Плазмовий дисплей

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.

Плазмовий телевізор

Будова плазмової панелі

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.

Див. також

• Плоскопанельні дисплеї
• Вигоряння люмінофору