Les écrans plasma, leurs avantages et inconvénients. Quel est le meilleur : TV plasma ou LCD

Qu'est-ce que le plasma ?

La base de chaque panneau plasma est le plasma lui-même, c'est-à-dire un gaz composé d'ions (atomes chargés électriquement) et d'électrons (particules chargées négativement). Dans des conditions normales, un gaz est constitué de particules électriquement neutres, c'est-à-dire sans charge.

Les atomes de gaz individuels contiennent un nombre égal de protons (particules avec une charge positive dans le noyau d'un atome) et d'électrons. Les électrons « annulent » les protons de sorte que la charge totale de l'atome est nulle. Si mis dans le gaz grand nombreélectrons libres, le traversant électricité, la situation change radicalement. Les électrons libres entrent en collision avec les atomes, éliminant de plus en plus d'électrons. Sans électron, l'équilibre change, l'atome acquiert une charge positive et se transforme en ion. Lorsqu'un courant électrique traverse le plasma résultant, les particules chargées négativement et positivement tendent les unes vers les autres. Dans tout ce chaos, les particules entrent constamment en collision.

Les collisions « excitent » les atomes de gaz dans le plasma, les obligeant à libérer de l'énergie sous forme de photons. Les écrans plasma utilisent principalement des gaz inertes - néon et xénon. Lorsqu'ils sont excités, ils émettent une lumière dans la gamme ultraviolette invisible à l'œil humain. Cependant, la lumière ultraviolette peut également être utilisée pour libérer des photons dans le spectre visible.

L'histoire de la création des panneaux ou écrans plasma

Tout était pour l'industrie de la défense. Même si les scientifiques eux-mêmes pensaient qu'ils travaillaient pour leur propre plaisir. Ils avaient tord.

C'était en 1963. Donald Bitzer de l'Université de l'Illinois a travaillé sur des systèmes éducatifs capables d'afficher non seulement des lettres et des chiffres, comme c'était le cas à l'époque, mais aussi des graphiques. Le succès dans ce domaine a été médiocre.

Finalement, Bitzer a recruté une équipe pour travailler sur un nouveau projet. Il allait comprendre comment une matrice de cellules néon fonctionnerait si un courant électrique à haute fréquence les traversait.

Pour son travail, Bitzer a fait appel à Zhene Slottov et à l'étudiant Robert Wilson. Comment les choses allaient, maintenant ce n'est plus clair, seuls les trois noms sont inscrits dans le brevet de l'invention.

À l'été 1964, le premier écran plasma est apparu. Cela ressemblait de très loin à des panneaux modernes. C'est drôle, mais il ne s'agissait que d'un seul pixel. Maintenant, il y en a des millions dans chaque panneau.

Naturellement, un affichage à un seul pixel n'est pas un affichage. Cependant, moins de dix ans plus tard, des résultats acceptables ont été obtenus. En 1971, Owens-Illinois a obtenu une licence pour fabriquer des écrans Digivue.

En 1983, l'Université de l'Illinois a gagné pas moins d'un million de dollars pour la vente de la licence plasma à IBM. C'est maintenant qu'elle a commencé à reculer progressivement dans l'ombre, puis il n'y avait plus du tout d'acteur plus fort sur le marché de l'informatique.

Les écrans plasma ont d'abord été utilisés dans les terminaux informatiques PLATO. Ce modèle PLATO V illustre l'affichage avec la lueur orange monochromatique vue en 1981.

La même année, le panneau d'information IBM 3290, le premier produit commercial à être diffusé en grande diffusion, est apparu.

Déjà en 1982, ils ont commencé à produire des écrans Plasmascope pour surveiller les lancements de missiles balistiques au sol. Certes, à cette époque, cela ne les a pas beaucoup aidés. Généralement, entreprises informatiques panneaux plasma assez vite abandonnés. IBM a été le dernier à abandonner sa production en 1987. A cette époque, seul le Pentagone produisait du "plasma" en quantités limitées. Il a toujours eu beaucoup d'argent.

Au début des années 90, les écrans LCD commerciaux étaient en route et le plasma ne fonctionnait pas bien. Ensuite, seuls des panneaux plasma noir et blanc ont été produits et, en général, ils ne pouvaient pas rivaliser avec les écrans LCD. Et les problèmes de contraste n'étaient pas agréables - cet indicateur était boiteux même dans les modèles les plus avancés. Néanmoins, Plasma a pris racine à Matsushita, désormais connu sous le nom de Panasonic. En 1999, un prototype prometteur de 60 pouces a finalement été créé avec une luminosité et un contraste exceptionnels, les meilleurs de l'industrie.

A la fin des années 90. Au siècle dernier, Fujitsu a réussi à atténuer le problème en améliorant le contraste de ses panneaux de 70:1 à 400:1. En 2000, certains fabricants ont déclaré des taux de contraste allant jusqu'à 3000:1 dans les spécifications des panneaux, maintenant il est déjà de 10000:1+. Le processus de fabrication des écrans plasma est un peu plus simple que le processus de fabrication des écrans LCD. En comparaison avec la sortie des écrans LCD TFT, qui nécessite l'utilisation de technologies de photolithographie et à haute température dans des salles blanches stériles, le « plasma » peut être produit dans des ateliers plus sales, à basse température, en utilisant l'impression directe.

Technologie plasma

Sur la base des informations contenues dans le signal vidéo, un puissant faisceau d'électrons « enflamme » des milliers de petits points appelés pixels. La plupart des systèmes n'ont que trois couleurs de pixels - rouge, vert et bleu - qui sont uniformément réparties sur tout l'écran. En mélangeant ces couleurs dans différentes proportions, les téléviseurs peuvent reproduire toute la gamme de couleurs.

L'écran plasma est créé par de petites lumières fluorescentes colorées. Chaque pixel est composé de trois ampoules fluorescentes - rouge, verte et bleue. En raison de la luminosité différente des ampoules, comme les téléviseurs à tube cathodique, les panneaux plasma peuvent reproduire toute la gamme de couleurs.

La pièce maîtresse des ampoules fluorescentes est le plasma, un gaz composé d'ions libres (atomes chargés) et d'électrons (particules chargées négativement). Dans des conditions normales, un gaz est constitué de particules non chargées, c'est-à-dire d'atomes avec un nombre égal de protons (particules chargées positivement situées dans le noyau d'un atome) et d'électrons. Les électrons chargés négativement neutralisent les protons chargés positivement, de sorte que la charge totale d'un atome est nulle.

Si vous ajoutez une grande quantité d'électrons libres à un gaz en y faisant passer une décharge électrique, la situation changera très rapidement. Des électrons libres en collision avec des atomes<выбивают>dont électrons de valence. Avec la perte d'un électron, l'atome acquiert une charge positive et devient ainsi un ion.

Lorsqu'un courant électrique traverse le plasma, les particules chargées négativement sont attirées vers la région chargée positivement du plasma, et vice versa.

Se déplaçant rapidement, les particules entrent constamment en collision les unes avec les autres. Ces collisions excitent les atomes de gaz dans le plasma et émettent des photons.

Les atomes de xénon et de néon utilisés dans les panneaux à plasma émettent des photons de lumière lorsqu'ils sont excités. Ce sont principalement des photons ultraviolets qui sont invisibles à l'œil nu, mais, comme nous le verrons dans le paragraphe suivant, ils peuvent activer des photons de lumière visibles.

A l'intérieur du panneau : gaz et électrodes

Les écrans plasma contiennent du xénon et du néon dans des centaines de petites microchambres situées entre deux vitres. Des deux côtés, entre les verres et les microchambres, il y a deux longues électrodes. Les électrodes de commande sont situées sous les microchambres le long de la lunette arrière. Des électrodes de balayage transparentes, entourées d'une couche diélectrique et recouvertes d'une couche protectrice d'oxyde de magnésium, sont situées au-dessus des microchambres le long de la vitre avant.

Les électrodes sont positionnées transversalement sur toute la largeur de l'écran. Les électrodes de balayage sont situées horizontalement et les électrodes de commande sont situées verticalement. Comme vous pouvez le voir sur le schéma ci-dessous, les électrodes verticales et horizontales forment une grille rectangulaire.

Pour ioniser le gaz dans une microchambre spécifique, le processeur charge les électrodes directement à l'intersection avec cette microchambre. Des milliers de ces processus se déroulent en une fraction de seconde, chargeant chaque microchambre à tour de rôle.

Lorsque les électrodes croisées sont chargées (l'une négativement et l'autre positivement), une décharge électrique traverse le gaz dans la microchambre. Comme mentionné précédemment, cette décharge met en mouvement les particules chargées, ce qui fait que les atomes du gaz émettent des photons ultraviolets.

Écran plasma

Les écrans plasma sont un peu comme les téléviseurs à tube cathodique - le revêtement de l'écran utilise un composé contenant du phosphore qui peut briller. En même temps, comme les LCD, ils utilisent une grille d'électrodes avec un revêtement protecteur d'oxyde de magnésium pour transmettre un signal à chaque cellule de pixel.Les cellules sont remplies de gaz internes - un mélange de néon, xénon, argon. Le courant électrique qui traverse le gaz le fait briller.

Essentiellement, un panneau plasma est un ensemble de minuscules lampes fluorescentes contrôlées par l'ordinateur intégré du panneau. Chaque cellule de pixel est une sorte de condensateur avec des électrodes. Une décharge électrique ionise les gaz, les convertissant en plasma, c'est-à-dire une substance électriquement neutre et hautement ionisée, constituée d'électrons, d'ions et de particules neutres.

Étant électriquement neutre, le plasma contient un nombre égal d'électrons et d'ions et est un bon conducteur de courant. Après décharge, le plasma émet un rayonnement ultraviolet, faisant briller le revêtement de phosphore des cellules de pixel. La composante rouge, verte ou bleue du revêtement. En fait, chaque pixel est divisé en trois sous-pixels contenant du phosphore rouge, vert ou bleu. L'intensité lumineuse de chaque sous-pixel est contrôlée indépendamment pour créer une variété de tons de couleur. Dans les téléviseurs à tube cathodique, cela se fait en changeant l'intensité du flux d'électrons, dans le "plasma" - en utilisant une modulation par impulsions codées à 8 bits. Le nombre total de combinaisons de couleurs dans ce cas atteint 16 777 216 nuances.

Le fait que les panneaux plasma soient eux-mêmes une source lumineuse offre d'excellents angles de vision verticaux et horizontaux et une excellente reproduction des couleurs (contrairement, par exemple, aux écrans LCD, qui nécessitent généralement un rétroéclairage matriciel).

À l'intérieur de l'affichage

Dans un téléviseur plasma, des bulles de gaz néon et xénon sont placées dans des centaines et des centaines de milliers de petites cellules comprimées entre deux panneaux de verre. De longues électrodes sont également situées entre les panneaux des deux côtés des cellules. Les électrodes adressables sont situées derrière les cellules, le long de la vitre arrière. Les électrodes transparentes sont recouvertes d'un diélectrique et film protecteur oxyde de magnésium (MgO). Ils sont situés au-dessus des cellules, le long de la vitre avant.

Les deux grilles d'électrodes couvrent l'intégralité de l'affichage. Les électrodes d'affichage sont disposées en rangées horizontales le long de l'écran et les électrodes adressables sont disposées en colonnes verticales. Comme le montre la figure ci-dessous, les électrodes verticales et horizontales forment la grille de base. Afin d'ioniser le gaz dans une cellule séparée, l'ordinateur à écran plasma charge les électrodes qui s'y croisent. Il le fait des milliers de fois en une fraction de seconde, chargeant chaque cellule d'affichage à tour de rôle. Lorsque les électrodes croisées sont chargées, une décharge électrique traverse la cellule. Le flux de particules chargées amène les atomes de gaz à libérer des photons de lumière dans la gamme ultraviolette. Les photons interagissent avec le revêtement phosphorique de la paroi interne de la cellule. Comme vous le savez, le phosphore est une matière qui, sous l'influence de la lumière, émet elle-même de la lumière. Lorsqu'un photon de lumière interagit avec un atome de phosphore dans une cellule, l'un des électrons de l'atome est transféré à un niveau d'énergie plus élevé. L'électron se déplace alors vers l'arrière, libérant un photon de lumière visible.

Les pixels d'un panneau plasma sont constitués de trois cellules sous-pixel, chacune avec un revêtement différent de phosphore rouge, vert ou bleu. Pendant le travail du panneau, ces couleurs sont combinées par l'ordinateur, de nouvelles couleurs de pixels sont créées. Changer le rythme de la pulsation du courant traversant les cellules, Système de contrôle peut augmenter ou diminuer l'intensité lumineuse de chaque sous-pixel, créant des centaines et des centaines de combinaisons différentes de couleurs rouge, verte et bleue. Le principal avantage de la fabrication d'écrans plasma est la possibilité de créer des panneaux minces avec des écrans larges. Étant donné que la luminosité de chaque pixel est déterminée individuellement, l'image est incroyablement lumineuse et vue sous n'importe quel angle. Normalement, la saturation et le contraste de l'image sont légèrement inférieurs meilleurs modèles téléviseurs à tube cathodique, mais il répond aux attentes de la plupart des acheteurs. Le principal inconvénient des panneaux plasma est leur prix. Il est impossible d'acheter un nouveau panneau plasma moins cher que quelques milliers de dollars ; les modèles haut de gamme coûteront des dizaines de milliers de dollars. Cependant, au fil du temps, la technologie s'est considérablement améliorée, les prix continuent de baisser. Maintenant, les panneaux plasma commencent à évincer en toute confiance les téléviseurs à tube cathodique. cela est particulièrement visible dans les pays riches et technologiquement avancés. Dans un avenir proche, le "plasma" arrivera dans les maisons même des acheteurs les plus pauvres.

Durée de vie des panneaux plasma

La durée de vie du panneau plasma est mesurée par rapport à la demi-vie du phosphore gazeux. Selon les fabricants, une fois que tout le phosphore a brûlé, la qualité de l'image est considérablement dégradée par rapport à l'original et le panneau peut devoir être remplacé. Dans ce cas, la demi-vie de la combustion est exactement la moitié de la durée de vie du panneau.

Après 1000 heures de fonctionnement, le niveau de luminosité est d'environ 94% de l'original.

Étant donné que le phosphore est brûlé à un taux constant, la qualité de l'image se détériore proportionnellement au taux de dégradation. Vous pouvez considérer ce processus comme simplement « brillant » de phosphore. Immédiatement après avoir allumé le téléviseur plasma, le phosphore contenu dans l'écran commence à brûler lentement. Ainsi, il y a de moins en moins de gaz pour que l'écran brille. En conséquence, la luminosité et la saturation des couleurs diminuent progressivement. Après 1000 heures de fonctionnement, le niveau de luminosité est d'environ 94 % de l'original ; après 15000-20000 - environ 68% (c'est-à-dire 68% de phosphore brille). Tout dépend du niveau de contraste. Si vous voulez que l'écran plasma dure plus longtemps, réduisez le contraste dans l'OSD. Si vous réglez le rapport de contraste au maximum, le phosphore brûlera beaucoup plus rapidement.

La plupart des fabricants affirment que leurs panneaux dureront environ 30 000 heures à des niveaux de contraste "normaux" (environ 50%). Récemment, cependant, certaines entreprises de fabrication, notamment Sony et Panasonic, ont déclaré que la période de déclin de la qualité d'image de leur nouveau téléviseurs à écran plasma ne vient qu'après 60 000 heures d'utilisation. Nous sommes un peu sceptiques quant à de telles affirmations. Bien que nous réalisions tout ce qui a été fait pour augmenter la durée de vie des téléviseurs à écran plasma (par exemple, la stabilité accrue du phosphore vert), nous ne croirons toujours à ces données qu'une fois confirmées en conditions réelles, et pas seulement théoriquement.

Du point de vue des acheteurs, 30 000 heures devraient suffire comme durée de vie Téléviseurs cathodiquesà peu près pareil. D'autre part, selon une étude réalisée par des sociétés de statistiques américaines, une famille moyenne regarde 4 à 6 heures par jour en moyenne ; en conséquence, la durée de vie du panneau à plasma sera de 13 à 20 ans.

Comment prolonger la durée de vie du panneau ?

Suivez ces directives pour prolonger la durée de vie de votre téléviseur plasma :

• 1) Réglez le niveau de LUMINOSITÉ et de CONTRASTE en fonction des conditions de visionnage. Essayez de ne pas augmenter le niveau de contraste inutilement - cela ne fera que brûler le phosphore plus rapidement. Dans les pièces très éclairées, vous aurez peut-être besoin contraste accru; la nuit ou dans des pièces sombres, le niveau de contraste doit être abaissé.*
• 2) Ne laissez pas une image statique sur l'écran pendant de longues périodes (plus de 20 minutes). Sinon, une image rémanente apparaîtra à l'écran.
• 3) Après la visualisation, éteignez l'écran plasma.
• 4) Utilisez le téléviseur plasma dans un endroit bien aéré. Grâce à un système de ventilation de haute qualité, l'écran plasma durera plus longtemps.

* Récemment, la plupart des fabricants "suppriment" la possibilité de régler le contraste sur la télécommande; vous n'avez pas besoin d'entrer dans le menu à l'écran.

Comment éviter de griller le panneau plasma ?

En plus de la question de la durée de vie des téléviseurs à écran plasma, les acheteurs s'intéressent souvent à la rémanence d'écran, qui, selon les fabricants, est le résultat d'une mauvaise utilisation des panneaux. Tout cela est très grave ; En conséquence, la question se pose : qu'est-ce que l'épuisement des panneaux plasma et comment les utiliser pour éviter un tel effet ?

L'épuisement professionnel est le plus courant sur les écrans des guichets automatiques. Nous connaissons tous le résultat selon lequel la même image - la section "insérer la carte" du menu - s'affiche trop longtemps à l'écran. J'ai remarqué que pendant toute la transaction avec le guichet automatique sur Contexte cette inscription grise se profile-t-elle vaguement ? C'est l'effet de rémanence d'écran ; c'est permanent.

Sans entrer dans les détails techniques, le burn-in est un pixel endommagé, dont le phosphore a été utilisé prématurément et, par conséquent, brille plus faiblement que les pixels environnants. La raison réside dans le fait que le pixel endommagé "se souvient" de la couleur avec laquelle il a brillé pendant longtemps. Cette couleur "brûle" sur le verre de l'écran plasma (d'où le terme "burnout"). Le phosphore endommagé ne peut pas briller comme le phosphore normal.

Les pixels ne brûlent généralement pas un par un, car cet effet apparaît en raison de l'affichage prolongé d'une image statique sur un écran plasma - par exemple, des logos de réseau, des icônes d'ordinateur, des fenêtres de navigateur Internet, etc.

Conseils

• 
  Ne laissez pas d'image statique sur l'écran du panneau. Éteignez toujours le panneau après le visionnement. Ne mettez pas le DVD en pause pendant de longues périodes.
• Les écrans plasma sont plus susceptibles de griller dans les 200 premières heures d'utilisation. Le phosphore « frais » brûle plus rapidement que le phosphore usagé. Cela signifie que les nouveaux écrans plasma sont plus susceptibles de présenter une apparence de « halo » après une projection prolongée d'une image statique. Cela est probablement dû au fait qu'en raison de la luminosité élevée, le phosphore "frais" explose. Habituellement, cet effet disparaît de lui-même après un certain temps. Si vous laissez une image statique à l'écran pendant une longue période, la rémanence d'écran peut suivre l'effet de halo.

Précautions: Soyez prudent lorsque vous allumez le panneau pour la première fois. Réglez le niveau de CONTRASTE à pas plus de 50 % - le dépasser entraînera une combustion plus intensive du phosphore et, par conséquent, l'épuisement de l'écran. Profitez des fonctionnalités anti-brûlure fournies, telles que la fonction niveaux de gris, qui supprime les images fantômes en recalibrant la luminosité des pixels. Idéalement, cette fonction devrait être utilisée environ toutes les 100 heures d'affichage plasma. (Remarque : Ces processus affectent la ressource en phosphore, ils ne doivent donc être utilisés que lorsque cela est nécessaire.)

Certains écrans plasma grillent plus souvent que d'autres. Il a été observé que les utilisateurs de panneaux AliS - fabriqués par Hitachi et Fujistu - sont plus susceptibles de subir des brûlures d'écran.
Utilisez des fonctions anti-brûlure telles que la gestion de l'alimentation, le réglage de l'image (vertical et horizontal) et l'économiseur d'écran automatique. Consultez votre manuel d'utilisation pour plus d'informations.

Il est important de comprendre que la qualité de l'image est directement liée à la rémanence d'écran. Voulez-vous acheter un téléviseur plasma pour regarder programmes TV rapport d'aspect 4: 3. Ne laissez pas de traînées noires sur l'écran du téléviseur plasma pendant une longue période; par conséquent, les programmes télévisés sont mieux visionnés en mode écran large (16: 9). Avec une bonne mise à l'échelle, vous ne remarquerez pas de différence significative dans la qualité de l'image.

Les téléviseurs de haute qualité sont plus résistants au burn-in, mais pas complètement. De tous les panneaux plasma qui ont dû être testés, les modèles de NEC, Sony, Pioneer et Panasonic se sont avérés les moins sensibles au burn-out. Malgré cela, les experts ne laissent JAMAIS, quelle que soit la qualité du panneau, une image statique à l'écran pendant plus d'une heure.

Vous devez comprendre que certaines applications ne sont pas adaptées à une utilisation avec des écrans plasma.

Par exemple, un affichage statique de l'horaire des vols à l'aéroport. On peut souvent être surpris en entrant dans un aéroport par un écran plasma complètement grillé accroché au plafond. Ils ne servent qu'à projeter les mêmes informations pendant des heures. C'est l'un des nombreux exemples d'utilisation abusive des écrans plasma. (Noter, Dernièrement dans les aéroports ont commencé à utiliser un nouveau Logiciel, qui déplace constamment l'image pour éviter l'épuisement du moniteur plasma.)

conclusions

Le rodage n'est pas une raison pour ne pas acheter de téléviseurs plasma. Lorsqu'ils sont utilisés correctement, la plupart des utilisateurs d'écrans plasma ne subiront jamais de rétention d'image. Un effet de halo peut parfois se produire, mais ce n'est pas une cause de préoccupation. En fait, la négligence - c'est-à-dire l'indifférence à ce qu'un écran plasma affiche pendant combien de temps - est la principale cause de brûlure d'écran.

Centre de services"MTechnic" effectue la prévention, le diagnostic et la réparation des téléviseurs LCD, la réparation des téléviseurs à projection et la réparation des panneaux plasma des marques suivantes : Sony (Sony), Thomson (Thomson), Toshiba (Toshiba), Panasonic (Panasonic), LG ( LG), Philips (Philips), Grundig (Grundik), Samsung (Samsung), RFT (RFT) et d'autres fabricants.

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