Čo je plazma?

Základom každého plazmového panelu je samotná plazma, teda plyn pozostávajúci z iónov (elektricky nabitých atómov) a elektrónov (záporne nabitých častíc). Za normálnych podmienok sa plyn skladá z elektricky neutrálnych, t.j. častíc bez náboja.

Jednotlivé atómy plynu obsahujú rovnaký počet protónov (častice s kladným nábojom v jadre atómu) a elektrónov. Elektróny „kompenzujú“ protóny, takže celkový náboj atómu je nulový. Ak do plynu zavediete veľké množstvo voľných elektrónov prechodom elektrického prúdu, situácia sa radikálne zmení. Voľné elektróny sa zrážajú s atómami a „vyraďujú“ stále viac elektrónov. Bez elektrónu sa rovnováha zmení, atóm získa kladný náboj a zmení sa na ión. Keď elektrický prúd prechádza výslednou plazmou, záporne a kladne nabité častice sa pohybujú smerom k sebe. Uprostred tohto chaosu sa častice neustále zrážajú.

Zrážky „vzrušujú“ atómy plynu v plazme, čo spôsobuje, že uvoľňujú energiu vo forme fotónov. Plazmové panely využívajú najmä inertné plyny – neón a xenón. V stave „excitácie“ vyžarujú svetlo v ultrafialovom rozsahu, neviditeľné pre ľudské oko. Ultrafialové svetlo sa však môže použiť aj na uvoľnenie fotónov vo viditeľnom spektre.

História vzniku plazmových panelov alebo obrazoviek

Všetko bolo pre obranný priemysel. Aj keby si samotní vedci mysleli, že pracujú pre svoje potešenie. Pomýlili sa.

Písal sa rok 1963. Donald Bitzer na University of Illinois pracoval na vzdelávacích systémoch, ktoré dokázali zobrazovať nielen písmená a čísla, ako to bolo v tom čase, ale aj grafiku. Úspech v tejto oblasti nebol dôležitý.

Bitzer nakoniec prijal tím, ktorý bude pracovať na novom projekte. Chcel zistiť, ako by fungovala matrica neónových buniek, keby cez ne prechádzal vysokofrekvenčný elektrický prúd.

Pre svoju prácu Bitzer naverboval Gene Slottov a študenta Roberta Wilsona. Ako sa veci mali, sa dnes už zistiť nedá, patent na vynález obsahuje len všetky tri mená.

V lete 1964 sa objavil prvý plazmový displej. Vyzeralo to veľmi nejasne ako moderné panely. Je to vtipné, ale pozostávalo to len z jedného jediného pixelu. Teraz sú ich v každom paneli milióny.

Prirodzene, jednopixelový displej nie je displej. Uplynulo však menej ako desať rokov, kým sa dosiahli prijateľné výsledky. V roku 1971 bola licencia na výrobu displejov Digivue predaná Owens-Illinois.

V roku 1983 zarobila University of Illinois nie menej ako milión dolárov za predaj licencie na plazmu spoločnosti IBM. Teraz sa postupne začal strácať v tieni, no v tom čase na trhu počítačov vôbec neexistoval silnejší hráč.

Plazmové displeje boli prvýkrát použité v počítačových termináloch PLATO. Tento model PLATO V ilustruje monochromatický oranžový žiariaci displej z roku 1981.

V tom istom roku sa objavil informačný panel IBM 3290 - prvý komerčný produkt vyrábaný vo veľkých množstvách.

Už v roku 1982 sa začali vyrábať displeje Plasmascope na monitorovanie štartov pozemných balistických rakiet. Pravda, v tom čase im to veľmi nepomohlo. Vo všeobecnosti počítačové spoločnosti rýchlo opustili plazmové panely. IBM bola posledná, ktorá opustila ich výrobu v roku 1987. V tom čase „plazmu“ vyrábal v obmedzenom množstve iba Pentagon. Vždy mal dosť peňazí.

Začiatkom deväťdesiatych rokov sa objavili komerčné LCD displeje a veci sa s plazmou veľmi pokazili. Vtedy sa vyrábali len čiernobiele plazmové panely a vo všeobecnosti nemohli konkurovať LCD. A problémy s kontrastom neboli povzbudivé – tento ukazovateľ chromý aj v najpokročilejších modeloch. Avšak „plazma“ sa zakorenila v Matsushite, teraz známej ako Panasonic. V roku 1999 bol konečne vytvorený sľubný 60-palcový prototyp s pozoruhodným jasom a kontrastom, najlepším v tomto odvetví.

Koncom 90. rokov. v minulom storočí sa Fujitsu podarilo tento problém trochu zmierniť zlepšením kontrastu svojich panelov zo 70:1 na 400:1. Do roku 2000 niektorí výrobcovia uvádzali v špecifikáciách panelov kontrastný pomer až 3000:1, teraz je to už 10000:1+. Výrobný proces plazmových displejov je o niečo jednoduchší ako výrobný proces LCD. V porovnaní s výrobou TFT LCD displejov, ktorá si vyžaduje použitie fotolitografie a vysokoteplotných technológií v sterilne čistých priestoroch, je možné „plazmu“ vyrábať aj v špinavších dielňach, pri nízkych teplotách, pomocou priamej tlače.

Technológia plazmovej obrazovky

Na základe informácií z video signálu silný elektrónový lúč „rozsvieti“ tisíce malých bodov nazývaných pixely. Väčšina systémov má iba tri farby pixelov – červenú, zelenú a modrú – ktoré sú rovnomerne rozložené po celej obrazovke. Zmiešaním týchto farieb v rôznych pomeroch môžu televízory znovu vytvoriť celú škálu odtieňov.

Obraz na plazmovom paneli vzniká rozsvietením malých farebných fluorescenčných žiaroviek. Každý pixel je vyrobený z troch fluorescenčných žiaroviek – červenej, zelenej a modrej. Vzhľadom na rozdielny jas žiaroviek, ako sú CRT televízory, dokážu plazmové panely reprodukovať celý farebný rozsah.

Ústredným prvkom fluorescenčných žiaroviek je plazma – plyn pozostávajúci z voľných iónov (nabité atómy) a elektrónov (záporne nabité častice). Za normálnych podmienok sa plyn skladá z nenabitých častíc, to znamená atómov s rovnakým počtom protónov (kladne nabitých častíc umiestnených v jadre atómu) a elektrónov. Záporne nabité elektróny neutralizujú kladne nabité protóny, čo vedie k tomu, že celkový náboj atómu je nulový.

Ak do plynu pridáte veľké množstvo voľných elektrónov prechodom elektrického výboja, situácia sa veľmi rýchlo zmení. Voľné elektróny sa zrážajú s atómami<выбивают>z ktorých sú valenčné elektróny. Keď sa stratí elektrón, atóm získa kladný náboj a tým sa stane iónom.

Keď elektrický prúd prechádza plazmou, záporne nabité častice sú priťahované do pozitívne nabitej oblasti plazmy a naopak.

Častice sa rýchlo pohybujú a neustále na seba narážajú. Tieto zrážky excitujú atómy plynu v plazme a tie emitujú fotóny.

Atómy xenónu a neónu používané v plazmových paneloch vyžarujú pri excitácii fotóny svetla. Ide najmä o ultrafialové fotóny, ktoré nie sú viditeľné voľným okom, no ako uvidíme v ďalšom odseku, dokážu aktivovať viditeľné fotóny svetla.

Vo vnútri panelu: plyn a elektródy

V plazmových paneloch sú xenón a neón obsiahnuté v stovkách malých mikrokomôr umiestnených medzi dvoma sklami. Na oboch stranách, medzi sklami a mikrokomorami, sú dve dlhé elektródy. Riadiace elektródy sú umiestnené pod mikrokomorami pozdĺž zadného skla. Nad mikrokomorami pozdĺž predného skla sú umiestnené priehľadné snímacie elektródy, obklopené vrstvou dielektrika a potiahnuté ochrannou vrstvou oxidu horečnatého.

Elektródy sú usporiadané krížom cez celú šírku obrazovky. Snímacie elektródy sú umiestnené horizontálne a riadiace elektródy sú umiestnené vertikálne. Ako vidíte na obrázku nižšie, vertikálne a horizontálne elektródy tvoria obdĺžnikovú mriežku.

Na ionizáciu plynu v konkrétnej mikrokomore procesor nabíja elektródy priamo v priesečníku s touto mikrokomorou. Tisíce podobných procesov prebiehajú za zlomok sekundy, pričom sa postupne nabíja každá mikrokomôrka.

Keď sú pretínajúce sa elektródy nabité (jedna záporne a druhá kladne), plynom v mikrokomore prechádza elektrický výboj. Ako už bolo spomenuté, tento výboj uvádza do pohybu nabité častice, čo spôsobuje, že atómy plynu emitujú ultrafialové fotóny.

Plazmová obrazovka

Plazmové panely sú trochu ako CRT televízory – povrchová úprava displeja využíva zlúčeninu obsahujúcu fosfor, ktorá môže svietiť. Zároveň, podobne ako LCD, využívajú mriežku elektród s ochranným povlakom z oxidu horečnatého na prenos signálu do každej bunky pixelu Bunky sú naplnené interaktívnymi plynmi – zmesou neónu, xenónu a argónu. Elektrický prúd prechádzajúci plynom spôsobuje jeho žiaru.

Plazmový panel je v podstate matica malých žiariviek riadených vstavaným počítačom panela. Každá bunka pixelu je druh kondenzátora s elektródami. Elektrický výboj ionizuje plyny a mení ich na plazmu – teda na elektricky neutrálnu, vysoko ionizovanú látku pozostávajúcu z elektrónov, iónov a neutrálnych častíc.

Keďže je plazma elektricky neutrálna, obsahuje rovnaký počet elektrónov a iónov a je dobrým vodičom prúdu. Po výboji plazma vyžaruje ultrafialové žiarenie, ktoré spôsobí, že sa fosforový povlak buniek pixelov rozžiari. Červená, zelená alebo modrá zložka náteru. V skutočnosti je každý pixel rozdelený na tri subpixely obsahujúce červený, zelený alebo modrý fosfor. Na vytvorenie rôznych farebných odtieňov je intenzita svetla každého subpixelu riadená nezávisle. V CRT televízoroch sa to robí zmenou intenzity toku elektrónov, v „plazme“ – pomocou 8-bitovej pulznej kódovej modulácie. Celkový počet farebných kombinácií v tomto prípade dosahuje 16 777 216 odtieňov.

Skutočnosť, že zdrojom svetla sú samotné plazmové panely, poskytuje vynikajúce vertikálne a horizontálne pozorovacie uhly a vynikajúce podanie farieb (na rozdiel napríklad od LCD, ktorých obrazovky zvyčajne vyžadujú maticové podsvietenie).

Vo vnútri displeja

V plazmovom televízore sú „bubliny“ neónových a xenónových plynov umiestnené v stovkách a stovkách tisíc malých buniek, stlačených medzi dvoma sklenenými panelmi. Medzi panelmi na oboch stranách článkov sú tiež dlhé elektródy. „Adresové“ elektródy sú umiestnené za článkami pozdĺž zadného skleneného panelu. Priehľadné elektródy sú pokryté dielektrikom a ochranným filmom z oxidu horečnatého (MgO). Sú umiestnené nad bunkami, pozdĺž predného skleneného panelu.

Obe „mriežky“ elektród pokrývajú celý displej. Zobrazovacie elektródy sú usporiadané vo vodorovných radoch pozdĺž obrazovky a adresové elektródy sú usporiadané vo zvislých stĺpcoch. Ako môžete vidieť na obrázku nižšie, vertikálne a horizontálne elektródy tvoria základnú mriežku. Aby sa plyn v jednotlivej bunke ionizoval, počítač s plazmovým displejom nabíja elektródy, ktoré ju pretínajú. Robí to tisíckrát za malý zlomok sekundy a postupne nabíja každú bunku displeja. Keď sú pretínajúce sa elektródy nabité, cez článok prechádza elektrický výboj. Tok nabitých častíc spôsobuje, že atómy plynu uvoľňujú fotóny svetla v ultrafialovej oblasti. Fotóny interagujú s fosforovým povlakom na vnútornej stene bunky. Ako viete, fosfor je materiál, ktorý pri vystavení svetlu vyžaruje svetlo. Keď fotón svetla interaguje s atómom fosforu v bunke, jeden z elektrónov atómu sa presunie na vyššiu energetickú hladinu. Elektrón je potom zatlačený späť, čím sa uvoľní fotón viditeľného svetla.

Pixely v plazmovom paneli pozostávajú z troch subpixelových buniek, z ktorých každá má svoj vlastný povlak – červený, zelený alebo modrý fosfor. Počas činnosti panela počítač tieto farby kombinuje a vytvára nové farby pixelov. Zmenou rytmu pulzujúceho prúdu prechádzajúceho bunkami dokáže riadiaci systém zvýšiť alebo znížiť intenzitu každého subpixelu, čím vytvorí stovky a stovky rôznych kombinácií červenej, zelenej a modrej farby. Hlavnou výhodou výroby plazmových displejov je možnosť vytvárať tenké panely so širokouhlými obrazovkami. Pretože žiara každého pixelu sa určuje individuálne, obrázky sú úžasne jasné pri pohľade z akéhokoľvek uhla. Normálne je sýtosť a kontrast obrazu o niečo nižšia ako u najlepších modelov CRT televízorov, ale plne spĺňa očakávania väčšiny kupujúcich. Hlavnou nevýhodou plazmových panelov je ich cena. Nie je možné kúpiť nový plazmový panel za menej ako niekoľko tisíc dolárov; Postupom času sa však technológie výrazne zlepšili a ceny naďalej klesajú. Teraz plazmové panely začínajú sebavedomo vytláčať CRT televízory. Vidno to najmä v bohatých, technologicky vyspelých krajinách. V blízkej budúcnosti „plazma“ príde do domovov aj chudobných kupcov.

Životnosť plazmových panelov

Životnosť plazmových panelov sa meria vo vzťahu k polčasu spaľovania plynného fosforu. Podľa výrobcov sa po spálení všetkého fosforu kvalita obrazu v porovnaní s originálom výrazne zhorší a možno bude potrebné panel vymeniť. V posudzovanom prípade je polčas spaľovania presne polovičný oproti životnosti panelu.

Po 1000 hodinách používania je úroveň jasu približne 94 % pôvodnej hodnoty.

Keďže fosfor horí konštantnou rýchlosťou, kvalita obrazu sa zhoršuje úmerne s rýchlosťou rozkladu. Tento proces si môžete predstaviť ako jednoducho „žiaru“ fosforu. Ihneď po zapnutí plazmového televízora začne fosfor obsiahnutý v obrazovke pomaly horieť. Na rozžiarenie obrazovky teda zostáva stále menej plynu. V dôsledku toho sa jas a sýtosť farieb postupne znižujú. Po 1000 hodinách prevádzky je úroveň jasu približne 94 % pôvodnej hodnoty; po 15000-20000 - asi 68% (t.j. 68% fosforu žiari). Veľa závisí od úrovne kontrastu. Ak chcete, aby váš plazmový panel vydržal dlhšie, znížte nastavenie kontrastu v ponuke OSD. Ak nastavíte kontrast na maximum, fosfor bude horieť oveľa rýchlejšie.

Väčšina výrobcov tvrdí, že ich panely vydržia približne 30 000 hodín pri „normálnych“ úrovniach kontrastu (okolo 50 %). Nedávno však niektorí výrobcovia, najmä Sony a Panasonic, uviedli, že kvalita obrazu ich nových plazmových televízorov začína klesať po 60 000 hodinách používania. K týmto typom tvrdení sme trochu skeptickí. Uvedomujeme si síce, koľko sa pre zvýšenie životnosti plazmových televízorov urobilo (napríklad zvýšená stabilita zeleného fosforu), no aj tak týmto údajom uveríme až po ich potvrdení v reálnych podmienkach, a to nielen teoreticky.

Z pohľadu spotrebiteľa by malo stačiť 30 000 hodín, keďže CRT televízory majú približne rovnakú životnosť. Na druhej strane, podľa štúdie amerických štatistických spoločností priemerná rodina sleduje televíziu v priemere od 4 do 6 hodín denne; V súlade s tým bude životnosť plazmového panelu od 13 do 20 rokov.

Ako predĺžiť životnosť panelu?

Ak chcete predĺžiť životnosť svojho plazmového televízora, postupujte podľa nasledujúcich pokynov:

• 1) Nastavte úrovne JAS a KONTRAST podľa podmienok sledovania. Snažte sa zbytočne nezvyšovať úroveň Kontrast – tým sa len rýchlejšie spáli fosfor. V jasne osvetlených miestnostiach možno budete potrebovať zvýšený kontrast; V noci alebo v tmavých miestnostiach by sa mala úroveň kontrastu znížiť.*
• 2) Nenechávajte na obrazovke statický obraz dlhší čas (viac ako 20 minút). V opačnom prípade sa na obrazovke objaví zvyškový obraz.
• 3) Po sledovaní vypnite plazmový panel.
• 4) Plazmový televízor používajte v dobre vetraných priestoroch. Vďaka kvalitnému ventilačnému systému vám plazmová obrazovka vydrží dlhšie.

* V poslednej dobe väčšina výrobcov zavádza možnosť nastavenia kontrastu na diaľkovom ovládači; Nie je potrebné ísť do ponuky OSD.

Ako sa vyhnúť vyhoreniu plazmového panelu?

Okrem otázky životnosti plazmových televízorov sa kupujúci často zaujímajú o problém vyhorenia obrazovky, ktorý je podľa výrobcov dôsledkom nesprávneho používania panelu. Toto všetko je veľmi vážne; Preto vzniká otázka: Čo je vyhorenie plazmových panelov a ako by sa mali používať, aby sa predišlo takémuto efektu?

Najčastejšie sa efekt vyhorenia vyskytuje na obrazovkách bankomatov. Všetci dobre poznáme výsledok toho, že sa na obrazovke príliš dlho zobrazuje ten istý obrázok – časť ponuky „vložiť kartu“. Všimli ste si, ako sa počas celej operácie s bankomatom v pozadí hmýri tento sivý nápis? Toto je efekt vypálenia obrazovky; je to konštantné.

Bez toho, aby sme boli príliš technické, vypálenie je poškodený pixel, ktorého fosfor sa predčasne spotreboval, a preto svieti slabšie ako pixely okolo neho. Dôvod spočíva v tom, že poškodený pixel si „pamätá“ farbu, ktorou dlho žiaril. Táto farba je „vypálená“ do skla plazmovej obrazovky (odtiaľ pochádza výraz „vypálenie“). Poškodený fosfor nemôže svietiť tak dobre ako normálny fosfor.

Pixely sa zvyčajne nevypaľujú jednotlivo, pretože k tomuto efektu dochádza v dôsledku dlhšieho zobrazovania statického obrazu na plazmovej obrazovke - napríklad logá siete, ikony počítača, okná internetového prehliadača atď.

Poraďte

• 
  Nenechávajte na obrazovke panela statický obraz. Po zhliadnutí panel vždy vypnite. Neprerušujte DVD na dlhú dobu.
• Plazmové obrazovky majú väčšiu pravdepodobnosť vyhorenia počas prvých 200 hodín používania. „Čerstvý“ fosfor horí rýchlejšie ako už použitý fosfor. To znamená, že u novších plazmových panelov je pravdepodobnejšie, že po premietaní statického obrazu počas dlhého časového obdobia zaznamenajú duchov. Je to pravdepodobne spôsobené tým, že vysoký jas spôsobuje explóziu „čerstvého“ fosforu. Zvyčajne tento účinok po určitom čase zmizne sám. Ak ponecháte statický obraz na obrazovke dlhší čas, efekt duchov môže spôsobiť vypálenie obrazovky.

Preventívne opatrenia: Pri prvom zapnutí panela buďte opatrní. Úroveň KONTRASTU nastavte na maximálne 50 % – jej prekročenie bude mať za následok intenzívnejšie spaľovanie fosforu a v dôsledku toho vyhorenie obrazovky. Použite poskytnuté funkcie proti prepúšťaniu, ako je napríklad funkcia odtieňov sivej, ktorá eliminuje duchov prekalibrovaním jasu pixelov. V ideálnom prípade by sa táto funkcia mala používať približne každých 100 hodín používania plazmového panelu. (Poznámka: Tieto procesy ovplyvňujú zdroj fosforu, preto by sa mali používať iba v prípade potreby.)

Niektoré plazmové panely horia častejšie ako iné. S problémom vypálenia obrazovky sa podľa pozorovaní častejšie stretávajú používatelia panelov typu AliS - vyrábaných spoločnosťami Hitachi a Fujistu.
Užite si funkcie proti vypáleniu, ako je správa napájania, úprava obrazu (vertikálna a horizontálna) a automatický šetrič obrazovky. Ďalšie informácie nájdete v používateľskej príručke.

Je dôležité pochopiť, že kvalita obrazu priamo závisí od vypálenia obrazovky. Chcete si kúpiť plazmový televízor na sledovanie televíznych programov s pomerom strán 4:3. Nenechávajte čierne pruhy na obrazovke plazmového televízora dlhú dobu; Preto je lepšie sledovať TV programy v širokouhlom režime (16:9). Pri dobrom škálovaní nezaznamenáte výrazný rozdiel v kvalite obrazu.

Kvalitné televízory sú odolnejšie voči vyhoreniu, aj keď nie úplne. Zo všetkých testovaných plazmových panelov boli najmenej náchylné na vyhorenie modely od spoločností NEC, Sony, Pioneer a Panasonic. Ale napriek tomu odborníci NIKDY, bez ohľadu na kvalitu panelu, nenechajú na obrazovke statický obraz dlhšie ako hodinu.

Mali by ste si uvedomiť, že niektoré aplikácie nie sú vhodné na použitie s plazmovými panelmi.

Napríklad statické zobrazenie letových poriadkov na letisku. Často vás môže pri vstupe na letisko prekvapiť úplne vyhorený plazmový monitor visiaci zo stropu. Jediné, na čo sa používajú, je premietanie rovnakých informácií celé hodiny. Toto je jeden z mnohých príkladov, kedy sa plazmové panely používajú na iné účely. (Všimnite si, že letiská nedávno začali používať nový softvér, ktorý neustále posúva obraz, aby sa zabránilo vypáleniu na plazmovom monitore.)

závery

Vyhorenie nie je dôvod, prečo si nekúpiť plazmové televízory. Pri správnom používaní väčšina používateľov plazmových panelov nikdy nezaznamená problémy so zachovaním obrazu. Niekedy sa môže vyskytnúť halo efekt, ale to nie je dôvod na obavy. V skutočnosti je neopatrné zaobchádzanie – teda ľahostajnosť k tomu, čo plazmový panel zobrazuje a ako dlho – hlavnou príčinou vypálenia obrazovky.

Servisné stredisko MTechnic vykonáva prevenciu, diagnostiku a opravy LCD televízorov, opravy projekčných televízorov a opravy plazmových panelov značiek: Sony (Sony), Thomson (Thomson), Toshiba (Toshiba), Panasonic (Panasonic), Lg (El G), Philips (Philips), Grundig (Grundik), Samsung (Samsung), RFT (RFT) a ďalší výrobcovia.

Oblasť pokrytia: Moskva, Zelenograd, Moskovský región (MO). Pre vaše pohodlie funguje naša kuriérska služba (bezplatne), bližšie informácie v sekcii "kontakty".