Спомняйки си "плазма"
Още в средата на 60-те години започва разработването на първите устройства, използващи плазмен разряд за работа в информационни системи за показване. Имайте предвид, че например в СССР се произвежда цяла поредица от малки плазмени панели за използване в различни области на показване на данни. По-специално бяха пуснати няколко модела осцилоскопи, базирани на плазмени екрани, вместо традиционните CRT. В сравнение с CRT дисплеите плазмените панели имат значително по-малки размери, по-устойчиви са на различни механични влияния и, разбира се, осигуряват по-ярко и контрастно изображение. Плазмените дисплеи са били използвани дори в настолни програмируеми компютри.
За първи път те започват да говорят за използването на плазмени технологии в телевизията в началото на 70-те години на миналия век. Още тогава бяха обсъдени различни алтернативи на CRT. И като един от тях, освен LCD панела
Но технологиите от онова време, въпреки че позволяват да се направи висококачествена плазмена матрица, не позволяват да се създаде евтино устройство за управление на яркостта на плазмен разряд. Тук ще поговорим малко за физиката.
Факт е, че ако разгледаме характеристиката на токовото напрежение (характеристика на токовото напрежение) на най-често срещаната неонова лампа, ще видим колко сложен е процесът на образуване на плазмен разряд. Като начало разрядът първо трябва да се запали, яркостта му да се стабилизира и поддържа на желаното ниво. Имайте предвид, че запалването на разряд не е лесно, но е още по-трудно да го загасите в точното време. Трябва да се има предвид, че условията за появата на плазма в гореща и охладена клетка се различават значително. И цялата по-нататъшна история на развитието на плазмените панели беше насочена именно към усъвършенстване на технологията за формиране и управление на плазмения разряд. Но за това ще говорим по-долу.
Етапи на развитие на плазмените технологии
Модерен плазмен дисплей се състои от множество отделни клетки, пълни с инертен газ. Всеки пиксел е RGB триада, чиито субпиксели могат да излъчват червена, зелена или синя светлина. Бял цвят се получава, когато всички пиксели едновременно светят с определена яркост.
Плазмената клетка се активира чрез прилагане на високо управляващо напрежение към съответния електрод. Инертният газ, който изпълва клетката в този момент, се превръща в проводяща плазма и започва да излъчва ултравиолетов поток, причинявайки блясъка на фосфора, нанесен върху стените на плазмената клетка в желания цвят.
Цветът на блясъка на фосфора се определя от неговия химичен състав и всяка компания, произвеждаща плазмени панели, е имала своя уникална рецепта. В крайна сметка именно светлинната мощност на фосфора определя основния параметър на плазмената клетка - яркостта и, разбира се, ефективността. Имайте предвид, че именно съставът на фосфора и неговата устойчивост на ефектите от плазмен разряд определят експлоатационния живот на плазмената матрица.
И когато казаха, че „панелът е изгорял“, това най-вероятно означава, че някои от пикселите са загубили своя фосфор и са спрели да излъчват видима светлина. За обективност, нека отбележим, че ефектът "изгаряне на пиксели", който обикновено се появява при продължително показване на статични изображения, е бил проблем с плазмените панели до средата на 2000-те. Тогава тя беше преодоляна от значителни усилия на инженери от компании, произвеждащи плазма. И собствениците на плазмени панели, пуснати след 2005 г., никога не са се сблъсквали с този проблем.
Нека припомним също така, че в началния етап имаше два вида плазмени панели - това са панели, работещи на постоянен ток, или DC панели и панели, работещи на променлив ток - AC панели.
Първоначално всички плазмени панели работеха с постоянен ток. Електродите в тях бяха разположени на противоположни стени и разрядът, възникващ в процепа между тях, причинява ултравиолетово лъчение, което се превръща във видимия спектър от фосфор, отложен върху страничните стени.
Както можете да видите от описанието, основното предимство на DC клетката е нейната простота на дизайн. Но недостатъкът на простия дизайн е ниската издръжливост. Факт е, че в DC клетка фосфорът е постоянно изложен на високи температури, в контакт с плазмата. И поради това интензивността на сиянието на такива клетки спада доста бързо и в резултат DC матриците бяха много краткотрайни.
Вторият сериозен недостатък на тези клетки е доста дългото време за реакция. Не напразно описахме малко физиката на плазмените панели и забелязахме, че плазменият разряд е трудно не само да се възпламени, но и много по-трудно да се изгаси в точното време. Инженерите успяха да разрешат и двата проблема, като създадоха плазмени панели с променлив ток.
Тук трябва да се отбележи, че палмата при създаването на AC панела принадлежи на Fujitsu. Тя беше тази, която за първи път предложи нова триелектрна структура на газоразрядна клетка.
В AC клетка йонизиращите и сканиращите електроди, които се наричат дисплейни електроди, се отлагат върху външната повърхност на стъклото и се отделят от самата клетка чрез диелектричен слой. Към тях се прилага променливо напрежение, под въздействието на което в клетката се получава тлеещ разряд, без да се образува плазма. Иначе се нарича подготвителен или дежурен, тъй като подготвя клетката за възникването на основния разряд и може значително да намали времето за реакция на плазмения панел.
Но, имайки предвид, че предимствата винаги се компенсират от недостатъци, ние ще ви разкажем и за недостатъците на променливотоковите панели. Има поне два.
Първият е по-сложен дизайн на плазмените клетки. На сегашния етап, разбира се, този минус не оказва толкова голямо влияние върху цената на плазмен панел. Но тъй като си припомняме историята на плазмените технологии, за обективност си струва да се спомене.