16.4.2.2 Плазменные панели

Совершенствование технологии газоразрядных матричных паненлей привело к созданию плоских плазменных панелей PDP (Plasma Display Panel). Здесь роль «локомотива истории» по праву принадлежит японской фирме Fujitsu, которая еще в 1992 г. первой в мире сумела создать 21" цветную плазменную панель.

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-то газоразрядные панели, работающие на этом принципе, и получили название "газоразрядных" или "плазменных" панелей.

Конструктивно плазменная панель представляет собой два отполированных стеклянных листа, на которые нанесены полупрозрачные электроды для коммутации строк (на верхнем стекле) и столбцов (на нижнем стекле) изображения (рис.16.14 а). На стекле-подложке сформирован специальный профиль в виде стеклянных ребер, изолирующих соседние ячейки друг от друга. На внутренней поверхности нижнего стекла-подложки нанесены чередующиеся полоски люминофоров первичных цветов RGB. В процессе производства плазменной панели из внутреннего объема между стеклянными пластинами откачивается воздух, и он заполняется разреженным газом, являющимся рабочим «телом» при работе панели. Далее панель собирают и герметизируют.

Принцип работы полученной таким образом плазменной панели весьма и весьма прост. С помощью внешних устройств развертки на соответствующие электроды «строчной» (электроды строк) и «кадровой» (электроды столбцов) развертки подводится управляющее напряжение. Это напряжение может быть постоянным DC или переменным АС (по этому признаку различают два типа плазменных панелей: работающих на постоянном или переменном токе, соответственно DC PDP и АС PDP).

Под действием напряжения между электродами происходит электрический разряд в газе через образующуюся при этом плазму (ионизированный газ). Как при этом возникает мощное УФ-излучение, которое заставляет светиться находящийся в этой же ячейке люминофор (рис.16.4 б). Так как существуют разделительные «барьеры» между соседними ячейками, электрический разряд локализуется в пределах одной отдельно взятой ячейки и не оказывает воздействия на соседей. А чтобы еще и «свой» ультрафиолет не вызвал свечения «чужого» люминофора, на боковые поверхности разделительных ребер наносят специальное поглощающее ультрафиолет покрытие.

Пиксели в плазменной панели состоят из трех ячеек-субпикселей, каждая из которых имеет свое покрытие − из красного, зеленого или синего фосфора. В ходе работы панели эти цвета комбинируются компьютером, создаются новые цвета пикселя. Меняя ритм пульсации тока, проходящего через ячейки, контрольная система может увеличивать или уменьшать интенсивность свечения каждого субпикселя, создавая сотни и сотни различных комбинаций красного, зеленого и синего цветов.

Преимущества плазменных панелей как устройств отображения видимой информации следующие:

• Изображения на плазменной панели очень качественное, даже выше по качеству кинескопов. При этом формат экрана плазменной панели может достигать 16:9 с размером по диагонали в 42^“ и выше.

• В плазменных экранах практически отсутствует мерцание изображения, несведение лучей, картинка имеет одинаковую высокую четкость по всему рабочему полю.

• Большой угол обзора и высокая контрастность.

• Плазменные панели исключительно универсальны и позволяют использовать их не только в качестве телевизора, но и как дисплей персонального компьютера с большим размером экрана или больших информационных панелей в системах контроля и управления.

• При значительном размере экрана плазменные панели имеют исключительно компактные размеры и габариты. Толщина панели с размером экрана в 1 метр не превышает 9-12 см, а масса составляет всего 28-30 кг. По этим параметрам сегодня ни один другой тип средств отображения не может составит плазменному хоть какую-то конкуренцию. Достаточно сказать, что цветной кинескоп со сравнимым размером экрана имеет глубину 70 см и весит более 120-150 кг!

• Плазменные панели гораздо безопаснее кинескопных. Они не создают вредных магнитных и электрических полей, так как в них отсутствуют устройства развертки и высоковольтный источник анодного напряжения кинескопа. Плазменная панель не оказывает вредного влияния на человека и домашних животных и не притягивает пыль к поверхности экрана. Кроме того, что очень важно, они не имеют рентгеновского и какого-либо иного паразитного излучения.

• Плазменные панели чрезвычайно надежны. По данным фирмы Fujitsu их технический ресурс составляет не менее 60 000 часов (у очень хорошего кинескопа 15 000-20 000 часов), а процент брака не превышает 0.2%. То есть на порядок меньший общепринятых для цветных кинескопных телевизоров 1.5-2 %.

• Плазменные панели практически не подвержены воздействию сильных магнитных и электрических полей.

• Процесс производства плазменных дисплеев несколько проще, чем процесс производства жидкокристаллических панелей.

К недостаткам плазменных экранов следует отнести:

• В пересчете на часы работы плазменный дисплей обходится дороже жидкокристаллического экрана.

• Важный недостаток плазменного экрана − большой размер пикселей. Большинство производителей неспособны создавать ячейки менее 0,3 мм, что больше, чем зерно стандартного компьютерного монитора. Непохоже, чтобы в ближайшем будущем ситуация изменилась к лучшему. Это осложняет создание плазменных экранов малого формата кадра.