Ekran plazmowy (PDP) — budowa, działanie i historia telewizorów
Ekran plazmowy (PDP) — poznaj budowę, działanie i historię telewizorów plazmowych: od pierwszych modeli po współczesne panele HD i wielkie ekrany.
Telewizory z plazmowym panelem wyświetlającym (PDP) są zwykle znacznie cieńsze niż klasyczne kineskopowe i odznaczają się bardzo dobrą jakością obrazu w dużych rozmiarach. Pomimo tych zalet, w handlu pojawiło się stosunkowo niewiele modeli wykorzystujących PDP — technologia ta ustąpiła miejsca tańszym i lżejszym panelom LCD/LED, a później OLED.
Budowa
Ekrany plazmowe zbudowane są z dwóch równoległych tafli szkła, pomiędzy którymi znajduje się struktura dzieląca przestrzeń na tysiące małych komórek (pikseli i subpikseli). Gazy wypełniające te komórki to ksenon i neon, które wypełniają tysiące maleńkich komór, czyli przestrzeni. Za każdą komórką znajdują się trzy luminofory — czerwony, zielony i niebieski — oznaczone jako subpiksele; to one emitują widzialne światło.
Typowa warstwa panelu zawiera:
- szklaną szybę czołową i tylną,
- elektrody adresujące (układ macierzy) umieszczone na wewnętrznych powierzchniach szyb,
- przegrody (barrier ribs) oddzielające komórki,
- mieszankę gazów szlachetnych (ksenon i neon) w przestrzeni między szybami,
- powłoki luminoforowe (luminoforów, czyli fosforów) na wewnętrznej powierzchni tylnej szyby.
Zasada działania
Działanie ekranu plazmowego opiera się na wywoływaniu wyładowań gazowych (mikroplazmy) w poszczególnych komórkach. Gdy do elektrod przyłożone jest napięcie, gaz w danej komórce jonizuje się i powstaje wyładowanie ultrafioletowe (UV). Promieniowanie UV pobudza luminofory pokrywające ściany komórki — te zaczynają świecić odpowiednim kolorem (czerwonym, zielonym lub niebieskim), tworząc widoczny obraz. Mechanizm ten przypomina sposób działania lamp fluorescencyjnych, gdzie to również UV powoduje emisję światła przez fosfor.
Kolory uzyskiwane są przez niezależne sterowanie każdym subpikselem (R, G, B). Intensywność świecenia reguluje się przez czas trwania i natężenie wyładowania. Aby przedłużyć żywotność panelu i zapewnić stabilny obraz, stosuje się sterowanie przełączające (AC) oraz układy kompensujące degradację luminoforów.
Zalety i wady
- Zalety: bardzo szerokie kąty widzenia, głębokie czernie i wysoki kontrast, dobre odwzorowanie ruchu (szybkie odświeżanie), doskonałe w dużych rozmiarach (ekrany od ok. 42 cali wzwyż).
- Wady: wyższe zużycie energii w porównaniu z większością ekranów LCD/LED, większa masa i grubość niż najnowsze panele LCD, ryzyko efektu „wypalenia” (burn-in) przy długotrwałym wyświetlaniu statycznych elementów, ograniczona jasność w jasnych pomieszczeniach, stopniowe zmniejszanie jasności wraz z upływem czasu (starzenie luminoforów).
- Serwis i trwałość: żywotność luminoforów była z czasem wydłużana — nowoczesne panele miały czas życia mierzony dziesiątkami tysięcy godzin, ale po latach obraz mógł tracić jasność i nasycenie.
Historia i rozwój
Ekrany plazmowe są w użyciu od 1964 roku — pierwsze demonstracje pokazywały wyświetlanie obrazu monochromatycznego lub w bardzo ograniczonej gamie kolorów. W kolejnych dekadach postęp technologiczny pozwolił na wprowadzenie paneli kolorowych i zwiększenie rozdzielczości. Początkowo produkowano głównie ekrany o niewielkiej liczbie kolorów; następnie pojawiły się modele telewizyjne z pełnym kolorem i coraz wyższą rozdzielczością.
W drugiej połowie XX i na początku XXI wieku ekranom plazmowym udało się osiągnąć rozmiary i rozdzielczości porównywalne z wymaganiami kin domowych — powstawały matryce o wysokiej rozdzielczości o przekątnej sięgającej nawet do około 150 cali (komercyjnie jednak najpopularniejsze były rozmiary 42–65 cali). Pomimo tego, po roku 2005-2010 obserwujemy zmniejszenie produkcji paneli PDP: konsumenci zaczęli wybierać wyświetlaczy ciekłokrystalicznych (LCD) oraz później LED i OLED, które oferowały niższy pobór energii, mniejszą wagę i atrakcyjne ceny.
Zastosowania i przyszłość
PDP były szczególnie popularne w zastosowaniach wymagających dużych przekątnych ekranu i dobrego odwzorowania ruchu — kina domowe, sale konferencyjne, niektóre profesjonalne monitory. Z biegiem czasu technologia ta ustąpiła jednak miejsca panelom LCD/LED, a następnie nowym technologiom organicznym (OLED) oraz panelom QLED, które łączą wysoką jasność z lepszą energooszczędnością.
Obecnie produkcja nowych telewizorów plazmowych praktycznie jest zaprzestana, ale urządzenia te wciąż działają u wielu użytkowników i na rynku wtórnym. W praktyce część zalet PDP (świetne czernie, kąty widzenia, płynność ruchu) jest dziś osiągana także przez panele OLED, które nie mają niektórych wad plazmy (niższe zużycie energii, mniejsze ryzyko wypalenia przy nowoczesnych mechanizmach zabezpieczających).
Porady praktyczne
- Aby zmniejszyć ryzyko wypalenia, unikaj długotrwałego wyświetlania statycznych elementów (np. pasków informacyjnych, stałych logotypów). Używaj wygaszaczy i opcji oszczędzania ekranu.
- Utrzymuj odpowiednią wentylację i chłodzenie — panele plazmowe wydzielają więcej ciepła niż LCD.
- Jeżeli posiadasz starszy telewizor PDP, zwróć uwagę na stopniowe przygasanie obrazu; części serwisowe i naprawy mogą być trudniejsze do znalezienia w porównaniu z bardziej popularnymi technologiami.
Podsumowując: ekrany plazmowe były ważnym krokiem w ewolucji telewizji wielkoformatowej — oferowały znakomity kontrast i jakość obrazu w dużych rozmiarach. Jednak ich masa, pobór energii i koszty produkcji sprawiły, że zostały w dużej mierze zastąpione przez nowsze, lżejsze i bardziej energooszczędne technologie.
Nowoczesny telewizor z ekranem plazmowym. Telewizory te są lekkie i oszczędzają dużo miejsca.
Zalety
Telewizory plazmowe mają więcej pikseli (maleńkich kropek, które po złożeniu razem tworzą obraz na obrazie) na cal niż staromodne ekrany kineskopowe (CRT), dzięki czemu mogą produkować znacznie ostrzejszy obraz. W starym stylu ekranów CRT obrazy składały się z linii. Jeśli przyjrzysz się bliżej ekranowi plazmowemu, nie zobaczysz żadnych linii. Przekonasz się, że większość ekranów plazmowych ma opcję szerokiego ekranu, dzięki czemu możesz oglądać filmy w sposób, w jaki były przeznaczone do kin. Są one również idealne dla najnowszych metod nadawania cyfrowego.
Jedną z największych zalet jest oszczędność miejsca. Problem ze starymi kineskopami jest taki, że potrzebowały one dużo miejsca, aby promienie mogły padać na wszystkie obszary ekranu. Im szerszy był ekran, tym większa była objętość telewizora. Przeciętny telewizor plazmowy ma około 6 do 8 cali głębokości. Przeniesienie plazmy na ścianę może naprawdę zwiększyć ilość miejsca na podłodze i można na nie patrzeć z niemal każdego punktu w pokoju (zazwyczaj 180 stopni).
Ekrany plazmowe są również bardzo lekkie, szczególnie w porównaniu do telewizorów z tylną projekcją. 40-calowy telewizor plazmowy będzie ważył od 50 do 80 funtów (23 do 36 kg) i pod warunkiem zakupu odpowiedniego uchwytu (który może utrzymać telewizor na ścianie) można je bardzo łatwo powiesić na odpowiedniej ścianie. Podczas mocowania do ściany należy upewnić się, że wybrano wspornik, który informuje o najwyższej wadze, jaką może udźwignąć. Większość wsporników można przechylać, jeśli chcesz oglądać pod innym kątem.
Telewizory plazmowe mogą wyświetlać do 16 milionów kolorów, więc nie tylko świetnie nadają się do oglądania programów telewizyjnych, ale również stanowią dobry ekran dla najnowszych konsol do gier komputerowych. Większość telewizorów plazmowych posiada wejścia HDMI oraz złącza do podłączenia laptopów, dzięki czemu idealnie nadają się do wyświetlania produktów i informacji handlowych w biurach i sklepach.
Przekonasz się również, że są one bardzo łatwe do oglądania nawet w słoneczny dzień lub w bardzo jasnym pomieszczeniu. W przeciwieństwie do starych ekranów CRT nie są one trudne do zobaczenia w jasnych miejscach.
Wady
Ze względu na technologię fosforową w telewizorach plazmowych, możliwe jest, że ślady obrazu zostaną "wypalone" na wyświetlaczu, co oznacza, że możesz zobaczyć niewielkie ślady obrazu nawet podczas oglądania innych obrazów. Jest to problem w zastosowaniach komercyjnych, gdzie obrazy są wyświetlane przez długi czas. Wypalenia można uniknąć, upewniając się, że ekran nie pokazuje tego samego obrazu przez długi czas (czasami już po 20 minutach), wyłączając telewizor lub zmieniając kanał.
Chociaż telewizory plazmowe są znacznie jaśniejsze niż telewizory z tylnym rzutem, bezpośrednie oglądanie i telewizory LCD są często jeszcze jaśniejsze. Najnowsza generacja telewizorów plazmowych poprawiła jasność, ale należy pamiętać, aby nie oglądać ich w miejscach, gdzie jest zbyt jasno lub słonecznie.
Chociaż telewizory plazmowe są znacznie lżejsze i cieńsze niż telewizory z bezpośrednim podglądem i tylną projekcją, telewizor LCD może być jeszcze bardziej lekki i smukły. Telewizory LCD wykorzystują tę samą technologię, która jest stosowana w większości laptopów. Telewizory plazmowe są dostępne w większych rozmiarach niż telewizory LCD. Telewizory z ekranem plazmowym kosztują więcej niż telewizory CRT i LCD.
Jak długo one trwają?
W porównaniu do innych technologii telewizyjnych, telewizory plazmowe mają krótszą żywotność. Większość telewizorów plazmowych ma żywotność 20.000-30.000 godzin, w oparciu o szacunki producenta. Ta żywotność jest powszechnie określana jako okres połowicznego rozpadu telewizora plazmowego, ponieważ jest to liczba godzin, w ciągu których telewizor plazmowy straci około połowy swojej jasności.
Telewizory plazmowe łatwo się psują, a ich części są dość łatwe do uszkodzenia. Należy je przenosić tylko z zachowaniem ostrożności.
Ponieważ technologia stała się lepsza, ekrany plazmowe mają znacznie dłuższą żywotność i należy spodziewać się 30 000 godzin użytkowania. Innymi słowy, Twój telewizor musiałby być włączony przez 16 godzin dziennie, codziennie przez następne 5 lat. Do czasu, gdy telewizor będzie wymagał wymiany, modele o wyższej rozdzielczości staną się dostępne.
Czy warto płacić?
Pierwsze telewizory plazmowe do użytku domowego były drogie, nawet 5000 USD za podstawowy, mały model. W miarę doskonalenia technologii i wzrostu produkcji, ceny stawały się coraz niższe. W XXI wieku niektóre 37-calowe modele były sprzedawane za 1000 dolarów lub nawet mniej. Zakup telewizora kineskopowego stał się rzadkością, ponieważ LCD stał się powszechnym typem.
Pytania i odpowiedzi
P: Jak powstają ekrany plazmowe?
O: Ekrany plazmowe wykonane są z dwóch tafli szkła, pomiędzy którymi znajdują się dwa gazy (ksenon i neon), wypełniające tysiące maleńkich komór lub przestrzeni.
P: Do czego służą czerwone, niebieskie i zielone luminofory w ekranie plazmowym?
O: Za każdą przestrzenią ekranu plazmowego znajdują się czerwone, niebieskie i zielone luminofory, które emitują światło pod wpływem promieniowania. Po podłączeniu energii elektrycznej do komór plazmowych, kolorowe luminofory wytwarzają odpowiedni kolor na ekranie.
P: Jak długo ekrany plazmowe są w użyciu?
O: Ekrany plazmowe są używane od 1964 roku.
P: W jaki sposób ekrany plazmowe zostały udoskonalone na przestrzeni czasu?
O: Na początku istnienia ekranów plazmowych możliwe było wyświetlanie tylko dwóch kolorów. Jednak obecnie mamy ekrany plazmowe o wysokiej rozdzielczości i przekątnej do 150 cali.
P: Dlaczego na początku XXI wieku produkowano mniej ekranów plazmowych?
O: Na początku XXI wieku produkowano mniej ekranów plazmowych, ponieważ ludzie zaczęli kupować więcej wyświetlaczy ciekłokrystalicznych.
P: Jakie są zalety ekranów plazmowych w porównaniu z kineskopami?
O: Ekrany plazmowe są znacznie cieńsze niż kineskopy i zazwyczaj mają wyższą rozdzielczość.
P: Jakie gazy są przechowywane pomiędzy dwoma taflami szkła w ekranie plazmowym?
O: Gazy przechowywane między dwoma taflami szkła w ekranie plazmowym to ksenon i neon.
Przeszukaj encyklopedię