EKRANY

PLAZMOWE

definicja

Z ang. plazma display panel,
wyświetlacz, który do tworzenia
obrazu wykorzystuje plazmę i
luminofor.



Plazma

– zjonizowana materia o stanie

skupienia przypominającym gaz, złożona
zarówno z cząstek naładowanych
elektrycznie, jak i obojętnych. Mimo że
plazma zawiera swobodne cząstki
naładowane, to w skali makroskopowej jest
elektrycznie obojętna.



Luminofor

– związek chemiczny

wykazujący luminescencję.

Historia

Wyświetlacz plazmowy został wynaleziony na
Uniwersytecie Urbana-Champaign w Illinois przez
Donalda L. Bitzera, H. Gene’a Slottowa, oraz
absolwenta Roberta Willsona w 1964 dla firmy
komputerowej ‘PLATO Computer System’.
Oryginalne monochromatyczne, zazwyczaj
pomarańczowe lub zielone, czasem żółte panele
cieszyły się wielką popularnością we wczesnych
latach 70. XX w., ponieważ miały ostrzejszy obraz i
wymagały mniejszej częstotliwości do odświeżania
obrazów. W późniejszych latach 70. XX w.,
półprzewodnikowe wyświetlacze CRT stały się
tańsze niż plazmowe, co przyczyniło się do
zmniejszenia się popularności tych pierwszych.



W 1983, IBM wynalazł 19 calowy
pomarańczowo-czarny monochromatyczny
wyświetlacz, który był w stanie wyświetlić
jednocześnie cztery końcowe sesje IBM 3270
wirtualnej maszyny IBM (znane dziś jako
"Display Devices"). W 1992, Fujitsu przedstawiło
pierwszy na świecie 21-calowy wyświetlacz
plazmowy, który wyświetlał pełnię kolorów. Była
to hybryda bazowana na wyświetlaczach
plazmowych stworzonych na Uniwersytecie
Urbana-Champaign w Illinois, osiągająca wyższą
jasność od pozostałych wyświetlaczy. W 1997,
firma Pioneer rozpoczęła sprzedaż pierwszych
telewizorów plazmowych dla odbiorców
indywidualnych



Przekątna ekranów plazmowych stale rosła poczynając od 21
calowego wyświetlacza zaprezentowanego w 1992 roku.
Największy ekran plazmowy wykonany do końca 2006 r. został
zaprezentowany na targach Consumer Electronics Show w Las
Vegas, w stanie Nevada w U.S.A.. Miał on przekątną 103 cale i
został wyprodukowany przez firmę Panasonic.



Pod koniec lat 90. XX w. i na początku XXI w. ekrany plazmowe
zdobyły rynek telewizji HDTV, dzięki ich wysokiemu kontrastowi,
żywym kolorom, oraz szerszego kąta widzenia w porównaniu z
ekranami LCD. Tańsza i stale rozwijająca się technologia
wyświetlaczy ciekłokrystalicznych spowodowała jednak, że
tendencja ta zaczęła się odwracać od 2004-2005 r. Na początku
2007 r. ekrany plazmowe utrzymywały jeszcze swój prymat w
zakresie telewizorów z ekranami o bardzo dużych przekątnych,
powyżej 40 cali i zostały niemal zupełnie wyparte w mniejszych
telewizorach

Charakterystyka

Ekrany plazmowe posiadają następujące cechy:



płaski ekran



możliwość budowy ekranów dużych
rozmiarów (typowe rozmiary to: 37", 42",
46", 50", 61", 63", 65", 103",106")



ekran jest stosunkowo cienki w porównaniu
do swoich rozmiarów



szeroki kąt widzenia (typowo 170 ° bez
spadku jasności i czystości obrazu)



wysoka jakość odtwarzanego obrazu



bardzo wysoki kontrast



bardzo dobre oddanie barw



najlepsze odwzorowanie czerni (w
zakresie głębokości koloru i skali
kolorystycznej) spośród wszystkich
obecnie technologii płaskich ekranów



mała podatność na zniekształcenia
obrazu spowodowane polem
magnetycznym.

Zalety i wady

Zalety



cienki, łatwy do zamontowania na ścianie



szerszy kąt widzenia, niż w LCD, oraz lepsza
konsystencja kolorów



lepszy współczynnik kontrastu od LCD



ma większą głębię czerni niż wyświetlacze LCD



deklarowany czas działania wyświetlaczy
plazmowych dochodzi do 100 000 godzin (2009
rok)



Wady



większa masa niż panele LCD



większe zużycie prądu niż LCD



duże trudności techniczne przy budowie ekranów plazmowych małych
rozmiarów (< 30")



tendencja do nierównomiernego wypalania luminoforu, zwłaszcza przy
wyświetlaniu statycznego obraz



aby uniknąć efektu nierównomiernego wypalania wyświetla się na ekranie
„śnieg” lub specjalnie spreparowany obraz przez kilka sekund na godziny



o wiele telewizorów plazmowych ma specjalną funkcję (np. „orbitowanie”,
w której obraz jest okresowo nieznacznie przesuwany), by ten problem
zminimalizować



na większych wysokościach, zazwyczaj powyżej 1800 metrów n.p.m.,
wyświetlacze plazmowe wydają z siebie wyraźne brzęczenie



przy wyświetlaniu obrazu o bardzo wysokim kontraście, pojawia się
czasami „efekt tęczy” polegający na zielonych błyskach w czasie szybkiego
przełączania z bieli do czerni



migotanie obrazu, widoczne szczególnie podczas wyświetlania jasnych
scen

Ogólna zasada działania



Zasada działania ekranu plazmowego
polega na doprowadzeniu mieszaniny
gazów (głównie ksenon i neon)
zamkniętych w małych komorach do
stanu plazmy. Zjonizowane gazy
zaczynają emitować fotony światła
ultrafioletowego, które padając na
luminofor pobudzają go do emisji światła
widzialnego odpowiedniego dla danego
koloru luminoforu.

Budowa

Mieszanina gazów jest zamknięta w komorach. Trzy umieszczone obok
siebie komory, każda z luminoforem dla innej składowej barwy (czerwona,
zielona, niebieska), tworzą jeden piksel zdolny świecić dowolnym
widzialnym kolorem.



Komory tworzą macierz i są umieszczone między dwiema szklanymi
płytami: czołową, przez którą ogląda się obraz i tylną. Wszystkie ścianki
komory, poza ścianką od strony płyty frontowej są wyłożone
luminoforem. Do przeciwległych ścianek, frontowej i tylnej, są
przymocowane elektrody. Przyłożenie odpowiedniego napięcia
elektrycznego do tych elektrod powoduje jonizację gazu w komorze.



Sterowanie poszczególnymi pikselami ekranu, podobnie jak w
wyświetlaczach LCD wysokiej rozdzielczości, odbywa się multipleksowo.
Najpierw aktywowane są odpowiednie poziome linie pikseli, a następnie –
w drugim pulsie – włączane są odpowiednie piksele w danej linii.