển thị mới phát triển mấy năm gần đây. Nó kết hợp kỹ thuật hiển thị tinh thể lỏng với kỹ thuật bán dẫn truyền thống. Giữa một khối đơn phiến thủy tinh và một khối silicon ta đặt một lớp tinh thể lỏng. Tổ hợp của 3 lớp này hình thành một bộ "vi hiển thị" (Micro Display). Trên một tấm silicon có phủ lớp dây dẫn để tạo nên hình ảnh. Mặt lớp silicon còn được mạ một lớp có độ phản quang rất tốt. Khi có điện áp điều khiển đặt vào mạng dây dẫn, lớp thủy tinh lỏng bức xạ quang về phía khán giả; đồng thời tia phản xạ từ lớp gương sau cùng hướng về khán giả. Lợi dụng đặc tính này, ta tạo ra được độ rọi về phía khán giả được mạnh hơn. Lợi dụng đặc tính này, ra đưa điện áp tín hiệu của hình ảnh hoặc số liệu vào các bộ "vi hiển thị" để tái tạo lại hình ảnh. Phản ứng biến đổi của đơn tinh thể silicon rất nhanh, độ phân tích của màn LCOS cũng đạt khá cao. Màn LCOS được sử dụng trong các máy thu hình kỹ thuật số chất lượng cao. 

So với kỹ thuật hiển thị trên, kỹ thuật LCOS tay thấy có các ưu điểm sau: 

- So với ống hiển thị tia âm cực CRT thì màn LCOS nhẹ hơn nhiều, có cỡ màn lớn; so với màn hiển thị plasma thì màn LCOS có giá thành rất hạ, có độ phân giải cao; so với màn LCD thì màn LCOS có tốc độ phản ứng nhanh. Xu thế toàn cầu máy tính kết hợp với thiết bị thông tin kết hợp làm một. Đầu cuối hiển thị tin tức của máy vi tính PC, máy cầm tay di động PH cũng chính là phương tiện giải trí trên máy tivi... Với những ưu điểm kể trên thỏa mãn công năng hiển thị hỗn hợp tin tức với giải trí.

Chọn mình hay nhất nha!!!