Comment Écrans à plasma fonctionne

Photo gracieuseté Sony
Un écran plasma de Sony. Voir plus Photos HDTV.

Pour les 75 dernières années, la grande majorité des téléviseurs ont été conçus autour de la même technologie: le cathode ray tube (CRT). Dans un téléviseur CRT, un canon tire un faisceau de électrons (particules chargées négativement) à l'intérieur d'un tube en verre large. Les électrons excitent atomes PHOSPHORE long de l'extrémité large du tube (l'écran), ce qui provoque le phosphore atomes s'allume. L'image télévisuelle est produite par l'éclairage des zones différentes de la couche de phosphore avec des couleurs différentes à des intensités différentes (voir Comment Téléviseurs travail Pour une explication détaillée).

Tubes cathodiques produisent des images nettes et dynamiques, mais ils ont un grave inconvénient: ils sont encombrants. Afin d'accroître la largeur écran dans un ensemble à tube cathodique, vous avez également d'augmenter le longueur du tube (pour donner la numérisation chambre canon à électrons pour atteindre toutes les parties de l'écran). En conséquence, les téléviseurs de grand-écran CRT va peser une tonne et prennent une bonne partie importante d'une pièce.

Une nouvelle alternative est apparue sur les rayons des magasins: la écran plasma écran plat. Ces téléviseurs ont des écrans larges, comparables aux plus grands téléviseurs à tube cathodique, mais ils ne sont que d'environ 6 pouces (15 cm) d'épaisseur. Dans cet article, nous allons voir comment ces ensembles de faire beaucoup dans un espace aussi petit.

Si vous avez lu How Television Works, Alors vous comprenez l'idée de base d'un téléviseur standard ou un moniteur. Sur la base des informations dans un signal vidéo, les projecteurs de la télévision des milliers de minuscules points (appelés pixels) Avec un faisceau de haute énergie des électrons. Dans la plupart des systèmes, il existe trois couleurs des pixels - rouge, vert et bleu - qui sont réparties uniformément sur l'écran. En combinant ces couleurs dans des proportions différentes, la télévision peut produire le spectre entier de couleur.

L'idée de base d'un écran à plasma est d'éclairer minuscules, de couleur Lampes fluorescentes pour former une image. Chaque pixel est composé de trois lampes fluorescentes - une lumière rouge, une lumière verte et une lumière bleue. Tout comme une télévision à tube cathodique, l'écran à plasma varie selon l'intensité des lumières différentes pour produire une gamme complète de couleurs. Sur la page suivante, d'apprendre comment fonctionne le plasma.

Qu'est-ce que le plasma?

L'élément central dans une lumière fluorescente est une plasma, Un gaz composé de s'écouler librement ions (atomes chargés électriquement) et électrons (particules chargées négativement). Dans des conditions normales, un gaz est principalement composé de particules non chargées. Autrement dit, l'individuel au gaz atomes comprennent un nombre égal de protons (particules chargées positivement dans le noyau de l'atome) et des électrons. Les électrons chargés négativement parfaitement l'équilibre des protons chargés positivement, si l'atome a une nette charge de zéro.

Si vous introduisez plusieurs électrons libres dans le gaz par l'établissement d'une tension électrique à travers elle, la situation des changements très rapidement. Les électrons libres entrent en collision avec les atomes, frapper d'autres électrons libres. Avec un électron manquant, un atome perd son équilibre. Il a une charge nette positive, ce qui en fait un ion.

Dans un plasma avec un courant électrique qui le traverse, de façon négative particules chargées se précipitent vers la zone de charge positive de la le plasma et les particules chargées positivement se précipitent vers la chargés négativement domaine.

-Dans cette course folle, les particules sont supplantation en permanence dans l'autre. Ces collisions exciter le gaz atomes dans le plasma, les obligeant à libérer photons de l'énergie. (Pour plus de détails sur ce processus, voir Comment les lampes fluorescentes de travail.)

Xenon et les atomes de néon, les atomes utilisés dans les écrans plasma, de sortie photons de lumière quand ils sont excités. Généralement, ces libèrent des atomes ultraviolet lumière des photons, qui sont invisibles à l' l'œil humain. Mais les photons ultraviolets peut être utilisé pour exciter les photons de lumière visible, comme nous le verrons dans la prochaine section.

L'intérieur d'un écran plasma

Le saviez-vous? Experts de la NASA a aidé à développer la technologie qui se trouve dans de nombreux cinémas maison. En savoir plus cool NASA innovations dans cette animation interactif à partir de Discovery Channel.

Le xénon et le gaz néon dans un téléviseur plasma est contenu dans des centaines de milliers de minuscules cellules placé entre deux plaques de verre. Électrodes longues sont également pris en sandwich entre les plaques de verre, des deux côtés de la cellule. Le électrodes adresse s'asseoir derrière les cellules, le long de la vitre arrière. Le transparent électrodes d'affichage, Qui sont entourés par un isolant matériau diélectrique et couverts par une couche protectrice d'oxyde de magnésium, Sont montés au-dessus de la cellule, le long de la plaque de verre avant.

Les deux ensembles d'électrodes s'étendent sur tout l'écran. Les électrodes d'affichage sont disposés en lignes horizontales le long de l'écran et l'adresse des électrodes sont disposées en colonnes verticales. Comme vous pouvez le voir dans le diagramme ci-dessous, les électrodes verticales et horizontales forment une base grille.

Pour ioniser les gaz dans une cellule en particulier, de l'écran plasma ordinateur Charges des électrodes qui se croisent à cette cellule. Elle le fait des milliers de fois dans une petite fraction de seconde, chaque cellule de charge à son tour.

Lorsque les électrodes sont facturés intersection (avec un Tension différence entre eux), un courant électrique à travers le gaz dans la cellule. Comme nous l'avons vu dans la dernière section, le courant crée un flux rapide de particules chargées, ce qui stimule les atomes de gaz à libérer les photons ultraviolets.

Les photons ultraviolets Paru interagir avec PHOSPHORE matériel couché sur le mur intérieur de la cellule. Luminophores sont des substances qui dégagent lumière quand ils sont exposés à la lumière des autres. Quand un photon frappe un atome ultraviolets phosphore dans la cellule, un des électrons du phosphore's passe à un niveau plus élevé de l'énergie et l'atome se réchauffe. Lorsque l'électron revient à son niveau normal, il libère l'énergie sous forme d'un photon de lumière visible.

Les luminophores d'un écran à plasma dégagent de couleur lumière lorsqu'ils sont excités. Chaque pixel est constitué de trois composantes distinctes sous-pixel cellules, chacune de luminophores de différentes couleurs. Un sous-pixel est un luminophore rouge, l'autre sous-pixel a un luminophore vert clair et un sous-pixel a un luminophore lumière bleue. Ces couleurs se mélangent pour créer la couleur du pixel.

En faisant varier les impulsions de courant circulant à travers les différentes cellules, le système de contrôle peut augmenter ou diminuer l'intensité de chaque sous-pixel de couleur pour créer des centaines de combinaisons différentes de rouge, vert et bleu. De cette façon, le système de contrôle peut produire des couleurs à travers tout le spectre.

Tuning In Beaucoup de les écrans à plasma premier sur le marché ne sont pas techniquement télévisions, parce qu'ils n'avaient pas les tuners TV. Le tuner de télévision est le dispositif qui prend un signal de télévision (l'un venant d'un câble métallique, Par exemple) et l'interprète de créer une image vidéo. Comme Moniteurs LCD, ces écrans plasma ont été surveille juste que d'afficher une vidéo standard signal. Pour regarder la télévision sur eux, vous aviez à les raccorder à une une entité qui a son propre tuner télévision, comme un Magnétoscope. Aujourd'hui, la plupart des périphériques dotés d'écrans plasma, vous pouvez acheter dans des magasins d'électronique sont les téléviseurs, et ont des tuners de télévision numérique.

Le principal avantage de la technologie d'affichage plasma est que vous pouvez produire un écran très large en utilisant des matériaux extrêmement minces. Et parce que chaque pixel est éclairé individuellement, l'image est très lumineuse et semble bon de presque tous les angles. La qualité d'image n'est pas tout à fait aux normes des appareils à rayons cathodiques meilleur tube, mais il répond certainement à la plupart des attentes des gens.

Le plus grand inconvénient de cette technologie a été la prix. Toutefois, la baisse des prix et des progrès technologiques font que l'écran plasma de pointe dès mai les anciens téléviseurs à tube cathodique.

Pour en savoir plus sur les écrans à plasma, ainsi que d'autres technologies de la télévision, consultez les liens sur la page suivante.