Плазменные панели: история и технология

Еще полтора десятка лет назад большинство людей использовало существительное «плазма» исключительно на школьных уроках физики. Теперь же это слово укрепилось в нашем повседневном лексиконе в качестве замены словосочетанию «плазменная панель».

История создания плазменных дисплеев начала писаться четырьмя американскими учеными в начале 60-х годов ХХ века в одном из университетов штата Иллинойс. Чуть позже (с 1970 года) разработкой заинтересовались крупнейшие производители электроники, однако в связи с отсутствием рынка сбыта, интерес большинства предприятий к данной технологии постепенно угасал. Вторую жизнь плазме подарили японские разработчики. Причиной этого послужила долгосрочная государственная программа развития дисплейных технологий, участие в которой принимали крупные частные фирм. Результатом исследований явились первые коммерческие модели, выпущенные на рынок в начале 90-х.

Конструктивно плазменная панель представляет заключенную между двумя пластинами матрицу, элементами которой являются наполненные газом ячейки. Каждая ячейка является отдельным суб-пикселем, излучающим один из 3 цветов – синий, зеленый или красный. Пиксель состоит из 3 ячеек, регулируя свечение каждой из них в итоге можно получить пиксель нужного цвета. По обеим сторонам от матрицы с ячейками, заполненными инертным газом, расположены два типа электродов: управляющие (на тыльной стороне, расположены вертикально) и сканирующие (на лицевой, расположены горизонтально). Для подсвечивания определенной ячейки на управляющий электрод, прилегающий к ней,  подается отрицательный импульс напряжения, а на сканирующий – положительный. В результате приложенной к ячейке разности потенциалов через нее протекает электрический разряд, вследствие чего атомы газа излучают фотоны ультрафиолета.  Генерируемый ультрафиолет попадает на люминофор ячейки, который испускает один из 3 цветов видимой части спектра: зеленый, красный или синий. Излучаемый люминофором цвет проходит сквозь прозрачный сканирующий электрод, лицевое стекло и попадает в глаз зрителя. В результате электрического разряда, протекающего через газ, заполняющий ячейку, последний превращается в низкотемпературную («холодную») плазму, отсюда и название данного вида дисплеев и технологии в целом.

Первоначально продаваемые панели кроме высокой цены имели ряд эксплуатационных недостатков. На сегодняшний день минусы, такие как высокое энергопотребление, выгорание экрана и ограниченный срок службы плазменной панели уже устранены. Стоимость плазменной панели сравнялась со стоимостью LCD-телевизора аналогичной диагонали, мерцание матрицы, заметное ранее на небольшом расстоянии от экрана, стало незаметным и уже не утомляет глаза. В то же время, все преимущества плазменных панелей перед ЭЛТ и ЖК-телевизорами не утратили своей значимости. Касаемо кинескопных телевизоров, плазменные панели имеют один главный козырь – меньшие габариты, из остальных можно отметить бОльшую яркость и лучшее качество цветопередачи. Если сравнивать ЖК-телевизоры и плазменные панели, последние обладают лучшей контрастностью, бОльшими и одинаковыми по обеим осям углами обзора, а также могут похвастаться глубиной черного цвета. Решена и проблема создания плазменной панели Full HD cпрогрессивной (построчной) разверткой (ранее это было нереализуемо в связи с возможным засвечиванием активной ячейкой соседствующих, для борьбы с этим явлением приходилось применять чересстрочную развертку).