В течение последних 75 лет все производимые телевизоры создавались на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Внутрь объемной стеклянной трубки выстреливается пучок электронов (отрицательно заряженных частиц). Электроны возбуждают атомы фосфора, расположенные на широком конце трубки (экране), которые вследствие этого начинают светиться. Изображение формируется благодаря свечению тех или иных областей фосфорного слоя разными цветами и с разной интенсивностью.

Электронно-лучевые трубки воспроизводят четкое изображение, но у них есть один большой минус: они очень громоздкие. Для увеличения ширины экрана в ЭЛТ телевизорах необходимо также увеличить и длину самой трубки (для того, чтобы электроны могли достичь любой точки экрана). В результате этого, любой широкоэкранный ЭЛТ телевизор будет очень тяжелым и займет слишком много места.

Недавно появилась альтернатива ЭЛТ телевизорам: плоские плазменные панели. У этих телевизоров широкие экраны (сравнимые с самыми большими ЭЛТ телевизорами), но они очень тонкие - всего около 6 дюймов (15 см).

Основы изображения

Основываясь на информации видеосигнала, мощный пучок электронов «зажигает» тысячи маленьких точек, называемых пикселями. В большинстве систем всего три цвета пикселей - красный, зеленый и синий, - которые равномерно распределены по всему экрану. Благодаря смешиванию этих цветов в различных пропорциях телевизоры могут воссоздавать всю гамму оттенков.

Изображение на плазменной панели создается путем свечения маленьких цветных флуоресцентных лампочек. Каждый пиксель сделан из трех флуоресцентных лампочек - красной, зеленой и синей. Благодаря разной яркости лампочек, как и ЭЛТ телевизоры, плазменные панели могут воспроизводить всю цветовую гамму.

Что такое плазма?

Центральным элементом флуоресцентных лампочек является плазма - газ, состоящий из свободных ионов (заряженных атомов) и электронов (отрицательно заряженных частиц). В обычных условиях газ состоит из незаряженных частиц, то есть атомов с равным количеством протонов (положительно заряжен-ных частиц, расположенных в ядре атома) и электронов. Отрицательно заряженные электроны нейтрализуют положительно заряженные протоны, вследствие чего суммарный заряд атома равняется нулю.

Если вы добавите в газ большое количество свободных электронов, пропуская через него электрический разряд, ситуация изменится очень быстро. Свободные электроны, сталкиваясь с атомами, <выбивают> из них валентные электроны. При потере электрона, атом приобретает положительный заряд и, тем самым, становится ионом.

Когда через плазму пропускается электрический ток, отрицательно заряженные частицы притягиваются к положительно заряженной области плазмы, и наоборот.

Стремительно двигаясь, частицы постоянно сталкиваются друг с другом. Эти столкновения возбуждают атомы газа в плазме, и они испускают фотоны.

Атомы ксенона и неона, использующиеся в плазменных панелях, в возбужденном состоянии испускают фотоны света. В основном это фотоны ультрафиолета, которые не видны невооруженным глазом, но, как мы увидим в следующем параграфе, они могут активировать видимые фотоны света.

Внутри панели: газ и электроды

В плазменных панелях ксенон и неон содержится в сотнях маленьких микрокамер, расположенных между двумя стеклами. С обеих сторон, между стеклами и микрокамерами, располагаются два длинных электрода. Управляющие электроды расположены под микрокамерами, вдоль тылового стекла. Прозрачные сканирующие электроды, окруженные слоем диэлектрика и покрытые защитным слоем оксида магния, расположены над микрокамерами, вдоль фронтального стекла.

Электроды расположены крест-накрест во всю ширину экрана. Сканирующие электроды расположены горизонтально, а управляющие электроды - вертикально. Как вы можете видеть ниже, на диаграмме, вертикальные и горизонтальные электроды формируют прямоугольную сетку.

Для ионизации газа в определенной микрокамере, процессор заряжает электроды непосредственно на пересечении с этой микрокамерой. Тысячи подобных процессов происходят за долю секунды, заряжая по очереди каждую микрокамеру.

Когда пересекающиеся электроды заряжены (один отрицательно, а другой положительно), через газ в микрокамере проходит электрический разряд. Как было сказано ранее, этот разряд приводит заряженные частицы в движение, вследствие чего атомы газа испускают фотоны ультрафиолета.