Плазмовий дисплей

Плазмовий телевізор

Будова плазмової панелі

Плазмовий дисплей ( Газорозрядний екран; також широко застосовується англійська калька «плазмова панель») — пристрій виведення інформації, дисплей, дія якого ґрунтується на явищі свічення люмінофору під впливом ультрафіолетових променів, що виникають при електричному розряді в йонізованому газі, тобто у плазмі.

Будова

Плазмова панель являє собою матрицю газонаповнених комірок, уміщених між двома паралельними скляними пластинами, всередині яких розташовані прозорі електроди, що утворюють шини сканування, підсвічування та адресації. Розряд у газі відбувається між розрядними електродами (сканування та підсвічування) на лицевому боці екрану і електродом адресації на зворотному боці.

Особливості конструкції:

• субпіксель плазмової панелі має розміри 200 мкм x 200 мкм x 100 мкм;
• передній електрод виготовляється з оксиду індію та олова, оскільки він проводить струм і максимально прозорий;
• при протіканні великих струмів по досить великому плазмовому екрану через опір провідників виникає суттєве падіння напруги, що призводить до спотворень сигналу, у зв'язку з чим додають проміжні провідники з хрому, незважаючи на його непрозорість;
• для створення плазми комірки зазвичай заповнюються газами — неоном або ксеноном (рідше використовується гелій і аргон, або, частіше, їх суміші) з додаванням ртуті.

Хімічний склад люмінофору:

• Зелений: Zn₂SiO₄:Mn²⁺ / BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺;+ / YBO₃:Tb / (Y, Gd) BO₃:Eu
• Червоний: Y₂O₃:Eu³⁺ / Y_0,65Gd_0,35BO₃:Eu³⁺
• Синій: BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺

Наявна проблема адресації мільйонів пікселів вирішується розташуванням пари передніх доріжок у вигляді рядків (шини сканування і підсвічування), а кожної задньої доріжки у вигляді стовпців (шина адресації). Внутрішня електроніка плазмових екранів автоматично вибирає потрібні пікселі. Ця операція проходить швидше, ніж сканування променем на моніторах з ЕПТ. В останніх моделях плазмових панелей оновлення екрану відбувається на частотах 400—600 Гц, що дозволяє людському оку не помічати мерехтіння екрану.

Принцип дії

Робота плазмової панелі складається з трьох етапів:

1. ініціалізація, в ході якої впорядковується положення зарядів середовища та його підготовка до наступного етапу (адресації). При цьому на електроді адресації напруга відсутня, а на електрод сканування відносно електроду підсвічування подається імпульс ініціалізації, що має східчасту форму. На першій сходинці цього імпульсу впорядковується розташування іонізованого газового середовища, на другій — розряд у газі, а на третій — завершення упорядкування.
2. адресація, в ході якої відбувається підготовка пікселя до підсвічування. На шину адресації подається позитивний імпульс (+75 В), а на шину сканування негативний (-75 В). На шині підсвічування напруга встановлюється рівною +150 В.
3. підсвічування, в ході якого на шину сканування подається позитивний, а на шину підсвічування негативний імпульс, рівний 190 В. Сума потенціалів йонів на кожній шині і додаткових імпульсів призводить до перевищення порогового потенціалу і розряду в газовому середовищі. Після розряду відбувається повторний розподіл іонів біля шин сканування і підсвічування. Зміна полярності імпульсів призводить до повторного розряду у плазмі. Таким чином, зміною полярності імпульсів забезпечується багаторазовий розряд комірки.

Один цикл «ініціалізація — адресація — підсвічування» формує одне підполе зображення. Додаючи декілька підполів можна забезпечувати зображення заданої яскравості і контрасту. У стандартному виконанні кожен кадр плазмової панелі формується додаванням восьми підполів.

Таким чином, при підведенні до електродів високочастотної напруги, відбувається йонізація газу або утворення плазми. У плазмі відбувається ємнісний високочастотний розряд, що викликає ультрафіолетове випромінювання, яке спричиняє свічення люмінофора: червоне, зелене або синє. Це свічення, проходячи через передню скляну пластину, потрапляє в око глядача.