Plazme
Plazma iza televizijskog plazma ekrana
Tokom proteklih 75 godina ogromna većina televizora je pravljena po istoj tehnologiji katodne cijevi. Kod televizora sa katodnom cevi, pištolj ispaljuje zrak elektrona (negativno naelektrisanih čestica) unutar velike staklene cijevi. Elektroni pobuđuju atome fosfora duž šireg kraja cijevi (ekran) što dovodi do osvjetljavanja atoma fosfora. Televizijska slika se dobija osvjetljavanjem različitih oblasti fosfornog omotača različitim bojama različitim intenzitetom.
Katodne cijevi proizvode jezgrovite vibrantne slike, ali imaju ozbiljan nedostatak: glomazne su. Da bi se povećala širina ekrana kod televizora sa katodnom cijevi, mora se povećati takođe i dužina cijevi (kako bi pištolj za elektronsko skeniranje mogao da dopre do svih delova ekrana). Kao rezultat toga, bilo koji televizor velikog ekrana sa katodnom cijevi bice težak tonu i zauzeće prilično veliki dio prostorije.
Pojavila se alternativa: plazma ekran sa ravnom pločom. Ovi televizori imaju široki ekran, što može da se uporedi sa najvećim televizorima sa katodnom cijevi, ali im je debljina svega 6 inča (15 cm). Na osnovu informacija o video signalu, televizor osvjetljava na hiljade malih tačkica, koje se zovu pikseli, zrakom elektrona velike energije. U većini sistema postoje tri boje piksela – crvena, zelena i plava – koje se ravnomjerno distribuiraju po ekranu. Kombinacijom ovih boja u različitim proporcijama, televizor može da proizvede cijeli spektar boja.
Osnovna ideja plazma ekrana je da osvjetle sićušna obojena fluoroscentna svjetla kako bi se proizvela slika. Svaki piksel je sačinjen od tri fluoroscentna svjetla – crvenog, zelenog i plavog. Kao i kod televizora sa katodnom cevi i kod plazma ekrana se mijenjaju intenziteti različitog svjetla kako bi se proizveo potpun spektar boja.
Centralni element u fluoroscentnom svjetlu je plazma, gas sačinjen od jona koji se slobodno kreću (naelektrisani atomi) i elektrona (negativno naelektrisane čestice). U normalnim uslovima, gas je uglavnom sačinjen od nelektrisanih čestica. To znači da pojedinačni atomi gasa sadrže jednak broj protona (pozitivno naelektrisanih čestica u jezgru atoma) i elektrona. Negativno naelektrisani elektroni savršeno balansiraju pozitivno naelektrisane protone, tako da atom ima ukupno naelektrisanje jednako nuli.
Ako uvedete mnogo slobodnih elektrona u gas tako sto ćete uspostaviti električni napon duž njega, situacija se veoma brzo mijenja. Slobodni elektroni se sudaraju sa atomima čime izbacuju slobodne druge elektrone. Sa elektronom koji nedostaje, atom gubi svoju ravnotežu. Ima pozitivno naelektrisanje, čime se pretvara u jon.
U plazmi kroz koju prolazi električna struja, negativno naelektrisane čestice jure prema pozitivno naelektrisanom dijelu plazme, a pozitivno naelektrisane čestice jure prema negativno naelektrisanom delu.
U ovoj jurnjavi, čestice se često međusobno sudaraju. Ovi sudari pobuđuju atome gasa u plazmi, čime prouzrokuju da oni oslobađaju fotone energije. Ksenon i neon atomi, atomi koji se koriste u plazma ekranima, oslobađaju svjetlosne fotone kada se pobude. Ovi atomi uglavnom oslobađaju ultraljubicaste svjetlosne fotone koji su nevidljivi ljudskom oku. Ali ultraljubičasti fotoni mogu da se koriste da pobude vidljive svjetlosne fotone kao sto ćemo videti u narednom poglavlju.
vrati na vrhUnutrašnjost displeja
Kseon i neon gas u plazma televizorima nalazi se u stotinama hiljada sićušnih ćelija smještenih između dvije staklene ploče. Dugačke elektrode su takođe smještene između staklenih ploča sa obe strane ćelija. Obložene elektrode su smještene iza ćelija duž staklene ploče na zadnjoj strani. Transparentne elektrode displeja, koje su obložene izolacionim dielektričnim materijalom i prekrivene zaštitnim slojem magnezijum oksida, smještene su iznad ćelije duž prednje staklene ploče.
Oba seta elektroda protežu se duž čitavog ekrana. Elektrode displeja su poredane u horizontalnim redovima duž ekrana, a obložene elektrode u vertikalnim kolonama. Kao što se može vidjeti u dijagramu ispod, vertikalne i horizontalne elektrode formiraju osnovnu mrežu.
Da bi se gas jonizovao u određnoj ćeliji, kompjuter displeja plazme naelektriše elektrode koje se presijecaju u toj ćeliji. On to čini hiljadama puta u malim dijelovima sekunde, čime naelektriše svaku ćeliju jednu za drugom. Kada su elektrode koje se presijecaju naelektrisane (razlikom napona među njma) električna struja protiče kroz gas u ćeliji. Kako smo vidjeli u poslednjem poglavlju, električna struja stvara brz protok naelektrisanih čestica koje pobuđuju atome gasa da oslobađaju ultraljubičaste fotone.
Oslobođeni ultraljubicasti fotoni uzajamno deluju sa fosfornim materijalom kojim je obložen unutrašnji zid ćelije. Fosfori su supstance koje proizvode svetlost kada su izloženi drugoj svetlosti. Kada jedan ultraljubičasti foton udari neki atom fosfora u ćeliji, jedan od elektrona fosfora skače na viši energetski nivo i atom se zagrijava. Kada se taj elektron vrati na svoj normalni energetski nivo, on oslobađa energiju u obliku vidljivog svjetlosnog fotona.
Fosfori u plazma displeju proizvode svjetlost u boji kada se pobude. Svaki piksel je sačinjen od tri odvojene subpikselne ćelije, od kojih je svaka sa različito obojenim fosforom. Jedan subpiksel sadrži fosfor crvene svjetlosti, drugi zelene, a treći plave svjetlosti. Ove boje se zajedno miješaju kako bi se stvorila potpuna boja piksela. Variranjem impulsa električne struje koja protiče kroz različite ćelije, kontrolni sistem može da poveća ili smanji intenzitet svake boje subpiksela kako bi se stvorile stotine različitih kombinacija crvene, zelene i plave boje. Na ovaj način, kontrolni sistem može da proizvede boje duž čitavog spektra.
Glavna prednost tehnologije plazma displeja je mogućnost da se napravi veoma širok ekran korištenjem veoma tankih materijala. Zbog činjenice da je svaki piksel zasebno osvetljen, slika je veoma čista i izgleda dobro gotovo iz svakog ugla. Kvalitet slike ne može u potpunosti da se poredi sa onom najboljom u televizorima sa katodnom cijevi, ali zasigurno ispunjava očekivanja vecine ljudi.
Najveći nedostatak ove tehnologije je cijena. Cijenom koja pocinje od 4000 dolara i ide čak i preko 20000 dolara, ovi televizori zapravo i ne ostvaruju prodaju koja ostavlja prazne police u radnjama. Ali kako cijene padaju, a tehnologija napreduje, oni će možda početi da izbacuju iz upotrebe stare televizore sa katodnom cevi. U bliskoj budućnosti, postavljanje novog televizora moglo bi da bude isto toliko jednostavno kao i stavljanje slike na zid!